地图学复习(精).docx

第一章1.地图与实地的两个矛盾：（1）地图平面与地球曲面之间的矛盾； （2）缩小简化了的地图表象与实地复杂现实之间的矛盾3.地图的两个基本特性：（1）解决曲面与平面的矛盾的数学法则构成了地图的数学基础 （2）缩小简化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4.综合法则的两方面基本组成：地图内容的符号化；地图内容的选取简化和概括6.地图符号两个基本功能：（1）、单个符号指示地物的位置，特征和种类（位置信息和属性信息）； （2）、符号的组合（系统）能表达出地物的空间组合与相互关系8.多样化：传统的纸质地图，数字地图，电子地图，多媒体电子地图9.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的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，他能反映各种自然和社会经济现象的多维信息、空间分布、组合、联系和制约及其在时空中发展变化。10. 基本要素：数学要素（坐标网、比例尺、测量控制点（三角点、埋石点、独立天文点水 准点）、地理要素（自然、社会经济、其他）、辅助要素11.分类：普通地图：以相对平衡的详细程度来表示各种基本地理要素的地图专题地图：与普通地图相对应的，比较突出并完备的表示一种或几种自然或社会 经济现象，使地图内容专门化的地图13.地图功能：模拟、信息负载、传递、认知第二章1.现代特征：跨学科、高科技、信息传输、模型化2.地图学定义：一门研究利用地图图形或数字化方式科学的、抽象的概括的反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互联系、空间联系、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、可视化，以图形或数字方式传输地理空间信息的科学与技术3.学科体系的因素：整体性、层次性、关联性、开放性4、制图六体：分率（比例尺）、准望（方位）、道里（距离）、高下（相对高程）、方邪（地面坡度起伏）、迂直（实地的高低起伏距离与平面图上距离的换算）第三章一、地图投影 定义：将地球表面上的点、经纬线等变换到地图平面上的方法称为地图投影。 实质：建立地球面上点的坐标（B,L）与地平面上的点的坐标（x,y）之间一一对应的函数关系 研究对象：主要是研究将地球椭球面（或球面）描写到地图平面上的理论、方法及应用，以及地图投影的变形规律。此外还研究不同地图投影之间的转换和图上量算等问题。 任务：建立地图的数学基础，它包括把地球表面上的地理坐标系转化成平面坐标系，建立制图网经纬线在平面上的表象。 测制过程：一是选择一个非常近似于地球自然形状的规则集合体来代替它，然后将地球表面上的点位按一定法则转换到此规则的几何体上，是大地测量学的任务；二是再将此规则几何体表面（不可展曲面）按一定数学法则转换成地图平面，是地图投影学的任务。二、基本理论地图投影的一般方程： x=f1(B,L) y=f2(B,L) 纬线投影公式：F1（x,y,L）=0 纬线投影公式：F2（x,y,B）=0地图投影变形：（1）长度变形: 长度比 长度变形：长度比与1之差 长度比是一个变量，不仅随点位不同而变化，而且在同一点位上随方向变化而变化。任何一种投影都存在长度变形。（2）面积变形：面积比p 面积变形：面积比与1之差 面积比或面积变形也是一个变量，它随点位的变化而变化。（3）角度变形：角度变形u，角度变形也是一个变量，它随点位和方向的变化而变化 主方向：在地球椭球面或球面上，过一点的一组互相正交的方向，投影在平面上由于投影变形，一般不能保持正交，但总有一组正交方向投影后仍然正交，我们称此二方向为主方向。 两个性质：一是地球表面上的正交线投影后仍然正交； 二是投影后具有最大长度比a、最小长度比b 变形椭圆：地球表面上一无穷小的圆投影在平面上一般被描写为一无穷小椭圆。这个椭圆由于投影变形所引起的，故称之为变形椭圆。 *地球表面上的主方向投影后为变形椭圆的长短半径方向，且保持最大最小长度比。 *变形椭圆是表示地图投影变形的重要方法之一，可以用来表示各种变形 地图投影变形公式(1) 长度比公式(P75)：=0 时，沿经度方向长度比m= ； =90时，沿纬线方向长度比n= (2) 面积比公式 p=H/Mr 或p=ab(3) 角度变形公式：研究角度变形时，通常是计算两个最大方向角变形线所夹之角，即最大角度变形w，公式详见P77，共5个公式补充：地图投影中不变形的纬线称之为标准纬线，地图主比例尺、局部比例尺 详见P71地图投影条件：等角投影条件：W=0,a=b 等角投影长度比不随方向变化，在同一点上各方向长度比为一定值等面积投影条件：P=1,H=Mr，ab=1等距离投影条件：等距离投影：使某一组特定方向投影后不发生长度变形，这种投影叫做等距离投影。条件：m=1 或*对于横轴投影和斜轴投影，等距离投影条件是使垂直圈投影后长度比为1地图投影分类1.按变形性质分类：等角投影、等面积投影、任意投影（其中包含等距离投影）2.按正轴投影经纬线形状分类：方位投影（以平面作为投影面）：纬线为同心圆，经线为交于纬线共同中心的一束直线，两经线间的夹角与相应经差相等圆柱投影（以圆柱面作为投影面）：纬线为一组平行线，经线为垂直于纬线的另一组平行直线，两经线的间隔与相应经差成正比圆锥投影（以圆锥面作为投影面）：纬线为同心圆弧，经线为同心，圆弧的半径，两经线间的夹角与经差成正比3、按地球椭球体与投影面的相对位置：正方位投影，横方位投影，斜方位投影第四章第一节1、球面坐标系的定义，垂直圈、等高圈的定义。2、为何建立球面坐标系？3、新轴、新极点、极距的概念。4、方位投影的概念及其坐标、变形计算的一般公式。5、三种透视方位投影（球心、球面、正射投影）的概念及f（z）的推导过程。6、等角、等面积、等距离方位投影f（z）推导过程。第二节圆柱投影按其变形性质分为：等角、等面积和任意投影。墨卡托投影特性：等角航线投影呈直线。第三节 圆锥投影及其应用概念：从几何上讲，圆锥投影是以圆锥面作为投影面，按一定条件，将地球椭球面上的经纬度投影于圆锥面上，然后沿着某一条母线展开成平面的投影。分类：切圆锥投影（一条纬线长度不变）、割圆锥投影（两条纬线长度不变） 根据相对位置有：正圆锥、横圆锥、斜圆锥投影圆锥投影的一般公式： 式中：为纬线圈半径；为两经线在投影平面上的夹角；为比例常数，01；为区域最低纬线Bs的投影半径。由公式可知，正圆锥投影的各个形变均只是纬度B的函数，与经度L无关也就是说，在同一纬线上的各点形变相等，故等变形现的形状十余纬度一致的同心圆弧。所以正圆锥投影适合制作沿纬线延伸的中纬度地区的地图。由于地球上广大陆地位于中纬度地区，加之该投影的经纬线形状简单，便于地图使用中的量算、比较，所以，正圆锥投影广泛应用于编制各种比例尺的地图。等角正圆锥投影：m=n分为：等角切圆锥投影，等角割圆锥投影（书102,103页）应用：百万分之一地图数学基础等（书104页）等面积圆锥投影：m*n=1特点：形变较大，沿经线方向长度比与沿纬线方向长度比互为倒数。等距离圆锥投影：m=1 特点：见书107页 第四节 高斯-克吕格投影及其应用概念：该投影也称等角横切椭圆柱投影。该投影是设想一个椭圆柱横切于地球椭球某个经线，根据等角条件，用数学分析方法将地球椭圆面上的经纬线投影到椭圆柱上面，展开后得到的一种投影。其投影条件为：中央经线和赤道为平面直角坐标的XY轴；投影后无角度形变；中央经线投影后保持长度不变。公式见书108页分带规则：6度带（L=6n-3），3度带(L=3n)坐标规定：见书111页 方里网重叠规定：见书111页 图廓点数的规定：见书112页 通用横墨卡托投影（UTM）见书113页第五章第一二节地图定向：真北方向线，坐标北方向线，磁北方向线。地图比例尺：当制图区域比较小时，地图比例尺指图上长度与相应地面之间的长度比例；当制图区域相当大时，在这种地图上所注明的比例尺含义是指进行地图投影对地球半径缩小的比率，通常称为地图主比例尺。地图投影变换，狭义理解为建立两个平面场之间点的一一对应函数关系。变换方程为：（，），（，）第六章 地图信息源及其处理地图信息源的构成： 1、地图资料 2、影像资料 3、统计资料 4、文字资料地图上地理内容要素的空间分布特性(点状分布、线状分布、面状分布、体状分布)四种，和四种量表方法（定名，间距，顺序，比率）第七章 地图符号设计第一节 地图符号的基本概念与特性1、 地图符号的实质：第一次制图综合2、 了解地图符号的特性第二节 地图符号的分类1、 按符号表示的制图对象的几何特征分类（1） 点状符号 掌握点状符号的一些应用原则 P141（2） 线状符号 掌握线状符号的一些基本应用原则 P141注意：一些等值线符号人口密度线、等气温线、等降水量线不是线状符号。（3） 面状符号 掌握面状符号的一些基本应用原则 P142注：学习掌握课本给出的图例2、 按符号与地图比例尺的关系分类（能够区分依比例尺、半依比例尺、不依比例尺符号。）3、 按符号表示的制图对象的地理尺度分类（区分定性、定量、等级符号）4、 按符号的形状特征分类（了解区分几何符号、透视符号、象形符号、艺术符号） 第三节 地图符号的视觉变量1、 掌握Bertin视觉变量：形状变量、尺寸变量、方向变量、亮度变量、密度变量、色彩变量。（各种变量的应用规律、课本给出的图例）2、 视觉变量所产生的视觉感受效果（整体感、等级感、数量感、质量感、动态感、立体感；重点掌握P158 表7.1 视觉变量产生的感受效果、学习课本图例怎样产生的相应效果）3、 掌握地理现象类型（点，线，面，体，时空）、地图符号与视觉变量的关系，学会一些基本符号设计原则。第四节 地图符号的功能 1、地图符号是地理空间信息的载体和传递的手段 2、地图符号构成的符号模型，可以对地理空间进行不同程度的抽象、概括和简化，并不受比例尺的限制，使可视化结果清晰易读。 3、地图符号可以赋予可视化极大的表现力 4、地图符号能再现客体的空间模型，或者给难以表达的现象建立构想模型。 5、能提高地图的应用效果第五节 地图符号的设计的基本方法 地图符号的设计原则： 掌握地图符号设计的要求：可定位性、概括性、易感受性、组合性、逻辑性、系统性（别忘记课本图例）了解地图符号设计的基本步骤第八章 地图整体效果设计了解点状符号、线状符号、面状符号色彩设计的一些原则。颜色三要素：色相、明度、饱和度地图上色彩的作用：1、 色彩能提高地图的视觉感受和传输效果2、 色彩具有使图形符号简化和要素清晰地功能3、 色彩可以提高地图的艺术价值掌握地图注记作用： 1、标识各种制图对象 2、指示制图对象的属性 3、说明地图符号的含义地图注记的种类:1、名称注记 2、说明注记第九章1.普通地图基本特征：（1）以相对平衡的详细程度表示制图区域的一般特征（2）具有高精度的可量测性（3）以描绘人类活动的可见环境为主（4）印色的习惯性(记住第203页的颜色表示地物的习惯)2.地形图特点：统一的数学基础、统一的规范和图示符号、完整的比例尺系列、几何精度高、内容详细3.地理图特点：内容的高度概括性、设计的灵活多样性、制图资料种类的多样化与精度的不均一性4.地图要素的表示：等高线法（注意其优点、缺点和工艺（215页）：优点：1、具有明确的数量概念，可以从地图上获取地貌的各项数据；2、可以用一组有一定间隔的等高线的组合来反映地面的起伏形态和切割程度，使得每种地貌类型都具有独特的等高线图形；3、等高线又是其他地貌表示法的集合基础。缺点：1、缺乏视觉上的立体效果，即立体感差；2、两等高线间的微地貌无法表示，需要用地貌符号和地貌注记予以补充分层设色法（构成分层设色的基本因素：合理的选择限定高程带的等高线、正确利用色彩的立体特性；注意原则：考虑地貌表示的直观性、连续性、自然感；常用色表层：适应自然环境色表、相似光谱色表、不同色值递变色表）晕渲法（页219,、分类：光照原则（直照，斜照，综合照）、表现地貌详细程度（全晕渲，半晕渲）、地貌的虚拟表示法第十章 专题地图定义：专题地图是突出而较完备地表示一种或几种自然或社会经济现象，而使地图内容专门化的地图。 专题要素按空间分布特征可分为四种：呈点、线、面、体状分布的要素专题要素的特征：时间特征 空间特征 属性特征专题地图的分类按内容的专门性分：自然地图（地质图、地球物理图、地貌图、水文图、气象气候图、土壤图、植被图） 社会经济地图（人口图、城市地图、历史地图、经济地图） 其他专题地图（航海图、航空图、宇航地图、旅游地图、环境地图）符号分类：点状符号、线状符号、面状符号 专题地图的表示等级、专题地图的表示主要是地理底图（1、底图是建立专题地图的“骨架”，2、底图是转绘专题内容的控制基础，3、底图有助于更深入的提取专题地图的信息）的表示和专题要素的表示专题要素的表示方法：定点符号法（类型：几何 文字 象形 能表示质量和数量特征）、线状符号法（能表示质量特征）、质底法（只表示质量特征）、等值线法 、范围法（只表示质量特征）、动线法等值区域法（只表示数量特征）、分区统计图表法、第十一章 专用地图的特点及表示方法（未讲）第十二章1、 对客观存在的特征和变化规律进行科学抽象的过程中通常采用两种方法：一是运用思维能力对客观存在进行简化和概括（地图模型化），二是采用专门的地图符和图形，按一定形式组合起来描述客观存在（地图符号化）2、 制图综合两方面表现：一是将实地复杂的客观存在抽象概括为缩小、简化了的地图模型，二是将较大比例尺地图转化为较小比例尺地图3、 比例尺越小，内容越概略、地物的精度相对较低，比例尺越大，地图内容越详细，地物的精度越高。4、 制图综合方法解决缩小、简化了的地图模型与实地复杂的现实之间的矛盾5、 通过制图综合，实现地图内容的详细性与清晰性的对立统一和几何精确性与地理适应性的对立统一6、 地图的几何精确性：指地图上要素的点位坐标的精确程度。7、 地理适应性：指地图上用图形符号所反映的地面要素空间分布及其相互关系与实地的相似程度。8、 制图综合定义：指在地图用途、比例尺和制图区域地理特点等条件下，通过对地图内容的选取、化简、概括和关系协调，建立能反映区域地理规律和特点的地图模型的一种制图方法（王家耀）。9、 数字环境下制图综合内容：数据集成的综合、数据表达的综合、数据分析的综合、数据库的综合、信息传输的综合、视觉阅读的综合。10、 地图综合应顾及的因素：地图用途，地图比例尺，制图区域特点，地图资料的质量，符号最小尺寸，地图表示方法11、 传统的制图综合包括选取、化简、概括和位移四个主要过程。1、 地图内容的选取主要解决三个问题：选取多少、选取哪些、怎样选取。2、 选取的基本方法：（1）按分界尺度（最小尺寸）选取 1）按线性地图分界尺度选取 2）按面积地图分界尺度选取 3）按实地分界尺度选取 4）按线性地图分界尺度与实地分界尺度相配合选取 5）按分界尺度选取的方法 （2）按定额指标选取： 1）回归模型方法 2）方根模型方法 （3）按地物综合区选取、 （4）按地物等级选取3、 地图内容要素图形化简的方法：（1） 形状化简的基本方法：删除、夸大、合并、分割。（详见P327）（2） 外部轮廓形状的化简、 内部结构的化简4、 地图内容要素数量和质量特征的概括基本方法：等级合并方法、概念转换方法、图形等级转换方法。（详见P331）5、 位移：位移解决的问题：哪个位移哪个不位移；往哪个方向位移；位移多少。 位移的条件： （1）毗邻地物之间没有必要的最小间隔但又必须放大地物本身的轮廓。 （2）加粗线条，加宽符号。 （3）在不破坏毗邻地物图形的情况下必须放大地物本身的轮廓。 （4）由于毗邻地物的移位不允许改变彼此的相对位置。 位移大小：两符号间关系能够清晰表达且留有最小间隙（0.2mm）较为适宜。 位移的基本要求： （1）一般原则是保证重要物体位置准确，移动次要物体。 （