制图综合对地图精度的影响

更新于 2026年10月12日 版权声明
五、制图综合对地图精度的影响

地图上的图形是有误差的,根据大量的量测结果,地图上有明确点位的地物点中误差大约±0.5mm。这些误差来自以下几个方面:①资料图(数据)的误差;②转绘地图内容的误差;③制图综合产生的误差;④地图复制造成的误差。其中,制图资料(数据)的误差视所使用资料的具体情况而定,若是国家基本地形图,其一般点位的误差可控制在±0.5mm以内。转绘地图内容产生的误差视使用的制图技术和方法而定,在数字地图制图中这两项误差反映到地图数字化和投影变换中,数字地图可以准确地再现,很少产生误差;采用地图数字出版技术,也会减少地图复制造成的误差,复制地图主要由印刷材料、套印及纸张变形等带来误差。这里主要研究由制图综合产生的误差,这项误差在数字环境下也是不可避免的。

制图综合引起的误差包括移位误差和由形状概括产生的误差。

1.移位误差

在制图综合过程中,有些情况促使制图作者有意识地对图形进行移位,从而影响地图的精度。有两种情况的需要移位:一是为保持要素间的地理适应性,二是为强调某种特征。

(1)保持要素间的地理适应性的移位。

随着地图比例尺的缩小,河流、道路符号的宽度和独立符号的范围等逐渐变得不能依比例尺表示,即超过了实际占地范围。为了保持要素间的相互适应关系,相对次要的要素就要移位。这时,移位的大小同符号的尺寸有关。例如,位于公路旁边的居民地,当道路和居民地的符号都超过实地范围时,居民地就要向路旁移位。假定编图比例尺为1∶100万,公路宽度为0.4mm,居民地符号直径为1.2mm,公路旁的小居民地的移位就可能达到1.0mm。

类似的情况在其他要素的综合中,例如:居民地同境界线、河流间的关系处理;沿海岸、河流延伸的道路,当符号发生争位矛盾时,也都要产生这样的移位。

(2)为了强调某种特征而产生的移位。

为了强调某种特征,有时要有意识地进行移位。例如,为了强调斜坡的特征要移动等高线,为了强调居民地内部的结构特征而移动街道,为了强调与等高线的适应关系而移动沼泽的范围线,为了强调海湾、海角、沙嘴的特征而移动海岸线的位置等。

位移误差的大小,与地图比例尺及符号的尺寸有直接关系。比例尺缩小倍率大,位移误差大;反之,则位移误差小。在编图比例尺缩小一倍的情况下,假若两种比例尺地图的符号尺寸是一致的,那么为保持要素间的地理适应性而进行的最大位移是符号中心间距的一倍。用公式表示如下:

图示

式中:d为最大移位(mm);a为资料地图上符号中心间距(mm);MF为新编图比例尺分母;MA为资料图比例尺分母。(https://www.daowen.com)

由于移位方法主要用于解决保持要素间的地理适应性和强调某些特征,而这些问题又随着地图比例尺的缩小而变得越来越突出;所以,地图比例尺越小,移位误差越大。

2.形状概括产生的误差

形状概括所产生的误差的大小,实际上就是化简地物碎部的程度。例如,河流、道路等线状地物的主要转折点,应满足一般地物点的精度要求,而微小碎部的弯曲则由于进行了化简而大大偏离了实地位置。一般情况下,编图时线状符号的弯曲小于规定的最小尺寸时,即可删除,弯曲特征点在图上已经消失,而且移动了很大距离。制图物体的形状概括,意味着不断改变图形的结构,这种改变涉及长度、方向和轮廓图形这三个指标。

1)长度的改变

由于概括线状符号上的弯曲,使线状物体的长度缩短,河流、道路、岸线等都会受到由概括引起长度缩短的影响。

2)方向的改变

要求保持概括前后的图形相似,是形状概括的主要要求。但是,在图形化简的部位,由于简化了图形,常常会引起方向的改变。例如河流、海岸、道路、境界、森林范围线的次要弯曲被化简,必然导致化简部位上局部方向的改变。

3)轮廓图形的改变

地图比例尺的缩小和制图综合的实施,会促使图上带有弯曲的复杂图形,朝着尽可能简单的轮廓转变,直到最后变成非常简略的图形,有时甚至只能用非比例尺的点状符号来表示。

长度、方向和轮廓图形的改变,都必然会影响地图的精度。

地图上的等高线,经过综合产生了高程误差和平面位置误差。制图综合对等高线精度的影响,与地图比例尺分母有密切关系,且符合比例尺分母的开方根规律。根据误差传播定律,在比例尺缩小一半,制图综合引起的等高线高程的中误差接近于新编图等高距的四分之一。

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