等值线图有等高线图、等温线图等图。其设计资料基础,一是实测点数据(如高程数据);一是定点、定时观测数据(如气温、降水数据)。等值线很大程度上近似量的变化的概括,具有相对量性质,大多数不能用于直接量测,如气温、蒸发、径流等。有时为了简明地反映量的特征,对非连续分布现象(如人口密度)经特殊处理后也用等值线法表示。
等值线图又称等量线图。因图上所采用的表示方法是等值线法而得名。等值线图适于表现连续分布且具有数量特征(高低、大小、强弱、快慢等)的现象,它着重于显示各种数量变化的规律,是专题地图的一种重要图型。
发展历史等值线图是专题地图的先导。1799~1804年,德国洪堡在广泛考察南北美洲和亚洲内陆的基础上,揭示了自然界各种现象之间的联系,提出借助气象要素平均值可阐明气候规律性,创造了用等值线表示平均气温的制图方法。1817年绘制了世界等温线图。因等值线图资料基础的数量化,使其成为较早实现计算机辅助制图的一种图型。此外,等值线图的发展,在加强精确量变表现的同时,也注意质的区分,以及形象与数量关系的反映。根据等值线能够判断地形,例如山地地形和盆地地形。还可以用来判断水流方向,即水流方向总是与等高线弯曲方向相反。
等值线等值线是用于连接各类等值点(如高程、温度、降雨量、污染或大气压力)的线。线的分布显示表面值的变化方式。值的变化量越小,线的间距就越大。值上升或下降得越快,线的间距就越小。等值线是现象数值相等各点所联成的平滑曲线,因其所表示的现象不同,而有不同的名称。如表示陆地地形和海底地形的称为等高线和等深线;表示气温、水温等的称为等温线;表示降水量的称为等降水量线等等。等值线的符号一般是细线加数字注记。运用一组等值线来表示现象的分布、数量特征及变化趋势,称为等值线法。在一幅等值线图上,等值线的数值间隔通常是常数,根据等值线的疏密可以判断制图对象的变化趋势。如在等温线图上,等温线密集表示地区温差大,等温线稀疏表示地区温差小。在等高线图上可以根据等高线的疏密和图形,判断地形特征和斜坡坡度,等高线密集表示山高坡陡,等高线稀疏表示山低坡缓。
为何绘制等值线?
沿着某一特定的等值线,可以识别具有相同值的所有位置。通过查看相邻等值线的间距,可以大致了解值的分布层次。
等值线图
下面的示例显示了输入高程格网和输出等值线地图。其中等值线较密集的区域表示较陡峭的位置。它们与高程较高的区域(在输入高程格网以白色表示)相对应。在等值线图上,除注记等值线所代表的数值外,还常使用颜色加强直观性和反映数量差别。如在等值线之间普染深浅不同的颜色或绘上疏密不同的晕线,使颜色的深浅或晕线的疏密与数量相对应,则可更加明显地反映出数量变化的规律和区域差异。使用颜色时一般是以色相的差别区分质的变化。如在等温线图上,以红色表示温暖性质,蓝紫色表示寒冷性质。
地图上的等值线是根据一些点上测量或观测数据,用内插法求出等值点,将等值点连接而成。例如等温线是根据一些气象台站多年观测的气温平均值,将这些气象台站的位置在地图上标出并注明温度值,然后在这些气象台站点之间,用内插法求出温度相等的各点,将这些等值点分别连成曲线,即为等温线。由此可知等值线的精度取决于数据点的数量和数据的精度。点数多,数据准确,等值线的精度高,反之,精度差。因而要求数据点应有一定的数量,且各点的数据指标应具有同一基础。例如等高线必须根据同精度测量和同一高程起算基准的成果。
绘制方法目估法根据图纸上的特征点值,首先用直观插点确定等值线的位置,然后用圆滑曲线连接相邻的各等值点,即得等值线图。
解析法由于特征点选在坡度变化处,可认为两点间的坡面线为直线。首先用内插法计算各等值线在这两点直线间的位置,然后勾绘等值线图。
微机系统绘图法在数学处理的基础上,把离散的数据点向连续性图形转换,利用数据点值间的内插和外推获得等值点,再用判别法连接各等值点。或者利用已有格网等值点值拟合一个曲面函数,根据曲面函数逐步追踪等值线。把这些过程编制程序,利用微机和x-y自动绘图仪绘出等值线图。