簡介
等值線圖有等高線圖、等溫線圖等圖。其設計資料基礎,一是實測點數據(如高程數據);一是定點、定時觀測數據(如氣溫、降水數據)。等值線很大程度上近似量的變化的概括,具有相對量性質,大多數不能用於直接量測,如氣溫、蒸發、徑流等。有時為了簡明地反映量的特徵,對非連續分布現象(如人口密度)經特殊處理後也用等值線法表示。
等值線圖又稱等量線圖。因圖上所採用的表示方法是等值線法而得名。等值線圖適於表現連續分布且具有數量特徵(高低、大小、強弱、快慢等)的現象,它著重於顯示各種數量變化的規律,是專題地圖的一種重要圖型。
發展歷史
等值線圖是專題地圖的先導。1799~1804年,德國洪堡在廣泛考察南北美洲和亞洲內陸的基礎上,揭示了自然界各種現象之間的聯繫,提出藉助氣象要素平均值可闡明氣候規律性,創造了用等值線表示平均氣溫的製圖方法。1817年繪製了世界等溫線圖。因等值線圖資料基礎的數量化,使其成為較早實現計算機輔助製圖的一種圖型。此外,等值線圖的發展,在加強精確量變表現的同時,也注意質的區分,以及形象與數量關係的反映。根據等值線能夠判斷地形,例如山地地形和盆地地形。還可以用來判斷水流方向,即水流方向總是與等高線彎曲方向相反。
等值線和等值線圖
等值線是用於連線各類等值點(如高程、溫度、降雨量、污染或大氣壓力)的線。線的分布顯示表面值的變化方式。值的變化量越小,線的間距就越大。值上升或下降得越快,線的間距就越小。等值線是現象數值相等各點所聯成的平滑曲線,因其所表示的現象不同,而有不同的名稱。如表示陸地地形和海底地形的稱為等高線和等深線;表示氣溫、水溫等的稱為等溫線;表示降水量的稱為等降水量線等等。等值線的符號一般是細線加數字註記。運用一組等值線來表示現象的分布、數量特徵及變化趨勢,稱為等值線法。在一幅等值線圖上,等值線的數值間隔通常是常數,根據等值線的疏密可以判斷製圖對象的變化趨勢。如在等溫線圖上,等溫線密集表示地區溫差大,等溫線稀疏表示地區溫差小。在等高線圖上可以根據等高線的疏密和圖形,判斷地形特徵和斜坡坡度,等高線密集表示山高坡陡,等高線稀疏表示山低坡緩 。
為何繪製等值線?
沿著某一特定的等值線,可以識別具有相同值的所有位置。通過查看相鄰等值線的間距,可以大致了解值的分布層次。
下面的示例顯示了輸入高程格網和輸出等值線地圖。其中等值線較密集的區域表示較陡峭的位置。它們與高程較高的區域(在輸入高程格網以白色表示)相對應。
在等值線圖上,除註記等值線所代表的數值外,還常使用顏色加強直觀性和反映數量差別。如在等值線之間普染深淺不同的顏色或繪上疏密不同的暈線,使顏色的深淺或暈線的疏密與數量相對應,則可更加明顯地反映出數量變化的規律和區域差異。使用顏色時一般是以色相的差別區分質的變化。如在等溫線圖上,以紅色表示溫暖性質,藍紫色表示寒冷性質。
地圖上的等值線是根據一些點上測量或觀測數據,用內插法求出等值點,將等值點連線而成。例如等溫線是根據一些氣象台站多年觀測的氣溫平均值,將這些氣象台站的位置在地圖上標出並註明溫度值,然後在這些氣象台站點之間,用內插法求出溫度相等的各點,將這些等值點分別連成曲線,即為等溫線。由此可知等值線的精度取決於數據點的數量和數據的精度。點數多,數據準確,等值線的精度高,反之,精度差。因而要求數據點應有一定的數量,且各點的數據指標應具有同一基礎。例如等高線必須根據同精度測量和同一高程起算基準的成果 。
等值線圖繪製方法
目估法
根據圖紙上的特徵點值,首先用直觀插點確定等值線的位置,然後用圓滑曲線連線相鄰的各等值點,即得等值線圖 。
解析法
由於特徵點選在坡度變化處,可認為兩點間的坡面線為直線。首先用內插法計算各等值線在這兩點直線間的位置,然後勾繪等值線圖 。
微機系統繪圖法
在數學處理的基礎上,把離散的數據點向連續性圖形轉換,利用數據點值間的內插和外推獲得等值點,再用判別法連線各等值點。或者利用已有格網等值點值擬合一個曲面函式,根據曲面函式逐步追蹤等值線。把這些過程編製程序,利用微機和x-y自動繪圖儀繪出等值線圖 。