第一章-——2

第一章地图与地图学,MapAndCartography,上一节内容回顾,一、地图的基本特征二、地图的定义三、地图的内容四、地图的分类五、地图的用途,第一章地图与地图学,一、地图的基本特征二、地图的定义三、地图的内容四、地图的分类五、地图的用途六、地图的分幅与编号七、地图的成图过程八、地图学九、地图学与其他学科的联系十、地图学的发展趋势,六地图的分幅和编号,地图的分幅与编号,为了便于测绘、使用和管理地形图，需要统一地对地形图进行分幅和编号。分幅就是将大面积的地形图按照不同比例尺划分成若干幅小区域的图幅。编号就是将划分的图幅，按比例尺大小和所在的位置，用文字符号和数字符号进行编号。地形图的分幅方法有两种：一种是经纬网梯形分幅法；另一种是矩形分幅法。前者用于国家基本比例尺地形图，后者用于工程建设大比例尺地形图。,我国基本比例尺地形图分幅与编号,地图的分幅与编号,（一）1：100万地形图的分幅和编号分幅：经差6纬差4由经度180开始按经差6自西向东将全球分成60纵行，用1.260表示。由赤道开始，按纬差4将南北半球各分成22横列，依次用字母A.BV表示。,编号:每幅1：100万地形图的编号是由列号和行号所组成，列号在前，行号在后，中间连一短线，如北京所在图幅，J-50(北京1160515E395010N),地图的分幅与编号,由于经线愈到高纬愈向极地收敛，在纬度60度以上的图幅包括的实地面积过分缩小，因此规定在6076间经差为12，纬差4，7688间经差24，纬差4。我国领土上1：100万地形图都是按经差6分幅的。,地图的分幅与编号,北半球1：100万地形图的分幅与编号,地图的分幅与编号,北半球东侧1100万地图的国际分幅编号,地图的分幅与编号,我国领土跨A至N有14列，43至53共11行。,地图的分幅与编号,1：50万、1：25万、1：20万、1：10万地形图的分幅是在1：100万地形图的基础上按规定的经差和纬差划分的，并分别在1：100万地形图图幅编号后面加上各自的代号。在1：100万图上按经差3纬差2划分出4幅1：50万地形图，用拉丁字母A，B，C，D由左到右，由上到下的排列表示分幅的序号，并将加在1：100万图之后，即为1：50万编号。如J50A在1：100万图上按130经差和1纬差划分出16幅1：25万图用带方括号的自然序数表示分幅序号。J5013在1：100万图上按30经差和20纬差划出144幅1：10万图，其代号用阿拉伯数字1,2,3.144表示，如J50127,地图的分幅与编号,地图的分幅与编号,15万、12.5万、11万、1：5千比例尺地形图的分幅和编号这三种比例尺图的分幅、编号都是以110万比例尺地形图为基础。15万的图幅编号：将一幅110万的图划分成4幅15万地形图，分别以A、B、C、D数码表示，将其加在110万图幅编号后面，例如，J-50-144-A。12.5万图幅的编号：如果再将每幅15万的图幅划分成4幅12.5万地形图，并以1、2、3、4数码表示，将其加在15万图幅编号后面，例如，J-50-144-A-2。11万图幅的编号：将110万图幅进一步划分成64幅11万地形图，并用（1）、（2）、（64）带括号的数码表示，将其加在110万图幅编号后面。例如，J-50-144-（62）。1:5千图幅的编号：将11万分为2行2列，代号用小写字母a,b,c,d表示，将其加在11万图幅编号后面。例如，J-50-5-(31)-c,地图的分幅与编号,地图的分幅与编号,我国基本比例尺地形图分幅与编号,（1）地形图的分幅基本比例尺地形图仍以1：100万地图为基础，按规定的经差和纬差划分图幅。各种比例尺地形图的经纬差，行列数和图幅数成简单的倍数关系。,新的国家基本比例尺地形图分幅和编号,地图的分幅与编号,（2）地形图的编号1：100万地形图的编号与前述方法基本相同，只是行和列的称呼相反。1：100万地形图的编号是由该图所在行号（字符码）与列号（数字码）组合而成，如北京所在的1：100万地形图图号为J50。,地图的分幅与编号,1：50万1：5000地形图的编号地形图的编号均以1：100万地形图编号为基础，采用行列编号方法。即将1：100万地形图所含各比例尺地形图的经差和纬差划分成若干行和列，横行从上到下，纵行从左到右按顺序分别用阿拉伯数字编号，表示图幅编号的行，列代码均采用三位数字表示（不足三位时前面补0），取行号在前，列号在后的排列形式标记，加在1：100万图幅的图号之后。,地图的分幅与编号,1：50万-1：5000比例尺地形图的图号均由5个元素，10位数码构成,地图的分幅与编号,1100万15000地形图行列分幅与编号,为使各种比例尺不混淆，分别采用不同的字符作为各种比例尺的代码。1：50万用B，1：25万用C，1：10万用D，1：5万用E，1：2.5万用F，1：1万用G，1：5000用H。,地图的分幅与编号,我国基本比例尺代码,地图的分幅与编号,1：50万-1：5000比例尺地形图的图号均由5个元素，10位数码构成,地图的分幅与编号,例11：50万地形图的编号晕线所示图号为J50B001002,地图的分幅与编号,例21：25万地形图的编号晕线所示图号为J50C003003,地图的分幅与编号,查询地形图编号,在实践中，知道某地理坐标，需查询其1：100万地形图编号，可用公式：,a为1：100万图所在纬度带字符相对应数字码；b为1：100万图所在经度带字符相对应数字码；A为某点纬度；B为某点经度；为数值取整数；,地图的分幅与编号,c为地形图行号数字码；d为地形图列号数字码；A为某点纬度；B为某点经度；为数值取整数；()为整除后，商取所余经、纬度数A表示所求比例尺地形图分幅的纬差B表示所求比例尺地形图分幅的经差,知道一幅图的1：100万比例尺地形图编号，求其余各种比例尺地形图的行列编号，可用公式：,地图的分幅与编号,我国基本比例尺地形图分幅与编号,示例：已知某点地理坐标为经度1143345；纬度392230计算其所在1：100万，1：25万地形图的编号。,a=392230/4+1=10(字符为J)b=1143345/6+31=50则该点在1：100万地形图中的编号J50,c=4/132230/1=1d=3345/130+1=1则该点在1：25万地形图中的编号J50C001001,作业,已知某地地理坐标为=1085545E；=341524”，求其所在1：100万，1：50万，1：25万，1：10万和1：1万地形图的编号。,七、地图的成图过程实测成图编绘成图计算机地图制图,1.实测成图实测成图法一直是测制大比例尺地图最基本的方法。其工作过程主要包括四个步骤：首先在国家控制网点的基础上进行扩展加密成实测地图所需的图根控制点或网，其次以图根控制点为标准，对实际地物的平面位置及高程进行施测，然后转入内业，对图件进行整理、清绘，最后制作成地图。,地图的成图过程,实测成图的方法可以分为地面和高空两种。地面实测地图，采用经维仪、全站仪等，将野外点位的各种数据在实测的同时一起输入仪器内由计算机储存、计算，使成图工作量大为减轻，精度大为提高。高空实测地图的主要手段是航摄成图，通过航摄仪器获得地面影像后，转入室内进行各种处理，并对实地调绘后形成地图。,2.编绘成图传统的编绘成图法是把实测所得的大比例尺地图，根据需要逐级缩小，编制成各种较小比例尺的地图。其主要过程可分为地图设计、原图编绘、出版准备、地图制印四个步骤。,地图的成图过程,3计算机地图制图,以计算机及由计算机控制的输入、输出设备为主要工具，通过数据库技术和数字处理方法实现的地图制图。计算机的使用虽然引起了制图工艺过程的变化，但其制图理论，例如：制图资料的选择，地图投影和地图比例尺的确定，地图内容的综合等，同传统制图没有实质性的区别。,地图的成图过程,地图设计、数据输入、数据处理、图形输出四个步骤,八、地图学(Cartography),(一)地图学的定义,地图具有悠久的历史。但长期以来缺乏系统的理论指导。20世纪，独立的学科体系才逐渐形成。20世纪50年代，数学基础（地图投影）迅速发展，地图学才开始迅速发展。20世纪70年代，电子技术、航天技术、信息论、控制论和现代数学方法不断向地图学渗透，出现地图信息传递理论、地图模型论、地图感受论、地图符号论等。机助制图、遥感制图技术出现，地图应用领域不断扩大。,“是一门带有强烈艺术倾向的技术科学”瑞士地图学家英霍夫,萨里谢夫作为地理制图学者，特别强调：“地图制图学是建立在有正确的地理认识的基础上的地图图形显示的技术科学。这种显示在于描写、研究自然与社会现象的空间分布和其联系以及反映时间的变化”。,地图学的定义,20世纪70年代前研究如何制作地图的，又称为“地图制图学”,“制作地图的艺术、科学和工艺学”英国皇家学会,“研究地图编绘与制应的科学技术方法和过程”前苏联,地图学的定义,20世纪70年代之后明确提出了地图应用是地图学的组成部分,定义：研究地图及其制作理论、工艺技术和应用的科学,地图信息传递理论、地图模型论、地图感受论、地图符号论等引入到地图学中定义：地图学是以地理信息传递为中心的，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学,定义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。,地图学的结构及学科分支,早期三个：数学制图学、地图编制学、地图制印学继而：地图概论、数学地图学、地图编制学、地图整饰学、地图制印学20世纪70年代：出现两分法理论制图学：基本理论应用制图学：地图的编制、生产，地图应用，地图教育等我国：地图学是由对地图理论研究、地图制作方法与技术、地图应用这三方面的分支学科所组成。,理论地图学研究的主要内容,用地图的方法来研究地理环境信息的表示和变换的一些理论问题。是对地图本质特征的一种理论探讨。（1）地图信息论包括地图符号和地图图形所具有的地理含义。以及符号所构成的空间实体在时空中的演化规律。研究地理环境信息的表达、转换、传递、存贮、处理、利用等方面的技术与理论问题。(2)地图信息传递论研究地图信息传递过程和方法的理论。把制图和用图联系起来，并统一在地图信息的传递过程中。,(3)地图感受论研究地图视觉感受的基本过程和特点，分析用图者对图像感受的心理、物理因素和地图感受效果的理论。地图美学的理论基础。(4)地图模型论用模型法来认识地图的性质，解释地图的编制和应用的理论。(5)地图空间认知理论研究人类如何通过地图对客观环境进行认知和信息加工，并弄清地图设计制作的思维过程及其描述的理论。,(6)地图信息可视化理论研究地图信息的符号化、图形化、形象化及直观性的处理、表达、传递及解译的理论。(7)地图符号论研究作为地图语言的地图符号系统及其特性与使用的理论。着重研究符号之间（语法学）、符号与表示对象之间（语义学）、符号与使用者之间（语用学）的关系。(8)制图综合理论制图综合理论是研究制作综合地图的理论与方法。,地图制图学研究的主要内容,侧重于实际制作地图的工艺方法和应用理论的学科（1）普通地图制图学（2）专题地图制图学（3）遥感制图学（4）计算机制图学（5）地图制印学,应用地图学研究的主要内容,侧重于研究地图应用的原理和方法（1）地图分析利用图解法、图解解析法（地图量测）和解析法（各种数学模型方法）等分析方法，获得不同形式的结果供实际应用。（2）地图解释和应用根据使用地图的目的选择合适的方法，对分析结果加以应用。,九、地图学与其他学科的联系,现代地图学的基本特征1.地图学已跨越于几个科学部门现代科学有六大部门：自然科学、社会科学、数学科学系统科学、思维科学、人体科学,地图的生产工艺和过程是以自然科学和数学为基础的，地图内容的选择和处理还要涉及社会科学；研究地图的视觉和使用效果，探索地图的认识规律则与思维科学和人体科学有密切的联系；当把地图的制作与使用当成一个传输系统时，系统科学的原则将起到指导作用。这可以看出地图学的领域的特征。,2横断科学为地图学的理论提供了有力的工具一些横断科学如信息论、系统论、传输论等都受到了地图工作者的重视。在相当长的时间里，地图学为寻找本学科的理论基础而徘徊。六十年代世界开始探讨技术革命的趋势，把“信息”当作人类社会三大资源之一（与能源、材料一起），地图学家受到启发，将地图作为“信息产品”看待，明显地提高了地图学在科学中地位。,这些横断科学在方法论上最大的特点是整体地看待复杂系统并在这个高度上加以解释。这些科学提供了我们从整体上研究地图学的工具，进而发现地图学的规律，找到生长点，推动地图学的发展。尽管这些理论在制图学上的应用并不十分成熟，但事实是地图学如果不从这些横断科学中吸取营养和支援，是很难得到新的跨越了。,3地图制图学在生产、研究与应用上的计量化地图制图学过去一直被人们认为是一门“经验科学”甚至怀疑其作为“科学”是否恰当，甚至于只把它当作一种工艺。但这些年来数学方法在地图制图学中的广泛应用已使他逐步地向系统的理论的科学过渡，带来了可喜的进步。,4计算机技术拓宽了地图制图学的领域计算机技术对地图制图学科起了巨大的促进作用。减轻了制图技术的劳动强度并加快了生产速度；丰富了科学