地图学第1章--地图的基本知识

地图学,第一章地图的基本知识,电子课件,测绘学院乔俊军制作,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第2页/共77页,第一章地图的基本知识,1.1地图的定义和基本特性1.2地图的分类1.3地图用途1.4地图简史1.5地图的基本内容1.6地图的分幅与编号1.7地图的成图过程,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第3页/共77页,1.1地图的定义和基本特性,一、认识地图二、基本特性三、地图的定义,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第4页/共77页,世界影像图,世界政区图,一、认识地图,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第5页/共77页,中国政区图,中国影像图,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第6页/共77页,湖北省地图,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第7页/共77页,武汉市地图,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第8页/共77页,武汉大学地图,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第9页/共77页,DOM,DEM,DLG,武测校区地图,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第10页/共77页,1.由特殊的数学法则产生的可量测性,二、基本特性,地球自然表面上的点（,）,大地水准面地球椭球面,可展面（圆柱、圆锥、平面）（x,y）,垂直投影,地图投影,地图投影地图比例尺地图定向,大地测量的方法,地图投影的方法,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第11页/共77页,2.由使用地图语言表示事物所产生的直观性,（1）可清晰表示实地形体小但意义重大物体。（2）可表示事物的质量和数量特征。（3）可表示地面上受遮盖的物体。（4）可表示无形的自然和社会现象。,地图符号地图注记,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第12页/共77页,3.由实施制图综合产生的一览性,地物选取图形化简,（1）制图综合：就是通过有目的地选取和化简，表示出制图对象主要的、实质性的特征和分布规律。（2）地图一览性：不论多大的制图区域，都可以按照制图目的，将读者感兴趣的内容，一览无遗地呈现给读者。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第13页/共77页,三、地图的定义,地图是根据一定的数学法则，将地球（或其它星体）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。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第14页/共77页,1.2地图的分类,分类标准：一、表示内容二、区域范围三、用途四、使用方式五、存储介质六、其他标志,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第15页/共77页,一、按表示内容分类,2.专题地图,1.普通地图,是以相对平衡的程度表示地表最基本的自然和人文现象的地图。它以水系、居民地、交通网、地貌、土质植被、境界和各种独立目标为制图对象。,是根据专业的需要，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的很详细，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。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第16页/共77页,1.普通地图,按比例尺分类：大比例尺地图（地形图）：（1：10万）中比例尺地图（地形地理图）：（1：10万1：100万）小比例尺地图（地理图）：（1：100万）,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第17页/共77页,国家基本比例尺地图：是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,八种基本比例尺1：5千1：1万1：2.5万1：5万1：10万1：25万1：50万1：100万,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第18页/共77页,2.专题地图,其他专题地图：是为特定需要编制的地图,自然地图：是以自然要素为主的地图,人文地图：是以人文要素为主的地图,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第19页/共77页,政区图人口图经济图文化图历史图商业地图等,地质图地貌图地势图地球物理图气象图水文图土壤图植被图动物地理图景观地图等,航空图航海图城市图等,其他专题地图,自然地图,人文地图,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第20页/共77页,二、按区域范围分类,1.按自然区划分：世界地图大陆地图自然区域地图等2.按政治区划分：国家地图省区地图市县地图等3.按经济区划分：国际经济区图国内经济区图海洋经济区图等,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第21页/共77页,三、按用途分类,1.通用地图：为读者提供科学和一般参考的地图。如：地形图、挂图等2.专用地图：为各种专门用途制作的地图。如：航海图、教学图等,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第22页/共77页,五、按存储介质分类,1.纸质地图2.胶片地图3.丝绸地图4.磁介质地图（光盘地图、电子地图）,四、按使用方式分类,1.桌面用图2.墙上挂图3.野外用图,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第23页/共77页,1.按颜色数量分类：单色地图、彩色地图2.按外形特征分类：平面地图、三维立体地图、地球仪等3.按感受方式分类：视觉地图、触觉地图4.按图幅结构分类：单幅地图、系列地图、地图集5.按语言文字分类：中文地图、外文地图、少数民族文地图,六、按其他标志分类,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第24页/共77页,1.3地图用途,一、在国民经济建设方面二、在国防建设方面三、在科学、文化方面四、在其他方面,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第25页/共77页,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。,一、在国民经济建设方面,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第26页/共77页,二、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。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第27页/共77页,三、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。,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。,四、在其他方面,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第28页/共77页,1.4地图简史,一、中国古代和近代的地图二、国外的地图历史,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第29页/共77页,一、中国古代和近代的地图,1.古代地图作品介绍从山海经到荆轲刺秦王,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第30页/共77页,中国最早的古地图汉代古地图,长沙国深平防区地形图亦称长沙国南部地形图（西汉文帝），成图于公元前168年以前。比例尺约为1：180000，相当于汉代一寸折十里，地图幅面为纵96cm、横96cm。原图上本无名，因地图内容包含山川、道路、城镇等要素，故取名“地形图”。1973年12月发掘湖南长沙市东郊马王堆三号汉墓时出土。绢底彩绘，现藏于湖南省博物馆。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第31页/共77页,清代的实测地图皇舆全览图,皇舆全览图（清内府一统舆地秘图局部，四排二号：山东半岛、辽东半岛）,皇舆全览图由清康熙帝主持，中西方测绘人员合作，历经十年测制的中国第一部实测全国地图，采用经纬差各一度的梯形经纬网格，详细地表示了地形、水系、居民地等要素及其汉字名称，并在边疆地区加注满文。该图具有较高的精度，公元1717年成图，公元1719年制成铜版，52.577cm共41幅，比例尺1:1400000，现藏于北京图书馆。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第32页/共77页,2.中国地图学思想和理论成就,（1）魏晋时期地图学家裴秀（公元223271）：绘制了18幅禹贡地域图，创立了中国最早的完整制图理论制图六体。即：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迂直实地高低起伏的距离与平面图上的距离的换算（2）唐代地图学家贾耽（公元730805）：继承了裴秀的地图编制原则，编制了关中陇右及山南九州图、海内华夷图，创立了古墨今朱的历史沿革地图的表示方法。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第33页/共77页,（3）宋代地图学家沈括（公元10311095）：同样继承了裴秀的制图思想，发现了磁偏角，改进了指南针，使用了24方位的划分，编绘了宋令图，实际上是部地图集，并著有梦溪笔谈地理著作。（4）元代地图学家朱思本（公元12731333）：编制了舆地图两卷，使唐宋以来的地图为之一振。郭守敬在测量史上第一个提出了“海拔高程”的概念，制作了我国第一个地球仪。（5）明代地图学家罗洪先（公元15041564）：以计里画方的形式分幅编制了广舆图，创立了24种地图符号。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第34页/共77页,（6）明代航海家郑和（公元13711435）：七下西洋，与同行者留下了4部重要的地理著作，制成了郑和航海地图集。（7）清代康熙年间，采用西方先进的天文和大地测量方法，测制了皇舆全览图，完成了我国从计里画方到经纬度制图方法的转变。（8）清末地图学家魏源（公元17941859）：采经纬度制图方法编制了海国图志地图集。（9）清末地图学家杨守敬（公元18391915）：编制了历年舆地沿革险要图，是我国历史沿革地图史上的旷世之作，也是中国历史地图集的基本资料。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第35页/共77页,3.近现代地图作品介绍,申报馆中国地图集（1934）53幅36200地名中国地势图（1958）单幅中华人民共和国自然地图集（1965）222幅36万字中华人民共和国自然地图集（1999）540幅30万字115中华人民共和国人口地图集（1986）142幅36万字中华人民共和国农业地图集（1989）300幅36万字中国城市地图集（1992）2册幅40万字779页450城市中国历史地图集（1992）8卷300幅40万字70000地名中华人民共和国国家经济地图集（1993）265幅25万字中华人民共和国国家普通地图集（1996）248幅50000地名,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第36页/共77页,国家地图集系列,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第37页/共77页,二、国外的地图历史,古埃及绘在苇草上的金矿图,陶片上的巴比伦地图,古代地图作品介绍地图的起源,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第38页/共77页,托勒密世界地图,在世界地图科学史上，古希腊的著名数学家、天文学家、地图学家托勒密（Ptolemy公元87150年）占有重要的地位。他在前人科学成就基础上完成的巨著地理学指南，事实上就是一部关于数学制图方法和测绘资料的汇编。其中的世界地图原绘于公元二世纪，左图是1486年的复制本。托勒密的地图是西方古代地图史上划时代的作品，地图上的一些概念，甚至在1538年墨卡托的第一幅世界地图上，也还有着相当的影响。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第39页/共77页,中世纪的大倒退“寰宇图”,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第40页/共77页,墨卡托世界地图,探险时代最著名的地图学家荷兰的墨卡托（GerardusMercator15121594）于1538年绘制了第一张世界地图，这是从北极的角度俯视绘制而成。贴在他拥有的托勒密地图集内。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第41页/共77页,国际百万分之一世界地图800余幅世界地图集苏联，1954,1967(2th)283页19万地名泰晤士世界地图集（TheTimesAtlasoftheWorld）英国18951985(7th)520页21万地名新国际地图集（TheNewInternationalAtlas）美国1982568页(地图320页)16万地名新牛津地图集（TheNewOxfordAtlas）英国1975,1978(2th)202页(地图107页)世界国家地理图集（NationalGeographicAtlasoftheWorld）美国1963，300页(地图116页)12万7千地名,2.近现代地图作品介绍,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第42页/共77页,瑞士国家地图集（AtlasderSchweiz）瑞士1978，86幅(盒式散装)加拿大国家地图集（TheNationalAtlasofCanada）加拿大1974，254页(地图207页)日本国家地图集日本1977,1978(2th)365页（地图351页）日本列岛地图集卫星影象图日本198722幅。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第43页/共77页,泰晤士世界地图集英国18951985(7thEd.),2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第44页/共77页,地图的起源古希腊及托勒密时代中世纪的大倒退“寰宇图”地理大发现与地图的墨卡托时代实测成图与专题地图的发展,3.地图学思想和理论成就,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第45页/共77页,1.5地图基本内容,一、数学基础二、地理要素三、整饰要素,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第46页/共77页,一、数学基础确定地图空间信息的依据,1.控制点平面控制点（天文点、三角点）、高程控制点（水准点）2.坐标系统地理坐标网（经纬线网）、直角坐标网（方里网）3.比例尺数字比例尺、直线比例尺4.地图定向三北方向线,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第47页/共77页,二、地理要素是地图的主体，表达地理信息的各种图形符号、文字注记,1.普通地图自然要素（水系、地貌、土质和植被）、人文要素（独立地物、居民地、交通网、境界线）2.专题地图地理基础要素、主题要素,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第48页/共77页,三、整饰要素是一组为方便使用而附加的文字和工具性资料，对主要图件在内容与形式上的补充,图名、图号、接图表、外图廓、分度带、图例、坡度尺、三北方向、图解和文字比例尺、编图单位、编图时间和依据等,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第49页/共77页,1.6地图的分幅与编号,一、地图分幅二、地图编号三、我国地形图的分幅编号,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第50页/共77页,一、地图分幅,1.矩形分幅（1）可拼接（2）不拼接,优点：图幅间拼接方便；各图幅面积相对平衡，方便使用图纸和印刷；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。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第51页/共77页,2.经纬线分幅,优点：图幅有明确的地理范围；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刷；破坏重要地物的完整性。,地图的图廓由经纬线构成,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第52页/共77页,二、地图编号,编号要求：系统性逻辑性不重复性,1.自然序数编号2.行列式编号,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第53页/共77页,三、我国地形图的分幅编号,1.旧的分幅和编号方法,1：100万地形图是我国基本比例尺地形图分幅和编号的基础。90年代以前采用：列行式编号（百万地图）+自然序数90年代以后采用：行列式编号（百万地图）+行列编号,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第54页/共77页,（1）1：100万比例尺地图的编号,1：100万地图是我国基本比例尺地形图分幅和编号的基础，它采用国际统一的行列式编号方法。横行：纬度每4为一行，至南北纬88各有22行，用字母A,B,C,V表示。纬度060：经差6，纬差4，单幅纬度6076：经差12，纬差4，双幅纬度7688：经差24，纬差4，四幅纬度88以上：合为一幅纵列：从180经线起算，自西向东每6为一列，全球分为60列，用阿拉伯数字1，2，3，,60表示。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第55页/共77页,北京的位置：东经114120北纬3640编号：J50,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第56页/共77页,（2）1：50万、1：25万、1：10万比例尺地图的编号,是在1：100万地图的基础上划分的。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第57页/共77页,（3）1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5千比例尺地图的编号,是在1：10万地图的基础上划分的。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第58页/共77页,2.新的分幅与编号方法新的分幅没有做任何变动，但编号方法有了较大变化。（1）1：100万比例尺地图的编号旧系统规定：横向为列，纵向为行，称为“列-行式”。新系统规定：横向为行，纵向为列，称为“行列式”。除了中间不用连接号外，没有任何变化。新行旧列，新列旧行。新“J50”旧“J-50”。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第59页/共77页,（2）1：5千1：50万比例尺地图的编号,编号以1100万地图为基础，由10个代码组成。,2020年6月5日7时51分,第一章地图的基本知识,第60页/共77页,新的分幅编号表,J50,J50H001192J50G002095J50F002047J50E002023J50D002011J50C0