第1章 地图.ppt

资环院地理信息科学系刘建敏jmliugis 地图学 前言 课程意义 课程安排 教材和参考书 1 地图在日常生活中的作用 2 地图学与GIS的关系 帮助我们了解一个城市的概况 城市布局 城市的公共设施分布规律等 寻找未知地点 提供出行路线 步行和公交信息 GIS和地图学有很深的渊源地图在GIS中扮演很重要的角色 前言 课程意义 课程安排 教材和参考书 36个理论课时12个实验课时 前言 课程意义 课程安排 教材和参考书 教材 地图学原理与方法 王家耀等 科学出版社参考书 地图学 祝国瑞 武汉大学出版社新编地图学教程 蔡孟裔等 高等教育出版社 地图的基本特性和定义地图的基本内容地图的分类地图的分幅与编号地图的功能 内容提要 地图的基本特性和定义 什么是地图 地图是地球在平面上的缩影 地图的基本特性和定义 一 地图的基本性质 1 由特殊的数学法则产生的可量测性2 由使用地图语言表示事物所产生的直观性3 由实施制图综合产生的一览性 地图的基本特性和定义 地图的基本特性和定义 地图的基本特性和定义 地图语言的三要素 地图符号色彩文字注记 地图的基本特性和定义 地图的基本特性和定义 地图的基本特性和定义 二 地图的现代特性 1 地图表现形式的多样化特征2 地图作为客观世界模型的特性3 地图信息的多维动态特性 数字地图是地图的数字化形式 以磁介质或光介质存储在地图数据库中 是计算机可视而人眼不可直接可视的 可以在地图符号库的支持下通过绘图输出 激光胶片输出或计算机屏幕显示的形式转换为人眼直接可视的形式 电子地图是数字地图在计算机屏幕上的符号化显示 多媒体电子地图是集图形 图像 文本和声音于一体的电子地图 地图的基本特性和定义 地图的基本特性和定义 地图的基本特性和定义 三 地图的定义 根据基本特性 地图的定义如下 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 地图是根据构成地图数学基础的数学法则和构成地图内容地理基础的综合法则将地球表面缩绘到平面上的表象 它反映各种自然和社会现象的空间分布 组合 联系及其在时间中的变化和发展 地图的基本特性和定义 现代地图的定义 地图是根据由数学方法确定的构成地图数学基础的数学法则和构成地图内容地理基础的制图综合法则记录空间地理环境信息的载体 是传递空间地理环境信息的工具 它能反映各种自然和社会现象的多维信息 空间分布 组合 联系和制约及其在时空中的变化和发展 地图的基本特性和定义地图的基本内容地图的分类地图的分幅与编号地图的功能 内容提要 地图的基本内容 一 数学要素定义数学要素指数学基础在地图上的表现 是一切地图所必须具备的最基本的地图要素 内容地图的数学要素包括地图投影及与之有联系的坐标网 比例尺和测量控制点等 地图的基本内容 一 坐标网定义是制作地图时绘制地图内容图形的控制网 利用地图时可以根据它确定地面点的位置和进行各种量算分类平面直角坐标网 也叫方里网 或公里网 用于准确指示点位 根据地图传达命令 快速量测方向和计算距离 地理坐标网 又叫经纬线网 用于确定地面点的地理坐标 地图的基本内容 二 地图比例尺定义是图上线段与该线段在椭球面上的平面投影的长度之比 分类主比例尺局部比例尺 地图的基本内容 三 测量控制点作用是测图和制图的控制基础 它保证将地球的自然表面转换到地球椭球面 并进一步投影到平面上 使地图上的地理要素对坐标网具有正确位置 分类三角点埋石点水准点独立天文点 地图的基本内容 二 地理要素是任何一种地图的主要组成部分 包括地图上所表示的自然和社会经济现象及其分布 性质和联系 有时还要表示其变化和发展 分类 自然地理要素 包括水系 地貌和土质 植被等社会经济要素 包括居民地 交通运输网 境界及行政中心等其他要素 除上述两种要素外的其他要素 地图的基本概念 地图的基本内容 三 辅助要素 图廓外要素 一 读图工具1 图例2 图解比例尺3 坡度尺4 三北方向图5 图幅结合表6 政治行政区划略图 二 参考资料 地图图例是集中于地图一角或一侧的地图上各种符号和颜色所代表内容与指标的说明 有些地图集还有图例专页 是识别地图内容的主要工具 图例内容由地图主题及其表现形式和表示方法决定 但其本身应内容完整 结构严谨 符号和颜色的含义要明确 命名应科学 简练 通俗 便于理解和记忆 图例的编排要合乎逻辑 图例 图例 直线比例尺是以直线线段的形式表示图上线段长度所对应的地面距离 图解比例尺 复式比例尺又称投影比例尺 是一种由主比例尺与局部比例尺组合成的图解比例尺 通常是对每条纬线或经线单独设计一个直线比例尺 将各直线比例尺组合起来就成为复式比例尺 图解比例尺 用于根据地形图上等高线的平距 确定相应的地面坡度的一种图解曲线尺 通常由甲 乙两个曲线尺叠合组成 甲尺用于量取相邻两条等高线 首曲线 间的地面坡度 或地面倾角 乙尺用于量取相邻六条等高线 计曲线 问的地面坡度 或地面倾角 根据地形图上等高线的平距确定相应的地面坡度时 先量取等高线间的平距 再在坡度尺上找出纵线高与此平距相等的纵线位置 所注的百分比 或角度 即为此等高线间的实地坡度 坡度尺 在中 小比例尺地形图上 通常绘有地图中央一点的三个基准方向之间的关系 这种地图称为三北方向图 三北方向图主要用于地图的定向 根据地形图的不同位置 会有不同形式 三个基准方向分别指通过某一点的子午线方向 磁北方向和坐标北方向 三北方向 三北方向 它们是直线定向的三条标准方向线 三者的关系可用以下3个偏角表示 磁偏角 是磁子午线与真子午线间的夹角 通常以 表示 并规定以真子午线北方向为准 磁子午线位于以东时称为东偏 其角值为正 位于以西时称西偏 其角值为负 磁坐偏角 是磁子午线与坐标纵线问的夹角 常以 m表示 并规定以坐标纵线北方向为准 磁子午线位于以东时称东偏 其角值为正 位于以西时称西偏 其角值为负 坐标纵线偏角 又称子午线收敛角是地球椭球体面上一点的真子午线与位于此点所在的投影带的中央子午线之间的夹角 图幅接合表简称接图表 是标明某一地区的多幅地图或分幅地图的相邻图幅的相关位置的略图 图幅结合表 地图的成图过程 1 制作地图的基本途径 地图的成图过程 2 用传统的方法编绘地图 3 计算机地图制图 1 制作地图的基本途径 实测成图法 编绘成图 地图的成图过程 地图的成图过程 2 用传统的方法编绘地图 地图的成图过程 3 计算机地图制图 地图的成图过程 地图的成图过程 地图的基本特性和定义地图的基本内容地图的分类地图的分幅与编号地图的功能 内容提要 一月平均气温 表示自然地理和社会经济一般特征的地图 它并不偏重说明某个要素 普通地图 专题地图 着重表示一种或几种主题要素及它们之间相互关系的地图 地图的分类 一 地图按主题 内容的分类 普通地图按内容的概括程度 区域及图幅的划分状况等分为地形图和普通地理图 简称地理图 我国把1 100万 1 50万 1 25万 1 10万 1 5万 1 2 5万 1 1万 1 5千这8种比例尺的地形图规定为国家基本比例尺系列 详细与概略偏重与均衡 地图的分类 二 按比例尺分类大 1 10万 中 1 10万 1 100万 小 1 100万 地图的分类 三 按区域分类 星球图 地球图 世界图 大洲图等 国家图 次级行政区图等 局部区域图 海域图 区域图等 地图的分类 4 按地图的视觉化状况分类实地图虚地图5 按地图的瞬时状态分类静态地图动态地图6 按地图维数分类平面地图多维地图7 按其他指标分类按用途 语言 使用方式等指标的分类 地图的分类 地图的基本特性和定义地图的基本内容地图的分类地图的分幅与编号地图的功能 内容提要 1 为什么要对地图进行分幅与编号 为了不重测 漏测 就需要将地面按一定的规律分成若干块 这就是地图的分幅 为了科学反映各种比例尺地形图之间的关系和相同比例尺之间的拼接 迅速查找到需要的某地区某种比例尺的地图 需要将地形图按一定的规律进行编号 地图的分幅与编号 2 地图分幅编号 按一定幅面大小将某种比例尺地图所包含范围内的图幅划分成许多幅地图 并编注其序号的做法 3 分幅编号的原则 大小应适当 便于在同一板上测绘 或放桌上观看照顾到编绘系列 防止割裂图幅同比例尺编号系列有一定顺序规律 便于记忆不同比例尺间有一定的联系 便于系统查用简单明了 地图的分幅与编号 一 地图的分幅 一 矩形分幅 每幅地图的图廓都是一个矩形 矩形大小一般根据纸张和胶印机的规格确定 地图的分幅与编号 分为拼接的 内分幅地图 和不拼接两种 拼接指相邻图幅有共同的图廓线 使用时可以按共同边拼接起来 挂图 不拼接 图幅之间没有共同边 地图集 地图的分幅与编号 优点 便于拼接 各图幅面积相对平衡 能保持重要地物的完整性 缺点 制图区域只能一次投影 变形较大 例如 湖北省地图要尽量完整表示出南部的洞庭湖 四川省地图南部要把金沙江的大转弯部位包括进来 北面则应表示出宝鸡市甚至西安市和陇海铁路 福建省地图要完整地表示出台湾海峡等 地图的分幅与编号 分幅的方法和步骤1 在工作底图上量取区域范围的尺寸在进行分幅和图面设计时 一般总是在作为工作底图用的较小比例尺地图上进行 在工作底图上量取制图区域东西方向和南北方向的最大距离 2 换算成新编图上的长度并与纸张和印刷机的规格相比较将量得的长度换算成新编图上的长度 例如所用的工作底图比例尺为1 200万 欲设计的地图为1 50万 要把量取的尺寸放大4倍 这尺寸就成为设计图廓的基本依据 3 确定分幅线的位置和每幅图的尺寸 地图的分幅与编号 二 经纬线分幅 每幅地图的图廓线都由经线和纬线构成 我国基本比例尺地形图就是按经纬线分幅的 优点 经纬度是全球性的统一系统 这样分幅使每个图幅都有明确的地理位置概念 便于检索 它可以使用分带或分块投影 控制投影误差 缺点 1 当经纬线被投影成曲线时 不便于拼接 设置重叠带 2 随着纬度升高 图幅面积不断缩小 不便于充分利用纸张 合幅 3 按一定的经差和纬差分幅时可能会破坏重要地理目标的完整 破图廓或增加补充图幅 地图的分幅与编号 二 地图编号 一 行列式编号法 二 经纬度编号法 将整个制图区域按分幅规定划分为若干行和列 并相应的按序数或字母顺序编上号码 图幅编号用 行号 列号 或 列号 行号 形式标记 适用于按经纬度分幅的地图 编号方法是 以图幅右图廓的经度除以该图幅的经差得行号 上图廓的纬度除以纬差得列号 取 行 列 作为图幅编号 地图的分幅与编号 三 我国地形图的分幅与编号 一 旧地形图分幅编号 地图的分幅与编号 1 1 100万地图的分幅和编号分幅方法 经差6度 纬差4度 高纬度地区规定在纬度60度到76度之间双幅合并 在纬度76度到88度之间四幅合并 纬度88度以上单独为一幅 编号方法 从赤道起算 每隔纬差4度为一列 至南 北纬88度 各为22列 北半球的图幅在列号前加N 南半球加S 以下依次用英文字A B C V表示相应的列号 从180度经线算起 自西向东每隔经差6度为一纵行 全球分60行 依次用1 2 3表示 北京表示为 NJ 50 地图的分幅与编号 2 1 50万 1 25万 1 10万比例尺地形图的分幅编号 地图的分幅与编号 地图的分幅与编号 3 1 5万 1 2 5万 1 1万比例尺地形图的分幅编号 地图的分幅与编号 二 新的地形图分幅编号 1 1 100万比例尺地形图的编号只是列和行对换了 横向为行 纵向为列 且由 列 行 式变为 行列 式 即把行号放前面 列号放后面 中间不用连接符号 地图的分幅与编号 2 1 1万至1 50万比例尺地形图的编号 地图的分幅与编号 地图的分幅与编号 1 100万比例尺地形图老编号的计算 地图的分幅与编号 东经 西经 行 列 地图的分幅与编号 1 100万比例尺地形图图幅范围的计算 已知某幅地图的编号是J 50 求其经纬度范围 地图的分幅与编号 1 50万 1 25万 1 10万 1 5万 1 2 5万 1 1万比例尺地形图老编号的计算 本图代号 W 地图的分幅与编号 已知某点为北纬 东经 求该点所在的1 50万 1 10万 1 5万图的老编号 1 100万图幅编号 G 49 1 50万图幅编号 G 49 B 1 10万图幅编号 G 49 10 1 5万图幅编号 G 49 10 B 地图的分幅与编号 1 50万 1 25万 1 10万 1 5万 1 2 5万 1 1万比例尺地形图经纬度范围的计算 地图的分幅与编号 已知某图的老编号是J 50 5 B 求出相应的经纬度范围 所在1 100万地图的经纬度范围 所在1 10万地图的经纬度范围 所在1 5万地图的经纬度范围 地图的分幅与编号 1 50万 1 25万 1 10万 1 5万 1 2 5万 1 1万比例尺地形图新行列号的计算 地图的分幅与编号 已知某点经度为东经