新编地图学 整理.doc

地图的基本特性1 数学法则的结构2 有目的的图形概括3 符号系统的运用4 地理信息的载体地图是遵循一定的数学法则，将地理信息通过科学的概括综合，运用符号系统表示在一定的载体上的图形，以传递它们的数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。地图的类型1.按地图的图形，有普通地图与专题地图之分。2. 按比例尺分类 大 （ 1：10万） 中 （1：10万 1：100万） 小 （ 1：100万）地图的成图方法 实测成图和编绘成图编绘成图：根据已有的地图或其他编图资料，在室内编制新图的方法。常规编图遥感成图计算机制图(数字制图)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科学。（它更为概括地表达现代地图学的本质，有利于指导地图学的全面发展）地球不是一个正球体，而是一个极半径略短、赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近于梨形的椭球体。大地水准面:假定海水静止不动,将海水面无限延伸,穿出大陆包围地球的球体。 大地体-对地球形体的一级逼近。在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体，这个旋转椭球体通常称为地球椭球体，简称椭球体。 -对地球形体的二级逼近 椭球体三要素: 长轴 a（赤道半径）、短轴 b（极半径）和椭球的扁率 f参考椭球体-对地球形体的三级逼近地理坐标（用经纬度表示地面点位的球面坐标。）天文经纬度大地经纬度地心经纬度天文经纬度：表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。天文经度：观测点天顶子午面与格林尼治天顶子午面间的两面角。在地球上定义为本初子午面与观测点之间的两面角。天文纬度： 在地球上定义为铅垂线与赤道平面间的夹角。大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地经度l 、大地纬度 j 和大地高 h 表示。地心经纬度：即以地球椭球体质量中心为基点，地心经度同大地经度l ，地心纬度是指参考椭球面上某点和椭球中心连线与赤道面之间的夹角y 。在大地测量学中，常以天文经纬度定义地理坐标。 在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标。 在地理学研究及地图学的小比例尺制图中，通常将椭球体当成正球体看，采用地心经纬度。中国的大地控制网由平面控制网和高程控制网组成，控制点遍布全国各地。 自1980年开始采用 GRS 1975（国际大地测量与地球物理学联合会 IUGG 1975 推荐）新参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。平面控制网 : 按统一规范，由精确测定地理坐标的地面点组成，由三角测量或导线测量完成，依精度不同，分为一等三角锁（20-25km）、二等三角网（13km）、三等三角网(8km)、四等三角网(4km)四等。三角测量：在全国范围内将控制点组成一系列的三角形，通过测定所有三角形的内角，推算出各控制点的坐标。导线测量：把各个控制点连接成连续的折线，然后测定这些折线的边长和转角，最后根据起算点的坐标和方位角推算其他各点坐标。包括闭合导线、附合导线、支导线。布设原则：由高级到低级，由整体到局部，步步有检核。1987年国家测绘局公布：启用1985国家高程基准取代黄海平均海水面，其比(1956)黄海平均海水面上升29毫米（0.029m）。水准原点高程72.2604mGPS系统的组成部分:空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星（白色）地图投影：在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法。 地图投影的实质：是将地球椭球面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上。地球仪上经纬网的特点： 1.所有经线都是通过两极的大圆且长度相等；所有纬线都是圆，圆半径由赤道向两极递减，极地成为一点。 2.经线表示南北方向；纬线表示东西方向。 3.经线和纬线是相互垂直的。 4.纬差相等的经线弧长相等；同一条纬线上经差相等的纬线弧长相等，在不同的纬线上，经差相等的纬线弧长不等，由赤道向两极递减。5.同一纬度带内，经差相同的经纬线网格面积相等，同一经度带内，纬差相同的经纬线网格面积不等，纬度越高，梯形面积越小（由低纬向高纬逐渐缩小）投影变形，把地图上和地球仪上的经纬线网进行比较，可以发现变形表现在长度（距离）、面积（形状）和角度三个方面地图投影的分类1. 按变形性质分类 等角投影，适用于交通、洋流、风向图（小范围内地物轮廓经投影后仍保持形状不变）等积投影，适用于对面积精度要求较高的自然地图和社会经济地图任意投影，对面积精度和角度精度没什么特殊要求得求的一般参考图和中小学教学图等积投影不能保持等角特性，等角投影不能保持等积特性。任意投影不能保持等积、等角特性。等积投影的形状（角度）变化比较大，等角投影的面积变形比较大。 2按构成方法分类 1.几何投影方位投影 圆柱投影 圆锥投影 2.非几何投影（1）伪方位投影（2）伪圆柱投影（3）伪圆锥投影（4）多圆锥投影墨卡托投影的特点： 经纬线平行 经线是间隔相等的平行线 纬线是间隔不等的平行线 所有的纬线与赤道等长 纬度60度以上变形急剧增大，极点为无穷大 实用价值：图上任意两点连成的直线为等角航线等角航线：就是指地球表面上与经线交角都相同的曲线，或者说是地球上两点间的一条等方位线。大圆航线：地球面上两点间最短距离是通过两点间的大圆弧，也称为大圆航线。高斯-克吕格投影（等角横切椭圆柱投影）高斯投影的基本条件 中央经线和赤道的投影为直线，且为投影的对称轴 投影后无角度变形，即投影后各方向上长度比不变 中央经线投影后长度不变通用横轴墨卡托投影 UTM 投影（目前国际上最通用的地形图数组额基础之一）以横轴椭圆柱面割于地球椭球体的两条等高圈，按等角条件，将中央经线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得。又称 UTM 投影。 UTM 投影与高斯-克吕格投影的区别两者同属一类，除中央经线上长度比不同外其余均相同。在高斯投影中规定中央经线上长度比为1，而在UTM 投影中则为0.9996，即高斯投影为切投影，而UTM 投影为割投影。投影的选择1制图区域的大小、形状和地理位置2制图比例尺3地图的内容4.出版方式比例尺：地图上一直线段长度与地面相应直线段长度之比。即比例尺=图上距离/实地距离地图比例尺的表示:1.数字比例尺2.文字比例尺3.图解比例尺比例尺与多尺度地图概括是通过对制图区域客观事物的取舍和化简来实现的,从而使地图可以显示出主要的事物和本质的特征.实质：-解决广阔的制图区域内繁多的地理事物与有限的地图图幅面积之间的矛盾.制约地图概括的因素 1.地图的用途和主题 2.地图比例尺 3.制图区域的地理特征 4.制图资料（数据）的质量 5.符号样式及大小 6.制图者地图概括的步骤可归纳为：选取资格法、定额法、区域指标法简化-质量特征的简化、数量特征的简化、图形特征的简化夸张-不依比例尺放大、移位（河流的位置一般不能移位）符号化确定选取指标的几种数量分析方法1.图解分析法2.开方根规律法3.等比数列法地图符号由形状不同、大小不一、色彩有别的图 形和文字组成.地图符号和语言一样具有两个基本特征： 1、地图符号具有一定的约束性2、地图符号可以等价变换（综合抽象性、系统性、约定性、传递性 、时空性.）空间分布 地图符号点位分布 点状符号线状分布 线状符号面积分布 面状符号体积分布 体积符号 空间维度可以分为五种类型：0维、1维、2维、2.5维、3维。地图符号的视觉变量形状、尺寸、方向、颜色、网纹注记的概念及类别-地图上的文字和数字总称为地图注记1.地名名注记2.说明注记 3.图幅注记（4.数字注记）注记具有字体、尺寸、色相等要素.在普通地图上,通常黑色表示人文地物,棕色表示地貌,蓝色表示水文地物, 绿色表示植被.注记的尺寸反映地物的重要程度.注记的字体则反映地物的级别.注记的配置1.配置的原则 （1）注记不能压盖重要地理事物.（2）注记与被注记地理（3）图面注记的密度与被注记地理事物的密度一致. 2.排列形式（1）点事物注记：四周，水平排列（2）线状事物注记：雁行排列、屈曲排列（3）面状事物注记：水平排列、垂直排列、雁行排列、屈曲排列注记的作用-地图注记是地图内容的重要组成部分.没有注记的地图只能表达事物的空间概念,不能表示事物的名称和某些质量数量特征.在许多情况下,注记能起定位的作用,是在制图者与用图者之间传递地图信息的重要方式.线状符号表现形式包括单线、平行双线、实线、虚线、渐变线、指向线、对称和非对称线划。走向线也称运动线，是制图对象空间移动轨迹的符号表达。（1）反映移动的起点和终点（2）表示行进路线 精确；概略（3）流向 加绘指向性符号（4）流量 以宽度比率表示（5）流速 注记或其它视觉变量（6）性状指标 注记或色相变量（7）相互联系 “左进右出” 双向交互普通地图是表示地球表面的水系、地势、土质、植被、居民点、交通网、境界线等自然地理要素和社会人文要素一般特征的地图。（地图-普通地图（地形图、地理图）、专题地图） 地形图通常是指比例尺大于1：100万，按照统一的数学基础，图式图例，统一的测量和编图规范要求，经过实地测绘或根据遥感资料，配合其他有关资料编绘而成的一种普通地图。地形图按组织测绘的部门及服务对象的不同，可分为两大类： 国家基本比例尺地形图工程用小区域大比例尺地形图1.国家基本比例尺地形图的特点(1)具有统一的的大地控制基础和地图投影(2)具有完整的比例尺系列和分幅编号系统(3)具有统一的图式符号系统和制图规范(4)大比例尺地形图的内容详细,几何精度高2.工程用小区域大比例尺地形图的特点(1)没有严格统一规定的大地坐标系统和高程系统 (2)没有严格统一的比例尺系列和分幅编号系统地形图地貌要素表示方法等高线法 分层设色法晕渲法写景法专题地图基本特征 1.内容广泛 2.具备地理底图 3.图型丰富，图面配置多样 4.新颖图种多，与相关学科的联系更密切按专题内容分类 （1） 自然地图 （2） 社会经济地图 （3） 环境地图 （4） 其他专题图专题地图图面内容的安排1.良好的图面配置总体效果（1） 符号及图形的清晰与易读 （2） 整体图面的视觉对比度 （3） 图形与背景 （4） 图形的视觉平衡效果 （5） 图面设计的层次结构2.图面内容的安排7（1）主图 （2）副图 （3）图名 （4）图例 （5）比例尺 （6）统计图表与文字说明 （7）图廓数字地图制图的相关学科与技术基础 1.计算机图形学 2.数据库技术 3.数字图像处理 4.多媒体技术数字地图的特点动态：