【学术繁荣】地图的细节
首先回答“除了美观还有什么作用”。
地图既是一种工具也是一种艺术。地图轮廓以及填充、标注的简化(cartographic generalization,感谢 任畅同学的纠正,官方中文翻译叫制图综合)的主要目的,其实已经被题主说到了:准确、简洁、美观。其实还有一个目的,那就是通过减少细节来突出重点。
地图既是一种工具也是一种艺术。地图轮廓以及填充、标注的简化(cartographic generalization,感谢 任畅同学的纠正,官方中文翻译叫制图综合)的主要目的,其实已经被题主说到了:准确、简洁、美观。其实还有一个目的,那就是通过减少细节来突出重点。
比例尺是1:1000的时候,地图上可以保留很多细节,比如所有的路径,以及各个建筑的轮廓。但是到了1:27176的时候,如果再保留所有路径或建筑的轮廓,那就一团乱麻,什么也看不清了。
有时候,少也是多(Less is more)。只有削去了不重要的枝枝叶叶,主干的信息才能更好地被突出展现出来,地图才能达到它应有的效果。
有时候,少也是多(Less is more)。只有削去了不重要的枝枝叶叶,主干的信息才能更好地被突出展现出来,地图才能达到它应有的效果。
而且,比例尺并不是地图简化的唯一原因。每一幅地图都有自己的目的。目的不一样,对于各种细节的要求也就不一样。比如网上这张反映一带一路的地图:
经常看地图册的人一眼就能看出很多“错误”,比如北京的位置貌似偏了些,琼州海峡没了,马尔代夫和琉球也没了,日本那几个岛也连在一起了,等等。但是,这张图的目的是展现一带一路,并不是为了告诉人们马尔代夫在哪里,北京在哪里。弱化了一些细枝末节的东西,则更能强调出一带一路的这个主题。试想一下,如果这张地图把陆地轮廓画得特别详细,还加上中国的省界,甚至长江黄河,那它的主题会不会反而被冲淡了?
轮廓简化(Simplified)。就是通过去掉一些比较次要的转折,把复杂的轮廓变得平滑一些。比如题主在描述里说的,中国东南沿海的地图,在比例尺不够的情况下可以把很多曲折的海岸线进行模糊化处理。
融合(Fused)。把靠得很近且性质相同、相关性大的几个地理事物合并为一个。比如在小比例尺地图上,美国洛杉矶附近的一些城市的建成区,例如长滩、帕萨迪纳、马里布等,都合并到了洛杉矶。再比如上面那张一带一路的地图,日本还有菲律宾的几个岛被合并了,也是个例子。
筛选(Omitted)。把不重要的东西扔掉,保留重要的。比如地图上原本有北京、天津、石家庄和廊坊,但实在画不下的时候,就选择性地把廊坊扔了。
错位(Displaced)。在对地理精度不那么高的地图上(一般是示意图),如果某一个区域的信息太过密集而周围区域空白较多,可以适当(注意是适当)地让地理位置错位。或者为了地图的整体效果,小幅度的位移也是允许的。比如上面一带一路地图中的北京。
绘制轮廓一般用的是矢量数据。所以,这里讨论的地图轮廓简化方法,实际上也是矢量数据的压缩方法。
介绍具体方法以前,先要说一下总体的前提条件。不管多复杂的曲线,我们也认为它是由一个个的线段组成的,而线段的两端都是一个个的数据点。越“圆滑”的轮廓,数据点就越多。
常见的简化方法有这几种:
介绍具体方法以前,先要说一下总体的前提条件。不管多复杂的曲线,我们也认为它是由一个个的线段组成的,而线段的两端都是一个个的数据点。越“圆滑”的轮廓,数据点就越多。
常见的简化方法有这几种:
1. 简单粗暴 - 隔点法
隔点法就是在矢量曲线的一系列点中,每隔n个点选取一个来保留,其余没选中的点都删除。比如说下面这张图的曲线:
隔点法就是在矢量曲线的一系列点中,每隔n个点选取一个来保留,其余没选中的点都删除。比如说下面这张图的曲线:
这种做法的优点是算法简单,操作简单,但是缺点是比较重要、有特色的点很可能会被漏掉。在原本的曲线就不那么平滑的情况下,这么做很可能造成比较大的形变。比如地图上的半岛或者海湾,在n选择不当的时候,很可能就直接被切掉了。