中级职称考试(地图制图与地理信息系统)2014大纲知识点汇总(全)(共77页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上地图制图与地理信息系统专业课（2014年）目 录专心-专注-专业第一部分 专业基础知识一、地图制图1.1 地图的基本知识1.1.1 地图的定义（掌握）地图的经典定义：地图是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。如普通地图、专题地图、各种比例尺地形图、影像地图、立体地图等。现代地图已出现有缩微地图、数字地图、电子地图、全息像片等新品种。1.1.2 地图基本特征（掌握）地图的特征包括：(1)由于特殊的数学法则而产生的可量测性；(2)

2、由于使用符号表象事物而产生的直观性；(3)由于制图综合而产生的一览性。1.1.3 地图的基本功能（掌握）地图学P5地图可以使人们拓展正常的视野范围，用于记录、计算、显示、分析地理事物的空间关系，将读者感兴趣的广大区域收入视野。在国民经济建设，国防建设，科学、文化方面，划定国界，旅游指南，查询资料，总结汇报的工具，等等。国民经济建设方面：Ø 用于资源的勘测、规划、设计和开发；Ø 作为各级政府机构和工农业管理部门规划和管理的工具；Ø 用于各种工程建设的勘察、设计和施工；Ø 航海和航空等其他领域。国防建设方面：Ø 应用到国防工程的规划、设计和施工；&

3、#216; 军事训练和演习；Ø 战术作业、作战指挥和战略研究等；Ø 卫星侦查、导弹飞行。科学、文化方面：Ø 在地学研究中探索地理规律，开拓新的区域，记录科学成果；Ø 作为宣传教育的工具。其他方面：Ø 人民生活中作为查询资料的工具；Ø 各种文件、报告的附图；Ø 划定边界是具有法律意义的附件；Ø 旅游指南、天气预报等等。1.1.4 地图的分类（掌握）地图分类，就是根据地图的某些特征，把它们分别归纳成一定的种类。分类的方法，通常按其比例尺、内容、用途、制图区域范围和使用形式等特征来划分。 地图按照比例尺大小分为：大比例尺

4、地图（比例尺大于1： 10万）、中比例尺地图（比例尺介于1： 10万1： 100万之间）和小比例尺地图（比例尺1：100万）。 地图按其内容分为：普通地图和专题地图。普通地图。是一种通用地图，图上比较全面地描绘一个地区自然地理和社会经济一般特征的地图。其表示内容有：水系、居民地、道路网、地貌、土壤、植被、境界线以及经济现象、文化标志等。普通地图又分为地形图和一览图。地形图，其比例尺大于1：100万，它的突出的特点：详细而精确，投影变形小，可以在图上进行量测。它是国家经济建设、国防建设和军队作战、训练的重要地形资料。这种图一般是实测的或根据实测图编绘的。专题地图。又称“专门地图”或“主题地图”，

5、是以普通地图为底图，着重表示某种或几种要素的地图，适用于某一专业部门的专门需要。专题地图通常分为：自然地图、人口图、经济图、政治图、文化图、历史图等。 地图按其用途分为通用地图和专用地图：参考图、教学图、地形图、航空图、海图、海岸图、天文图、交通图、旅游图等。 地图按其制图区域范围分为：按自然区划分世界地图、半球图、大洲图、大洋图、大陆地图、自然区域地图等；按行政区分国家（地区）地图、省区地图、市县图等；还可以按经济区划分。地图按其使用方式分为：挂图、桌面用图、地图集（册）、野外用图等。 地图按存储介质分类：纸质地图、胶片地图、丝绸地图、磁介质地图（光盘地图、电子地图）等。按颜色分为单色地图、

6、彩色地图；按外形特征分为平面地图、三维立体地图、地球仪；按感受方式分为视觉地图、触觉（盲人）地图；按结构分为单幅地图、系列地图、地图集。此外，地图按其表现形式还可分为：缩微地图、数字地图、电子地图、影像地图等。我国称1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万、1：100万七种比例尺普通地图为国家基本比例尺地形图，按国家测绘局制定的统一技术标准制图(规范、图式)。1.2 地图的地理要素内容（熟悉）地图学P11地理要素是地图的主题，普通地图和专题地图上表达地理要素的种类有所区别。普通地图：普通地图上的地理要素是地球表面上最基本的自然和人文要素，分为水系、地貌、土质和植被、

7、居民地、交通网、境界线六大要素，此外还表示测量控制点、独立地物、管线与垣栅等要素。这类地图的特点是着重描绘地区轮廓、地面起伏形态、自然状况和人类活动的成果。专题地图：专题地图上的地理要素分为地理基础要素和主题要素。地理基础要素是为了承载作为主题的专题要素而选绘的同专题要素相关的普通地理要素，他们通常要比同比例尺的普通地图简略，要素种类根据专题要素的需要进行选择，不一定都要包涵普通地图上的要素。主题要素指作为专题地图主题的专题内容，它们通常要使用特殊的表示方法相信描述其数量和质量指标。其它：专题地图是以普通地图为地理基础，着重表示制图区域内某一种或几种自然或社会经济现象的地图。这类地图的显著特点

8、是，作为该图主题的专题内容予以详尽表示，其地理基础内容则视主题而异，有选择地表示某些相关要素，因此专题地图的内容是由地理基础和专题要素两部分构成。在地图领域中，专题地图发展得最活跃、最迅速，地图的品种愈来愈多，层出不穷，表示的对象十分广泛，涉及到人类社会的各个领域。根据专题内容的性质，可划分为以自然地理要素为主题内容的自然地理图、以社会经济要素为主题内容的社会经济地图和包容上述两类专题地图之外的各种专题地图的其它专题地图（又称工程技术图）三类；各类又可以分出若干种专题地图。1.3 地图符号1.3.1 地图基本图形变量（了解）地图学P110。包括：形状、尺寸、方向、色彩、亮度、密度。图形变量：是

9、构成地图符号的基础，在提高符号的构图规律和加强地图表示效果上起到了不可忽视的作用。科学家伯廷提出的六个图形变量的理论比较严密，得到了广泛的重视和推广。这六个图形变量包括：形状、尺寸、方向、色彩、亮度和密度。1.3.2 地图符号分类（掌握）地图学P109。现代地图符号可以从不同角度进行分类。按符号表现的制图对象的集合特征分类，分为点状符号、线状符号和面状符号。按符合与地图比例尺的关系分为依比例尺、不依比例尺和半依比例尺符号。按符号表示的地理尺度分为定性符号、等级符号和定量符号。按符号的形状特征分为几何符号、艺术符号、线状符号、面状符号、图表符号、文字符号、色域符号。这是强调符号的形象特点。其它：

10、地图符号：在地理学中地图符号系统被称为地图语言，它们是按照世界通用的法则设计的，同地面物体对应的，经过抽象的符号和文字标记。符号本身是一种物质现象（图形），用来代指抽象的概念，并且这种代指是以约定关系为基础的。根据约定性原则，采用演绎的方法可将地图分为三类，点状符号、线状符号、面状符号。点状符号，位于空间某位置的点，地图符号大小与比例尺无关，具有定位特征。线状符号，位于空间某位置的线，地图符号延某方向长度与比例尺有关面状符号，位于空间某位置的面，地图符号所处的范围与比例尺有关系。按几何精确性分类，分为：依比例符号、不依比例符号、半依比例符号。依比例符号是实地占有较大面积的物体，比例尺缩小后，仍

11、能显示其轮廓，如大面积街区、大湖等。 通常以线划表示其外轮廓，并填绘符号或普染颜色。不依比例符号实地上面积较小一般具有方位意义的物体，缩至图上只能显示一个点。这类符号仅以其定位点表示物体的位置。半依比例符号是实地上的狭长物体，其长度能依比例表示，而宽度则需夸大，如狭长街区、铁路、公路、土堤等符号，其宽度在图上均已扩大。在图上只能测其长度，不能测其宽度。1.3.3 地图符号设计方法（熟悉）地图用符号表示制图对象的位置、类别、级别及各种不同的含义，因此，设计符号时要使其保持一定的差别。地图符号之间的差别通过改变六个图形变量中的一个或多个或全部来实现。通过它们构成符号的形态、尺寸、颜色变化。形态变化

12、：主要用于点状和线状符号设计，由不同的图形及其方向变异来实现。它只反映制图对象间质的差别，不反映数量关系。尺寸变化：在符号设计中具有广泛的用途，用于表达点状符号的各种数量关系；颜色变化：通过改变色相、亮度和饱和度来实现，密度变量也可以造成颜色上的差异。地图学P121要从地图的整体要求出发，考虑各种因素，确定每个符号的形象及其在系统中的地位。设计地图符号时，必须考虑的因素包括：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、视力及视觉感受规律、技术和成本因素、传统习惯与标准。为了描述多种多样的制图对象，地图符号的图像特点有很大差别，但作为地图上的基本元素，承担载负和传递信息的供暖，

13、它们应具备一些共同的基本条件，满足作为符号的基本要求。这些要求包括：图案化、象征性、清晰性、系统性、适应性和生产可行性。符号设计首先应从地图使用要求出发，对地图基本内容机器地图资料进行全面的分析研究，拟定分类分级原则；其次是确定各项内容在地图整体结构中的地位，并据以排定他们所应有的感受水平；然后选择适当的视觉变量及变量组合方案。进入具体设计阶段，要选择每个符号的形象素材，在这个素材的基础上，概括抽象形成具体的图案符号。初步设计往往不一定十分理想，因而常常需要经过局部的试验和分析评价，作为反馈信息重新对符号进行修改。在这个主要的设计过程中，还要同时考虑上述各种有关的因素。1.4 地图分幅与编号详

14、见地图学p11。1.4.1 地图分幅和编号的方法和原则（掌握）方法和原则：为了保管和使用方便，我国对每一种基本比例尺地形图的图廓大小都做了规定，每一幅地形图给出了相应的号码标志，这就是地形图的分幅与编号。地形图分幅有两种方法：一是矩形分幅，一是经纬线分幅，我国采用线分幅。 1：100万地形图的分幅和编号是国际上统一规定的，从赤道起向两极纬差每4º为一列，将南北半球分别分成22列，依次以字母A、B、C、DV表示；由经度180º起，从西向东，每经差6º为一行，将全球分成60行，依次用数字1、2、3、460表示，采用“横列号行号”编号表示。 方法：分幅方法有矩形分幅及经

15、纬线分幅。Ø 矩形分幅：每幅地图的图廓都是一个矩形，相邻图符以直线划分（有拼接和不拼接两种），主要用于挂图、地图集和专题图。² 优点：结合紧密，便于拼接；² 印刷面积相对平衡，且充分利用版面；² 可以有意避开重要地物地貌，保持其完整性。² 缺点：整个制图区域只能一次投影制成；² 图符的地理位置不易精确描述。Ø 经纬线分幅：地图图廓由经纬线构成的分幅方法。² 优点：每个图符都有明确的地理位置概念，因此适用于很大的范围的地图分幅；² 缺点：经纬线被描写为曲线时，图符拼接不方便；² 随着纬度的升高，相

16、同经纬差限定的面积不断缩小，图符面积不断变小，不利于纸张和印刷的版面，在高纬度采用合幅的方式解决此问题，但是又会影响分幅的系统性。² 经纬线分幅还经常破坏重要的物体，如大型城市的完整性。编号方法：Ø 自然序数编号法：将分幅地图按自然序数编号Ø 行列式编号法：将制图区域划分为若干行和列，并相应按数字或字母编上号码。Ø 行列-自然序数编号法：行列式和自然序数相结合的方法，在行列式编号的基础上用自然序数或字母详细划分的较大比例尺地图的代码，两者结合构成分幅编号。世界各国的地形图多采用这种方式编号。1.4.2 国家基本比例尺地图的分幅与编号（熟悉）详见地图设计与

17、编绘P16。我国国家基本地形图的投影，除其中的1100万地形图采用边纬与中纬变形绝对值相等的双标准纬线等角圆锥投影外，其余大中比例尺地形图一律采用高斯克吕格投影。国家基本地形图的比例尺系统，各国不尽一致。我国采用的是1：1万、12.5万、15万、l10万、125万（原为120万）、150万、1100万等七种比例尺。为便于印刷、贮存，检索和使用，国家基本地形图采取按规定的经差和纬差分幅并分别给予代号。我国从11万至150万六种基本比例尺地形图，都是以1100万国际标准图幅为基础进行分幅、编号的。1100万图幅按纬差4°，经差6°划分。即从赤道算起，向两极每纬差4°为

18、一列，依次用拉丁字母A、B、C、V表示；从经度180°线算起，自西向东每经差6°为一行，依次用1、2、360表示。一个1100万图幅包含四幅150万图幅范围，150万图幅的编号是在1100万图幅编号后面分别加上A、B、C、D，如J50A。一个150万图幅包含四幅125万图幅范围，125万图幅的编号是在1100万图幅编号后面分别加上1、2、3、16，如J508。一个l25万图幅包含九个110万图幅范围，110万图幅的编号是在1100万图幅编号后面分别加上1、2、3、144，如J505。一个110万图幅包含四个15万图幅范围，15万图幅的编号是在110万图幅编号后面分别加上A、

19、B、C、D，如J505B。一个15万图幅包含四个12.5万图幅范围，12.5万图幅的编号是在15万图幅编号后面分别加上1、2、3、4，如J505B2。一个12.5万图幅范围包含四个11万图幅范围，11万图幅的编号是在110万图幅编号后面分别加上（1）、（2）、（3）、（64），如J505（15）。李炳生：编号方法：Ø 1：100w地形图的图号是由该图所在的行号（字符码）和列号（数字码）组合而成，如北京所在的1：100w地形图编号为J50。Ø 1：50w1：5000地形图的编号由五个元素，10位码组成。均以1：100w地形图编号为基础，采用行列自然序数编号方法，将1：100w

20、地形图按所含各比例尺地形图的经差和纬差划分成若干的行和列，横行从上到下、纵列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（不足三位前面补0），取行号在前、列号在后的排列形式标记，加在1：100w图符的图号之后。 × ×× × ××× ××× 1：100行号数字码 1：100w列号数字码 比例尺代码 图符行号数字码图符列号数字码如：J50G，代表北京所在的1：100w 区域（J50）的 1：1w比例尺（G）的93行，4列所在的区域。1.5 地图编绘1.5.1 地形图

21、编绘（掌握）各种不同比例尺地形图是通过实测和编绘得到的。将较大比例尺的地形图的内容进行综合取舍，编制成较小比例尺地形图的工作称为编绘。首先进行搜集资料，分析制图区域的地理特征，制定编绘技术设计书等准备工作。然后根据设计要求，展绘地形图的数字基础，拼贴资料制成编绘底图，在底图上再进行要素的综合取舍，制成主次分明、清晰易读、符合需要的编绘原图。对缩小一倍的大比例尺地形图，可以经编绘直接缩制使用。编绘时使用缩小的地形图作为底图，将公路、水系、管线等专题资料，按照关系位置展绘在底图上，如突出某个专题，可编制成专题图。按照行政区划或专题范围，可将地形图和专题图综合编制成图册或图集。 地图设计与编绘P22

22、7普通地图的原图编绘分类：地图的编绘分为线划编绘原图和彩色编绘原图。前者只注重线划的位置和图形，后者同时要注重色彩。普通的地图和类似的专题图只做线划编绘原图，大部分专题图应该制作彩色编绘原图，色彩在规范中已经作为国标规定下来。普通地图的原图编绘流程：1、 准备工作：业务准备：学习编辑文件、制作编绘草图和样图； 作业条件准备：图版、地图资料加工、展绘数学基础、转绘内容等。2、 按顺序编绘各类要素：精度高的、轮廓固定性强的，能对其它要素起到控制和定位作用的重要内容先绘，其绘图作业对其它要素有破坏作用的先绘（如普染色）。大中比例尺地图，各要素编绘的顺序如下：1、水域和森林普然2、内图廓线3、控制点和

23、方位标4、海岸和陆地水系5、居民地 6、道路网7、陆地地貌8、海底地貌及海洋航线9、境界10、土质、植被11、其它标志12、注记13、坐标线及图外整饰编写图历薄：图历薄是编图的技术档案，它记载整个作业过程的情况，应和编绘原图一起存档。另外可参考地图设计与编绘P230原图编绘工艺中普通地图的原图编绘工艺。1.5.2 专题图编绘（了解）地图设计与编绘P229 专题地图的原图编绘 地图设计与编绘P232专题地图的原图编绘工艺1.5.3 数字地图编绘（熟悉）地图学P331 数字地图的原图编绘数字地图的原图编绘过程同使用的设备和软件、数据源的类型及输出的目的性等条件有关。一般分为数据采集、数学基础建立、

24、数据处理、比例尺变换、数据组织、地图符号库的建立和地图输出等步骤。1.6 地图设计与编制（掌握）1.6.1 基本内容地图设计与编绘P190地图设计：是对新编地图的规划，它的主要任务包括：确定地图生产的规划与组织、根据使用地图的要求确定地图内容、各种地理现象和物体在地图上的表示方法和使用符号的设计、制图资料的选择、分析和加工、制图数据的处理，制图综合原则和指标的确定，地图的数学基础设计，图面设计和整饰设计等。它的最终成果是地图设计书。地图编辑：为了能使所有参加地图编制的人员按照统一的目标充分协调的工作，就产生了对制图生产的规划与组织的问题，这些工作称为地图编辑。根据阶段性，编辑工作可以分为：编辑

25、准备工作（地图设计）、编绘过程中的编辑工作、出版准备阶段的编辑工作、地图出版阶段和出版后的编辑工作。地图编辑具体内容包括：l 根据上级下达任务，研究并提交计划和组织措施方案，其中包括制图所需人力、物力和时间等；l 研究制图资料和制图区域，保证把最好的资料用于制图；l 选择何时的制图工艺；l 完成地图的设计；l 领导地图的编绘和出版准备；l 各阶段的成品检查，协助印刷厂的工艺员完成制印工作设计；l 搜集对地图作品的意见，编写科学技术总结，提出地图再版时的改进建议。1.6.2 技术要求地图设计与编辑的技术要求：为保证在全国范围内地图内容、综合质量、表现形式等的统一，依靠各制图机构分别拟定的编辑文件

26、是做不到的。所以地图编制中普遍采用两级设计的方法：l 由国家测绘主管部门拟定对地图各方面统一要求的总大纲编绘规范，l 在编绘规范的指导下针对具体的地区由地方制图机构的编辑设计局部大纲编辑计划。编绘规范主要包括的内容：总则、编辑准备工作、地图内容各要素的编绘、印刷原图的制作、附录。1.6.3 作业流程地图设计与编绘P230普通地图的原图编绘工艺。地图设计与编绘P232专题地图的原图编绘工艺不论哪种制图方法，就地图常规编制的总过程而言，一般都包括地图设计与编辑准备阶段，地图编稿与编绘阶段，地图整饰阶段，地图制印阶段。(1) 地图设计与编辑准备阶段主要完成地图设计和地图正式编绘前的各项准备工作。一般

27、包括根据制图的目的任务和用途，确定地图的选题、内容、指标和地图比例尺与地图投影；搜集、分析编图资料；了解熟悉制图区域或制图对象的特点和分布规律；选择表示方法和拟订图例符号；确定制图综合的原则要求与编绘工艺。对于专题地图，还要提出底图编绘的要求和专题内容分类、分级的原则并确定编稿方式。最后写出地图编制设计文件编图大纲或地图编制设计书，并制订完成地图编制的具体工作计划。(2) 地图编稿与编绘阶段主要完成地图的编稿和编绘工作。一般包括资料处理，展绘数学基础，进行地图内容的转绘和编绘。在编绘过程中要进行地图概括(制图综合)，即进行地图内容的取舍和概括。当然在编辑准备阶段的分类分级与图例拟订也包括一定的

28、地图概括，但在地图编绘阶地图概括段贯彻始终。地图编绘是一种创造性的工作，编绘阶段的最终成果是编绘原图。所谓编绘原图就是按编图大纲或制图规范完成的，在地图内容、制图精度等方面都符合定稿要求的正式地图。对于专题地图，往往在地图正式编绘前由专业人员编出作者原图（作者草图）然后再由制图人员编辑加工，完成正式的编绘原图。(3) 地图整饰阶段主要根据地图制印要求完成印刷前的各项准备工作。包括按照印刷制版要求进行线划与符号清绘（或刻绘）、剪贴注记，完成印刷原图（出版原图）的线划版、注记版。同时制作彩色样图及分色参考图等。(4) 地图制印阶段主要完成地图制版印刷工作。包括出版原图的复照或翻版，分版分涂，制版打

29、样，上机胶印、装帧等。 1.7 地理底图的设计与编制（熟悉）1.7.1 基本方法1.7.2 技术要求1.8 普通地图和专题地图内容、表达方法（了解）1.8.1 普通地图内容的表示方法地图学P127普通地图由数学要素、地理要素和辅助要素三大部分构成。其中，地理要素是地图的主题，主要分为自然要素和人文要素，自然要素主要包括水系、地貌、土质植被等内容，认为要素主要包括独立地物、居民地、交通网、政治行政境界等内容。数学要素有比例尺、坐标网、控制点、定向、分幅编号，辅助要素有说明性内容和工具性内容。1.8.2 专题地图内容的表示方法地图学P145专题地图反映的内容广泛多样，不仅涉及自然界和人类社会的各个

30、方面，而且反映其时空的特征，反映其数量和质量的特征及各现象间的联系。专题地图内容的表示方法并不像普通地图那样以内容要素为转移，而是以反映对象的空间分布特征和时间分布特征为转移。一般来说，专题地图内容通常有十种基本的表示方法。（1）定点符号法，（2）线状符号法，（3）范围法，（4）质底法，（5）等值线法，（6）定位图表法，（7）点数法，（8）运动线法，（9）分级统计图法，（10）分区统计图表法。1.9 基于地图数据库的地图生产技术和流程（熟悉）地图设计与编绘P235页在计算机制图的条件下，不再有地图原图编绘和地图出版准备的严格界限。在全数字化的地图制图系统中，根据地图设计书的要求，从地图数据库中

31、根据特征码（或位置检索）提取所需要的数据并建立新的数据文件，供数据处理使用。制图数据处理包括地图投影和地图比例尺变换，制图数据的分离和组合，地图的图幅拼接，数学基础建立和制图综合等。相当于常规制图中的展绘数学基础、转绘地图内容和制图综合的处理。在制图数据处理过程中，制图数据在计算机中以数字的形式运作，这样的地图是不可视的，必需将数字地图符号化。经过计算机处理后得到的符合编图目的的带有绘图指令的图形信息（绘图文件），它可以驱动绘图装置，根据绘图指令从符号库中选配符号，得到可视化的地图（模拟地图），这个过程称为图形输出。相当于常规制图中的出版准备过程。图形输出可以吧地图图形输出到屏幕上，也可以用彩

32、色的喷墨绘图机打印出来供审效使用，待检查修改后直接输出分色胶片，完成出版原图制作和分色的工作。1.10 “4D”产品（了解）什么是数字地图? 数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。  什么是（DRG）？ 数字栅格地图(DRG)是纸质地图的栅格数字化产品。每幅图经扫描、集合纠正、图幅处理与数据的压缩处理，形成在内容、精度和色彩上与地图保持一致的栅格文件。什么是（DLG）？数字线划地图（DLG）是以矢量数据格式形成的数字地图。这种地图能进行空间信息的分层与叠加，提取属性

33、数据，根据对象查询属性或根据属性查询矢量对象，数据易于更新与和创建专题属性和绘制专题地图等。什么是（DEM）？ 数字高程模型（DEM）是区域地面高程的数字表示，是建立在地图投影平面上规则格网点的平面坐标（x,y）及其高程（z）数据集，是地理信息系统赖以进行分析的核心数据系统。DEM的水平间隔可随地貌类型的不同而改变，根据 不同的高程精度，可分为不同等级产品。 目前，世界主要发达国家纷纷建立了覆盖本国的数字高程模型系 什么是（DOM）？ 数字正射影像（DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片或遥感图像（单色或彩色），经逐个像元纠正，再进行影像镶嵌，根据图幅范围剪彩生成的影像数据。一

34、般带有公里格网、图廓整饰和注记的平面图。1.11 国家基本地图类型与应用特点（熟悉）传统概念上的地图是按照一定数学法则，用规定的图式符号和颜色，把地球表面的自然和社会现象，有选择地缩绘在平面图纸上的图。如普通地图、专题地图、各种比例尺地形图、影像地图、立体地图等。现代地图已出现有缩微地图、数字地图、电子地图、全息像片等新品种。 国家基本地形图即国家基本比例尺地形图，简称国家基本图。它是根据国家颁布的统一测量规范、图式和比例尺系列测绘或编绘而成的地形图，是国家经济建设、国防建设和军队作战的基本用图，也是编制其它地图的基础。各国的地形图比例尺系列不尽一致，我国规定1:1万、1：2.5万、1:5万、

35、1:10万、1:20万(现已为1:25万) 、1:50万、1:100万七种比例尺地形图为国家基本比例尺地形图。其测制精度和成图数量、质量和速度是衡量一个国家测绘科学技术发展水平的重要标志之一。1.12 熟悉国家基本比例尺的划分（熟悉）我国规定1：5千、1:1万、1：2.5万、1:5万、1:10万、1:25万（原来是1：20万） 、1:50万、1:100万共8种比例尺地形图为国家基本比例尺地形图，都是由指定的国家机构和其他公共事业部门按照同意规格测制和编制的。其中，1：5万及更小比例尺的地图布满整个国土，1：2.5万地图覆盖发达地区，1：1万及更大比例尺地图则分布在重点地区。二、地理信息工程2.

36、1 地理信息的基本概念2.1.1 地理信息的定义和特点（掌握）地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，又常称为空间信息。它描述地理实体的空间特征，属性特征，时间特征。地理信息系统原理、方法和应用P5地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对地理数据的解释。在地理信息中，其位置是通过数据进行标识的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。地理信息具有区域性、多维结构特性和动态变化的特性：l 区域性是通过经纬网等建立的地理坐标来实现空间位置的标识l 多维结构特性即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构l 地理信息的时序特征十分明显，可按时间尺度将

37、地理信息划分为超短期、短期、中期、长期，超长期等2.1.2 地理信息源的种类（掌握）（李炳生，网上找的）l 测量：控制点数据、大地参考系、被测量点的坐标数据l 遥感：各种分辨率的遥感图像l GPS：接收点的空间坐标数据l 统计数据l 历史资料l 业务数据l 实地调查地理信息系统原理、方法和应用P35数据源可以分为原始数据（第一手数据）和经过处理加工后的数据（第二手数据），又可将数据源分为非电子数据和电子数据两类。大多数GIS中的数据是第二手数据，当然它们都是电子数据。第二手数据主要包括地图、图书和图像等。如下表：第一手数据第二手数据非电子数据平板仪测量、工程测量笔记航空像片人口普查社会经济调查

38、地图统计图表电子数据全站仪、GPS数据、地球物理、地球化学、遥感数据数据库2.2 地理信息与地理信息工程的关系（熟悉）信息是指主体（人、生物或机器）与外部客体（环境、其他人、生物或机器）之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事务特征的一种普遍形式。地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识。在地理信息中，其位置是通过数据进行标识的，是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。地理信息具有区域性、多维结构特性和动态变化的特性。地理信息工程是研究利用图形科学地、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,

39、并对空间地理环境信息进行获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理和可视化,建立相应的空间信息系统,以图形和影像方式传输空间地理环境信息的科学。目前,以地理空间信息数据库、计算机地图制图、地理信息系统和计算机网络技术为主体的数字化地图制图,已经取代了传统手工地图制图,并正向以地理空间信息综合服务为核心的信息化地图制图与地理信息工程转变,地理空间信息获取的天、空、地一体化、信息处理的智能化、信息服务的网络化正在成为信息时代地图制图学与地理信息工程学科的新特征。边馥苓地理信息系统原理和方法P229地理信息工程是应用系统原理和方法，针对特定的实际应用目的和要求，统筹设计、优化、建设、评价、维护实用GIS

40、系统的全部过程和步骤的统称。GIS工程具有一定的广泛性，是系统原理和方法在GIS工程建设领域内的具体应用。GIS工程又具有相对的针对性，总是面向具体的应用而存在，它伴随着用户的背景、要求、能力、用途等诸多因素而发生变化。GIS工程中设计因子众多，概括而言，可以分为硬件、软件、数据和人。其中，数据是GIS系统的“血液”，是系统保持运作、效益、价值的介质。地理信息系统基础P33地理空间数据是GIS的血液，实际上整个GIS都是围绕空间数据的采集、加工、存储、分析和表现展开的。空间数据源、空间数据的采集手段、生产工艺、数据的质量都直接影响到GIS应用的潜力、成本和效率。2.3 地理信息工程与地理信息系

41、统或地理信息产业的关系（熟悉）随着国家信息化建设和社会信息化的需求，地理信息数据的获取、采集、处理、加工与应用及其技术形成了具有巨大潜力的新兴市场;国家地理空间信息技术建设与应用的整体环境正在经济全球化的形势推动下发生着新的变化，从而也对地理空间信息技术的深人推广提出了进一步的要求，那就是:需要面向网络化、定量化的集成，将地理空间信息与人文、经济等多领域和多时间尺度的信息相结合，针对各企业或部门的实际需求制定并实施新型的“数字化”解决方案，将计算机与数字通信网络为主的数字化、网络化、智能化、可视化技术由传统的信息载体向数字载体转变，使数字化信息通过通信网络畅通无阻地流动，为社会各领域所广泛应用

42、。为了能够在社会发展的新时期从容应对技术上带来的新机遇与新挑战，推动地理空间信息领域的科技创新和向现实生产力的转化，顺应以市场为导向、以企业为创新主体的时代要求，地理信息产业应运而生。一方面,除了地图投影、地图综合和地图符号等传统理论外,地图制图学与地理信息工程科学又增加了地图空间认知理论、地理信息传输理论、地图视觉感受理论、地图模型理论、地理空间信息语言学理论、地学信息图谱理论、空间数据的不确定性理论等现代理论,理论体系正在逐步形成。地图制图学与地理信息工程学科的发展还不能满足数字社会建设的要求。数字社会是一个广义的概念,包括数字地球、数字中国、数字省(自治区、直辖市)、数字城市、数字海洋、

43、数字江河等等。怎样为数字地市的信息基础设施建设提供空间数据与技术支撑,怎样为城市各领域应用系统提供GIS、MIS和OA集成的软件支撑,怎样为电子政务、电子商务与现代物流、数字企业和数字社区提供不同的空间信息共享平台,等等,这些都是地图制图学与地理信息工程学科在新时期面临的挑战和机遇。边馥苓地理信息系统原理和方法P230GIS的产业化发展对GIS工程的思想理论基础提出了迫切的要求。“测绘发展战略研究”：地理信息产业是指采用地理信息技术对地理信息资源进行生产、开发、服务等全部经营活动，以及涉及这些活动的各种设备、技术、产品和服务的企业集合体。地理信息产业是市场经济条件下测绘业务主体多元化、“3S”

44、技术产业化以及地理信息资源开发利用社会化的产物。地理信息产业是技术密集型产业，涉及地理信息相关的硬件设备制造、软件和系统开发、数据与产品生产、系统集成以及信息与技术服务等方面。地理信息产业可以细分为测量业、地图出版业、导航定位业、遥感业、地理信息系统业等几大产业分支，每个产业分支又都包括技术市场、产品市场、咨询市场等细分市场。李德仁：地理信息，由于它具有区域性、多维性和时序性，是人类生存和社会活动中连接各种信息、形成在空间和时间上连续分布的综合信息的基础。它既具有社会公益性，又具有市场价值，是我国解决人口、资源、环境和灾害等重大社会持续发展面临的问题的基本信息手段。  &#

45、160; 地理信息系统是一种特定的空间信息系统。它是由计算机硬软件、空间数据库、数据输入、输出、转换和通讯设备等组成的计算机系统，用来采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用与地理和空间分布有关的数据和信息。    随着我国在计算机科学、空间科学方面的发展和地学各类专业走向数字化和信息化，我国地理信息产业正在迅速形成。地理信息产业的支柱主要是地理信息系统、遥感与全球定位系统。地理信息系统、遥感与全球定位系统技术的发展与广泛应用，推动着地理信息产业的发展。2.4 空间数据与属性数据（掌握）空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以

46、是图形、图像、文字、表格和数字等。它是由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其它系统通讯输入gis，是gis所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。空间数据主要包括：l 某个已知坐标系中的位置：即几何坐标，标识地理景观在自然界或包含某个区域的地图中的空间位置，如经纬度、平面直角坐标、极坐标等。l 实体间的空间关系：实体间的空间关系通常包括：度量关系，如两个地物之间的距离远近；延伸关系，定义了两个地物之间的方位；拓扑关系，定义了地物之间连通、邻接等关系。l 与几何位置无关的属性：即通常所说的非几何属性或者简称属性，是与地理实体相联系的地理变量或地理意义。属性分为定性和定量两种，前者

47、包括名称、类型、特性等，后者包括数量和等级。非几何属性一般是经过抽象的概念，通过分类、命名、量算、统计得到。空间数据一般具有三个基本特征：l 空间特征：即定位数据，表示现象的空间位置，一般以坐标数据表示。l 属性特征，即非定位数据，表示实际现象或特征。l 时间特征，即时间尺度，指现象或物体随时间的变化，其变化的周期有超短期的，短期的，中期的，长期的等等。地理信息系统基础P55属性数据，亦称为统计数据或专题数据，是对目标的空间特征以外的目标特征的详细描述。属性数据包含了对目标类型的描述和目标的具体说明与描述。2.5 空间数据的获取方法与手段（掌握）地图数字化、自动化扫描输入、遥感数据采集地理信息

48、系统基础P33（1）野外数据采集。对于大比例尺的城市地理信息系统而言，野外数据采集可能是一个主要手段。主要包括平板测量、全站仪（电子平板）测量、GPS测量。（2）地图数字化。地图数字化仍然是GIS中获取空间数据的主要手段，因为它最简便、效率最高，但是它的精度比野外测量差。地图数字化有两种作业方式：数字化仪的手扶跟踪数据化和地图扫描数字化。（3）摄影测量。摄影测量在我国基本比例尺测图生产中起了关键作用，我国绝大部分1：1万和1：5万基本比例尺地形图使用摄影测量方法。包括解析摄影测量和数字摄影测量。（4）遥感图形处理。（5）空间数据转换。随着地理信息系统的普及应用，许多单位存在大量已经数字化的空间

49、数据，为使数据物尽其用，以提高数据获取和数据生产的效益，空间数据转换作为空间数据获取的手段之一，在现代GIS的建设中起越来越重要的作用。2.6 空间数据质量（熟悉）地理信息系统原理、方法和应用P97空间数据质量是地理信息系统中一个极为重要的因素，数据质量决定着整个系统分析质量以及整个应用的成败。空间数据质量有下面几个概念：l 准确性：即一个记录值（测量或观察值）与它的真实值之间的接近程度。l 精度：即对现象描述的详细程度l 空间分辨率：分辨率是两个可测量数值之间最小的可辨别的差异。空间分辨率可以看作记录变化的最小距离。l 比例尺：比例尺是地图上一个记录的距离和它所表现的“真实世界的”距离之间的

50、一个比例。l 误差：对一个记录的测量与它的事实之间的准确性差异。l 不确定性：包含空间位置不确定性、属性不确定性、时域不确定性、逻辑的不一致性和数据的不完整性。空间位置不确定性是某一个被描述物体与其地面上真实物体位置上的差别；属性不确定性是指被描述的属性与其真实的属性之差别；时域不确定性是指时间描述上的差错；逻辑不一致性指数据结构内部的不一致性；数据的不完整性指没有尽可能完全地表达该物体。空间数据质量问题的来源：l 空间现象自身存在着不稳定：自身存在的不稳定性包括空间特征和过程在空间、专题和时间内容上的不确定性。l 空间现象的表达：数据采集中的测量方法以及量测精度的选择等受到人类自身的认识和表

51、达的影响，对于数据会出现误差。l 空间数据处理中的误差：投影变换、地图数字化和扫描后的矢量化处理、数据格式转换、数据抽象、建立拓扑关系、与主控数据层的匹配、数据叠加操作和更新、数据集成处理、数据的可视化表达、数据处理过程中的误差的传递和扩散等产生的误差。空间数据的误差分析：误差类型分为逻辑误差、几何误差、属性误差和时间误差。其中几何误差包括点误差和线误差。空间数据质量控制常见的方法有：l 传统的手工方法l 元数据方法l 地理相关法另见地理信息系统基础P60。数据质量是指数据适用于不同应用的能力。数据处理过程误差来源数据搜集野外测量误差：仪器误差、记录误差遥感数据误差：辐射和几何纠正误差、信息提

52、取误差地图数据误差：原始数据误差、坐标转换、制图综合及印刷等误差数据输入数字化误差：仪器误差、操作误差不同系统格式转换误差：栅格-矢量互换、三角网-等值线互换数据存储数据精度不够空间精度不够：格网或图像太大，地图最小制图单元太大数据处理分类间隔不合理多层数据叠加引起的误差传播：插值误差、多源数据综合分析误差比例尺太小引起的误差数据输出输出设备不精确引起的误差输出的媒介不稳定造成的误差数据使用对数据所包含的信息的误解对数据信息使用不当2.7 空间数据库2.7.1 空间数据库结构与功能（掌握）地理信息系统原理、方法和应用P134（李柄生，不确定）数据库就是为一定目的服务，以特定的数据存储的相关联的

53、数据集合，它是数据管理的高级阶段，是从文件管理系统发展而来的。空间数据库是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合。空间数据库与一般数据库相比，具有以下特点：l 数据量特别大l 不仅有地理要素的属性数据，还有大量的空间数据l 数据应用广泛空间数据库中的数据组织一般可以分为四级：数据项、记录、文件和数据库l 数据项：数据项是可以定义数据的最小单位，也叫元素、基本项、字段等。数据项与现实世界实体的属性相对应，数据项有一定的取值范围，称为域。l 记录：记录是由若干相关联的数据项组成，是处理和存储信息的基本单位，是关于一个实体的数据总和，构成该记录的数据项表示实体的若干属性。l 文件：文件是一给定类型

54、的记录的全部具体值的集合，文件用文件名称标识，文件根据记录的组织方式和存取方法可以分为：顺序文件、索引文件、直接文件和倒排文件等。l 数据库：数据库是具有特定联系的数据的集合，也可以看成是具有特定联系的多种类型的记录的集合。空间数据库中的内部数据结构是指适合计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。空间数据库数据结构基本分为两大类：矢量结构和栅格结构。在矢量结构中，现实世界的要素位置和范围可以采用点、线或面表达，与它们在地图上表示类似，每一个实体的位置是用它们在坐标参考系统中的空间位置定义。地图空间中的每一位置都有唯一的坐标值。栅格结构中，空

55、间被规则地划分为栅格，地理实体地位置和状态是用它们占据地栅格的行、列来定义的。每个栅格的的大小代表了定义的空间分辨率。同一般的数据库相比，空间数据库功能有：l 用来存储和维护空间数据的拓扑关系；l 实现空间数据的关联、联通、包含、叠加等基本操作；l 实现一些复杂的图形功能；支持同一个地理实体的空间数据和属性数据关联和管理。2.7.2 空间数据处理（熟悉）初步的数据处理主要包括数据格式化、转换、概括。数据的格式化是指不同数据结构的数据间变换；数据转换包括数据格式转化、数据比例尺的编号等。在数据格式的转换方式上，矢量到栅格的转换要比其逆运算快速、简单。数据比例尺的变换涉及到数据比例尺缩放、平移、旋

56、转等方面，其中最为重要的投影变换；制图综合包括数据平滑、特征集结等。常用的空间数据处理方法有：l 图形坐标变换：进行投影变换有两种方式，一种是利用多项式拟合；一种是直接应用投影变换公式进行变换。l 图形拼接：先做投影变换，使用高斯克吕格投影转换到经纬度坐标系中，然后进行拼接。l 拓扑生成地理信息系统基础P123空间数据处理包含两方面的意义：一是将原始采集的数据或者说不符合GIS质量要求的数据进行处理，以符合GIS的数据质量要求；第二层意义是对于已存储于GIS中的数据经过处理以派生出其他信息，例如进一步的空间关系的信息，或者将一种类型的数据转化为另一种类型。空间数据处理包括：l 图形编辑：结点的编辑、图形编辑、数据检查（拓扑关系的检查）与清理。l 拓扑关系的自动建立：点线拓扑关系的建立、多边形拓扑关系的自动建立。l 图形的裁剪与合并l 图幅接边：几何接边、逻辑接边l 坐标变换：相似变换、放射变换l 地图投影与投影变换l 矢量栅格数据的相互转换l 三维空间数据处理2.7.3 空间数据查询与分析（熟悉）空间查询是地理信息系统以及许多其它自动化地理数据处理系统应具备的最基本的分析功能