地理要素变量(地图数据)的量表方法
在自然界和人类社会中，空间地理数据无限多，几乎都可以用符号表示在地图上。地图制图中处理地图数据时，必须要确定地图数据(地理变量)的位置，提供空间属性或地理序列是地图的基本功能。但这还不够，还应该将数据类别作进一步划分，才有意义。一幅地图，若将河流、道路、境界等都作为线性数据表示出来，就会因为不能详细区分而变得毫无意义。对地理实体和现象进行定量或定性的描述，需要借助心理物理学中常用的量表方法。量表方法是一种测量的尺度，是一切定量(性)可视化表达的基础。可视化的基本目的是通过视觉传输地理信息，因此也广泛地运用量表技术。对地图学来说，描述被观察到的特征并将其划入某一组变量的最有效方法，按地图数据的不同精确程度将它们分成有序排列的四种量表，称为量表系统。这四种量表分别为:定名量表、顺序量表、间距量表和比率量表。
1.定名量表(nominal scaling)
定名量表是最低水平的一种量表尺度，有时几乎被认为是0～1分类法。在这个量表系统中，常常用数字、字母、名称或任何记号对不同现象加以定性地区分。在这一量表水平上，我们无法对两类之间进行任何数学处理，只能确定两类之间是同一的还是有区别的，如城市、松树、红壤土等。定名量表表达的点、线或者面状数据，仅能区分城镇或者采石场，一条道路或者一条河流，一块建设用地还是一块林地，而不能明确城镇的规模、道路的等级等信息。地图上表示物体的种类、性质、分布状态等都使用定名量表数据。
如图2-12所示，定名量表的一个点、线或面，仅仅说明它是一个城市或者一个测量点，一条道路或一片树林，不能确定城市的大小、等级，也不能确定道路或树林的等级、质量等信息。这就是定名量表的特点。它一般用于区划图或类型图上制图现象的分类表示，例如在我国行政区划图上，可以用定名量表的方法，分出湖北省、河南省、河北省等；在土地类型图上可以分出建设用地、草地、耕地、林地等。
图2-12 定名量表举例
2.顺序量表(ordinal scaling)
顺序量表是把制图对象按某种标志划分等级并按等级排序，但既无单位也无起始点，只是一个相对次序。它只区分事物的相对等级，不能产生数量概念，如大、中、小。用于排序的标志可以是定性的，也可以是定量的；可以是单因素的，也可以是多因素的。在这类量表水平上，只能区分出现象的大小、主次、前后等相对等级，既可定性也可定量地描述制图物体或现象，但并不确定这种排列中各等级之间间距的大小，不能表明差别的具体量。
如图2-13所示，顺序量表的一个点、线或面，不仅说明它是一个城市或者一个测量控制点，一条道路或一片粮食作物区，同时还能看出城市的大小、等级，以及道路或粮食作物区的高低等级信息。这就是顺序量表的特点。它一般用于地图上制图现象的分类分级表示，例如在我国交通图上，可以用顺序量表的方法，分出主要公路和一般公路；在粮食产量图上可以分出高产区和低产区，等等。
图2-13 顺序量表举例(https://www.daowen.com)
3.间距量表(interval scaling)
间距量表不仅把对象按某一标志的差别排出顺序，而且还知道差别的大小，即知道等级间的间距。间距量表度量数据，没有自然起点，但可以使用任何起点。为了使用间距量表，需要引入某种标准单位，然后利用这种单位表示不同的量。例如，可以引入摄氏度(或者华氏度)区分温度，引入人口数量单位区分城市规模，引入长度标准单位(米或者英尺)表示高程差。引入单位后，再结合范围信息(如1～10，10～20，20～30)，就构成了间距量表。读者可以根据间距量表数据获得关于差别大小的概念，但不能确定系统中某一特定物体的具体值。也就是说，间距量表比定名量表和顺序量表对制图物体的描述更加精确，但是仍然不能获得某物体具体的量。最典型的例子是摄氏温度尺度，不能说10度比20度热两倍。间距量表没有绝对值，它们是相对的。
如图2-14所示，间距量表的一个点，不仅说明它是一个城市，而且还能表达出这个城市的大小、等级以及该城市与其他城市具体人口数的等级差别；间距量表的线不仅看出是一组等高线，而且通过等高距可以得到它们之间的高程差信息，这就是间距量表的特点。它一般用于地面和空间连续分布且均匀渐变的制图现象表示，例如地貌、海底地形、气温分布、气压分布、降水分布等。
图2-14 间距量表举例
4.比率量表(ratio scaling)
比率量表不仅把对象按某一标志的差别排出顺序，知道其差别的大小，而且有原始零起点。这是一种完整的定量化方法，可以描述客体的绝对量，可以是有单位的，也可以是百分比的值。比率量表是以制图数据的起始点为基础，按某种比率关系进行排序，且呈比率变化，实际上是间距量表的进一步发展。因此，在构成比率量表时，要知道两个现象之间的差别及其比率。例如，高程、气压、温度、降水强度、城市人口、货物流通量等，均可以采用比率量表表达。
上述四种不同的量表系统中，定名量表表现质量差异，顺序量表表现等级感，间距量表和比率量表才能显示数量差异。按表达精度排序，依次为定名量表＜顺序量表＜间距量表＜比率量表。在制图数据处理中，可以将比率量表表达的数据处理后形成间距量表、顺序量表，以及定名量表表达数据；反之，定名量表表达的数据无法改变形成顺序、间距以及比率量表的表达。
如图2-15所示，比率量表的一个点、线或面，不仅说明它是一个城市，而且还能表达出这个城市的大小、等级，该城市与其他城市具体人口数的等级差别以及具体的人口数量是多少；不仅看出是一组等高线，而且通过高度表可以得到它们之间的高低情况、高程差以及高程的具体数量值信息，这就是比率量表的特点。它一般用于地图上制图现象的分类、分级和具体数量的表示。例如，在地形图上，可以用比率量表的方法，分出不同地区(陆地与海洋)的具体高程；在人口地图上，可分出某个城市具体的人口数是多少等。
图2-15 比率量表举例
