地图学复习材料.docx

资环学院09级城规 地图学复习材料第一章1、地图：地图是遵循相应的数学法则，将地球（包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递他们的数量和质量在空间和时间上的分布规律的发展变化 地图学：地图学是以地理信息可视化为核心，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性学科。2、地图的分类 按比例尺分： 大比例尺（1：10万） 中比例尺 （1：10万1：100万） 小比例尺（1：100万） 按地图的图型分： 普通地图 专题地图 按区境范围分： 星球图 地球图 世界图 半球图 大洲图 大洋图 国家图 行政区图 局部区域 海湾图 流域图 按地图视觉化状况：实地图 虚地图 按地图瞬时状态： 静态地图 动态地图 按地图维数分： 平面地图 立体地图3、地图的基本特征 地理信息的载体 数学法则的结构 有目的的图形概括 符号系统的运用4、地图的功能 地图信息的载负功能 地图的传递功能 地图的模拟功能 地图的认知功能5、地图的成图方法 实测成图法： 野外地形测图 摄影测量成图 （用于大比例尺） 编绘成图法： 常规编图 遥感制图 数字制图 （精度高）6、地图的构成 图形要素 数学要素 辅助要素（图名、图例） 补充说明第二章1、地图投影概念 在球面和平面之间建立点与点之间的函数关系的数学方法，其实质是将地球椭圆面上的经纬网按一定数学法则转移到平面上。2、地图投影相关概念 变形椭圆：地球上一个无穷小的圆微分圆（也称单位圆），在投影后一般地成为一个微分椭圆，然后在利用变形椭圆去解释各种变形的特征。椭圆可以用来表示投影的变形，故叫变形椭圆 长度比： 设地球球面上有一微小线段ds,投影到平面上为ds, 平面上微小线段与球面上相应微小线段之比，叫做长度比。用公式表示为：=ds/ds 长度变形：长度变形就是长度比（）与1之差，用表v示长度变形则：v=-1 面积比： 投影平面上的微小面积与球面上相应微小面积之比 用P表示 面积变形：就是面积比与1之差 VP=P-1 主比例尺：平常地图上注记的比例尺 局部比例尺：大于或小于主比例尺的叫局部比例尺。主方向： 在变化的过程中，必然有一特殊位置，直角投影后仍保持直交，此二直交直线方向，称之为主方向。在主方向上具有极大和极小长度比角度类型：投影面上任意两方向线所夹角与球面上相应两方向线夹角之差等变形线：就是变形值相等的各点连线（等变形线在不同的投影图上，具有不同的形状，在方位投影中，因投影中心点无变形，从投影中心向外变形逐渐增大，等变形线成同心圆状分布。等变形线通常是用点虚线来表示的）3、地图投影的分类 （一）按变形性质分类 地球球面投影到平面时，产生的变形有长度、角度和面积三种，根据变形特征可分为：等角投影、等积投影和任意投影三种。1.等角投影（正形投影） 角度变形为0，地球面上的微小圆经过投影后仍为相似的微小圆，其形状保持不变，只有长度和面积变形。等角投影的条件是：w=0 sin(w/2)=(ab)/（a+b)=0 a=b，m=n 等角投影在同一点任何方向的长度比都相等，但在不同地点长度比是不同的。 多用于编制航海图、洋流图、风向图等地形图。2.等积投影 投影后图形保持面积大小相等，没有面积误差。也就是球面上的不同地点微小圆投影后为面积相等的各个椭圆，但椭圆的形状不一样。因此有角度和长度变形。等积投影的条件是：Vp=p p=1因为 p=ab所以a=1/b或b=1/a由于这类投影可以保持面积没有变形，故有利于在图上进行面积对比。一般用于绘制对面积精度要求较高的自然地图和经济地图。3.任意投影任意投影是既不等角也不等积的投影。这种投影的特点是面积变形小于等角投影，角度变形小于等积投影。在任意投影中，有一种特殊的投影，叫做等距投影，其条件是，而m=1。即误差椭圆上的一个半径和球面上相应微小圆半径相等。（二）按构成方法分类1、几何投影 是把地球球面上的经纬线网投影到几何面上，然后将几何面展为平面而得到的，根据几何面的形状，可进一步分为如下几类： 方位投影 以平面作为投影面，使平面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到平面上而成。 圆柱投影 以圆柱面作为投影面，使圆柱面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆柱面上， 然后将圆柱面展为平面而成。 圆锥投影 以圆锥面作为投影面，使圆锥面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆锥面上， 然后将圆锥面展为平面而成。2.非几何投影不借助于任何几何面，根据一定的条件用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系。在这类投影中，一般按经纬网形状又可分为伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影和多圆锥投影等。总结：（1）等积投影不能保持等角特性 等角投影不能保持等积特性 （2）任意投影不能保持等积、等角特性 （3）等积投影的性状变化比较大 等角投影的面积变化比较大 （4）任意投影使用对面积精度和角度没有特殊要求的一般参考图和中小学教学用图4、利用动线法可以表示的移动事物哪些信息 反应移动的起点和止点 表示行进路线和方向 流量 流速 性状指标 相互关系5、课堂问题 、为什么中国教学地图用双标准危险等角圆锥投影 中纬地区适合采用圆锥投影 南北跨度大有效控制了双标准误差 教学地图得到了正确的地理对比，不至于得到错误的结论 、怎么样认识同心圆弧与同弧圆弧 前者两曲线间距相等 后者不等 判断是否为圆弧 三点定圆弧 、为什么中国编制世界赌徒常用等差分纬线多圆锥投影 我国位于地图的中央部位，图形较正确，图形上太平洋保持完整，利于显示我国与邻近国家水陆联系 我过绝大部分地区的面积变形在十米以内，角度变形最大在10以内 、地图投影对地图比例尺的影响 当制图区域较小时 地图比例尺指图上长度与相应地面之间长度之比 当制图区域相当大时，这种地图上所注明的比例尺含义是指进行地图投影时，对地球半径缩小的比率，通常称为地图主比例尺，地图经投影后，只有在这些没有变形的点或线上，才可以用地图上注明的主比例尺进行量算6、地图投影的辨认方法 目前，国内外出版的地图，大部分都注明投影的名称，有的还附有有关投影资料，这对于使用很方便，对于未注明的，则需运用有关投影知识，辨认主要对笑比例尺地图而言，大比例尺往往是属于国家地形图系列，投影资料一般易于查知，另外，由于大比例持地图包括的地区范围小，不管用什么投影，变形都很小，使用时可忽略不计（考试容易出现地图辨别，具体例子参见课上幻灯）。7、地图投影选择依据 、制图区域的地理位置、形状和范围A、 制图区是图型或东西半球图等多采用方位投影B、 南北延伸的国家，如智利 多采用横轴圆柱投影或多圆锥投影C、 东西延伸且喂鱼中纬度地区的国家，如中国，采用正轴圆锥投影D、 赤道附近的东西延伸国家易采用正轴圆柱投影 、制图比例尺 不同 比例尺地图对精度的要求不痛，选择也不同 、地图内容 济图一般多采用等积投影 （分布图、人口图、地质图、土壤图） 航海图 航空图 军用图 气象图 多采用等角投影 、地图的出版方式 单幅图 系列图 地图集 、地图用图 航海墨卡托投影 教学挂图任意投影关于墨卡托投影、等差分纬线多图圆锥投影等内容参见课本8、投影应用举例 A、等轴圆柱投影 适合绘制迟到附近和沿赤道两侧呈东西方向延伸地区 等角切圆锥投影B、等角圆锥投影 等角割圆锥投影 中纬度地区 C、等积圆锥投影 常用于编制行政区划图、人口密度图及社会经济图或某些自然地图，当制图区域所夸纬度较大时，常用双标准等积圆锥投影。 D、普通多图投影 南北方向延伸的地区的地图 （智利 海岸） 绘制地球仪 E、等差分为线多圆锥投影 我国编制世界地图常用的一种投影 F、伪圆柱投影 桑森投影 经线为正弦曲线的等积伪圆柱投影，适合于作赤道附近南北延伸的地区地图 摩尔威特投影 经线为椭圆曲线的等积伪圆柱投影，常用在地图集和编制世界地图以及东西半球图 库德投影 分瓣伪圆柱投影，在外国出版的世界地图集的世界地图上常用此法 G、伪圆锥投影（彭纳投影） 特点是中央经线与中央纬线没有变形；纬线形状仍然保持和圆锥投影一样的同心圆弧。常用于编制中纬度区域地图。 H、墨卡托投影 等角正轴切圆柱投影 赤道投影为正长 纬线投影成与赤道等长的平行线段 从赤道向两极 纬线间隔越来越大 面积变形最大 形状和角度不变 常用来编制海外图，还常用来编制世界地图和赤道附近的区域图 墨卡托投影之所以被广泛应用于航海和航空方面，是因他有等角航线的重要特征 但这条等角航线不是地球上两点间最短距离，大圆航线才是最短路程，所以现实中常把大圆航线展绘到墨卡托投影面上，把大圆航线分为几段，每一段连成点线就是等角航线9、我国地形图采用的投影 比例尺1：50万 高斯克吕格 中央经线和赤道投影为互相垂直的直线，且为投影的对称轴 具有等角投影的性质 中央经线投影后保持长度不变 比例尺1：100万 等角圆锥投影 变比例尺：为了突出主区和节省图面，可将主区以外部分的距离按适当比例相应压缩，而住区仍按原规定的比例表示。例如旅游景区比较集中的旅游图，就可以采用变比例尺 复式比例尺：又称投影比例尺，是根据地图比例尺和地图投影长度分布规律设计的一种图解比例尺10、无级别比例尺 是一种岁数字制图的出现而与传统的比例尺系统相对而言的一个新的概念，并没有一个具体的表现形式，在数字制图中，由于计算机或数据库里可以存储物体的实际长度、面积、体积等数据，并根据需要可以很容易按比例尺任意缩小和放大这些数据，因此没有必要将地图数据固定在某一比例尺上。11、复式比例尺 斜分比例尺 （参见课本）补充：根据地图上经纬线形状定投影类型 首先，对地图经纬网做一般观察，应用所学过的各类投影的特点定其投影是哪一种类型和方位、圆柱、圆锥还是伪圆锥、伪圆柱投影等。直线只要用直尺比量便可以确认，判断曲线是否为圆弧可将透明纸覆盖在曲线上，在透明纸上沿曲线按一定间隔定出三个以上的点，然后沿曲线移动透明纸，使这些点位于曲线的不同位置，如这些点处处都与曲线吻合，则证明曲线是圆弧，否则就是其他曲线，判别同心圆弧与同轴圆弧，则可以测量相邻圆弧兼得垂线距离，若处处相等则为同心圆弧，否则是同心轴圆弧，正轴投影是最容易判断的，如纬线是同心圆，经线是交与同心圆的直线，肯定是方位投影，如果经纬线斗士平行直线，则是圆柱投影，若纬线是同心圆弧，经线是散射状直线，则是圆锥投影。第三章地图的数据源有哪些 地面测量数据 多源遥感数据 全球定位系统数据 各地地理调查数据（环境调查、社会经济统计数字）第四章1、地图概括概念：是对地理信息从感知到理性认识的抽象过程。其实质是制图过程中对地图数据和图解形成经过科学化处理使其能表现出制图区域的基本特征和制图现象的基本的典型的面积和主要特点。2、影响地图概括因素 地图的用途、主题 地图的比例尺 制图区域的地理特征 数据质量 图解限制3、地图概括的内容以及方法 、选取 资格法 定额法 区域指标法 确定指标选取的数量分析法、简化质量特征的简化 数量特征的简化 图形特征的简化 地物内部结构的简化 合并与分割 、夸张（在地图制图实践中，由于地图用途、区域特征、地物特点等原因，在符号化过程中往往要突破比例尺限制采取不依比例尺的表示方法，这就是所谓的“夸张”） 不依比例尺放大 位移 、符号法4、比例尺概括 比例尺概括，因比例尺变化而设定的取舍指标，概括容易实施，但不能保证地图内容的详细与图面清晰易读的统一。5、 目的概括：选择符号制图目的的某些内容，舍去了与目的无关的某些内容，选取反映地图区域特征的某些内容，舍去不反映区域特征的某些内容，有利于地图使用和区域特征的显示，强调地理适应性的典型结构第五章1、什么是地图符号 地图符号是表达地图内容的基本手段，它由形状不同，大小不一，颜色有别的图形和文字组成。是地图的语言，是一种图形语言，地图符号有一定的约定性，且可以等价交换。2、相关补充 A、地图符号特点 符号应与实际失误的具体特征有联系，以便于根据符号联想世纪事物 符号之间应有明显差异以便相互区别 同类事物的符号应类似，以便分析各类事物总得分布情况，以便研究各类事物之间的相互关系。 简单，美观，便于记忆，使用方便 B、地图符号特征 空间信息传递手段 所构成的符号模型，不受比例尺缩小限制，反映区域基本面貌 提供地图极大表现为* 能再现客体的空间模型，或给能以表达的现象简历构想模型。3、量表在符号中的应用 A、定名量表 是最低水平的量表尺度，众数是最佳的数学统计量，它以一个群体中出现频率最大的类别定名，定名量表几乎不需要数学处理，只要找出它的代表属性就可以定名。 B、顺序量表 这种量表是按数字组成顺序排列，其结果是没有绝对零度，顺序量表显示地图符号的优良中或大中小 C、间距量表 采用间距量表，以区分空间数据量的差别，待用的统计量是算数平方根，而描述数据的平均使离散度是标准差 D、比率量表 它和间距量表一样，按一直数据的间隔排序，但成比率变化，从绝对零度开始又能进行各种算数运算，它实际上是间距量表的精确化4、视觉量表及其应用 视觉量表是构成图形的基本要素，也称图形要素，它包括形状、尺寸、方向、颜色、网纹五个方面 A、形状变量是视觉上能够区别开来的集合单体 B、尺寸变量是组成不同形状的符号在量度上的变量，衡量尺寸变量要从几何面的点径、长、宽、高和多边形的面积做比较，用以表达地理要素定量特征的差异 C、方向变量包括两个方面，一是整个符号图形本身的方向变化，二是网纹中同类纹理的方向变化，表示地理要素定性特征的不同 D、颜色变量是最活跃的一种视觉变量，颜色变量包括颜色和非颜色，颜色具有色相、光度、彩度三种特性，而非颜色都有亮度特性，颜色的三种特性对制