地图学复习资料(小条).doc

第一章.地图学概论1地图学的定义：地图学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。2简述地图的定义及其基本特性。 答： 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。 地图的基本特性包括以下四个方面：（1）地图必须遵循一定的数学法则（2）地图必须经过科学概括（3）使用地图语言，具有完整的符号系统。（4）独特的传输信息的通道或信息载体3地图的基本内容1.数学要素（控制点，坐标网，比例尺，地图定向）2.地理要素（普通地图七要素：独立地物，水系，交通网，土质和植被，居民地，境界线，地貌；专题地图：地理基础要素，专题要素）3.辅助要素（图名、图例、坡度尺、接图表、三北方向、编图信息、外图廓）4地图的分类普通地图：以相对平衡的程度表示地表的自然和人文现象的地图。专题地图：根据专业的需要，突出反映一种或几种主要要素的地图。电子地图：数字地图经过可视化处理在屏幕上显示的地图。专题地图包括：自然地图，人文地图，其他专题地图5地图的分幅矩形分幅-优点：1.图幅间拼接方便2.各图幅面积相对平衡，充分利用图纸和印刷版面3.图廓线可避免分割重要地物。缺点：1.制图区域只能一次投影，变形较大2.地理位置不易精确描绘。经纬线分幅：优点1.图幅有明确的地理范围；2.可分开多次投影，变形较小。缺点：1.图廓为曲线时拼接不便；2.高纬度地区图幅面积缩小，不利于纸张的使用和印刷。3.破坏重要地物的完整性第二章.1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2地图投影:地图投影的实质是将地球椭球面上的经纬网按一定的数学法则转移到平面上。3投影变形: 长度变形、角度变形、面积变形（长度比U是指地面上的微分线段经过投影后的长度与其原来长度的比值，长度变形是指长度比与1的差值；）（面积比P是指地面上的微分面积投影后的大小与原来大小的比值，面积变形是指面积比与1的差值；）（角度变形是指地面上任意两条方向的夹角，与经过投影后的夹角的差值。）投影变形的一般规律任何地图都有投影变形地图上存在没有变形的点或线距没有变形的点或线愈远，投影变形越大，反之亦然地图投影反映的实地面积越大，投影变形越大，反之越小4投影分类按变形性质：等角、等积、任意按投影面的类型划分：方位投影、圆锥投影、圆柱投影按投影面与地球椭球体的位置关系划分：正轴投影、横轴投影、斜轴投影按投影面与地球面的相切或相割的关系划分：相割 相切各种投影的经纬线和等变形线的形状？5圆锥投影的特点：纬线是同心圆弧，经线是放射状直线束，经纬线互相垂直，经纬线方向是主方向。等变形线是平行与纬线的同心圆弧，离开标准纬线越远变形越大。 该投影适合绘制中纬度沿东西方向延伸地区的地图。6 几种方位投影变形性质的图形判别正轴投影，其纬线为以投影中心为圆心的同心圆，经线为交于投影中心的放射状直线，夹角相等。横轴投影，赤道与中央经线为垂直的直线，其他经纬线为曲线。斜轴投影，除中央经线为直线外，其余的经纬线均为曲线。然后根据中央经线上经纬线间隔的变化，判别变形性质。等角方位投影，在中央经线上，纬线间隔从投影中心向外逐渐增大；等积方位投影，逐渐缩小；等距方位投影，间隔相等。如上可判断方位投影的变形性质及推断出投影的名称。7 正轴圆柱投影（墨卡托投影）特点：墨卡托投影的面积变形较大。在切圆柱投影中，赤道没有变形，随着纬度增高，变形也也就随之增大。等角航线：两点间同所有经线构成相同方位角的连线。8等角航线是地面上两点之间的一条特殊的定位线，它是两点间同所有经线构成相同方位角的一条曲线。9高斯-克吕格投影（等角横切椭圆柱投影）:以椭圆柱为投影面，使地球椭球体的某一经线与椭圆柱相切，然后按等角条件，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。10墨卡托投影:是等角正轴切圆柱投影，由德国制图学家墨卡托于1569年创拟的。用一个与地轴方向一致的圆柱体面切于赤道，按等角条件，将球面上的经纬线投影到圆柱体面上，沿某一母线将圆柱体面剖开，展成平面，即可构成墨卡托投影12.等角投影是指投影面上两条方向线所夹角度与球面上对应的两条方向线所夹角度相等；等积投影是指地球椭球面上的面状地物轮廓经投影之后仍保持面积不变；任意投影是根据一般参考图或中小学教学用图要求而设计的一种投影（或定义:角度变形,面积变形和长度变形同时存在的一种投影）。13.方位投影是以平面作为辅助投影面，使地球与平面相切或相割，将球体表面上的经纬网投影到平面上构成的一种投影；圆柱投影是以圆柱表面作为辅助投影面，使球体与圆柱表面相切或相割，将球体表面上的经纬网投影到圆柱表面上，然后再将圆柱表面展开成平面而构成的一种投影；圆锥投影是以圆锥表面作为辅助投影面，使球体与圆锥表面相切或相割，将球体表面上的经纬网投影到圆锥表面上，然后再将圆锥表面展开成平面而构成的一种投影。我国常用投影1 试述墨卡托投影的性质。答：在等角正切圆柱投影中，赤道没有变形，随着纬度升高，变形迅速增大。在等角正割圆柱投影中，两标准纬线上无变形；两标准纬线之间是负向变形，即投影后长度缩短了；两标准纬线以外是正向变形，即投影后长度增加了，且离标准纬线越远变形越大。无论是切还是割投影，赤道上的长度比为最小，两极的长度比为无穷大。面积比是长度比的平方，所以面积变形很大。2 简述正轴等角圆锥投影的分布规律。答：圆锥投影的各种变形都是纬度的函数，而与经度无关。各种变形都是随纬度变化而变化，对某一具体的变形性质而言，在同一条纬线上，其变形值相等。等变形线与纬线平行，呈同心圆弧状分布。切圆锥投影，圆锥面与球面相切的切线，即标准纬线。距标准纬线愈远，其变形愈大，而且由标准纬线向北的变形速度比由标准纬线向南快。割圆锥投影，圆锥表面与球面相割的两条割线，即标准纬线。距标准纬线愈远变形愈大，标准纬线外的变形分布规律同切圆锥投影，均为正形，标准纬线之间呈负变形4 高斯克吕格投影的应用我国的12.5万150万地形图均采用6分带投影，11万及更大比例尺地形图采用3分带投影高斯克吕格投影的分带6分带法： 3分带法： 高斯克吕格分带的好处和不足优点:控制变形，提高地图精度；减轻坐标值的计算工作量，提高工作效率。鉴于高斯投影的带与带之间的同一性及每个带内上下、左右的对称性，全球60个带或120个带，只需要计算各自的1/4个带各经纬线交点的坐标值，通过冠以相应的带号和坐标值变负，就可以得到全球每个投影带的经纬网坐标值。不足:分带投影亦带来邻带互不联系，邻带间相邻图幅不便拼接的缺陷5 地图投影的选择的一般原则1.制图区域的地理位置、形状和范围（极地地区：方位投影；中纬度地区：圆锥投影；赤道附近：圆柱投影）2.制图比例3.制图内容4.出版方式（桌面用图，挂图，单幅地图，地图集的拼接）5.地图用途（政区图：等面积投影；交通图：等距离投影；海图：墨卡托投影；航空图：等距离方位投影）地图投影的辨认：6经纬线的形状2.经纬线长度的变化7什么是地图投影变形？投影变形表现在那几个方面？答：经过地图投影这一方法，虽然解决了球面与平面之间的矛盾，但在平面上表示地球的各部分，完全无误的表示是不可能的，即是说它们之间必有差异，就是变形。总体来讲，共有三种变形：一是长度变形，即投影后的长度与原面上对应的长度不相同了；二是面积变形，即投影后的面积与原面上对应面积不相等了；三是角度变形，即投影前后任意两个对应方向的夹角不相等了3、简述墨卡托投影的特点及应用。 特点：在墨卡托投影中，面积变形最大。 在墨卡托投影上等角航线表现为直线。投影面上经线是一组间隔相等的的平行线，纬线是与经线垂直的一组平行线，且在中央经线上纬线间隔自投影中心向南北两极逐渐增大。 应用：编制两点间长距离不着路飞行图。制作世界时区图。墨卡托投影除了编制海图外，在赤道附近也可用来编制各种比例尺地图。编制反应人造地球卫星运行轨道的宇航图第三章.地图语言1量表系统即它们之间关系按数据的不同精度程度将它们分成有序排列的四种量表，成为量表系统。有四种类型：定名量表、顺序量表、间距量表和比率量表。关系：精度由高到低；高精度可向低精度自动转化2地图语言：地图符号，地图注记地图注记：由自然语言构成，注明对象名称，对地图符号起补充作用地图符号：是表达地图内容的基本手段，它由形状不同、大小不一、色彩有别的图形和文字组成3地图符号的分类按几何形状（点线面）按比例尺（依比例尺符号，半依比例尺符号，不依比例尺）按地理尺度（定性符号，等级符号，定量符号）按符号的形状特征（几何符号，艺术符号，文字符号）3数据源地图资料，影像资料，统计资料，文字资料地图数据图形数据（矢量数据，栅格数据）；属性数据4视觉变量.（8种）尺寸，结构，密度，颜色，位置，方向，密度，明度5视觉变量的图形知觉效果（感受效果）整体感 差异感 等级感 数量感质量感动态感立体感6影响符号设计的因素地图内容，资料特点，地图的使用要求，所需的感受水平，视觉变量，视力及视觉感受效果，技术和成本因素，传统习惯与标准7设计要求图案化象征性清晰性系统性；（符号群体内部的逻辑关系）适应性（不同读者对象）；生产可行性；9试述地图注记的定义和作用。 答：地图注记用来辅助地图符号，说明各要素的名称、种类、性质和数量等。其主要作用是标识各种制图对象、指示制图对象的属性 、说明地图符号的含义10试述地图符号的定义和功能。 答：地图符号是表示地图内容的基本手段，它由形状不同、大小不一、色彩有别的图形和文字组成。其主要作用：能对地理现象进行不同程度地抽象和概括；地图符号提供地图极大的表现能力；地图符号是空间信息传递的手段；地图符号构成的符号模型，不受比例尺缩小的限制，仍能反映区域的基本面貌；地图符号能提高地图的应用效果11地图注记的功能1.标注各对象2.指示对象属性3.表明对象间关系4.转译13、什么是地图注记？注记的作用与分类。 地图注记：由自然语言构成，注明对象名称，对地图符号起补充作用。 作用：（1）标识各对象：用符号表示物体或现象，用注记注明对象的名称。（2）指示对象的属性：文字或数字形式的说明注记标明地图上所示对象的某种属性。表明对象间的关系：经区化的区域名称往往表明影响区划的各重要因素间关系。（4）转译：地图符号通过文字说明才能担负起信息传输的功能。分类：名称注记：指地理事物的名称。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第四章.普通地图1普通地图分类：1.地形图2.地理图（概括程度较高，以反映要素基本规律为主）2普通地图的七要素：独立地物，水系，交通网，土质和植被，居民地，境界线，地貌自然要素：水系；土质；植被地貌；人文要素：独立地物；交通网；居民地；境界线3不同要素的符号表示方法水系：深度基准面：根据长期验潮的数据所求得的理论上可能最低的潮面。土质和植被：土质：地表覆盖层表面的性质植被：地表植物覆盖的简称4地貌的表示方法的演变：写景、晕滃法、等高线、晕渲法、分层设色、5等高线的优缺点缺点：缺乏视觉上的立体感；两条等高线之间的微地貌无法表示优点：方法科学；可以量算；地图上等高线的分类：首曲线：基本等高线，实线计曲线：隔四条加粗的间曲线：两条等高线中补充的，反映重要地貌助曲线：任意高度，表示重要而微小的地物。6地貌符号：独立微地貌符号，激变地貌符号，区域微地貌符号第五章.专题地图1专题地图的十种表示方法：（1）定点符号法：几何符号图形结构简单、区别明显、便于定位；文字符号便于识别和阅读；艺术符号形象生动、易于辨认和记忆、有吸引力。（2）线状符号法：只能表示质量特征，不含有明确的数量概念。（3）范围法：只表示现象的质量特征，不表示数量特征；可重叠、交叉、有空白。（4）质地法：着重显示现象质的差别，一般不表示数量特征；无重叠、交叉和空白。（5）等值线法：适于表达布满整个制图区域的渐变的现象；等值线间隔通常保持常数；强调数量指标。（6）定位图表法：定位图表反映的是某点上观测的数据，但反映的是面上的现象，较直观。(7)点数法：简单明了，可以表示现象的分布范围和质量特征。（8）运动线法：简明、直观性强，适用于反映分布特征的移动现象，可以反映现象的数量及质量特征。（9）分级统计图法：只能显示单元之间的差异，不能显示单元内部的差异；只能说明现象分布的程度对比，因此更适用于相对数量指标；采用的统计单位越大，反映的现象分布越概略。（10）分区统计图法：只表示区划单元的总值，并没有分布以及定位的概念；每个单元内只有一个或一组统计表。2两种表示方法都表示该点上的现象，符号和图表都都要求按定位点配置。他们的区别在于定点符号法表示定位于该店上的某一具体时刻或某一时间段的量值，点与点是独立的，互不关联的。定位图表法反映的是该店周围区域面状现象的空间变化，是一种周期性数值且必须有多个这样的点来共同反映布满制图区域的现象。3.试比较质底法、范围法的异同点； 答：同：都是在图斑范围内用颜色、网纹、符号或注记填充。异：首先，质地法表示的是布满整个制图区域的现象，全区域内没有“空白”位置；区域法没有布满整个区域。其次，质地法表示的制图现象只可能属于图面上的某个图斑，不可能有交叉和重叠；范围法表示的制图现象则可能相互交叉或重叠。再次，质地法总有明确的图斑界线，而区域法中用符号、网纹表示的概略范围可以没有明确的界线。4定点符号法与分区统计图表法：分区统计图法的形状可以与定点符号法的形状完全一样，其符号比率的计算也可完全一样，但是内涵不一样。定点符号代表的是局限于该点上的数据，它必须严格定位在这个点上，有多少各点就有多少个符号，符号多的时候会发生重叠，分区统计图表表示的是所代表区域内数量的总值，正因为如此，一个区域单元内只可能有一个这样的图表，从定位意义上讲他没有严格的定位意义，只要放置于该区域范围内的适当位置即可。5.试比较符号法、分区统计图法、定位图表法的异同点； 答：符号法与定位图表法：都用有定位意义的符号或图表表达现象的特征。但前者反映点状分布现象，后者反映面上或线上现象且主要用于说明制图区域某点上周期性发生的现象。符号法与分区统计图法：都可以表示现象的数量特征和质量特征。但前者每个符号在地图上的位置代表具体物体的实地位置，大小表示数量指标，符号之间可压盖，表示的是在空间呈点状分布现象的特征，后者每个图形代表某区划单位内某全部现象的总和，图表之间不可相互压盖，表示的是在空间呈点、线、面状分布现象的特征。6.试比较点数法、范围法的异同点； 答：同：均表示面状事物分布现象。异：区域法一般只能反映现象的分布范及其质量特征，点数法则可以表明现象的分布范围和质量特征。7.试比较线状符号法、运动线法的异同点； 答：同：都用现状符号反映定位于线上的现象。异：线状符号表示静态线状现象的分布和质量特征有严格的定位意义；动线法表示运动轨迹和方向，可以反映数量、质量特征，可能是精确定位的，也可能是概略定位的，甚至符号完全不包含定位意义。8试比较分区统计图法、分级统计图法的异同点； 答：同：以统计资料为基础的表示方法。都能反映各区划单元之间的数量差别，但不能反映每个区划单元内部的具体差异。异：分区统计图法的分区比较固定，而分级统计图法是以相对数量指标的分级为划分依据，各级所包括的分区数目不一定等同且不固定。第六章色彩设计1地图色彩的加色合成法：即色光的混合。用两台投影仪同时向白色屏幕上投射两束不同的单色光，这两束光重叠处会得到介于两种单色光之间的颜色。由于光的叠加，混合色光一定比原来的单色光更为明亮，这是两种光能量相加的结果，所以色光的混合也称作加色混合。2分层设色法:将等高线划分为不同的高程带，并以不同的颜色区分3地图上色彩的作用：简化里图形符号系统；丰富了地图内容；提高地图内容表现的科学性；改善地图语言的视觉效果；提高地图的审美价值4地图色彩设计的一般要求：色彩设计与地图的性质用途相一致；色彩与地图内容的相适应性；充分利用色彩的感觉和象征性；和谐美观形成特色；3.简述地图的基本功能？答：（1）认识功能：形成整体全局的概念；获得制图对象定性与定量的特征；建立制图对象的空间联系；建立正确的空间图像。（2）模拟功能：物质模型和概念模型。（3）信息的载负与传递功能。4地图可以应用在哪些方面？答：经济建设；科学研究；国防建设；政治活动、文化教育、日常生活。7.简述高斯克吕格投影的经纬网形状及变形特征？答：(1)中央经线和赤道为垂直相交的直线，也是经纬网图形的对称轴。(2)经线为对称并凹向于中央经线的曲线，纬线为对称并凸向于赤道的曲线，经纬线投影后正交，没有角度变形。(3)中央经线上没有长度变形，其余经线的长度略大于球面实际长度，离中央经线东西两侧愈远，其变形愈大。8.为什么说方位投影适合圆形制图区域？答：方位投影使一个平面与地球仪相切或相割，以这个平面做投影面，将地球仪上的经纬线投影到平面上，形成投影网。此投影的等变形线为同心圆，所以适宜于具有圆形轮廓的地区。9.简述墨卡托投影的经纬网形状及变形特征？答：投影后经线是一组竖直的等距离平行直线，纬线是垂直于经线的一组平行直线。各相邻纬线间隔由赤道向两极增大。一点上任何方向的长度比均相等，即没有角度变形，而面积变形显著，随远离标准纬线而增大。10.变形椭圆是如何反映变形变化的规律？答：根据变形椭圆的形状和大小，能反映出投影中变形的质和量的差别，同时具有直观的明晰性。具体说来通过椭圆的长短半轴与半球经纬网上的小圆的直径进行比较，观察其长度变形。通过椭圆的形状与小圆的形状进行比较，观察角度变形。通过椭圆的面积与小圆的面积进行比较，观察其面积变形。例如在等角投影中，变形椭圆保持正圆形，但在不同的位置上，面积差异很大，而在等积投影中，则变形椭圆形状变化很大，但面积大小相等。12.简述正轴圆柱投影中经纬网的特点？答：经纬线是互相垂直于平行直线，经线间隔相等，纬线间隔由赤道向两极增大。一点上任何方向的长度比均相等，即没有角度变形，而面积变形显著，随远离标准纬线而增大。13.简述圆锥投影的分布规律？答：圆锥投影是假定以圆锥面作为投影面，使圆锥面与地球相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆锥面上，然后把圆锥面沿一条母线剪开展为平面而成。当圆锥面与地球相切时，称为切圆锥投影；当圆锥面与地球相割时，称为割圆锥投影。按圆锥与地球相对位置的不同，也有正轴、横轴和斜轴圆锥投影。但横轴和斜轴圆锥投影实际上很少应用，所以凡在地图上注明是圆锥投影的，一般都是正轴圆锥投影。13圆锥投影的变形分布规律圆锥投影的纬线是同心圆弧，经线是同心圆弧的半径。经纬线是直交的，所以经纬线的长度比就是最大、最小长度比。附：几种圆锥投影变形性质的图形判别圆锥投影经纬线形式具有共同的特征。经线为放射状直线，夹角相等；纬线为同心圆弧。如果地图上没有注明变形性质，则可以根据一条经线上的纬线间隔变化来判断。纬线为同心圆弧，其长度比从图上不易直接观察出来。但是经线是同心圆弧的半径直线。由于投影的变形性质不同，经线长度比就不同，它在图形上表现为纬线间隔的变化是不一样的。沿着经线量取纬差相等的纬线间隔，从地图中心向南、北方向逐渐扩大者，为等角圆锥投影；若纬线间隔从地图中心向南、北方向逐渐缩小者，为等积圆锥投影；纬线间隔相等者，则为等距圆锥投影。15.方位投影的特点是什么？答：在投影平面上，由投影中心向个方位的方位角与实地相等其等变形线是以投影中心为圆心的同心圆。16.我国地形图是如何分带的？答：我国规定1：1万1：50万比例尺地形图，均采用高斯克吕格投影。1：2.5至1：50万比例尺地形图采用经差6度分带，1：1万比例尺地形图采用经差3度分带。17.简述地图符号的功能有哪些？答：地图符号是空间信息传递的手段；地图符号构成的符号模型，不受比例尺缩小的限制，仍能反映区域的基本面貌；地图符号提供了地图极大的表现能力；地图符号能在现客体的空间模型，给难以表达的现象建立构想模型。19.简述等高线的种类及表示？答：种类：(1)首曲线，又叫基本等高线，是按规定的等高距测绘的细实线，用以显示地貌的基本形。(2)计曲线，又叫加粗等高线，从规定的高程起算面起，每隔五个等高距将首曲线加粗为一条粗实线，以便在地图上判读和