地图的基本特性：a、由特殊的数学法则产生的可量测性（地图投影、地图比例尺、地图定向）b、由使用地图语言表示事物所产生的直观性（地图符号、地图注记）c、由实施制图综合产生的一览性（地物选取、图形化简）地图定义：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数字地图：存储于计算机可识别的介质上，具有确定坐标和属性特征，按照特殊数学法则构成的地理现象离散数据的有序组合。地图分类：1）按内容分类：a、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。b、专题地图：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。（自然地图、人文地图、其他专题地图）（2）按用途分类：a、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。b、专用地图：为各种专门用途制作的地图，他们是各种各样的专题地图。如：航海图、教学图等。国家基本比例尺：1:5000、1:1万、1:2.5、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1：100万共八种.地图的基本内容：（1）数学要素：控制点、坐标系统、比例尺、地图定向（2）地理要素：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）专题地图——地理基础要素、主题要素（3）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、编图时间和依据等地图分幅：（1）矩形分幅：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。（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。9、地图编号：编号是每个图幅的数码标记，他们应具有系统性、逻辑性、不重复性。（自然序数编号、行列式编号）100万地图是我国基本比例尺地形图分幅和编号的基础。基本比例尺图幅关系：出1:25万到1:10万之间其他都是1:4 .新的地图编号：由10个代码组成。如H49D002003（1:100万编号+比例尺编号+行号+列号）
地图学的定义：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。传统的地图学有三个基本特征：a个人技术对地图质量有显著的影响;b、实践经验积累是获取知识的主要渠道;c、传统的师徒传授技艺起主导作用。现代地图学的分支：理论地图学、地图制图学、应用地图学现代地图学的基本特征：1.地图学已跨越几个科学部门2.横断科学为地图学现代理论提供了支持3.地图生产、研究、应用上的计量化4.以计算机为主体的电子设备的应用。
地图投影的实质：地球椭球体表面是不可展曲面，要将曲面上的客观事物表示在有限的平面图纸上，必须经过由曲面到平面的转换。地图投影：将地球椭球面上的点转换到平面上的点的方法称为地图投影。投影变形：由于地球椭球面是不可展的曲面，要把它完整地表示到平面上，必须有条件地进行局部拉伸和局部缩小，所以必然会产生变形。地图比例尺：地图上一直线段长度与地面相应直线水平投影长度之比。主比例尺：在投影面上没有变形的点或线上的比例尺。局部比例尺：在投影面上有变形处的比例尺。（地图上除保持主比例尺的点和线以外的其他部分的比例尺）地图投影的分类：按变形性质：等角投影；等积投影：等积投影的角度变形最大；任意投影：投影图上，长度、面积和角度都有变形，它既不等角又不等积。按投影方式分类：1几何投影:将椭球面上的经纬线用几何的方法投影到辅助面上，然后再展开成平面。2条件投影：是在几何投影的基础上，根据某些条件，用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系
几种常见的地图投影圆锥投影：圆锥投影中纬线投影后为同心圆弧，经线投影后为相交于一点的直线束，且夹角与经差成正比。在正轴圆锥投影中，经纬线投影后仍保持互相垂直方位投影圆柱投影：圆柱投影的经纬网表像：纬线投影后为平行直线，经线投影后也为平行直线，且与纬线正交。高斯—克吕格投影（等角横切椭圆柱投影）通用横轴墨卡托投影（UTM）
地理变量：对地理现象进行定量或定性的描述，即构成了地理变量。制图数据：当地理变量用于制图时，这些地理变量就成了制图数据。地理变量按性质可以分为：空间数据和属性数据；作为制图数据时分为：点位数据、线状数据、面积数据、体积数据。地理变量的量表系统：按数据的不同精度程度将它们分成有序排列的四种量表，称为量表系统。定名量表：在研究事物时只使用定性关系、无定量关系的数据，称为定名量表数据。顺序量表：按某种标志将制图物体或现象排序，表现为一种相对的等级，称为顺序量表。只区分事物的相对等级，不能产生数量概念。间隔量表：给顺序量表赋予量的概念，即利用某种单位对顺序增加距离信息，就成了间隔量表。比率量表：一种完整的定量化方法，可描述客体的绝对量。数据源：地图资料；影像资料；统计资料；文字资料地图加工：把来源不同的数据换算成可比的数据将统计数据加工成为派生的制图数据。制图分级是将地理变量加工成为制图数据的一个非常重要的方面，关键是确定临界值。图形数据：用来表示地理物体的位置、形状、大小和分布特征诸方面的信息，又称空间数据。矢量数据—代表地图图形的各离散点平面坐标（x,y）的有序集合。栅格数据—由平面表象对应位置上像元灰度值所组成的矩阵形式的数据就是栅格数据。属性数据：非空间数据，主要包括专题属性和质量描述等数据，表示地理物体的本质特性，是地理实体相互区别的质量准绳。属性数据通常是以特征码的形式出现。
地图符号的实质：“地图语言”，它不仅蕴含个体直接语意信息价值，还有相互联系的语法价值。地图符号的分类：按地图符号表现的制图对象的几何特征：点状符号、线状符号、面状符号。按符号与地图比例尺的关系：依比例尺符号、不依比例尺符号、半依比例尺符号。按符号表示的地理尺度：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（象形符号和透视符号）、线状符号、面状符号、图标符号、文字符号、色域符号。符号的视觉变量：能引起视觉差别的图形和色彩变化因素称为“视觉变量”或“图形变量”。基本的视觉变量：形状（产生符号视觉差异的最主要特征）、尺寸（描述数量特征的最有效变量之一）、方向（是指点状符号或线状、面状符号的构成元素的方向。面状符号本身无方向变化，但内部填充的点、线有方向变化）、明度（符号色彩调子的相对明暗程度）、密度：指在保持符号表面平均明度不变的条件下，改变像素的尺寸和数量、结构（符号内部像素组织方式的变化）、颜色、位置视觉变量能形成的图形知觉效果：1整体感和差异感：整体感，我们观察由一些像素或符号组成的图像时，它们在感觉中是一个独立于另外一些图形的整体。差异感，各部分差异很大，某些图形似乎从整体中突出出来，产生突出的感受。2等级感：尺寸、明度是主要因素，3数量感：尺寸大小是最有效变量。4质量感：形状、颜色（色相）、结构是产生质量差异的最好变量，5动态感：尺寸、明度、方向、密度。箭头是表现动向的习惯用法。6立体感：尺寸、密度、结构、明度、饱和度及位置等因素。制图对象的基本特征标志：定位特征、性质特征、空间结构特征、数量特征、关系特征、时间特征。
普通地图：包括数学要素、地理要素、辅助要素。自然要素主要包括水系、地貌、土质植被等内容。人文要素主要包括独立地物、居民地、交通网、行政境界等内容，一共3+4=7种要素。独立地物：在实地形体较小，无法按比例表示的一些地物，但又具有十分重要的作用，统称为独地物。水系：1海洋要素：海洋要素主要表示海岸、海底地貌，海岸：海水和陆地相互作用，具有一定宽度的海边
狭长地带。海岸由岸上地带/沿岸地带、潮浸地带（干出滩）、沿海地带三部分组成。①岸上地带（后滨）：高潮线以上部分。重点表示各种岸滩的类型。用等高线描述地貌，地貌符号描述岸型。②潮浸地带（干出滩）：高潮线和低潮线之间的部分。重点表示各类干出滩。填绘符号③沿海地带（前滨）：低潮线以下直至波浪作用的下限。重点表示岛礁和海底地形。深度基准面：也称“理论深度基准面”，是根据长期验潮数据所求得的理论上可能达到的最低的潮面。水深注记：是水深点深度注记的简称，它类似于陆地上的高程点注记。地貌：①写景法②晕滃法③晕渲法④等高线法⑤分层设色法。写景法：是以绘画写景的形式表示地貌起伏和分布位置的地貌表示法。晕滃法：是沿斜坡方向布置晕线表示地貌的一种方法。根据光线垂直照射时，地面与其水平面的倾角越大，则所受到的光照就愈少的原理。晕渲法：也称阴影法或光影法，根据假定光源对地面照射所产生的明暗程度，用浓淡不一的墨色或彩色沿斜坡渲绘其阴影，造成明暗对比，显示地貌的分布、起伏和形态特征。等高线法：等高线是地面上高程相等点的连线在水平面上的投影。用等高线来表现地面起伏形态的方法，称为等高线。首曲线：基本等高线，按基本等高距由零点起算而测绘的计曲线：为计算高程方便而加粗描绘的等高线。间曲线：又称半距等高线，补充等高线的一种，相邻两条基本等高线之间测绘的等高线。助曲线：又称1/4距等高线，也是补充等高线的一种。等高线的基本特点：①位于同一条等高线上的各点高程相等；②等高线是封闭连续的曲线；③等高线图形与实地保持几何相似关系；④在等高距相同的情况下，等高线愈密，坡度愈陡；等高线愈稀，坡度愈缓。分层设色法：根据地面高度划分的高程层（带），逐层设置不同的颜色，成为地貌分层设色法。地貌符号与地貌注记：地貌符号：独立微地貌、激变地貌、区域微地貌；地貌符号：高程注记、说明注记、地貌名称注记。
专题地图 1定点符号法：表示呈点状分布的物体，采用不同形状、大小和颜色的符号，表示物体的位置、性质和数量特征。种类：几何符号；文字符号：艺术符号。绝对连续比率：是指符号的面积比等于其代表的数量之比、条件连续比率：在绝对连续比率的基础上加上一个函数的条件，即对其基准线长度附加函数条件，以改变其大小，且数值与符号也一一对应的符号成为条件连续比率符。绝对分级比率：表达的是分级数据，用分组中的组中值按照绝对连续比率公式来确定符号基准线的长度的方法。条件分级比率：表达的是分级数据，符号大小又是根据分组的组中值附加一定的函数条件计算出来的，这种比率关系为条件分级比率。2、线状符号法：用于表示呈现线状分布的现象，如河流、海岸线、交通线、地质构造线、山脊线等。3、范围法：表示呈间断成片分布的面状现象.如森林、沼泽、湿地、某种农作物的分布和动物分布等。范围法只表示现象的质量特征，不表示数量特征。以质量特征为主。范围法的特点：可重叠有空白有交叉。4、质底法：表示连续分布、布满于整个区域的面状现象。如地质现象、土地利用状况和土壤类型等。偏重于表示现象的质量特征。特点：无重叠、无空白、无交叉。5、等值线法：用等值线的形式表示布满全区域的面状现象。如地形起伏、气温、降水、地表径流等满布于整个制图区域的均匀渐变的自然现象。偏重于表示现象的数量特征。6、定位图表法：用图表的形式反映定位于制图区域某些点上周期性现象的数量特征和变化的方法偏重于表示现象的数量特征。7、点数法：用一定大小、形状相同的点群，表示制图区域中呈分散的、复杂分布现象的分布范围，数量特征和分布密度的方法。用不同颜色的点表示现象的发展变化。应用于人口分布、动物分布、某种农作物和植被分布。8、运动线法：用矢状符号和不同宽度、颜色的条带表示现象移动的方向、路径和数量、质量特征。9、分级统计图法：在制图区域内按行政区划或自然区划区分出若干制图单元，根据各单元的统计数据并对他们分级，用不同的色阶（饱和度、亮度、色相）或晕线网纹反映各分区现象的集中程度或发展水平的方法。应用：在人文经济地图中应用广泛，如人口密度、粮食单产、人均产值等。10、分区统计图表法：在各分区单元内按统计数据描绘成不同形式的统计图表，置于相应的区划单元内，以反映各区划单元内现象的总量、构成和变化。11、其他辅助表示方法：金字塔法、三角形图表法。表示方法的相互比较：定点符号法和定位图表法：a、前者反映呈点状分布的现象；后者利用典型点上的现象说明整个面上或线上现象的特征。b、前者说明特定时刻的或某一段时期内的现象；后者主要用于说明周期性发生的现象c、前者每个点有较强的独立性；后者表示一个点不能全面反映制图区域的现象。范围法与质底法：前者：分布范围可能会重叠，在范围外无此类现象的地区成为空白，后者：分区不可能重叠，全区也无空白；一般不能表示现象的渐进性。定点符号法和分区统计图表法：前者：每个符号在地图上的位置代表具体物体的实地位置，它的大小表示该现象在该点的数量指标。符号之间可以压盖。表示的是在空间呈点状分布现象的特征；后者：每个图形代表某个区划单位内某全部现象的总和，它可配置在区域内的任一适当位置。图表之间不可以相互压盖。表示的是在空间呈点、线、面状分布现象的特征。
影响视觉感受的因素：刺激条件因素（对比因素、照度印度、时空因素）、生理因素、心理因素、生理物理因素。2、色彩的基本属性—是指人的视觉能够辨别的颜色的基本变量：（1）色相——色相即每种颜色固有的相貌。色相表示颜色之间“质”的区别，是色彩最本质的属性。（2）明度（亮度）——明度是指色彩的明暗程度，也指色彩对光照的反射程度。（3）饱和度（纯度、彩度、鲜艳度）——饱和度是指色彩的纯净程度。注意：“饱和度”与“明度”是两个概念。“明度”是指明暗、强弱，而“饱和度”是指鲜灰、纯杂。明度高不一定纯度高；色彩三属性既互相区别、各自独立，又互相依存、互相制约。色光三原色ＲＧＢ（红绿蓝）混合。间色、补色。亮度叠加。颜料三原色ＣＭＹ（品红、黄、青）。油墨量越大，颜色越重、越暗；反之，颜色越亮。地图上色彩的作用：（1）色彩的应用简化了图形符号系统（2）丰富了地图内容（3）提高地图内容表现的科学性——色彩明度和饱和度的渐变色阶是表现数量等级的最佳方法（4）改善地图语言的视觉效果（5）提高地图的审美价值
制图综合：是根据地图的用途、比例尺和制图区域的特点，以概括、抽象的形式反映制图对象带有规律性的类型特征和典型特点，而将那些对于该图来说是次要的、非本质的物体舍掉，这个过程叫作制图综合。制图综合的方法：1选取：又称取舍，是指选择那些对制图目的有用的信息，把它们保留在地图上，不需要的信息则被舍掉。2概括：是对制图物体的形状、数量和质量特征的化简。3选取与概括的区别：选取是整体性的去掉某类或某级信息。概括则是去掉或夸大制图对象的某些碎部及类别、级别的合并。选取：类别选取：是指整个一类信息全部选取，它受地图用途的制约，是地图内容设计的任务。级别选取：是指在同类物体中选取那些主要的、等级高的对象，舍去次要的、等级较低的那部分对象。资格法定额法。概括：形状概括、数量特征概括和质量特征概括。定位优先级：主要用来解决符号因比例尺缩小而发生争位的矛盾，在编图时通常采用舍弃（当同类符号定位发生矛盾时，一般舍弃其中等级较低的符号）、移位和压盖（当点状符号或线状符号与面状符号定位发生矛盾时，采用压盖面状符号或突出点、线符号的方法。）的手段来处理。制图综合的基本规律：（1）图形最小尺寸：由人眼分辨的最小尺寸决定（2）地图载负量：也称为地图的容量，一般理解为地图图廓内符号和注记的数量。①面积载负量：是指地图上所有符号和注记的面积与图幅总面积之比，规定用单位面积内符号和注记所占的面积来表达。②数值载负量：面积载负量在实际作业中不易操作，需要转化为另一种形式，即单位面积内符号的个
数。极限载负量：指地图可能达到的最高容量。②适宜载负量：根据地图的用途、比例尺和景观条件确定的最佳容量。极限载负量的确定取决于地图比例尺。制图综合对地图精度的影响：1.描绘误差2.移位误差3.由形状概括产生的误差。
地图注记的分类名称注记指地理事物的名称。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
1、简述地图的基本特性和定义答：（1）由特殊的数学法则产生的可量测性（2）由使用地图语言表示事物所产生的直观（3）由实施制图综合产生的一览性。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。
2、试述我国基本比例尺地形图分幅编号的规则答：我国基本比例尺地形图均采用“经纬线分幅”和行列式编号“的方法。以1：100万地形图为基础，行从赤道算起，纬度每4°为一行，至南北纬88°各有22行，用大写的英文字母A、B、C……V表示，南半球加S，北半球加N。列从180度经线算起，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。行号在前，列号在后，中间不用短线。1：50万~1：5千地形图编号是在1：100万地形图的基础上进行的，编号由10个代码组成。其中前三位是所在1：100万地图的编号，第四位是比例尺代码，从1：50万~1：5千依次用B、C、D、E、F、G、H表示。后六位分为两段，前三位是图幅的行号，后三位是图幅的列号。行号从上而下，列号从左到右，编码不足三位时前面加“0”。
4、简述地图学与地理信息系统GIS的关系与区别答：地图学（Cartography）是研究地图的理论、编制技术于应用方法的科学，是一门研究以地图图形反映与揭示各种自然和社会现象空间分布、相互联系及动态变化的科学、技术与艺术相结合的科学。地理信息系统（Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地图学与地理信息系统从它们的形成开始一直到发展至今，都是紧密联系在一起的，它们的主要区别在于最终的目的不同：地图学的目的是快速、精确地编制高质量的地图。地理信息系统的目的是为地理研究和地理决策提供服务。
9、国家基本比例尺地形图有哪些特点？它们分别采用什么方式的投影？答：（1）具有统一的大地坐标系统和高程系统（2）具有完整的比例尺系列和分幅编号系统（3）依据国家制定的统一规范和图示（4）采用制定的方法测制或根据可靠的资料编制。为保证精度，我国基本比例尺地形图均采用分带投影方式：（1）1：5千、1：1万地形图采用经差3°分带的高斯-克吕格投影（2）1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万地形图采用经差6°分带的高斯-克吕格投影（3）1：100万地形图采用纬差4°分带的双标准纬线等角圆锥投影。
10、为什么在1：5万地形图上量算的图幅面积要比实地的面积大？答：1：5万地形图采用的是高斯投影，根据高斯投影的构建原理和变形规律，除中央经线上没有变形之外，其他任何点上的变形都变大了。在同一纬线上，离中央经线越远，变形越大，投影带边缘变形最大。在同一经线上，纬度越低，变形越大，赤道上变形最大。1：5万地形图虽然没有角度变形，但面积变形是长度变形的平方，所以在1：5万地形图上量算的图幅面积要比实地的面积大，并且离本带中央经线越远，离赤道越近的图幅面积变形越大。
11、试述高斯投影与UTM投影的异同点，能否构建变形更优的同类投影？答：（1）投影建立的方式相同，但采用的投影面有所同，二者的中央经线和赤道投影后均为互相垂直的投影对称轴。高斯投影采用椭圆柱面，而UTM投影则采用圆柱面。（2）投影面的轴位相同，但与椭球体的切割关系不同，二者均为横轴投影。高斯投影采用横切椭圆柱投影，横切在中央经线上，而UTM投影则采用横割圆柱投影，横割在距中央经线约±180KM处的两条割线上。（3）投影性质相同，但变形分布不同，二者均为等角性质，高斯投影除中央经线没有变形外，其他任何点上的长度变形均大于零；而UTM投影的变形要相对均衡一些，有正有负，中央经线长度变形为-0.0004，它与边缘经线的长度变形的绝对值大致相等，对于中低纬度地区。UTM投影的变形要优于高斯投影。（4）投影带的划分相同，但带的起算点不同；二者均采用自西向东的，经差6°的分带方式。高斯投影从0°子午线起算；而UTM投影则从西经180°起算。高斯投影其实质是单标准经线等角横切椭圆柱投影，仿照圆锥投影的构建方式，可以拟构双标准经线等角横切椭圆柱投影，即双标准经线高斯投影，这样投影面与椭球面之间更加贴近，变形会更小，分布也更均匀。
15、空间数据与属性数据在表达地理事物方面有何不同？答：（1）空间数据又称几何数据，它构成地理事物的空间形状，是确立地理事物空间位置的数据。（2）属性数据又称非几何数据，是定性或定量说明地理事物性质和特征的数据。定性数据说明地理事物的质量特征，如分类，质量、等级；定量数据则说明地理事物的数量特征，如长度、高度、宽度、温度、流速等。根据属性数据表达地理事物的精确程度，可分为定名量表，顺序量表、间隔量表、比率量表等四种量表系统。
18、地图符号设计应遵循哪些原则？地图色彩设计应符合哪些要求？地图注记设计应包括哪些方面？答：符号设计：（1）图案化；（2）象征性；（3）清晰性；（4）系统性；（5）适应性；（6）生产可行性色彩设计：1.地图色彩设计与地图的性质、用途相一致； 2.色彩与地图内容相适应； 3.充分利用色彩的感觉与象征性； 4.和谐美观、形成特色。注记设计（1）注记字体；（2）注记字大；（3）注记字色；（4）注记字隔；（5）注记配置
19、简述晕渲法、等高线法和分层设色法的定义，并比较他们的优缺点。答：晕渲法是根据假定光源对地面照射所产生的明暗程度，用浓淡不一的墨色或彩色沿斜坡渲绘其阴影，造成明暗对比，显示地貌的分布、起伏和形态特征的方法。优点：a.生动直观b.立体感强。缺点：a.不能直接量测其坡度b.不能明显表示地面高程的分布。等高线法是用高程相等点的连线在水平面上的投影来表示地貌的起伏分布和形态特征的方法优点：a.方法科学b.可量测性缺点：a.缺乏视觉上的立体效果b.两条等高线间的微地形无法表示分层设色法是在等高线的基础上，根据地图的用途、比例尺和区域特征，将等高线划分为不同的高程带，并在每一层内设置不同的颜色，以色相色调的差异表示地貌的欺负、分布和形态特征的方法。优点：（1）方法科学；（2）具有可量测性；（3）立体感较强；缺点：（1）等高线间的微地形无法表示。
21、简述定点符号法与定位图表法的定义，并比较他们的异同点。答：定点符号法是用不同形状、大小、颜色和结构的点状符号，表示呈点状分布现象的数量特征、质量特征和空间分布的方法。定位图表法是以统计图表的形式，表示定位于某点上呈周期性变化现象的数量特征和内部结构的方法。相同点：表示方法相近，均采用有定位意义的符号或图表表达现象的数量特征。不同点：（1）前者表示呈点状分布的现象，每个点都有较强的独立性，而后者是利用典型点上的数值，反映整个面上或者线上的现象，一个点不能全面反映制图区域的现象。（2）前者表示某以特定时刻或某一时间段内的现象，而后者表示周期性发生的现象。（3）前者用符号大小表示现象的数量特征，用形状和颜色表示现象的质量特征，而后者则用方向线的长度、指向来表示周期性现象的频率、方向和大小。
古今中外地图简史：魏晋裴秀（世界最早的完整制图理论）→《禹贡地域图》《方丈图》唐代贾躭→《海内华夷图》宋代沈括→《梦溪笔谈》清朝康熙年间→《皇舆全览图》实测清末魏源→《海国图志》托勒密→《地图学指南》
1、地图的基本特征 1）地图必须遵循一定的数学法则—地图的数学法则 解决地图平面与地球曲面之间的矛盾。比例尺、地图投影、各种坐标系统就构成了地图的数学法则。 2）地图必须经过科学概括—地图的综合法则 缩小、简化了的地图表象与实地复杂现实之间的矛盾 地图内容的综合法则包括：1）地图内容的符号化；2）地图内容的选取、化简、概括。另，我们把符号系统和制图综合统称为综合法则。 制图综合形成地图经过分类、简化、夸张和符号化，从地理信息形成地图信息的过程就是地图概括。 3）地图作为客观世界的模型—地图具有完整的符号系统 地图作为客观世界模型的特性，并且，由使用地图语言表示事物所产生的直观性； 4）地图是地理信息的载体--地图表现形式的多样化特性以及地理信息的多维动态特性。 地图信息是由它所描述的对象的空间、时间、属性三元素构成的信息元组。 2、地图定义： 地图是根据构成地图数学基础的数学法则和构成地图内容地理基础的综合法则将地球表面缩绘到平面上的表象，它反映各种自然和社会现象的空间分布、组合、联系和及其在时间中的变化和发展； 现代地图定义：地图是根据由数学方法确定的构成地图数学基础的数学法则和构成地图内容地理基础的综合法则记录空间地理环境信息的载体，是传递空间地理环境信息的工具，它能反映各种自然和社会现象的多维信息、空间分布、组合、联系和制约及其在时空中的变化和发展。 3、地图的基本内容（地图构成要素） 1)数学要素包括与地图投影有关的坐标网（平面直角坐标网（方里网、公里网）、地理坐 标网（经纬网））、比例尺、测量控制点等。----基本要素 比例尺：地图比例尺是图上线段与该线段在椭球面上的平面投影的长度之比。 表达方式：文字比例尺和图解比例尺 控制点包括：三角点、埋石点、水准点、GPS(卫星定位)等级点、独立天文点等。 2)地理要素--（图形要素）是用地图符号表示的自然地理要素、社会经济要素以及其他要 素的总称。----主要组成部分 3)辅助要素分为读图工具和参考资料。 读图工具包括图例、图解比例尺、坡度尺、三北方向图（真北、磁北、坐标北）、图幅接合表、政治行政区划略图等内容。 4)补充说明 出版单位、成图时间、地图投影、坐标系、高程系、资料说明和资料略图等。 4、地图的分类 1)按地图主题（内容）分为普通地图和专题地图。 2)按比例尺分为：普通地图按比例尺分类可将其分为地形图和地理图。地形图按比例分为 大比例尺地形图（大于或等于1:10万）、中比例尺地形图（1:25万，1:50万）和小比例尺地形图（1:100万），地理图是比例尺小于1:100万的普通地图。 3)按制图区域分类：必须坚持由总体到局部，由大到小依的原则，首先是世界图，其次是
地图的基本特征（一）地理信息的载体二）数学法则的结构（三）有目的的图形概括四）符号系统的运用《地图学原理与方法》中的定义：地图是根据构成地图数学基础的数学法则、构成地图内容地理基础的制图综合法则，记录空间地理环境信息的载体，是传递空间地理环境信息的工具，它能反映各种自然和社会现象的多维信息、空间分布、组合、联系、制约及其在时空中的变化和发展。 地图是遵循相应的数学法则，将地球（也包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括综合，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。 地图的功能 （一）地图信息的载负功能 （二）地图的传递功能 （三）地图的模拟功能 （四）地图的认知功能 1、形成整体、全局的概念 2、获得制图对象定性与定量特征 3、建立制图对象之间的空间关系 4、建立制图对象正确的空间图像 按地图图型（内容或主题）划分： 1.普通地图2.专题地图 地图投影的概念 （一）、地图投影的产生： 地球椭球体表面是不可展曲面，要将曲面上的客观事物表示在有限的平面图纸上，必须经过由曲面到平面的转换。 （二）、地图投影的定义： 在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。 （三）、地图投影的实质 是将地球椭球面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上。 （四）、地图投影的研究对象 地图投影主要是研究将地球椭球面描写到地图平面上的理论、方法、应用，以及地图投影的变形规 律、不同地图投影之间的转换、图上量算等问题。 （五）、地图投影的任务 建立地图的数学基础，它包括把地球表面上的地理坐标系转化成平面坐标系，建立制图网——经纬线在平面上的表象。 （六）、地图投影的作用 地图投影是地图的数学基础，起着基础、骨架作用，正是地图投影才使得地图具有严密的科学性、精确的可量测性。 从广义上讲，地图投影系统是实现空间信息定位的基础，是地球空间数据的基础框架，是空间信息可视化的基础。 圆柱投影经纬线长度比变化情况表
第二单元地图 第1课地图的基本要素 学习目标： 1、知道比例尺、方向和图例是地图的三要素。 2、知道地图上表示方向的方法，并能正确运用。 3、知道比例尺的含义，能区别比例尺的大小，理解比例尺大小与表示范围大小和内容详略的关系。 4、认识常见图例。 重点：地图三要素的应用。 难点：用指向标和经纬线确定方向；比例尺大小和范围大小、内容详略的关系。 教具准备：多媒体课件地球仪 教法、学法：自学讲授读图讨论练习 过程设计： 导入观看一幅古杭州地图和现代杭州地图，说出它们的区别。 新授看一幅中国地图，知道地图包括比例尺、方向、图例三大要素。 通过幻灯片动画显示育英中学平面图的绘制方法，知道三要素在地图中的作用。 该动画显示在比例尺说明时有错误。课堂预设在这里不予说明，待详细学习了比例尺的知识后，再回头引导学生发现错误。（比例尺不是1：10，而是1：1000） 初步了解了地图三要素后，分步详细学习。 1、地图上的方向 看课本，记住地图上的四个基本方向和其它方向。 观看投影，学习表示方向的三种方法。 面对地图，“上北下南，左西右东”。看一看第一幅图中，A位于B什么方向。另外画一幅简单版图，选三个点，让学生描述相互之间的位置。 用指向标表示方向。从图上看出，指向标的箭头指向正北方。其它方向推断出来。看第二幅图中A位于B什么方向。再在图中选一点，看三点之间的位置关系。 引导学生回顾经纬线知识，在经纬网地图上，经线表示什么方向，纬线表示什么方向。在图中，A位于B什么方向。同样再选择一个点，练习判断三点之间的位置关系。 2、引入比例尺学习的内容。 读课文，学习：什么叫比例尺，用公式怎样表示，比例尺表示方法有哪三种，怎样比较比例尺的大小。 用中国地图为例，看比例尺的三种形式。练习量算北京和石家庄之间的实际距离。 投影山东省地图和中国地图，理解比例尺大小和范围大小、内容详略的关系。
地图分幅的基本知识 地形图的编号是根据各种比例尺地形图的分幅，对每一幅地图给予一个固定的号码，这种号码不能重复出现，并要保持一定的系统性。 地形图编号的最基本的方法是采用行列法，即把每幅图所在一定范围内的行数和列数组成一个号码。 国家基本比例尺地形图有1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：20万、1：50万和1：100万七种。 普通地图通常按比例尺分为大、中、小三种，一般以1：10万和更大比例尺的地图称为大比例尺地图；1：10万至1：100万的称为中比例尺地图；小于1：100万的称为小比例尺地图。 对于一个国家或世界范围来讲，测制成套的各种比例尺地形图时，分幅编号尤其必要。通常这是由国家主管部门制定统一的图幅分幅和编号系统。 1) 1：100万地图的编号 该种地形图的编号为全球统一分幅编号。 列数：由赤道起向南北两极每隔纬差4o为一列，直到南北88o（南北纬88o至南北两极地区，采用极方位投影单独成图），将南北半球各划分为22列，分别用拉丁字母A、B、C、D……V 表示。 行数：从经度180 o起向东每隔6 o为一行，绕地球一周共有60行，分别以数字1、2、3、4……60表示 由于南北两半球的经度相同，规定在南半球的图号前加一个S，北半球的图号前不加任何符号。一般来讲，把列数的字母写在前，行数的数字写在后，中间用一条短线连接。例如北京所在的一幅百万分之一地图的编号为J-50（如图14所示）。 由于地球的经线向两极收敛，随着纬度的增加，同是6o的经差但其纬线弧长已逐渐缩小，因此规定在纬度60 o-76 o间的图幅采用双幅合并（经差为12 o，纬差为4 o）；在纬度76o-88o间的图幅采用四幅合并（经差为24o，纬差为4o）。这些合并图幅的编号，列数不变，行数（无论包含两个或四个）并列写在其后。例如北纬80o-84o，西经48o-72o的一幅百万分之一的地图编号应为U-19、20、21、22。
地图学知识点整理 第一章导论 一．地图的定义与基本特征 1.地图的定义：地图是依据特定的数学法则，通过科学的概括，并运用符号系统将地理信息表示在一定载体上的图形，以传递客观现象的数量、质量特征在空间和时间上的分布规律和发展变化。 2.地图的基本特征： 地理信息的载体——多样性 数学法则的结构——（地图投影，坐标系统，比例尺） 有目的的图形概括——（地理信息形成地图信息的过程，图形的形状变化和尺寸变化） 符号系统的运用——（地理信息的图形借助地图符号，地图是符号的模型） 二、地图的功能与分类 1.地图的功能： （1）.地图信息的载负功能地图信息分为直接（从图中直接反映）和间接信息（分析）组成， （2）.地图的传递功能将制图者和用图者联系起来，统一在地图信息的传递过程中 （3）.地图的模拟功能所需表示的对象，在众多特征中抽取内在的，本质的联系，进行实物的模拟 （4）.地图的认知功能用图者根据自己的知识和经验，对图形进行联想和推演和各种分析 2.地图的类型 （1）按尺度划分： 大比例尺地图：大于比例尺1:10万的地图 中比例尺地图：比例尺1:10万~1:100万 小比例尺地图：比例尺小于1:100万 （2）按区域划分（了解） A.星球图、地球图 B.世界图、半球图、大洲图、大洋图 C.国家图、行政区图 D.局部区域图 （3）按照地图的图型划分 普通地图（自然地理和社会经济一般特征的，不偏重哪一个要素，分为地形图和地理图） 专题地图（各自学科体系进行层次细分，构成地图的主要内容） （4）按地图的维数划分 平面地图和立体地图 （5）按其他指标分类 按用途 按语言种类 按历史年代 按出版和使用方式 三、地图学 1.地图学的概念：地图学是以地理信息可视化为核心，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。 2.地图学的学科体系（了解）
《地图的基本要素》 一、教材分析： 《地图》是七年级地理第一章第三节的内容，这一节内容分为二课时，第一课时是地图的基本的要素，第二课时是地形图的判读。地图是一种信息的载体，也是信息的传递工具，在生产生活中有着极广泛的用途。掌握地图的基本知识，学会使用地图的基本技能，是学生应具备的最基本的科学素质。从教材结构上看，本节课既是前面所学知识的延伸，又为下面学习等高线地形图奠定基础，具有承上启下的作用，因此，本节课是教材的重点。 二、教学目标： 根据新课程标准的要求和学生的知识基础及认知能力，我确定本节课的教学目标为以下三个方面： 知识与技能目标： ①初步了解地图上的比例尺，方向，图例和注记等基础知识。 ②学会运用比例尺计算，以及在地图上辩认方向。 过程与主法目标： 通过读图、绘图、计算等实践活动，使学生初步学会辨别方向，查找地理事物，用比例尺量算两地间的距离，帮助学生初步建立地图的空间概念。 情感态度与价值观目标： 通过教学活动的设计，把复杂的问题简单化，激发学生学习科学知识的热情，培养学生自主探究的意识和合作学习的精神。 三、教学重、难点的确立及依据： 教学重点： 本节课的核心是让学生学会应用地图中的基本要素解决实际问题，因此地图三要素是本课的重点。 教学难点： 由于七年级学生的知识储备不足，空间想象能力相对较差，故确定比例尺的运用和在有经纬网的地图中辨别方向为教学难点。
四、教学和学法: 本节课主要以学生“自主—探究式，”“启发式”教学方法及师生互动，生生合作的方法为主，最终达到新课标要求学生自主学习，合合作学习和探究性学习的目标。 在教学手段上，充分发挥多媒体课件的作用，把多媒体信息如文字、图像等有机集成并显示在屏幕上，以强化教学的直观性，帮助学生理解记忆，提高课堂教学效率。 五、教具准备：各式地图（学生每人自带）、直尺、米尺、地球仪。 六、教学过程设计 1、创设情境，引入新课 先让学生猜一个谜语：“高山不见一寸土，平地不见半亩田，五湖四海没有水，世界各国在眼前。”或“容纳千山万水，胸怀五湖四海，藏下中外各城，浑身绚丽多彩”，学生猜地球仪或地图。 再设问：假如你到一个陌生的城市去旅游，在没有导游的情况下，为了不迷路，你最渴望得到的是什么？为什么？让学生比较地球仪和地图的优缺点。 这样引入新课的目的是从生活的实际出发，激发学生求知的积极性，使学生能够迅速进入教师设计的问题情景。 2、新课教学 关于图例和注记的教学，主要是训练学生认识图例。我设置了一个小组竞赛的活动，我先让学生阅读教材中常见的图例，然后我用课件展示一些图例让学生说出图例所表示的地理事物，这样既可以引导学生记忆，又可以激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛。 关于地图方向的教学，重点在于训练学生在地图上辨别方向的技能。 创设情境：播放视频《“桑美”台风的威力》，观察“桑美”的台风路径图。 思考：（1）、台风现在位于福建的哪个方向？
简述数字地图、电子地图、模拟地图的基本概念与差别？数字地图是在一定坐标系统内具有确定坐标和属性标志的制图要素和离散数据在计算机可识别的存储介质上概括而有序的集合。具有计算机可识别性、可量算性、可分析性、可传输性及数字与模拟地图的互转性，是生产电子地图和纸质地图的基础。电子地图：是数字地图在计算机屏幕上的符号化显示，是计算机条件下的空间信息可视化，是人眼直接可视的，包括二维、三维电子地图。模拟地图：传统地图一般绘制印刷在布匹、木板、石板铜板和纸张等介质上，这种地图称为模拟地图。 数字地图的特性：可识别性：指计算机可识别，而目视一般不可识别；可量算：计算可进行几何度量，长度、面积、方位等；可分析性：分析的深度取决于数据结构和数据模型；可转化性：是数字地图与模拟地图之间能够相互转化；可传输性：可借助于当代通讯技术进行远程或近距离传输；存储与显示分离：存储与其显示是分离的； 地图数据的几何变换有哪些类型，各自有什么特征？缩放（比例）、对称、旋转、平移、投影、错切、二维组合等各种变换。平移变换用于移动坐标系的原点变换前后的坐标必须满足，。旋转变换指图形的放置围绕原点旋转θ角，且逆时针为正，顺时针为负。平移和旋转变换都保持二维空间上目标变换时的距离及大小不变，但缩放变换会改变坐标系的单位长度（距离）。 顺序存储、随机存储、链式存储的比较链式存储在某些特定操作上具有比顺序存储和随机存储更多的优点。它能很容易地处理因节点的绝对位置改变带来的变化。尽管一个节点在表中的绝对位置改变了，但它的物理存储位置可以保持不变，只是节点的属性值即地址要改变。随机存储也允许节点的存储位置保持不变，但要改变其指向存储位置的指针。在不改变表中任何节点的绝对位置时，顺序存储和随机存储要优于链式存储。在顺序或随机存储中，可以很容易地访问第j个节点。 DCEL模型的原理? 1.假设C的方向从pN到sN，则与其相邻的多边形RP位于右边，LP位于左边。弧段C是由围绕点sN处的下一个逆时针弧段RC和围绕点pN的下一个逆时针弧段LC界定的边界之内。 2.所谓下一弧段表示了在终结点sN关联的弧段中，该弧段逆时针方向的第一条弧段RC，而所谓上一弧段则表示了在始结点pN关联的弧段中，该弧段逆时针方向的第一条弧段LC。 3.如果沿着多边形RP顺时针移动，那么弧段RC紧位于C后， 4.如果沿着多边形LP顺时针移动，那么LC紧位于C后 路径拓扑模型有哪些，网络拓扑模型有哪些，各自的基本原理?路径拓扑模型有面条模型（面状单元间的边界作为坐标记录下来，没有关于坐标串与单个多边形间关系的相应信息；地理底图的轮廓线可以从这种数据模型中轻易获取）、多边形模型（记录和存储了每个多边形的外轮廓线；很容易标识每个多边形实体，但其存储空间却迅速扩大,因为多边形间的公共边被存储两次）、点位字典模型（该模型是对多边形模型的一个改进，它记录的是各多边形边界上各点的编码ID并构成循环表，同时以数据字典方式记录下各点的坐标值，利用字典就可通过点的编码找到其相应的坐标）、弧段/点位字典模型（表达了多边形与弧段，以及弧段与点的构成和组成关系；在该模型中，每个多边形由弧段的循环表组成，而每条弧段又由一列点组成）。网络拓扑模型有DIME模型（1.要找出所有的DIME段及其左右多边形。 2.这些段按以下顺序排列：第一段的止点是后一段的起点，最后一个段的止点是第一个段的起点，这样便形成了一个循环表。在这个过程中，起、止点是可以按需切换的，以使多边形始终位于每个段的右边。）、POLYVRT模型（将弧段的关系按DIME段给出，弧段的端点被称为结点而不是点）、结点模型（用结点结构来组织这些关系，根据任何一个结点都具有且仅有三个相邻结点，每个结点都具有且仅有三条相关链和与这三条相关链相关的右多边形(按右手法则确定)，在拓扑文件中记录下各结点的三个相邻结点、三条相关链和三个右多边形，以此来实现数据处理时对多边形的操作与检索）、扩展弧段模型（弧段的邻域可加以扩展，从而包含围绕某一结点的下一逆时针弧段的ID。当沿着某一多边形轮廓顺时针方向前进时，这些弧段将依顺序成为下一条弧段。每一弧段的邻域关系包括了第一和最后一个结点，左、右多边形以及相应的左、右弧段(LC和RC)。右弧段依顺序是右多边形的下一条弧段，左弧段依顺序是左多边形的下一条弧段）。 4叉树的基本原理?四叉树分割的基本思想是首先把一幅图像或一幅栅格地图等分成四部分，逐块检查其格网值。四个等分区称为四个子象限，按顺序为左上（NW）、右上（NE）、左下（SW）、右下（SE），可以用树结构表示。如果某个子区的所有格网都含有相同的值，则这个子区就不再往下分割；否则，把这个区域再分割成四个子区，这样递归地分割，直到每个子块都只含有相同的灰度或属性值为止。这就是常规四叉树的建立过程。 数字地图数据采集的方式有哪些？比较各自的优缺点和实用范围?数字遥感数据获取、数字化、野外测量等。数字化具有简便，效率较高，但是精度比野外测量差。 数据测量的尺度有哪4种，各自的特征？定名尺度，顺序尺度，间隔尺度还有比例尺度什么是地图综合，它与数据压缩、比例尺缩放的差别？空间信息数量庞大，类型复杂，因此，在有限的计算机存贮空间与地图的图面上要反映这些庞大而复杂的空间信息，就不得不反映其主要的、本质性的方面，舍弃次要的、非本质性的方面，以确保地图的易读性,满足空间数据库的多尺度表达和GIS的多层次规划、管理与分析决策的需要，这个过程就是地图与GIS综合。数据压缩是指在不丢失信息的前提下，缩减数据量以减少存储空间，提高其传输、存储和处理效率的一种技术方法。或按照一定的算法对数据进行重新组织，减少数据的冗余和存储的空间。比例尺缩放只是指一幅地图的比例尺变大或者缩小，地图的所包含的信息数据并没有变。地图综合与数据压缩都导致信息量的减少，都是为了缩小存储空间和节省计算处理时间而去掉繁杂细节。但数据压缩一般是在无损图解精度的前提下去掉“贡献”小而用插值方法可近似恢复的数据元素，即数据压缩可用数据的插值加密手段进行逆处理，而制图综合不受图解精度约束，被删除或被派生的信息不可逆。 地图综合的过程分为几个阶段？分为三个阶段：综合规则的制定，综合过程的控制，综合结果的评测。 线状要素的综合算法有哪些？各自的基本原理和优缺点？独立算法（它不顾及相邻点之间的几何关系。如选取每第k点法，去掉其它点。还有随机取点法。很难捕捉到特征点，会引起曲线的变形。这种方法只能用于简单的数据压缩，而不能用于真正的地理信息综合。）、局部处理算法（该方法在对顶点选择时顾及到直接相邻诸顶点的特征。算法所产生的变形比独立点算法小。但比后继方法差。）、约束扩展局部处理算法（在线的某段周围定义一个搜索域，并利用距离、角度或点数来搜索更多的相邻点。）、无约束扩展局部处理算法（利用线的复杂度，坐标点的密度、开始点的定位等来搜索相邻的点。）、全局算法（它考虑到整条线或特定线段的特征）、基于自然法则的化简算法（对于任何特定的地图比例尺，就必然有其上地图目标的一个极小尺寸SVO ，在这个尺寸内，所有的细部信息都会丢失）。 可视化和符号化的概念？可视化：是指在人脑中形成对事物的图像,是一个心理处理过程，促使对事物的观察力及建立概念等。科学计算可视化：是通过研制计算机工具、技术和系统，把实验或数值计算获得的大量抽象数据转换为人的视觉可以直接感受的计算机图形图像，从而可进行数据探索和分析。地学相关的可视化：测绘学家的地形图测绘编制，地理学家、地质学家使用的图解，地图学家专题、综合制图等，都是用图形(地图)来表达对地理世界现象与规律的认识和理解。包括地图可视化、地理信息系统(GIS)可视化及其在专业应用领域的可视化。符号化是指将专题数字信息转化为模拟的制图符号。 数据增强的手段？数据增强（给线、面状要素增加细节以改进显示效果或者为没有数据采样的地方进行估值。近似地看作为数据选取和其它综合操作的逆过程）有线性插值，分段拟合（用一段一段的曲线来代替每条线段，而且只在每条线段的端点处才相交。使用分段多项式函数能产生理想的结果），曲线拟合，空间插值。 多边形晕线填充的原理？多边形的晕线填充算法要求代表某值的晕线与起点对齐。相邻区域如果属性值相同，这两个区域的晕线则完全对齐。方法：通过固定晕线位置，使之同X 轴平行就可以保持这种特性。 首先将坐标轴按晕线的方向角旋转。然后在旋转后的坐标空间中找到多边形的最大Y坐标(YMAX)。穿过多边形的晕线中最顶端的那条Y坐标可以根据下式计算：Y*=INT [YMAX / DELTA ] × DELTA （其中INT是最大取整函数；DELTA是晕线间的垂直距离。）取得多边形晕线中的最高一条的Y坐标后，其他各晕线的Y坐标可以通过将Y*依次递减DELTA值来得到，这个过程直到该多边形中再没有晕线经过时停止。基本方法有：单线法（首先将多边形先旋转一个方向角，然后依序每次一条晕线地分别处理各线。下一步检查多边形轮廓的每一段，判断其是否与所处理的晕线相交，保存交点并按X坐标排序。这种排序是为了通过一系列（移动，绘制）对操作来保证恰当地绘出晕线。最后所有的交点旋转回原始多边形空间显示），绕行法（原理是环绕多边形一周以计算所有晕线与多边形的交点）。 网格法追踪原则和鞍部处理？通过网格追踪等值线方法的优点，在于网格可以按照行列编号隐式地建立起邻域间的位置关系。步骤：1.一条等高线从网格单元(i,j)的四个邻接单元(i-1,j),(i+1,j),(i,j-1),(i,j+1)之一进入，应退出该单元并继续往其余三个网格单元追踪。2.确定当前单元的哪条边作为退出边时，要看该边两端点的z值范围是否包含了zi值。 3.等值线在退出边上的准确位置通常使用内插方法确定， 4.该内插是在网格单元的边上进行的。在得到等值线与网格的交点以后可以按顺序直接绘出。“鞍点”现象：一个网格单元内可能会出现多于一条的有相同z值的等值线段。出现“鞍点”时的追踪：基于四个端点的z值内插出网格单元的中心点的z值，然后把单元分成四个三角形(图6－36d)。对于每个三角形来说，由于其只有三边，就不存在难以确定追踪方向的。问题：如果一条等值线从三角形的一边进入的话，只可能从另外两边的一边中出去。网格中心点的z值为53，所以应该把S1与S2，S3与S4相连 位-平面方法裁剪线段的算法（分区裁剪）？1.窗口把这个平面分成九个区域。2.点的x,y 坐标如果都位于四个角区域中的任一个，那么该点位于窗口外。3.如果点的x或y坐标位于四个边区域的任一个，那么这个点也在窗口外。4.除了角区域和边区域，就是剪裁窗口了。5.如果一条线段的端点都位于窗口的内部，那么这条线段就全部显示出来。6.而两端点都位于窗口的同一条边界外，这条线段就要全部剪裁掉。7.只有当端点一个位于窗口外，一个在窗口内，或者两端点都在窗口外但是线段穿过不同的窗口边界时才需要进一步处理。
《新编地图学教程》（第二版）毛赞猷等编 复习指导 第一章导论 一、填空： 1、地图的基本特征：遵循特定的数学法则、具有完整的符号系统、经过地图概括、地理信息的载体。 2、地图和文字一样有着4000多年的历史。 3、地图至少有四方面的功能：地图信息的载负功能、地图信息的传递功能、地图的模拟功能、地图的认知功能。 4、地图能够存贮数量巨大的地理信息，以表达它的空间结构和时间序列变化，以及各现象间的相互联系。空间结构指地理信息的空间分布规律，包括它的数量、质量特性；时间序列变化反映制图对象的动态变化，也即制图对象的历史进程、现代发展和未来趋势。 5、地图投影、坐标系统、比例尺构成地图的数学法则。 6、经过分类、简化、夸张和符号化，从地理信息形成地图信息的过程，称为地图概括。 7、地图信息由直接信息和间接信息组成。直接信息是地图上用图形符号直接表示的地理信息，如水系、居民点等；间接信息是经过解译、分析而获得的有关现象或实体规律的信息，如通过对等高线的量测而获得有关坡度、切割密度的数据和图形。 8、地图按图型划分为普通地图与专题地图。 9、虚地图是指存在于人脑中或以数字形式记录存储在电脑中的地图。前者例如心像地图，后者如数字地图。 10、实地图是地理信息可视化了的地图。例如纸质地图、屏幕地图、地球仪等。 11、地图是伴随着文字出现的，是随着人类经济活动的需要产生的。古尼罗河、黄河流域的农田水利和城郭的发展带动了天文测量、平面测量和地图制作技术。古希腊手工业作坊比较发达，地中海贸易和战争使测绘用于航海成为当时的迫切任务，他们着重于测量经纬度、研究地图投影、编绘航行地图，因而将地图测绘建立在天文——大地测量的基础上。 12、古希腊毕达哥拉斯提出大地是圆球的观念，埃拉托色尼估算出地球的一段经线弧长，以此推算出地球的大小。托勒密是西方重要的天文学家、地图学家，他的名著是《地理学指南》。 13、1978年河北省平山县出土了一块公元前310年以前铜版的“兆域图”，是我国现存最古老的平面图实物。 14、1986年甘肃天水放马滩出土了秦王嬴政八年（公元前239年）绘在四块松木板上的地图七幅，
电子地图4D技术 电子地图可理解为数字地图。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数字化地图，地图的内容是通过数字来表示的，它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、修改、喷绘等等。在数字地图上可以表示的内容和信息量远远大于普通的常规地图。 数字地图是一种"活"的地图。数字地图可以非常方便的将各种或一种普通地图或专业（专题）地图的内容进行任意形式的要素分层组合、拼接、增加、删减等，形成新的实用地图。可以对数字地图进行任意比例尺、任意范围的放大、缩小、裁切和绘图输出等。数字地图绘制图时间较常规制图方法可以大规模缩短。数字地图可以十分方便的与卫星遥感影像、航空照片、其它电子地图和其它信息数据库进行整合、拟合、挂接显示等，生成各种类别的新型地图。数字地图（电子地图）与传统纸介质地图相比，还具有如下优点： １、制作工艺先进、成本低、速度快、效益高； ２、数字化存储、信息量大、可以网上传输，体积小，便于携带； ３、保存时间长，不易损坏和变形，节省档案保存空间； ４、制图精度高、无介质变形，可接受多种投影变换； ５、数字信息可与多种空间信息拟合，便于更新、修编、组合，生成各种图； ６、输出绘制方便、出版方便、复制方便、使用方便； ７、数字地球、数字城市、数字政府、数字商务、数字化可视管理必需的基础工作。 数字地图种类很多，如数字（线划）地图（DLG）、数字栅格地图（DRG）、数字遥感（正射）影像图（DOM）、数字（地面）高程模型图（DEM）和各种数字专题（专业或非专业）地图等。 所谓＂4D＂技术是指数字正射影像图（DOM）、数字地面高程模型（DEM）、数字栅格地图（DRG）、数字线划地图（DLG）四种技术的集合，是用以解决电子地图及数字地图的主要手段，下面介绍各种技术的应用方法及相应的概念，供您参考。 1．数字高程模型（Digital Elevation Model 简称DEM） 1.1 基本概念 DEM是在特定投影平面上规则的空间水平间隔的高程值矩阵。DEM的水平间隔应随地貌类型的不同而改变。为控制地表形态，可配套提供离散高程点数据。换句话说，即为具有不同坐标的不同地面分布点上的不同高度数据，组织集合构成对地表形态变化的控制。 DEM应用可转换为等高线图、透视图、断面图以及专题图等各种图解产品，或者按照用户的需求计算出体积、空间距离、表面覆盖面积等工程数据和统计数据。 1.2 生产技术 1.2.1原始资料 卫片航片：最好是近期采集的高分辨率卫星遥感像片数据或近期新拍摄的航空像片。（有关采集问题请查询本网站"数据增值服务"有关部分。） 地形图：最好采用最近一次更新测量的地形图，其中等高线必须由解析测图仪或精测仪测绘。 1.2.2 DEM的生产及技术要求 DEM的获取方法有以下几种：
地图学： 第一章： 现代地图学概论 地图定义：按照严密的数学法则，并使用特定的符号系统把空间事物抽象地表示在平面或者球面上，并且其还具有传输事物信息的一种图形 地图的基本特性： 1、严密的数学法则 2、科学的地图概括 3、特定的符号系统 地图的组成要素： 1、数学要素 确定地理要素的空间位置，“骨架”作用，大地控制点、比例尺、经纬网2、地理要素 地图根据制图要求表达的内容（内容要素）， 自然要素：水系、地形、土质植被 社会经济要素：居民地、交通线， 用图形表示，“图形要素” 3、辅助要素 图名图号、图例、文字说明等 4、现代地图还包括技术设备和技术操作 地图的功能 1、信息载负功能 2、信息传输功能 3、客观模拟功能 4、认知与感受功能 现代地图分类 （一）按地图功能和内容分类 按地图功能分类，普通地图、专题地图、专用地图、特种地图 按地图内容分类，普通地图、专题地图（主要方法） 普通地图：
同等详细程度全面表示地面上主要的自然和社会经济现象的地图，可分为地形图和地理图。 专题地图： 着重表示一种或几种自然或社会经济现象的地图 （二）按地图比例尺分类 大比例尺地图（>=1：10万），地市规划 中比例尺地图（大于1：100万，小于1：10万），国家或省级规划 小比例地图（1：100万以及更小比例尺），教育普及 第二章： 制图框架与成图方法 一、地图成图方法： 实测成图法、编绘成图法 地理空间信息特征：空间特征、时间特征以及属性特征 大地水准面：假定在重力作用下海水面静止时的平均水面，并假设此面穿过穿过大陆与岛屿，连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面 大地水准面高低起伏，地球内部物质密度不均，起伏不定的重力等位面，又称地球物理表面 平均海水面为椭球体面，地球数学表面 地理坐标系： 空间参照系是测量空间点坐标位置的一种度量衡制 地球表面点坐标的确定包括两方面内容： 1、地面点在地球椭球体面上的投影位置，采用地理坐标系 2、地面点到大地水准面的垂直距离，采用高程系 天文经纬度： 天文经度：首子午面与过观测点的子午面所夹的二面角， 天文纬度：过某点的铅垂线与赤道平面之间的夹角
第一章地图概述 1-1地图的基本特性 给地图下定义是一个比较复杂的问题，因为地图的定义是随着时代的前进而发展变化的。 追溯到本世纪中叶以前，人们将地图说成是“地球表面在平面上的缩写”，或称为“地球在平面上的缩影”。这个定义简单粗浅，易为一般人所理解，但很不确切、全面。因为这一定义也同样适合于一张地面照片、航摄相片或卫星像片，亦适合于风景画等。这一定义不能充分表达地图所具有的特性，因而无法与上述像片和风景画明确加以区分。 随着地图应用范围的扩大与使用价值的提高，以及人们对地图实质的深入理解，地图的定义日趋完善。60年代以来，在如上说法的基础上，补充了像片和画片所没有的，而只是地图才具有的一些特性。这些特性是：具有特殊的数学法则，使用地图语言和实施制图综合。他们明确了“地图”的内涵，表明了地图与其他事物的区别。 1、具有特殊的数学法则（具有可量测性） 这是现代地图的重要特征之一，它是由现代军事、建设和科学技术对地图提出的更高要求而形成的。人们要求从地图上能够量取方位、距离、面积、体积、密度等，使地图成为认识和研究客观事物的重要工具。而地图所具有的可量测性与地图采用特殊的数学法则——投影方法、比例尺和定向等有着密切的关系。 我们知道，地图像片和风景画，都是建立在透视投影的基础上的，随观测者位置的不同，物体的大小会产生比例上的变化，即所谓“近大远小”的透视关系，这种关系显然不符合可量测性的要求；航空像片由于飞行高度不大，其影像是一种中心投影，加上地面起伏和飞行上的原因，同样不能保证所描绘的范围内各处的比例尺一致。它虽比透视投影精度增高许多，但仍然不能精确地确定地面物体和现象相应位置，不可能按同样的精度和详细程度反映地面物体和现象，当然就更谈不上严密的定向方法。 从不规则的地球表面到制成地图，要经过两个步骤才能完成。首先是将地球自然表面上的点沿垂直方向投影到地球椭球面上来（这种椭球是经过复杂的天文大地测量而获得的接近地球体的、能用数学方法表达的旋转椭球），这由测量工作者完成；然后，再将投影到椭球面上的点运用数学方法投影到某种可展面（圆柱面、圆锥面、平面等）上，这称之为地球投影。经过这两步，就将地面上的点投影到平面上来了。地面投影的实质就是建立地球椭球面（或球面）上点的经纬度和它在平面上的直角坐标之间的解析关系，投影的结果虽不能保证制图区域内处处比例尺严格一致，但可以清楚地了解并精确地算出投影后的误差大小，并控制误差的分布规律，而且可以严格对地图进行定向。地图有了这一数学基础，不仅提高了它的科学性，而且使其具有更大的实用价值。 2、使用地图语言表示事物（直观性） 使用地图语言表示事物，比其他语言、文字、电码等更具直观性。 地图表示各种复杂的自然或社会现象，是通过特殊的地图语言系统（包括符号、色彩、文字等）来实现的。它与风景画和相片有着截然不同的区别。 风景画虽经过画家对内容进行选择和再加工，但终究是“见物绘物”而无地图语言系统；地图照片或航片、卫片，虽然也很直观，但它只不过是客观实体的机械缩影，即使是经过纠正镶嵌的像片平面图，尽管有的投影，也仍不能称之为地图。因为它同样没有使用地图语言来显示。 与风景画及航片、卫片比较起来，地图由于使用了地图语言表示事物，因而具有许多明显的优点， 如图：
地图的基本特性：a、由特殊的数学法则产生的可量测性（地图投影、地图比例尺、地图定向）b、由使用地图语言表示事物所产生的直观性（地图符号、地图注记）c、由实施制图综合产生的一览性（地物选取、图形化简）地图定义：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数字地图：存储于计算机可识别的介质上，具有确定坐标和属性特征，按照特殊数学法则构成的地理现象离散数据的有序组合。地图分类：1）按内容分类：a、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。b、专题地图：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。（自然地图、人文地图、其他专题地图）（2）按用途分类：a、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。b、专用地图：为各种专门用途制作的地图，他们是各种各样的专题地图。如：航海图、教学图等。国家基本比例尺：1:5000、1:1万、1:2.5、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1：100万共八种.地图的基本内容：（1）数学要素：控制点、坐标系统、比例尺、地图定向（2）地理要素：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）专题地图——地理基础要素、主题要素（3）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、编图时间和依据等地图分幅：（1）矩形分幅：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。（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。9、地图编号：编号是每个图幅的数码标记，他们应具有系统性、逻辑性、不重复性。（自然序数编号、行列式编号）100万地图是我国基本比例尺地形图分幅和编号的基础。基本比例尺图幅关系：出1:25万到1:10万之间其他都是1:4 .新的地图编号：由10个代码组成。如H49D002003（1:100万编号+比例尺编号+行号+列号） 地图学的定义：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。传统的地图学有三个基本特征：a个人技术对地图质量有显著的影响;b、实践经验积累是获取知识的主要渠道;c、传统的师徒传授技艺起主导作用。现代地图学的分支：理论地图学、地图制图学、应用地图学现代地图学的基本特征：1.地图学已跨越几个科学部门2.横断科学为地图学现代理论提供了支持3.地图生产、研究、应用上的计量化4.以计算机为主体的电子设备的应用。 地图投影的实质：地球椭球体表面是不可展曲面，要将曲面上的客观事物表示在有限的平面图纸上，必须经过由曲面到平面的转换。地图投影：将地球椭球面上的点转换到平面上的点的方法称为地图投影。投影变形：由于地球椭球面是不可展的曲面，要把它完整地表示到平面上，必须有条件地进行局部拉伸和局部缩小，所以必然会产生变形。地图比例尺：地图上一直线段长度与地面相应直线水平投影长度之比。主比例尺：在投影面上没有变形的点或线上的比例尺。局部比例尺：在投影面上有变形处的比例尺。（地图上除保持主比例尺的点和线以外的其他部分的比例尺）地图投影的分类：按变形性质：等角投影；等积投影：等积投影的角度变形最大；任意投影：投影图上，长度、面积和角度都有变形，它既不等角又不等积。按投影方式分类：1几何投影:将椭球面上的经纬线用几何的方法投影到辅助面上，然后再展开成平面。2条件投影：是在几何投影的基础上，根据某些条件，用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系 几种常见的地图投影圆锥投影：圆锥投影中纬线投影后为同心圆弧，经线投影后为相交于一点的直线束，且夹角与经差成正比。在正轴圆锥投影中，经纬线投影后仍保持互相垂直方位投影圆柱投影：圆柱投影的经纬网表像：纬线投影后为平行直线，经线投影后也为平行直线，且与纬线正交。高斯—克吕格投影（等角横切椭圆柱投影）通用横轴墨卡托投影（UTM） 地理变量：对地理现象进行定量或定性的描述，即构成了地理变量。制图数据：当地理变量用于制图时，这些地理变量就成了制图数据。地理变量按性质可以分为：空间数据和属性数据；作为制图数据时分为：点位数据、线状数据、面积数据、体积数据。地理变量的量表系统：按数据的不同精度程度将它们分成有序排列的四种量表，称为量表系统。定名量表：在研究事物时只使用定性关系、无定量关系的数据，称为定名量表数据。顺序量表：按某种标志将制图物体或现象排序，表现为一种相对的等级，称为顺序量表。只区分事物的相对等级，不能产生数量概念。间隔量表：给顺序量表赋予量的概念，即利用某种单位对顺序增加距离信息，就成了间隔量表。比率量表：一种完整的定量化方法，可描述客体的绝对量。数据源：地图资料；影像资料；统计资料；文字资料地图加工：把来源不同的数据换算成可比的数据将统计数据加工成为派生的制图数据。制图分级是将地理变量加工成为制图数据的一个非常重要的方面，关键是确定临界值。图形数据：用来表示地理物体的位置、形状、大小和分布特征诸方面的信息，又称空间数据。矢量数据—代表地图图形的各离散点平面坐标（x,y）的有序集合。栅格数据—由平面表象对应位置上像元灰度值所组成的矩阵形式的数据就是栅格数据。属性数据：非空间数据，主要包括专题属性和质量描述等数据，表示地理物体的本质特性，是地理实体相互区别的质量准绳。属性数据通常是以特征码的形式出现。 地图符号的实质：“地图语言”，它不仅蕴含个体直接语意信息价值，还有相互联系的语法价值。地图符号的分类：按地图符号表现的制图对象的几何特征：点状符号、线状符号、面状符号。按符号与地图比例尺的关系：依比例尺符号、不依比例尺符号、半依比例尺符号。按符号表示的地理尺度：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（象形符号和透视符号）、线状符号、面状符号、图标符号、文字符号、色域符号。符号的视觉变量：能引起视觉差别的图形和色彩变化因素称为“视觉变量”或“图形变量”。基本的视觉变量：形状（产生符号视觉差异的最主要特征）、尺寸（描述数量特征的最有效变量之一）、方向（是指点状符号或线状、面状符号的构成元素的方向。面状符号本身无方向变化，但内部填充的点、线有方向变化）、明度（符号色彩调子的相对明暗程度）、密度：指在保持符号表面平均明度不变的条件下，改变像素的尺寸和数量、结构（符号内部像素组织方式的变化）、颜色、位置视觉变量能形成的图形知觉效果：1整体感和差异感：整体感，我们观察由一些像素或符号组成的图像时，它们在感觉中是一个独立于另外一些图形的整体。差异感，各部分差异很大，某些图形似乎从整体中突出出来，产生突出的感受。2等级感：尺寸、明度是主要因素，3数量感：尺寸大小是最有效变量。4质量感：形状、颜色（色相）、结构是产生质量差异的最好变量，5动态感：尺寸、明度、方向、密度。箭头是表现动向的习惯用法。6立体感：尺寸、密度、结构、明度、饱和度及位置等因素。制图对象的基本特征标志：定位特征、性质特征、空间结构特征、数量特征、关系特征、时间特征。 普通地图：包括数学要素、地理要素、辅助要素。自然要素主要包括水系、地貌、土质植被等内容。人文要素主要包括独立地物、居民地、交通网、行政境界等内容，一共3+4=7种要素。独立地物：在实地形体较小，无法按比例表示的一些地物，但又具有十分重要的作用，统称为独地物。水系：1海洋要素：海洋要素主要表示海岸、海底地貌，海岸：海水和陆地相互作用，具有一定宽度的海边
《地图的基本要素》教学反思 岛地图上，从高雄到台北，这两座城市的图上直线距离是多长？实地距离又是多长？如何利用图上给出的条件计算出来？以上两个问题的解决过程，都可以让学生通过讨论来完成。这两个问题的设计都是引导学生充分利用地图要素（地图提供的基本直观的信息）。经过思考，讨论读懂地图的内涵，获得更多的隐蔽的信息。由于线段比例尺更加直观，便于理解和使用，所以，在教学中，可以首先让学生利用线段比例尺进行量算。并且，教师要告诉大家用这种方式表现的比例尺，叫线段比例尺。（3）同学们能否利用线段给出的比例尺，计算该地图与它所表现的实地范围相比，缩小了多少倍？这个问题的提出，是要让学生通过对线段比例尺的简单计算活动，理解比例尺的本质特征，就是实地距离缩小的倍数，即缩尺。（4）根据你们所学的数学知识，地图上的比例尺除了这种线段式，还会有什么表示方式？根据学生所掌握的数学知识，在教师的引导下，让学生自己推导和说出比例尺的其他方式：数学（比例）式、文字（表达）式。然后，教师再出示一些比例尺表现形式不同的地图，使学生体验自学成功的喜悦。 2、可以设计下列活动来练习从地图上确定方向：（1）教师提问：“在地球仪上是如何辨别方向的？地图上方向应该如何辨别呢？地图上各种地理事物的空间位置关系又应该如何确定呢？ 岛地图上，从高雄到台北，这两座城市的图上直线距离是多长？实地
距离又是多长？如何利用图上给出的条件计算出来？以上两个问题的解决过程，都可以让学生通过讨论来完成。这两个问题的设计都是引导学生充分利用地图要素（地图提供的基本直观的信息）。经过思考，讨论读懂地图的内涵，获得更多的隐蔽的信息。由于线段比例尺更加直观，便于理解和使用，所以，在教学中，可以首先让学生利用线段比例尺进行量算。并且，教师要告诉大家用这种方式表现的比例尺，叫线段比例尺。（3）同学们能否利用线段给出的比例尺，计算该地图与它所表现的实地范围相比，缩小了多少倍？这个问题的提出，是要让学生通过对线段比例尺的简单计算活动，理解比例尺的本质特征，就是实地距离缩小的倍数，即缩尺。（4）根据你们所学的数学知识，地图上的比例尺除了这种线段式，还会有什么表示方式？根据学生所掌握的数学知识，在教师的引导下，让学生自己推导和说出比例尺的其他方式：数学（比例）式、文字（表达）式。然后，教师再出示一些比例尺表现形式不同的地图，使学生体验自学成功的喜悦。 2、可以设计下列活动来练习从地图上确定方向：（1）教师提问：“在地球仪上是如何辨别方向的？地图上方向应该如何辨别呢？地图上各种地理事物的空间位置关系又应该如何确定呢？ 岛地图上，从高雄到台北，这两座城市的图上直线距离是多长？实地距离又是多长？如何利用图上给出的条件计算出来？以上两个问题的解决过程，都可以让学生通过讨论来完成。这两个问题的设计都是引导学生充分利用地图要素（地图提供的基本直观的信息）。经