《地图学原理与应用》教学大纲

1、地图学原理与应用教学大纲课程名称：地图学原理与应用课程英文名称：Cartography Principles & Applications课程编码：1301ZY014课程类别/性质：专业/必修学 分：3.0 总学时/理论/实验：48/40/8开课单位：地球科学学院适用专业：地理信息科学先修课程：地球科学概论、自然地理学、测量学一、课程简介 地图学原理及应用是地理信息科学专业一门专业必修课，主要阐述地图的理论实质、制作技术和表达方法等综合性理论与技术等内容，是指导地理信息系统应用与开发的理论基础。课程内容包括六部分：地图与地图学的基础知识；地图的数学基础；地图符号设计；地图制图方法；制图综合及现

2、代制图技术与方法。其中核心内容是地图投影、地图符号、制图综合及地图制图方法。其中核心内容是地图投影、地图符号及制图综合的理论及方法。该课程基础理论比较抽象，需要运用图片、动画、地图等多种形式来辅助阐述，帮助学生对知识点的理解。要求学生学习该课程后，了解地图学的学科体系，掌握地图的基本理论与技术，熟悉普通地图与专题地图的特点、类型及表示方法，初步掌握计算机制图和地图设计方法与技术，具备有效阅读和使用地形图的能力，增强领土主权意识，树立正确的价值观，为后续专业课程的学习打下牢固的基础，保证学生达成专业的相应毕业要求。二、课程教学目标通过本课程的学习使学生掌握地图学的基本理论和方法，培养地图制作的基

3、本技能，树立科学制图的价值观，为后续专业课程学习及从事GIS相关工作打下坚实的理论基础。1价值目标（或称育人目标）：引导学生树立胸怀祖国、科学制图的宏大志向，强化领土主权意识，培养德、智、体、美、劳全面发展的GIS人才。2知识和能力目标：（1）了解地图的发展历程、地图学的学科体系，理解地图的分幅编号系统、坐标系统等；（毕业要求2.3）（2）掌握地图投影的概念与理论实质；了解典型地图投影的变形特点和适用范围，能够根据需要选择地图投影；（毕业要求2.3）（3）掌握地图各要素的表达方法，学会有效阅读和使用地形图，熟悉专题地图的特点、类型及表示方法；（毕业要求2.3）（4）理解制图综合的理论，初步了解

4、制图综合的方法；（毕业要求2.3）（5）了解地图设计中符号、注记、色彩的使用，初步掌握计算机制图和地图设计的方法与技术，能够集成地理信息，选择有效的表达方法，进行专题地图设计。（毕业要求3.1）三、课程教学内容及学时分配课程教学包括课堂教学、课堂讨论、实验教学及课后习题等，包括九章的理论教学和四个实验内容。课内理论教学40学时，实验8个学时。课堂理论教学内容、要求及学时分配如下：课程教学内容及学习要求章节内容思政融入点要 求学时支撑毕业要求指标点理解掌握分析与应用第一章地图的基本知识第一节地图的定义和特征地图的政治属性高高中42.3第二节地图的基本内容高中中第三节地图的分类高中低第四节地图的功

5、能和用途中中低第五节 地图的分幅与编号高高中第二章地图学第一节 地图学简史我国古代地图发展的相关成就低低低22.3第二节 地图学的定义和学科体系 高中低第三节 地图学中各主要学科的研究内容中中低第四节 地图学同其他学科的联系中中低第五节地图学的发展趋势高中低第三章地图数学基础第一节 地球体1980年我国西安大地坐标系的国防安全意义高中中62.3第二节 地球坐标系与大地定位中中中第三节 地图投影的基本概念高高中第四节 变形椭圆高高中第五节 地图投影分类高高高第六节 几类常见的地图投影高高高第七节 地图投影的应用高高高第八节 地图投影变换高中中第四章地图符号第一节 地图符号设计地图符号设计的规范性

6、问题高中中62.3第二节 地图色彩设计中中中第三节 地图注记设计中中中第五章普通地图内容的表示方法第一节 独立地物的表示强调境界线的正确科学表达高高高62.33.1第二节 水系的表示高高中第三节 地貌的表示高高高第四节 土质和植被的表示中中低第五节 居民地的表示高高中第六节 交通网的表示高高中第七节 境界的表示高高中第六章专题地图内容的表示方法第一节 专题地图的特性强调地图编制的政治立场及意义中中低62.33.1第二节 专题地图的类型中中低第三节 专题地图的应用低低中第四节 专题要素的基本表示方法高高高第五节 专题要素的其他表示方法高中中第六节 几种表示方法的比较高高高第七章制图综合第一节 制

7、图综合的基本概念高高低62.33.1第二节 制图综合的方法高中中第三节 制图综合的影响因素高高低第四节 制图综合的基本规律中中中第五节 各要素的制图综合低低低第六节 地图制图的数学模型低低低第八章数字地图制图技术与方法第一节 数字地图制图概述 自觉抵制“问题地图”的制作、传播和应用高中中23.1第二节 数字地图制图的技术方法高中中第三节 遥感制图方法 中中低第四节 新媒体电子地图中中低第五节 网络地图中中低第六节 导航电子地图低低低第九章地图分析与应用第一节 地图分析的基本概念中中低23.1第二节 地图表象的信息特征及其分析低低低第三节 地图的典型应用低低低注：在“要求”栏内以高、中、低来表示

8、对学生学习程度的要求，高为最高要求。理解指能对所学的内容作归纳、分类、解释、总结、推断和一定程度的发挥。掌握指能理解学习材料的内涵和意义，包括具体分类、区别、流程、误区等的认知和学习。可以借助三种形式来表明对材料的领会，一是转换，即用自己的话或用与原先表达方式不同的方式表达自己的思想；二是解释，即对一项信息加以说明或概述；三是推断，即估计将来的趋势（预期的后果）。分析指能将所学的内容分解并找出它们的相互关系和构成，或能计划、创造、建造或有改变的重构。应用指能将学习材料用于新的具体情境，包括原则、方法、技巧、规律的拓展， HYPERLINK /doc/6670661-6884501.html t

9、 _blank 代表较高水平的学习成果。应用需要建立对知识点掌握的基础上。四、实验内容与学时分配实验内容为课内设置的实践教学环节，由4个实验组成。实验项目与类型序号实验项目实验类型学时支撑毕业要求指标点演示验证综合设计1地图投影23.12地图符号设计23.13地图数字化23.14专题地图设计与制作23.1实验一 地图投影2学时（1）目的要求学会 ArcGIS 的最基本操作，如地图文档、图层等的操作；掌握有关高斯克吕格投影的知识；学会根据地图上不同经纬网形态识别不同的投影类型。（2）方法原理通过绘制某区域的经纬网与方里网，来加深理有关高斯克吕格投影的知识；根据经纬网的特点来判断各地图投影的性质。

10、（3）主要上机软硬件环境ArcGIS软件及实验数据（4）掌握要点掌握有关高斯克吕格投影的知识，利用已学知识判别不同类型的投影，认识多种投影特点。（5）上机内容1、绘制武汉市所在地区的高斯克吕格投影 6 度带经纬网和方里网，绘图 范围：东西范围由武汉市所在投影带决定，南北范围：北纬 040。经线线距为1，纬线线距为5。方里网间距为100km，中央经线东、西各绘三条。并回答以下问题： （1）按投影的构成方法和变形特点，高斯克吕格投影属何种性质的投影？ （2）高斯克吕格投影的投影变形特点 （3）什么是邻带方里网？根据武汉市所在位置，判断在绘制武汉市所在地区 1：2.5 万至 1：10 万地形图时是否

11、需要绘制邻带方里网？为什么？2、读地图投影，判断各图的投影性质。实验二地图符号设计2学时（1）目的要求了解符号创建在制图中的意义；掌握 ArcMap 中点、线和面状符号的制作方法；在掌握地图符号制作的基础上，学会建立自己的符号库，并管理自己的符号库。（2）方法原理设计制作栅格、矢量的点状符号，设计制作线状、面状符号。（3）主要上机软硬件环境CorelDraw、ArcGIS软件及实验数据（4）掌握要点学会地图符号的设计制作方法，利用多种方法设计制作不同类型的符号。（5）上机内容设计创建点状符号、线状符号和面状符号，点状符号、线状符号和面状符号的应用。实验三地图数字化 2学时（1）目的要求了解从纸

12、质图形转化为计算机数字图形的基本过程，掌握数字地图制图软件中地图数据数字化输入的处理方法；理解 GIS 软件中地图数字化的基本流程，学会独立地将一副纸质地图矢量化为数字地图。（2）方法原理基于屏幕矢量化普通地图的部分要素。（3）主要上机软硬件环境CorelDraw 、ArcGIS软件及实验数据（4）掌握要点通过对地图部分要素的矢量化，了解从纸质图形转化为计算机数字图形的基本过程，掌握数字地图制图软件中地图数据数字化输入的处理方法。（5）上机内容对平若县地图进行点、线、面要素数字化。实验四专题地图设计与制作 2学时（1）目的要求理解专题地图的概念，掌握专题地图的用途、属性数据的可视化方法；熟悉

13、ArcMap 中普通专题地图的表示方法；（2）方法原理基于GIS软件设计制作表示面状地理信息的各种专题地图。（3）主要上机软硬件环境CorelDraw、ArcGIS软件及实验数据（4）掌握要点通过专题地图的设计与制作，掌握表示面状地理信息的主要方法，学会在制图软件支持下独立地开展专题地图设计与制作。（5）上机内容将实验三的“平若县行政图.mxd”，作为面状信息制图的底图，利用实验数据设计制作反映该地区粮食作物结构等内容的各种专题地图。五、教学方法 本课程以培养学生从事GIS类相关专业所必需的地图知识，以及基本的编辑、绘图技能为目的。主要的教学方法包括课前/课后自学、讲授、小组讨论、实验教学、课

14、后作业与练习等。1.课堂教学采用教师讲授为主，学生线上资料自学、展开研讨为辅的方式展开教学。其中， 第一、二、三、六、七、八章主要采用教师讲授的方式，而第四、五、九章采用学生课前自学、课堂展开讨论、老师总结的方式进行。2. 课堂讨论是在学生已经在课前通过文献查阅、视频学习等方式对课程内容充分了解的基础上进行。教师列出问题，围绕如何利用课本知识有效解决问题展开讨论，研讨的过程中每个人都尽量能参与，激励学生的自主学习能力。3. 课后习题和自学：布置适当习题，使学生课后复习并练习，进一步理解并掌握课堂内容。4. 实验教学，针对主要的教学内容，通过完成验证及设计性实验，加深对理论知识的理解，并锻炼动手

15、能力。六、考核及成绩评定方式 课程考核包括课内实训、期末考试两个部分。课内实训成绩：30%，包括实验四次（毕业要求3.1）、作业两次、课堂测试、提问及考勤。期末考试成绩：70%，采取闭卷考试的方式，内容涵盖本课程的基本概念、基本理论和基本方法。考试题型包括：名词解释、问答题、选择题、判断题、读图问答题等。其中，地图与地图学的基本知识（15分）（毕业要求2.3）、地图的数学基础（20分）（毕业要求2.3）；地图符号（15分）（毕业要求2.3）、普通地图与专题地图的表示方法（30分）（毕业要求2.3、毕业要求3.1）、制图综合（10分）（毕业要求2.3）、数字地图制图技术与方法（10分）（毕业要求3.1）。七、参考教学资源1地图学，何宗宜，宋鹰，李连营编著，武汉大学出版社，20162地图学实习教程，何宗宜，蔡永香，高贤君，等编著，武汉大学出版社,20213地理信息科学