点密度图（Dot Density Map）是专题地图的一种，是用一定大小的、形状相同的点表示分散分布现象的分布范围、数量特征和分布密度的制图方法，又叫点值法或者点法，广泛应用于表示人口、农业、畜牧业等专题图上。点密度地图上，点的疏密即可看出现象的集中或分散程度，点的个数越多越密集，反映数据所表示的事物或现象在该区域的密度或浓度越大。

 

本文使用QGIS演示点密度地图的制作过程，最终效果如下：

 

 

 01 下载示范数据并加载

 

本文的示范数据为江苏省行政区划，来源于网络，下载地址如下：

 

链接：https://pan.baidu.com/s/1qhkzmCgzrScTC_ubeYlLCA

提取码：v19m

 

启动QGIS，点击工具栏的按钮，打开数据源管理器对话框。

 

 

在数据源管理器对话框中，依次点击【矢量】->【文件】单选按钮->矢量数据集右侧的【…】按钮，找到下载的jiangsu.gpkg文件，点击下方的【添加】按钮，在弹出的对话框中，选中“区县-面”、“市级-面”、“省级-面”，点击【OK】，将三个图层添加到地图窗口。

 

 

返回QGIS主窗口，可以看到打开的三个面图层：“区县-面”、“市级-面”和“省级-面”。先取消勾选“市级-面”和“省级-面”暂时关闭这两个图层。

 

选中“区县-面”图层，点击图层面板上方的按钮，在窗口右侧打开图层样式面板，选中“简单填充”，设置如下参数：

 

• 填充颜色：白色；

• 填充方式：实线；

• 描边颜色：#8f8989。

 

 

至此，我们将示范数据加载到QGIS，并做了基本的符号化设置，为后续点密度地图的制作做好了准备。

 02 生成点密度图层

 

右键点击“区县-面”->【打开属性表】，打开属性表窗口。观察区县的属性，可以看到“pop_wan”字段，表示模拟的、以万人为单位的人口数量，该字段为生成点密度图的核心数据。（注意，此数据为测试数据，与官方发布的人口统计数据无关。）

 

 

关闭属性表窗口，点击菜单【矢量】->【研究工具】->【多边形内的随机点】，打开参数设置对话框。

 

 

说明：

【多边形内的随机点】算法对输入图层中的每个多边形生成指定数量的点，例如，指定输入图层为江苏省的区县面，区县内点的数量指定由其人口数确定，则算法将根据人口数量多少在每个区县内生成随机点，这些点随机分布于多边形内，设置点之间距离参数可以控制其最小相距距离。

 

在“多边形内的随机点”参数对话框内，输入多边形：“区县-面”，点击“每个要素的点数目”右侧的按钮，从下拉菜单选择【编辑】，打开表达式对话框，设置表达式控制每个区县内生成的点数。

 

 

在弹出的“表达式字符串构建器”对话框中，展开函数区域的【字段和值】节点，双击“pop_wan”字段，将它添加到表达式区域，表示地图上每一个点代表10000人。点击【OK】按钮返回。

 

 

设置“多边形内的随机点”其他参数：

 

• 点之间的最小距离：100米。该参数表示如果当前面要素的100米距离范围内已经有一个点，则不会在添加点。

• 点之间全局最小距离：50米。该参数表示全局范围内点与点之间的最小距离为50米。

 

 

说明：

“点之间的最小距离”和“点之间全局最小距离”两个参数之间的区别在于：前者仅考虑同一个多边形内的点，后者考虑所有已经生成的点。如果将“点之间全局的最小距离”设置为等于或大于（局部）“点之间的最小距离”，则后者无效。

 

点击【运行】按钮，QGIS根据设置的参数生成随机点。根据生成点的总数量不同，算法所需要的时间也不同。

 

 

算法运行结束后，可以在QGIS的图层面板看到新生成临时图层：“多边形内的随机点”，该图层自动显示到地图窗口中。

 

 

 03 点密度图层符号化

 

接下来我们对生成的随机点做一些样式设置，以达到开篇所显示的地图效果。

 

首先，把存储于内存的临时图层永久化保存到硬盘。右键点击“多边形内的随机点”->【永久化】，在弹出的对话框中设置保存的路径，图层名：“人口密度（1点=1万人）”。点击【OK】完成临时点图层的永久化。

 

 

然后，开始设置点的样式。选择“人口密度（1点=1万人）”图层，在图层样式面板中，选中“简单标记”，设置如下参数：

 

• 大小：0.45毫米；

• 填充颜色：#820000；

• 描边颜色：任意颜色；

• 描边样式：不显示画笔；

• 符号：圆形。

 

得到符号化效果如下：

 

 

接下来，设置行政区划背景图层的样式。

 

在图层面板取消勾选“区县-面”使其隐藏，勾选“市级-面”，将市级图层显示出来。

 

 

右键点击“区县-面”->【样式】->【复制样式】->【所有样式类别】，将“区县-面”图层的样式复制到剪贴板。

 

类似步骤，右键点击“市级-面”->【样式】->【粘贴样式】->【所有样式类别】，将“县级-面”图层的样式复制到“市级-面”图层。

 

 

保持“市级-面”图层的选中状态，点击图层样式面板的标签，切换到标注设置页面。设置参数如下：

• 标注方式：单一标注；

• 值：NAME；

• 在文本 页面设置字体和颜色如下：

• 字体：选择一个合适的字体，比如本文选择“华光超粗黑_CNKI”；

• 颜色：#5c5c5c；

• 在轮廓 页面设置文本的缓冲区：

• 勾选“绘制文本缓冲区”；

• 颜色：#d4d4d4；

 

以上设置完成后，得到的市级行政区划标注效果如下：

 

 

为了突出省级界线，设置省级行政区划背景。拖动“省级-面”图层将其置于“市级-面”图层之上，并勾选显示该图层。

 

 

在图层面板选中“省级-面”图层，右侧的图层样式面板设置如下：

 

• 渲染方式：反转多边形；

• 填充的子渲染方式：形状渐层填满；

• 渐变色：双色；

• 颜色1：#6b6b6b；

• 颜色2：#ffffff，透明度：50%；

• 阴影样式：选择“设置距离”，距离保持默认的5毫米。

 

完成省级边界设置后，效果如下：

 

 

最后，从互联网地图中选择一个合适的底图，例如本文选用MapTiler：确保安装MapTiler插件，从浏览器面板展开MapTiler节点，双击“Basic”将其添加到地图窗口。关闭MapTiler不需要的图层后，最终的效果如下：

 

 

 04 常见点密度地图实现的讨论

 

在ArcGIS、超图的iDeskpro等其他GIS中，点密度图的实现是通过符号化系统，因此点密度图作为图层数据的符号表达，以图层属性的形式与数据关联。

 

与此不同的是，QGIS直接根据数据采用随机点算法生成点图层（物理存在的数据），然后对点图层进行符号化表达，所以在制作方式上显得略微繁琐。另外，有些GIS软件提供了均匀布点的选项，比如超图的iDeskpro，但QGIS针对多边形范围目前暂时仅提供生成随机布点算法，所以具有一定的局限性。

 

 

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