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第1章 概述 一、地图的基本特征和定义（两个矛盾） 地图的概念： 根据一定的数学法则，将地球(或其他星体)上的自然和人文现象，使用地图语言，通过制图综合，缩小反映在平面上，反映各种现象的空间分布、组合、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。 地图的基本特征： 1. 可量测性特殊的数学法则（地图投影、比例尺、坐标网） 2. 直观性地图语言 （符号、注记、颜色） 优点：a.图形简化、清晰、易读； b.表达灵活c.表示物体的质量和数量特征 d.表示地面上受遮盖的物体； e.无形的自然和社会现象 3. 一览性制图综合（概括） 两次抽象：符号化过程和 选取和概括（比例尺缩小） 两个矛盾： 1.解决曲面和平面矛盾的数学法则，构成了地图的数学基础，这是地图的第一个基本特性 2.解决缩小、简化了的地图 表象与实地复杂的现实之间的矛盾的综合法则，构成了地图内容的地理基础，这是地图的第二个基本特性 。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信息环境信息的载体，是传递空间环境地理信息的工具，它能反映各种自然和社会现象的多维信息、空间分布、组合、联系与制约及其在时空中的变化和发展 现代特性:a地图必须遵循一定的数学法则 b地图具有完整的符号系统 c地图必须经过科学概括 d地图是地理信息的载体 二.地图的基本内容 a.数学要素：控制点、坐标网、比例尺和地图定向 b.地理要素：地图的主题 普通地图：自然和人文要素 d辅助要素：外图廓、图名、图例、坡度尺、三北方向、图解、文字比例尺、编图单位、编图时间和依据等。 三.地图的分类 1.按内容分类 a.普通地图：以相对平衡的详细程度表示地表最基本的自然和人文现象的地图。 七大地理要素：水系、居民地、交通网、地貌、土质植被、境界和各种独立目标 。 b.专题地图：根据专业的需要，突出反映一种或几种主题要素的地图，其中作为主题的要素表示得很详细，其他的要素则围绕表达主题的需要，作为地理基础概略表示。 2.按比例尺分类 ： a.大比例尺地图：1：10万及更大 b.中比例尺地图：介于10万和100万之间 c.小比例尺地图：1：100万及更小 国家基本比例尺地图:由指定的国家机构和其他公共事业部门按照统一规格测制或编制。 国家基本地形图的特点 :a.具有统一的大地坐标系统和高程系统 b.具有完整的比例尺系列和分幅编号系统 c.依据统一的规范和图式 3.按表示的形式分类 4.按维数分类 5.地图按用途分类 6.按地图出版方式分类 四.地图的分幅与编号 (一)地图的分幅 a.为什么要分幅？区域表达、编图、印刷、保管和使用的方便 b.地图分幅的方法：1.矩形分幅 （拼接、不拼接） 2.经纬线分幅 1.矩形分幅：(1). 拼接分幅： 适用：挂图和大于1：2000的地形图 (2).不拼接分幅： 适用：地图集、专题、地图等 优点： 图幅间拼接方便； 各图幅面积相对平衡，充分利用图纸和印刷版面； 图廓线可避开分割重要地物。 缺点：制图区域只能一次投影，变形较大； 地理位置不易精确描绘。 2.经纬线分幅：地图的图廓由经纬线构成。 适用： 世界各国地形图、小比例尺地图 优点：图幅有明确的地理范围； 可分开多次投影，变形较小。 缺点：图廓为曲线时拼接不便； 高纬度地区图幅面积缩小，不利于纸张的使用和印。破坏重要地物的完整性 (二)地图的编号 A.地图编号的方法：1.自然序数编号法 2.行列式编号法：将区域分为行和列，分别用字母或数字表示行号和列号，一个行号和一个列号标定一个唯一的图幅。 （要求：系统性、逻辑性、不重复性） B.我国基本地形图的分幅和编号 1：100万地图是我国基本比例尺地形图的分幅和编号的基础。1.20世纪70-80年代我国基本比例尺地形图的分幅和编号 a1：100万地图的分幅和编号 1：100万采用国际统一的行列式编号 （1891年第五届国际地理学会上提出，逐渐统一规定后制定。） 分幅：单幅： 经差6 ，纬差4；纬度60以下 双幅： 经差12，纬差4；纬度60至76 四幅： 经差24，纬差4；纬度76至88 纬度88以上合为一幅 我国处于纬度60度以下，没有合幅。 横列：纬度每4为一列，至南北纬88各有22 列，用字母A,B,C,V表示。 纵行：从180经线起算，自西向东每6为一 行，全球分为60 行，用阿拉伯数字1、2， 3，,60 表示。 如 北京 在1：100 万图幅位于东经114120 北纬3640， 编号：J-50 任一点所在图幅的编号（计算方法） ：横列号 = 纬度/纬度4 + 1 纵行号 =经度/经度4 +31 （东经） 纵行号 =30- 经度/经度6 （西经） 取整 b1：50 万、1：25 万、1：10 万地形图的分幅和编号 (在1：100 万地图基础上的延伸 )1：50 万： 经差 3 、纬差 2； 1：25 万： 经差 130、纬差 1； 1：10万： 经差 30、纬差 20； c1：5万、1：2.5万、1：1万地形图的分幅和编号 (在1：10万地图基础上的延伸 )1：5 万： 经差 15 、纬差 10 ；1：2.5万: 经差 730” 、纬差 5 ；1：1万 ：经差 345”、纬差 230” C新的分幅与编号方法 a1：100万比例尺地图编号 :由列-行式变为行列式 ：例 北京为：J50 b1:5千1：50万比例尺地图编号 (1)以1：100万为基础 (2)编号由10个代码组成 (前三位是所在1:100万地图的行列号，第四位是比例尺代码。后六位分两段，前三位是图幅的行号数字码，后三位是图幅列号数字码，不足三位前面补0)五.地图基本功能和用途 (一)地图的基本功能 a.地图认知功能 (1)可以组成整体、全局的概念，也就是确立地理信息明确的空间位置。 (2)提供空间分布物体和现象的尺寸、维数、范围等概念，获得物体所具有的定性及定量特征。 (3) 在形成各种事物或现象形态上分布规律的基础上，进一步探求它们之间可能存在的空间相关，也就是建立地物与地物，或现象与现象之间的空间关系。 (4)易于建立正确的空间图像 b.地图模拟功能 c.信息载负与传输功能 (二)地图的用途 A.在国民经济建设方面 1.用于资源的勘测、规划、设计和开发； 2.各级政府机构和工农业管理部门将地图作为规划和管理的工具； 3.各种工程建设的勘察、设计和施工； 4.资源利用和环境改良； 5.航空、航海等其他领域 B.在国防建设方面 1.各种国防工程的规划、设计和施工； 2.军事训练和演习； 3.战争中用地图来研究敌我态势、地形条件、自然资源、交通条件、居民情况等 4.卫星侦察、导弹飞行都需要用到地图。 C.在科学、文化方面 1.在地学研究中探索地理规律，开拓新的区域，记录科学成果； 2.在文化领域作为宣传、鼓动的工具。 D.在其他方面 1.在人民生活中作为查询有关资料的工具2.各种文件、报告的附图； 3.划定边界时具有法律意义的附件 六.地图学的定义及学科体系 （一）地图学的定义 a.廖克地图学是研究以图形的、数字的或触觉形式反应空间关联信息的结构、传输、表现和利用的科学，它包括在制作地图及有关空间信息产品中从数据获取到最终产品利用的所有阶段。（现代地图学） b.祝国瑞地图学是研究地理信息的表达、处理和传输的理论和方法，以地理信息可视化为核心，探讨地图的制作技术和使用方法。 c.地图学地图学是一门研究利用地图图形或数字化方式科学地、抽象概括地反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互联系、空间关系及其动态变化，并对地理环境空间信息进行数据获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理和可视化，以图形或者数字方式传输地理空间环境信息的科学和技术。 七地图学由地图理论、制图技术和地图应用三个分支学科组成。 八地图学与地理信息系统的联系？ 1）地图学理论不断开拓,从70年代提出地图传输论到90的空间认知论,从过去地图语言和地图符号学到现在地图可视化,以及一些文献讨论的地图模型、数字制图综合和最近陈述彭教授提出的地图图谱等。应该说这些理论概念的探讨,还有待于进一步的发展和完善。 ) 地图制作方式发生根本变化。大家知道,传统地图生产是模拟方式,一种是野外测绘(包括航空摄影测量)或野外现场调绘,另一种是室内地图编绘。现在这两种方式已经在资料获取、处理、加工和成图过程中实现了数字化作业。不论是原始测绘调查的数据,或通过地图数字化而生产的数字信息,都为地图生产自动化和分析应用打下了基础。 3）地图可视化研究进展。地图可视化出现于90初。1987年美国科学基金会率先提出了“科学可视化”的概念。可视化是指科学或艺术领域内将原始数据或思维想象转换成为可被人类视觉所能接受的形式。地图可视化指对地球空间信息转换为地图形式的原理方法和技术。地图可视化的发展应用同、ViSC、技术、虚拟现实分不开。使地图学突破了仅为信息表达的观念,逐步形成了集多维、动态、网络化、多媒体以交互探索等为特征的空间认知手段。 )地图产品多样化，数字地图作为信息社会的重要产品,它不再是单纯的一种信息源载体,而且是看作一种有较大应用潜力的信息系统,不论是电子地图、Internet地图、移动地图、GIS数据库的图形显示最终都要使用屏幕达到可视化的效果,我们可以统称为屏幕地图或屏幕地图系统。 )地图应用功能得到扩展。过去传统地图以描述为主,主要回答的是地面有什么,分布在何处?而数字地图不仅具有传统地图的作用,而且能回答发展变化及一定的因果关系。 数字地图以用户需要、爱好、兴趣来变化地图表达, 可以构造逼真的虚拟地理环境,使人通过不同技术手段,进入这个环境,达到身临其境,具有沉浸感。*附注*:地理图：反映地理事物的基本轮廓极其分布规律；地形图：按照国家制定的统一规格、用指定的方法测制或根据可靠的资料编制的详细表达普通地理要素的地图。地形地理图：介于地理图和地形图之间。地图集：按统一的设计要求编制而成的多幅地图的汇集。第2章 地图数学基础 一.地球的自然表面、物理表面、数学表面(一).地球的自然表面 ：地球并不是一个正球体，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 由于地球的自然表面凸凹不平，形态极为复杂，显然不能作为测量与制图的基准面。应该寻求一种与地球自然表面非常接近的规则曲面，来代替这种不规则的曲面。 (二).地球的物理表面(大地水准面)： 1.大地水准面（一级逼近）：假想将静止的平均海水面延伸到大陆内部，形成一个连续不断的，与地球比较接近的形体，其表面称为大地水准面。它实际是一个起伏不平的重力等位面地球物理表面 2.大地水准面的意义: a. 地球形体的一级逼近： 对地球形状的很好近似，其面上高出与面下缺少的相当。 b. 起伏波动在制图学中可忽略： 对大地测量和地球物理学有研究价值，但在制图中，均把地球当作正球体。 c. 重力等位面： 可使用仪器测得海拔高程（某点到大地水准面的高度）。 (三)地球体的数学表面(椭球体表面):大地水准面仍然不是一个规则的曲面。因为重力线方向并非恒指向地心，导致处处与重力线方向正交的大地水准面也不是一个规则的曲面。大地水准面实际上是一个起伏不平的重力等位面。 为了测量成果的计算和制图工作的需要，选用一个同大地体相近的，可以用数学方法来表达的旋转椭球体来代替地球。这个旋转椭球是一个椭球绕其短轴旋转而成，其表面成为旋转椭球面 二.旋转椭球体，椭球体三要素旋转椭球体（地球椭球体）地球的数学表面对地球形体的二级逼近，用于测量计算的基准面 地球椭球体三要素：长轴a （赤道半径） 短轴b （极半径） 椭球扁率：f（ab）/a 地球椭球体定位：在天文大地测量中首先选取一个对一个国家比较适中的大地测量原点，并从此点出发通过事先布设的三角网点进行几何测量和大地经纬度测量，逐一求出各网点的垂线偏差，再以上述的测量结果将事先设置的地球椭球面位置调整到最理想的位置上。这种定位，相对于全球而言，只能是局部定位。局部定位的地球椭球体，称为参考椭球体，国际上有多种大地测量原点和参考椭球。测量与制图工作将以参考椭球体表面作为几何参考面，将大地体上进行的大地测量结果归算到这一参考面上。 *我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系 *n2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下： 长半轴 a6378137m 扁率 f=1/298.257222101 三.什么大地控制网？大地控制网的组成？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。 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，分为四等。 高程控制网 : 按统一规范，由精确测定高程的地面点组成，以水准测量或三角高程测量完成。依精度不同，分为四等。 四对地球的三级逼近指的是？通过数学方法将地球椭球体摆到与大地水准面最贴近的位置上，并求出两者各点垂直的偏差，从数学上给出对地球形状的三级逼近。五我国的大地原点、高程基准点？陕西省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：大地原点。中国高程起算面是黄海平均海水面。高程基准点：青岛观象山水准原点。六.比例尺的定义、地图投影的定义？1.地图投影a.地图投影：就是按照一定数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，使地面点位的地理坐标与地图上相对应的点位的平面直角坐标或平面极坐标间，建立起一一对应的函数关系。 投影方式：1.垂直投影 2.透视投影 3. 广义投影 b.地图比例尺的含义：当制图区域比较小、景物缩小的比率也比较小时：图上长度与相应地面之间的长度比例。 当制图区域相当大、景物缩小的比率也相当大时：对地球半径缩小的比率，为主比例尺。在地图上体现为个别的点或线。因此，用图者不可随意量算。 2. 地图比例尺的表示 (1)数字式比例尺(写成比的形式)(2)文字式比例尺 (3)图解比例尺:直线比例尺、 斜分比例尺 、复式比例尺 a.直线比例尺：以直线线段形式标明图上线段长度对所对应的地面距离。 b.斜分比例尺：微分比例尺。根据相似三角形原理制成。可以量取比例尺基本长度单位的百分之一。 c.复式比例尺：投影比例尺，小比例尺地图上使用。根据地图主比例尺和地图投影长度变形分布规律设计的一种图解比例尺。通常是对每一条纬线单独设计一个直线比例尺，再组合起来。 (4)特殊比例尺 变比例尺：将主区以外部分的距离按适当比例相应压缩，而主区仍按原规定的比例表示。 无级别比例尺：因数字制图而出现。 可以把存贮数据精度和内容详细程度都比较高的地图数据库，称为无级别比例尺地图数据库。 七.变形椭圆的定义变形椭圆：取地面上一个微分圆（小到可忽略地球曲面的影响，把它当作平面看待），它投影到平面上通常会变为椭圆，通过对这个椭圆的研究，分析地图投影的变形状况。这种图解方法就叫变形椭圆。八.地图投影及其选择需要考虑的因素？地图投影的分类 1. 按地图投影的变形性质分类 a.等角投影: 投影面上某点的任意两方向线夹角与椭球面上相应两线段夹角相等，即角度变形为零 =0（或 a=b，m=n）。 等角投影面积变形大，角度不变。 适用于交通图，洋流图，风向图等 b.等积投影: 投影面与椭球面上相应区域的面积相等，即面积变形为零 Vp=0（或 P=1，a=1/b）。 面状地物轮廓投影后面积不变。ab =1 长轴越长短轴越短 在等积投影上以破坏图形的相似性来保持面积上的相等。因此，角度变形最大。 适用于面积精度较高的自然地图和社会经济地图。 c.任意投影: 投影图上，长度、面积和角度都有变形，它既不等角又不等积。其中，等距投影是在特定方向上没有长度变形的任意投影（m=1）。 适用于对面积精度和角度精度没有什么特殊要求的，或对面积变形和角度变形都不希望太大的用户，一般用于参考图和中小学教学用图。 d.它们之间的关系是： 1）在等积投影上不能保持等角特性，在等角投影上不能保持等积特性 2）在任意投影上不能保持等角和等积的特性。 3）等积投影的形状变形比其它投影大，等角投影的面积变形比其它投影大。 2. 按地图投影的构成方法分类分为几何投影和非几何投影（条件投影） A.几何投影: 源于透视几何学原理，以几何特征为依据，将椭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。包括方位投影，圆柱投影，圆锥投影。 a.方位投影: 以平面作投影面，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。 根据球面与投影面的相对部位不同，分为正轴投影，横轴投影，斜轴投影: 正轴方位投影，投影面与地轴相垂直；横轴方位投影，投影面与地轴相平行； 斜轴方位投影，投影面与地轴斜交。 1.方位投影变形特点： 等变形线与纬圈一致； 在切方位投影中，切点上无变形，随着远离切点，变形增大； 在割方位投影中，在所割小圆上，角度变形与“切”的情况一样，其他变形（长度变形 与面积变形）则自所割小圆向内与向外增大。 2.适用范围：就制图区域而言，方位投影适宜于具有圆形轮廓的地区。就地理位置而言，在两极地区，适宜用正轴投影，赤道附近地区，适宜用横轴投影，其它区域用斜轴投影。 b.圆柱投影: 以圆柱面作投影面，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。 正轴：圆柱轴与地轴重合； 横轴：圆柱轴与地轴垂直； 斜轴：圆柱轴与地轴斜交；1.圆柱投影变形特点： 变形随纬度变化，与经差无关； 在切圆柱投影中，赤道无变形，变形自赤道向两侧随纬度的增加而增大； 在割圆柱投影中，在两条标准纬线上无变形，变形自标准纬线向内和向外增大。 2.适用范围:适宜于低纬度沿纬线伸展的地区。 c.圆锥投影: 以圆锥面作投影面，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。 正轴：圆锥轴与地轴重合； 横轴：圆锥轴与地轴垂直； 斜轴：圆锥轴与地轴斜交；1.圆锥投影变形特点: 变形只与纬度有关，与经差无关，同一纬线上的变形是相同的； 切圆锥投影中，标准纬线上长度比等于n=1，其余纬线上长度比均大于1，并向南、北方向增大； 在割圆锥投影中，标准纬线n1=n2=1,变形自标准纬线向内、向外增大，在 之间n1. 2.适用范围:适合中纬度处沿纬线伸展的制图区域之投影 。d.正轴投影的经纬线形状 1.正轴方位：经线为放射状直线，纬线为同心圆； 2.正轴圆柱：经纬线均为一组平行且间隔相等的直线， 纬线与经线垂直； 3.正轴圆锥：经线为放射状直线束，纬线为同心圆。 B.非几何投影： 根据某些条件，用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系。 a.伪方位投影：在正轴方位投影的基础上，纬线仍投影为同心圆，根据某些条件改变经线形状而成，除中央经线为直线外，其余均投影为对称中央经线的曲线。且交于纬线的共同圆心。 b.伪圆柱投影：在正轴圆柱投影基础上，规定纬线仍为平行线，根据某些条件改变经线形状而成，除中央经线为直线外，其余均投影为对称中央经线的曲线。 c.伪圆锥投影：在圆锥投影基础上，规定纬线仍为同心圆弧，根据某些条件改变经线形状而成，除中央经线为直线外，其余均投影为对称中央经线的曲线。 d.多圆锥投影：设想有更多的圆锥面与球面相切，投影后沿一母线剪开展平。纬线投影为同轴圆弧，其圆心都在中央经线的延长线上。中央经线为直线，其余经线投影为对称于中央经线的曲线。 C.几种常见的地图投影 九.我国常用地图投影有哪些？（见课本P123）十.高斯-克吕格投影的分带（计算带号，中央经线）1.高斯克吕格投影的概念：以椭圆柱面作为投影面，并与椭球体面相切于一条经线上，该经线即为投影带的中央经线，按等角条件将中央经线东西一定范围内的区域投影到椭圆柱表面，再展成平面，便构成了横轴等角切椭圆柱投影。该投影是早在19世纪20年代由德国的高斯最先设计的，后又于1912年经德国的克吕格对投影公式加以补充完善，故后人称该投影为高斯一克吕格投影2.特点 ： a.中央经线（椭圆柱面与椭球面交线）的投影线为直线，与赤道垂直，是投影的对称轴，其它经线为对称于中央经线并交于两极的凹向曲线，除赤道外的纬线为对称于赤道并弯向两极的凸向曲线。 b.投影后无角度变形，即同一地点各方向长度比不变。 c.中央经线上无长度变形。 3.分带投影的一般原则 ： 高斯-克吕格投影采用分带投影，以减小投影误差，通常采用3度投影和6度投影，也就是每隔3度或6度将投影椭圆旋转到与相应的中央经线重合的位置上。 十一.双标准纬线等角圆锥投影的变形规律1.角度没有变形，即投影前面对应的微分面积保持图形相似2.等变形线和纬线一致，同一条纬线上的变形处处相等3.两条标准纬线上没有任何变形4.在同一条经线上，两标准纬线外侧为正变形(长度比大于1)，而两标准纬线之间为负变形(长度比小于1)，因此变形比较均匀，绝对值也较小。5.同一纬线上等经差的线段长度相等，两条纬线间的经线线段长度处处相等十二.高斯-克吕格投影与UTM投影的区别 高斯一克吕格投影，欧美一些国家称之为横轴等角墨卡托投影。美国及其他一些国家地形图使用的 UTM投影 （Universe Tansverse Mercatol Pojection,即通用横轴墨卡托投影），亦属横轴等角椭圆柱投影的系列。UTM投影与高 斯一克吕格投影的区别在于，该投影是横轴等角割椭圆柱投影。该投影在投影带内有两条长度比等于1的标准经线， 而中央经线的长度比为0.9996。因而使投影带内变形差异更小，其最大长度变形不超过0.04。 *附注*：1.我国的地形图分带 ： 我国1:2.5万1:50万地形图均采用6度分带，1:1万和更大比例尺的地形图采用3度分带。 A.6度分带： 自0度开始，每6度分为1个带，绕赤道1周，共分出60个带。 各投影带的带号n与其中央经线L0的关系如下： L0=6n-3(n为带号) 。根据点的经纬度计算点的带号： n=INT(m/6)+1 (m为某点的经度) B.3度分带： 自东经1度30分开始，每3度分为1个带，共分为120个带。这样分带的目的是为了使6度带的中央经线均为3度带的中央经线。 根据带号计算中央经线的位置： L0=3n (n是带号)。 根据点的经纬度计算点的带号： n=INT(m-1.5)/3)+1 (m为某点的经度） 2.坐标网 ：为了制作地图和使用地图的方便，通常在地图上同时绘有经纬线网和方里网。 3.经纬线网：我国1:1万1:25万地形图上，经纬线只以图廓线的形式表现出来，并在图角处注明相应度数。我国1:50万1:100万地形图直接在图上绘出经纬网。 4.方里网：又称直角坐标网，规定以中央经线为X轴，赤道为Y轴，二者的交点为原点。X轴在北半球为正，南半球为负，Y轴在中央经线以东为正，以西为负，为了避免Y轴出现负值，规定将Y轴西移500km,中央经线上原横坐标轴为0变为500km。 第3章 地图内容要素的表示方法 一.地图的信息源有哪些构成？地图信息源主要包括地图资料，GPS数据控制测量成果，天文点成成果，航空像片和卫星遥感影像，测绘技术档案，地理调查资料以及地理文献，地图数据库或影像数据库，统计资料，野外测量数据等。二.什么是量表系统？请一一解释？(量表法是心理物理学常用的一种量度方法，量表法应用于地图符号设计中就是直接或间接利用空间对象的数量特征来区分不同的类别，对不同类别以不同符号表示)a.按数据的不同精度程度将它们分成有序排列的四种量表，称为量表系统。(1)定名量表：在研究事物时只使用定性关系，这种类型的关系称为定名量表数据。 地图上表示物体的种类、性质、分布状态等都使用定名量表数据 (2)顺序量表:按某种标志将制图物体或现象排序，表现为一种相对的等级，称为顺序量表。 排序标志:(1)单因素或多因素 (2)定性(3)某种数量关系(3)间隔量表： 给顺序量表赋予一定的量的概念，即利用某种统计单位对顺序增加距离信息，就成了间隔量表。 间隔量表：顺序量表+距离（量的差别） (4)比率量表: 一种完整的定量化方法，可描述客体的绝对量,是间距量表的精确化 b.四种量表的精度顺序： 定名量表 顺序量表 间隔量表 比率量表 c.四种量表数据的转化： 比率量表 间隔量表 顺序量表 定名量表 三.视觉变量有哪些？每一种视觉变量的特点？1.定义:能引起视觉差别的图形和色彩变化因素称为“视觉变量”或“图形变量” 2.从制图使用的角度看，视觉变量包括:形状、尺寸、方向、明度、密度、颜色、结构和位置。 a. 形状:产生符号视觉差异的最主要特征。 点状符号：符号的外形。 （有规则： 几何图形。不规则： 艺术符号）线状符号： 构成线的那些点的（像元）的形状，不是线的外部轮廓。 面积符号：无形状变化。 b. 尺寸：描述数量特征 最有效的 变量之一。 点状符号： 指符号的整体大小。 线状符号：构成它的点尺寸改变，线宽改变。 面积符号：尺寸与面积符号范围轮廓无关。 c. 方向:指点状符号或线状符号的构成元素的方向，面状符号本身无方向变化，内部点、线填充有方向变化。 适用于长形或线状的符号 d. 明度（亮度）:符号色彩调子的相对明暗程度。 明度包含顺序，能用来显示数据集的顺序状况。 e. 密度:指在保持符号表面平均明度不变的条件改变像素的尺寸和数量。 f.结构:符号内部像素组织方式的变化。 g.颜色:指色相和饱和度的变化。 h.位置:制图对象的地理位置是由坐标决定，是一种被动因素，但专题图中无定位符号位置会产生视觉的差异感。 3.视觉变量能形成的图形知觉效果1.整体感:观察由不同象元组成的一个图形时，它好像是一个整体，没有哪一个象元显得特别突出的感觉2.等级感:观察对象时，能迅速而明显地区分出几个等级的效果3.数量感:指读图时从图形中获得数量（具体差值） 的感受效果。4.质量感:将观察对象区分出不同类别，使读者产生不同质的感受效果。5.动态感 :读者从图形中获得一种运动的视觉效果。6.立体感:通过变量组合，使读者能从二维平面上产生三维的立体视觉效果。四.地图符号的定义、分类1.地图符号的概念 :地图符号是符号的子集,它具有可视性,用一种物质的对象来代替一个抽象的概念,以一种易为心灵了解和便于记忆的形式，把制图对象的抽象概念呈现在地图上，从而使人们产生深刻的印象。 2.地图符号的本质特点：地图符号本身是一种物质的对象（图形），它用来代指抽象的概念，并且这种代指是以约定关系为基础。 3.地图符号的功能 a.地图语言的功能。不仅显示地物的形状、大小和位置，还反映实物的质量、数量和相互关系。直观一览、简洁明晰 b.综合概括功能。地面上的物体错综复杂，必须经过归纳、抽象，用特定的符号表现在地图上，不仅解决了逐一描绘实物的困难，还能反映事物整体的本质规律，因此，对事物进行分类、分级，选定符号系统，实质上是对实物进行第一次的综合概括。 c.空间模型功能。能在平面上建立客观地学现象的空间模型，并为无法表示的现象设计想象的空间环境 4.地图符号的分类 (1)按符号表现的制图对象的几何特征分为： a.点状符号 :地图所代指的概念可以认为是位于空间的点 特点：（1）符号大小与比例无关； （2）定位特征。 b.线状符号:地图符号所代指的概念可认为是位于空间的线。 特点：（1）符号长度与比例尺发生关系； （2）定位：精确和概略 c.面状符号 地图符号所代指的概念可以认为是位于空间的面。 特点：（1）符号的范围与比例发生关系； （2）定位：确切和概略定位 d.体状符号:具有几何意义的“体”，或者具有体积量度特征的事物或概念的符号。(2)按地图符号与比例尺的关系分为： a.依比例尺符号： 面状要素 b.不依比例尺符号： 点状要素 c. 半依比例尺符号： 线状要素 (3)按其视点位置将地图分为：侧视符号:、正视符号 (4)按符号的形状特征分为： a.几何符号:基本几何图形构成的较为简单的记性符号。 按几何图形符号形状、尺寸大小与组合结构不同特征细分：(1)几何图形符号形状特征划分:A）规则几何图形符号 B）不规则几何图形符号 (2)按几何图形符号尺寸大小,分级特征和比率关系划分:等差分级、等比分级 。绝对分级、条件分级 。连续分级、不连续分级 .符号有比率符号、 非比率符号 。 (3)按符号结构变化特征划分：组合结构：表示事物的不同构成及所占的比例 .扩张结构：反映事物的发展动态 b.形象符号：可以望文生义，不借助图例即能阅读。 c.文字符号：用中、西简单文字或字母做成的符号。 (5)按符号表示的地理尺度分为：定性符号 、等级符号 、定量符号 五.颜色三要素1.色相指彩色视觉相互区别的心理学特征，它取决于某种彩色反射光谱的主波长，是某种颜色固有的相貌，是色彩最本质的属性 2.明度指色彩的明暗程度，也指色彩对光照的反射程度。 3.饱和度指彩色相对于光谱色的纯洁度。加入灰色，纯度降低，不饱和程度加大。 六.注记的作用，种类？1.注记的功能:a.标识各对象 符号标示地表现象 注记注明对象名称 b.指示对象的属性 (包括文字和对象的各种说明注记) c.表明对象间的关系 d.说明地图符号的含义：通过各种图例、图名的文字说明，使地图符号表达的内容更加容易被理解和接受。 2.地图注记的分类:a.名称注记:指地理事物的名称.b.说明注记:说明注记又分文字和数字两种，用于补充说明制图对象的质量或 数量属性。3.地图注记配置的原则:a.注记配置应能明确说明所显示的对象，不产生异议b.注记配置应能反映所显示对象的空间分布特征c.注记不应压盖地图要素的重要特征处七.深度基准面根据长期验潮数据所求得的理论上可能达到的最低的潮面。八. 制图要素主要有哪些？九. 常用的专题地图表示方法有哪些？各种方法的比较分析？1.定义：专题地图是突出而较完备的表示一种或者几种自然或社会经济现象，而使地图内容专门化的地图。2. 专题地图的特性a.内容的广泛性b.与地理图的密不可分性c.图型、图样的多样性d. 与相关学科联系的密切性3.专题地图的应用 a.研究各种现象的分布特点与规律：通过对专题地图的分析，查明各种现象的分布特征、界线，了解区域的特点和结构。 b.研究各种现象的相互联系： 可以通过对同一幅组合图反映的几个相关要素的对比分析，也可对不同内容专题图的对比与叠置，揭示各种现象之间的关系。 c.研究各种现象的动态变化：借助于一定的表示方法，可以表示现象在一定时期的变化特征。 d.进行预测预报：对反映相关现象特征的专题地图的综合分析，预测地理要素的发生、发展规律，并以专题地图的形式反映预测结果。如天气预报、地震预测预报、地下油气资源预测等。 e.进行综合评价：根据具体的目的要求，通过分析评价与主题相关的一组要素的专题地图，确定评价指标系统，以地图的形式反映综合评价结果。 f.进行区划和规划：根据现象内部的一致性和外部的差异性所进行的地域划分；规划是根据需要对未来的发展提出的设想和具体部署 g.其它方面的应用：军事指挥、工程建设、生产管理、宣传教育、航空航天等。 4.专 题要素的十种基本表示方法：a.定点符号法 b.线状符号法 c.范围法 d.质底法 e.等值线法 f.定位图表法 g.点数法 h.运动线法 I.等值区域法 k.分区统计图法 a.定点符号法 概念：表示呈点状分布的物体，采用不同形状、大小和颜色的符号，表示物体的位置、性质和数量特征。由于符号定位于物体的实际分布位置上，故称定点符号法。 特点：简单、区别明显、便于定位便于识别、阅读,形象、生动、直观,易于辨认和记忆 种类：几何符号，艺术符号，文字符号 表示方法： 颜色、形状、质量特征 大小（尺寸）、 数量差别 符号大小与物体数量关系 (符号大小的变化有比率符号和非比率符号) 比率符号：符号的尺度和它代表的数量有一定比率关系。 非比率符号：符号的比率和它所代表的数量不存在比率关系，可表示非常模糊的数量关系，但不表示确定的数量。 比率符号大小设计 :1.绝对连续比率：是指符号的面积比等于其代表的数量之比。 符号尺寸：确定最小符号基准线比率基数 基准线：如圆：直径 .正方形：边长 .等边三角形：高 计算公式d= *x 绝对连续比率：是指符号的面积比等于其代表的数量之比。 2.条件连续比率：在绝对连续比率的基础上加上一个函数的条件，即对其基准线长度附加函数条件，以改变其大小，且数值与符号也一一对应的符号成为件连续比率符号。 3.绝对分级比率：表达的是分级数据，用分组中的组中值按照绝对连续比率公式来确定符号基准线的长度的方法。 4.条件分级比率：表达的是分级数据，符号大小又是根据分组的组中值附加一定的函数条件计算出来的，这种比率关系为条件分级比率。 符号定位：严格定位，可压盖 定点符号的配置及符号的组合应用 1.组合的结构符号反映专题现象的内在结构 2.组合的动感符号反映想象的发展动态 b.线状符号法 （1）表示方法:颜色或不同的结构-质量本质特征（分类） 粗细-重要程度（分级） （2）要素的定位，有三种不同的情况： 严格定位： 如河流、道路等 、地质结构线等 （中心）、不严格定位：如航空线 、单边定位 : 如境界线色带c.范围法 概念：表示呈间断成片分布的面状现象.如森林、沼泽、湿地、某种农作物的分布和动物分布等. 种类：精确范围法 、概略范围法 表示方法：范围 ：隐含轮廓线 、真实轮廓线 内部： 颜色、网纹、符号、注记 质量特征 范围法只表示现象的质量特征，不表示数量特征 将现象的不同时期分布的范围相重叠，可以显示现象的发展 特点：可重叠、有空白、有交叉 。适于范围：用于表示不连续分布的面状事物。如农作物的分布、矿产的分布等。 d.质底法 概念：表示连续分布、布满于整个区域的面状现象 种类：精确范围，概略范围表示方法： 范围：轮廓线、网格法分区 内部： 同范围法 适用范围：常用于连续分布，有精确界线的各种类型图，如地质图、土壤图、行政区划图等。 e.等值线法:用等值线的形式表示布满全区域的面状现象。 适用范围：常适合于表示地面或空间呈连续分布、且逐渐变化的地理事物，如地形、温度等。 f.点数法 1.概念：用一定大小、形状相同的点群，表示制图区域中呈分散的、复杂分布现象的分布范围，数量特征和分布密度的方法，称点数法。 2.表示方法：分布范围：点的排布范围 a.均匀布点法：统计方法（概略） b.定位布点法：地理方法（精确） 数量特征：点的数量 。分布密度：点的集中程度 点值确定原则: 取决于比例尺和资料的详细程度 当不同区域密度差异过大时，对密度过大区，可采用较大的点子；用点子的颜色区分现象的类别或质别；用不同颜色的点表示现象的发展变化g.定位图表法 用统计图表的形式反映定位于制图区域某些点上周期性现象的数量特征和变化的方法。 如风向频率图、风速玫瑰图表、温度和降水量的年变化图表等。 h.分区统计图法 在各分区单元内按统计数据描绘成不同形式的统计图表，置于相应的区划单元内，以反映各区划单元内现象的总量、构成和变化，一种概略表示方法； 表示形式：易计量的几何形状，如：柱状、圆环扇形等。（ 图表的大小采用比率符号 ）分区统计图法是一种统计制图方法，对任意一种空间分布现象均适用 i.运动线法 概念：运动线法又称动线法，它是用矢状符号和不同宽度、颜色的条带表示现象移动的方向、路径和数量、质量特征。 表示： 颜色、形状-质量特征 宽度-数量特征 箭形矢部-运动的方向 线的位置-移动的路径（精确和概略） 运动线法可反映各种分布特征现象的运动： a.反映点状物体的运动路线b.反映线状物体的运动路线c.反映分散成群分布现象的移动d.反映整体分布现象的运动j.等值区域法（分级统计图法） 在制图区域内按行政区划或自然区划区分出若干制图单元，根据各单元的统计数据并对他们分级，用不同的色阶或晕线网纹反映各分区现象的集中程度或发展水平的方法 分级的指标：1.绝对指标2.相对指标 表示方法：范围:区划单元（行政、自然） 内部:颜色、饱和度、色相、晕线 。(用颜色表示各不同级别时，通常是用颜色的饱和度，当超过5级时必须辅以色相的变化)。 等值区域法（分级统计图法）是一种统计制图方法，对具有任何空间分布特征的现象都适用 k.专题要素的其他表示方法：金字塔法 、三角形图表法 、图表 a.金字塔法： 由许多水平条形图叠置而成，主要用于表示人口年龄的构成，是对人口进行统计分析的一种基本图形。纵坐标表示各年龄组，横坐标表示各年龄组人数占总人口数的百分比（男左女右）。 功能： 表示现象的数量和质量特征； 现象的结构b.三角形图表法 ：结构原理：在一等边三角形内，任意点至三边的垂距总长相等，把总长作为1（100%），则每条垂线的长即可表示三个亚类各自所占的比例。 形式：三角形图表图例形式出现 。成图-类似质底法 5.各种表示方法的比较和配合使用 为了使现象多方面特征表现得更完善，常常需要采用几种表示方法相配合，以相互弥补。 根据不同的条件和需要，同类现象的表示方法可以互相转换并可进行相互对比。 a.表示方法的分类 1. 按制图现象数量和质量指标显示的可能性，可分为： 以显示质量指标为主的质底法、范围法、线状符号法； 以显示数量指标为主的等值线法、点数法、分级统计图法、定位图表法； 显示全能指标的运动线法、定点符号法、分区统计图表法 b. 按对现象显示的精确程度，可分为： 精确的-定点符号法、精确线状符号法、精确质底法、等值线法、精确范围法、定位布点法（点数法）、精确运动线法、定位图表法（典型定位点）； 概略的-概略线状符号法、概略质底法(网格法)、概略范围法、定位图表法（均匀定位点）、均匀布点法（点数法）、分区统计图表法、 分级统计图法、概略运动线法。 c.按对现象时间变化的显示，可分为： 某一特定时刻-除运动线法外都可使用； 现象的移动-运动线法及其与定点符号法、线状符号法等的配合； 周期变化-定位图表法； 某一段时间内的变化-定点符号法、线状符号法的组合、等值线法、点数法、范围法的组合、分区统计图表法、分级统计图法 6.表示方法的相互比较 a. 符号法和定位图表法 联系：表示手段相近，都是用有定位意义的 符号或图表表达现象的特征。 区别：（1）符号法反映呈点状分布的现象。尽可能反映全部点的分布状况；定位图表法利用典型点上的现象来说明整个面上或线上现象的特征。 （2）符号法说明特定时刻的或某一段时期内的现象； 定位图表法主要用于说明周期性发生的现象 。 （3） 符号法每个点有较强的独立性，定位图表法表示一个点不能全面反映制图区域的现象。 b.符号法和分区统计图表法 联系：两种表示方法表示的手段可以完全一样。都可以表示现象的数、质量指标。 区别：符号法中的每个符号在地图上的位置代表具体物体的实地位置，它的大小表示该现象在该点的数量指标。符号之间可以压盖。其表示的是在空间呈点状分布现象的特征。分区统计图表中的每个图形并不代表某一具体物体，而是代表某个区划单位内某全部现象的总和，它可配置在区域内的任一适当位置 。通常情况下图表之间不可以相互压盖。其表示的是在空间呈点、线、面状分布现象的特征。 c.线状符号法与运动线法 联系：线状符号法与运动线法均可用线状的符号表示定位于线（或两点间）的专题现象，有些图上两种方法形式上也颇相似 。 区别：（1）线状符号法是表示实地呈线状分布现象的分布，是反映静态的现象；运动线法则反映各种分布特征现象的运动（或发展）状况，是反映动态的现象。 （2）线状符号法一般是反映现象的质量特征，如海岸类型、道路种类等等，运动线法则常用复杂的“带”表示现象的数量和质量特征。 （3）线状符号的结构一般比较简单，定位比较精确；运动线法的结构有时很复杂，定位亦不够精确，有时仅表示两点间的联系或概略的移动路线，在表示面状现象时，符号只表示运动的趋向，并无定位意义 d.范围法与质底法 联系：范围法与质底法都是反映面状分布现象的方法，并且都是以底色、晕线或花纹等形式反映质量特征为主的 区别： （1）范围法表示的是某一种或几种专题现象分布的具体范围，几种现象的分布范围可能会重叠，在范围外无此类现象的地区成为空白。质底法表示的是全制图区域内按现象的质量指标进行的分区，分区不可能重叠，全区也无空白；范围法能表示现象的渐进性和渗透性，而质底法一般不能表示现象的渐进性。 （2）范围法往往是根据各具体现象的各自分布状况描绘它们的范围轮廓，而质底法中的各区域则是在统一的原则和要求下，经过科学的概括而划分的。所以，范围法中各区域范围是各自独立、互不依存的，不同现象的范围轮廓的概括程度也不一定是同等的。质底法中的分区单位间却有密切的联系，它们彼此毗连，有着同等的概括程度，如果这一分区范围扩大，必然是另一区域缩小，不同的概括程度则会改变原来对分区指标的正确反映。 （3）用范围法表示的图上，同一种颜色或晕线（花纹）只代表一种具体的现象范围，如红色表示棉花、蓝色表示水稻。质底法中同一颜色有时固定代表每一类现象（如地质图、土壤图、植被图等等类型图），有的则不一定固定代表某种现象，而仅仅用以