1.1 地图的基本特性与定义
1. 基本特性
?地图有一定的数学法则比例尺、地图投影、各种坐标系统就构成了地图的数学法则
?地图使用专门符号?地图必须经过制图综合?地图是地理信息的载体
2. 地图的定义
地图是遵循一定的数学法则，将地理信息通过科学的概括综合，运用符号系统表示在一定的载体上的图形，以传递它们的数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。
3. 地图的作用
（1）认识功能
作为表达空间现象一种主要的图形形式，它的认知功能表现在许多方面：
1可以组成整体、全局的概念，也就是确立地理信息明确的空间位置。2获得物体所具有的定性及定量特征。
3建立地物与地物或现象与现象间的空间关系。
4易于建立正确的空间图像。
（2）模拟功能
模型与它表示的对象具有相似性，模型可以有物质模型与概念模型之分。
（3）信息的载负和传递功能
地图能容纳和贮存的信息量是十分巨大的，是空间信息的理想载体，地图信息由直接信息和间接信息两部分组成
直接信息是地图上表示的地理信息，如道路、河流网、居民点等用图形符号直接表示；间接信息是经过分析解译而获得有关现象或物体规律的信息。
4.地图的应用
（1）.经济建设
自然资源调查和开发需要精度高、现势性强的地图作为必要的工具。工矿、交通、水利等基本建设，从选址、选线、勘测设计到工程施工，都离不开地图。城市规划、居民地布局、地籍管理等需要以比例尺较大的平面地图作为基础图件。农业方面的应用十分广泛，荒地开垦、沙漠治理、旱地灌溉、水土保持、防洪排涝、盐碱地改良、大规模的改造自然工程都离不开地图。
（2）.科学研究
进行科学研究时，一方面需要选用各种适宜的比例尺的地图作为地理底图，通过野外工作及室内地图分析，研究各种要素的分布规律、动态变化及相互联系，得到重要的研究结论，综合评价或作出预测预报。另一方面又把地图作为一种重要及独立的成果表达形式。（3）.国防建设
地图对军事活动的作用是不言而喻的，从各兵种、军种的首脑机关决策战略方针，中级指挥员制定战役计划，基层指挥员指挥具体的战斗行动，都无法离开地图。
（4）.政治活动、文化教育、日常生活
地图具有鲜明的政治性及法律效力。地图是进行思想政治教育的有力工具。在教学活动中，特别是地理教学中地图更是绝不可忽视的重要教学手段。在日常生活中，也都离不开地图，需要运用一定的地图知识。
5.地图的分类
（1）按内容分类
A普通地图
1地形图：比例尺大于1:100万的普通地图。其中1:5000、1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万比例尺的地形图称为国家基本比例尺地形图。
2地理图：比例尺小于1:100万的普通地图。常见的有1:250万1:400万1:800万1:1000万等
B专题地图：是突出地表示一种或几种要素或集中表示某个主题内容的地图。
普通地图是表示自然地理和社会经济一般特征的地图，它并不偏重某个要素。主要表示水文、地形、土质植被、交通网、居民点和境界线七大要素。普通地图按内容的概括程度，区域及图幅的划分状况等分为地形图和地理图。
专题地图是着重表示一种或几种主体要素及它们之间互相关系的地图。
（2）. 按比例尺分类
大比例尺地图
包括比例尺大于或等于1：10万的地图。
中比例尺地图
包括比例尺小于1：10万至1：100万的地图。
小比例尺地图
小于1：100万的地图。
（3）按区域分类
星球图，地球图
世界图，大洲图,大洋图,半球图
国家图，次级行政区图等
局部区域图: 海域图，区域图等
（4）按地图的视觉化状况分类
有实地图与虚地图。实地图是空间数据可视化的地图，包括纸介质和屏幕地图。它是将地图信息经过抽象和符号化以后在指定的载体上形成的。虚地图指存贮于人脑或电脑中的地图，前者即为“心象地图”后者即为“数字地图”。实地图和虚地图可以相互转换，如屏幕地图与存贮在磁带上的数字地图。
（5）按地图的瞬时状态分类
可有静态地图和动态地图。静态地图它所表示的内容都是被固化的。以静态地图来反映动态事物，可以借助于地图符号的变化或同一现象、不同时相静态地图的对比来实现。动态地图是连续快速呈现的一组反映随时间变化的地图，只能在屏幕上以播放的形式实现。
（6）按地图维数分类
可有平面图形及立体图形。在三维地图基础上利用虚拟现实技术，通过头盔，数据手套等工具，形成了一种称为“可进入”地图的新品种，使用者能产生亲临其境的感觉。
（7）按其他指标分类
按用途：教学地图、文化地图、军用地图等。
按语言种类：汉语地图、外文地图、少数民族语言地图等。
按出版使用方式：桌图、挂图、屏幕地图、地图集。
按感受方式：线划地图、数字地图、影像地图、触觉地图、多媒体地图等。
按历史年代：分为古代地图、近代地图、现代地图。
§2 地形图的内容和用途
一、地形图的基本内容
主要包括数学要素、自然地理要素、社会经济要素、整饰要素四部分。
(一)、数学要素
1.经纬线（地理坐标网）:地形图将地球上的经纬线转到平面上，从而构成一定经纬度间隔表示的经纬线，用来确定地球表面上任一点的地理坐标。
2.平面直角坐标网：由纵横坐标线构成的，纵坐标线平行于投影带的中央经线，横坐标线平行于赤道。
3.测量控制点：指地形图上的三角点、埋石点、水准点等。
4.比例尺：是地形图缩小的比率。
(二)、自然地理要素
1.水系:江、河、湖、海、水库、运河、沟渠、井、泉等。
2.地貌：平原、丘陵、山地、冰川、盆地、沙漠及变形地貌等。
3.土质植被：森林、灌木林、草地、沼泽地、沙砾地、盐碱地等。
(三)、社会经济要素
1.居民点:城市、集镇、独立住房、工厂、学校以及农林牧渔场等。
2.道路：铁路、公路、大车路、乡村路、小路等。
3.境界：国界、省界（直辖市、自治区）、市界自治洲、直辖市界、地区界、县界，自治县、旗、乡界等。
4.独立地物：纪念碑、水塔等。
5.管线：通信线、电力线、管道等。
(四)、注记整饰要素
指图廓内（名称注记；数字注记；说明注记）、图廓间（经纬度、坐标网注记；境界线界端注记）、图廓外（图名、图号、省市县属注记；测图日期、成图方法；坐标系、高程系、等高距；测绘机关、接图表、数字比例尺）的各种注记和图形。
二、地形图的用途
1.根据地形图的实地定向，结合地形图进行踏勘，调查研究，了
解情况。
2.在地形图上了解地面上交通、建筑物、水渠、植被和地貌的分布情况，以便确定改造利用措施。
3.在地形图上量算坡度、距离、面积、体积和容积等。
4.利用地形图选择水库库址，确定水库汇水面积。
5.在地形图上截取各种线路和方向的纵横面图。
6.利用地形图做底图，编制各种专题地图。
7.大比例尺地形图可以通过缩放成为另一种比例尺地形图。
§3 大比例尺地形图的成图过程
地形图是测绘工作最后的重要成果之一，大比例尺地形图是根据控制测量成果，经过清绘或刻绘，最后经制版而成的。
一、传统技术编制地图
用传统技术编制地图分为四个阶段：地图设计，原图编绘，出版准备，地图印刷。
（一）地图设计阶段
基本内容包括：确定地图的用途和地图的使用对象，收集并分析评价制图资料，研究制图区域的地理特征，选择地图内容和比例尺，确定表示方法、制图综合原则并选择制图工艺，最后编写地图的设计文件。
（二）原图编绘阶段
这一阶段的工作包括：建立数字基础，转绘地图内容，在编绘用底图上实施制图综合和图形描绘，最终获得编绘原图。当然，
这些工作都是在地图设计书的指导下进行的。
（三）地图的出版准备
由于地图的编绘原图是多色手工描绘的，描绘时强调的是图形的科学质量，并不着意于线划质量，这种原图不适合直接用于出版印刷，为此需要根据编绘原图制作出线划水平高，适于照相、晒版用的出版原图及相应的分色参考图。这个介于原图编绘与地图印刷之间的阶段，由于其工作是为地图的出版印刷作准备，故称为出版准备阶段。
四）地图印刷
地图印刷的目的是通过印刷的方法向地图读者提供大量复制的印刷地图。在常规制图的条件下，印刷厂在接到出版原图后，需根据其类型制订制印工艺方案，这包括照相、翻版、分色、制版、打样、修版到印刷等工序。地图印刷使用单色或多色平版印刷机来完成。
二、计算机地图制图的基本过程
利用计算机及由计算机控制的输入、输出设备作为主要的制图工具，通过数据技术和数字处理方法实现的地图制图称为计算机地图制图
§3 大比例尺地形图的成图过程。
（一）地图设计。
根据地图的用途确定地图的制图资料和比例尺、地图内容和表示方法等。资料选择除考虑其内容外，还要顾及数字化的方法，
并进行数字化的准备工作，例如确定要素的分层、分色；根据地图的用途和特点，选定制图软件及需要进一步研究开发的内容，最后仍然是写出地图的设计书。
（二）数据输入。
这是获取数据的阶段，要将资料的图形图像转换为数字，以便由计算机存储、识别和处理。当前使用的数字化方法基本上是两种，第一是以联机方式用手扶跟踪的方法进行数字化；第二是自动扫描的方法。两种方式各有其优缺点。由于两种输入方式获得的数据可以相互转换，扫描方式正越来越多地受到注意。制图用的统计数据可直接用键盘输入计算机。制图资料经过数字化以后，建立数据库，供计算机处理和应用。
（三）数据处理。
计算机制图的过程先是由图形变成数字（数字化），在数据库的控制下，要对数据进行处理（按制图要求对图形进行改变），再把数字转换为图形（图形输出）。数据处理是在输入与输出之间的这个阶段，包括数据的检索、更新、选取、变换等，这些工作都是制图人员调用程序来实现的。
（四）图形输出。
制图数据经过计算机处理以后，变成了绘图机可认识的信息，以驱动绘图机输出图形。
第 2章绘图材料、工具、仪器
§1 绘图材料
1.绘图纸：描绘地图的用纸应质地坚韧、细密、伸缩性小，色白且不渗水。
2.透明纸：也称映绘纸或描绘纸。
3.聚纸薄膜：是一种透明的塑料片基，用于绘图的薄膜有厚度为0.05~0.12mm多种类型。
4.绘图铅笔和橡皮：铅笔有软铅和硬铅之分；橡皮有软、硬及沙质之分。
５.墨：描绘地形图的墨应为色泽乌润，经久不褪色，含胶量适宜，不渗散。
６.直尺、三角板、三棱尺和曲线板：
检查每条边是否成一直线。三棱尺又称比例尺，是在地形图上以一定比例尺量取长度的专用尺。曲线板是用来在图上依托描绘各种曲线的模板。
７.玻璃棒：靠玻璃棒着墨不易弄污图纸，并可借助其的滚动画平行直线。
８.水孟、海绵和擦笔布：擦洗仪器。
9.修图工具：用于清除图面上被沾污的或画错部分墨迹的工具。
10.点线符号标准表：用以检查绘图中点、线、圆等规格是否标准。§2 绘图小钢笔的检查、修磨及使用
绘图小钢笔，又称小钢笔或小笔尖，由笔杆和笔尖组成。它不同于一般的钢笔和自来水笔，它的笔头较小，钢片薄，笔端尖锐，可绘纤细
的线条。
小钢笔是绘制地形图的主要工具之一，凡是不能用绘图仪器或其它方法（如剪贴）来绘出的线划、符号及文字数字等，都需要使用小钢笔进行描绘。
一、绘图小钢笔的检修
（一）小笔尖的检定
一支合格的绘图小笔尖应该是：钢质坚硬、富有弹性；防腐、耐磨；两钢片长短一致，厚薄均匀，形状对称，严格靠拢，不前后错开，笔缝不松不紧，笔头圆润。
绘图笔尖常见毛病有五种：两钢片长短不一、两钢片宽窄不一、两钢片太宽、尖端不靠拢、两钢片前后错开。
（二）绘图小笔尖的修磨
1.磨齐
2.修磨两侧
3.调试笔形
4.打光去棱
（三）绘图小钢笔的保养
二、绘图小钢笔的使用
（一）握笔姿势
（二）运笔方法
1.落笔：要轻而慢。
2.运笔：注意保持用力均匀，速度一致。
3.提笔：运笔到线条末端，稍稍停顿一下，然后垂直上提。
（三）绘图小钢笔的练习
1.绘短直线
2.线段的衔接
3.训练目估能力
4.绘曲线
三、绘图小钢笔在绘图训练中应注意的问题：
1.注意保持图面整洁，切勿把墨污染图面；绘图用具要保存好。
2.线划位置应以底图的线划为准，不得任意移位，以保证地形图的精确性。
3.绘制地形图对线条粗细有明确规定，应按标准绘制。
直线笔，又称鸭嘴笔或乌嘴笔，是绘地形图上较长的直线的主要工具。
一、直线笔的检修
（一）直线笔的检定
一支良好的直线笔应该是：笔头的钢质好、富有弹性；两片长短、宽窄、形状完全一致；片尖呈半椭圆形或方形，两片合拢后笔尖与纸面接触为一点，两乌口片片尖的刃口要很薄，能绘出粗细均匀、光滑、实在的0.1mm细线条。
（二）直线笔的修磨
1.磨窄
2.磨齐
3.磨薄
4.打光
（三）直线笔的保养
二、直线笔的使用
（一）握笔姿势
（二）运笔方法
1.落笔。
2.运笔。
3.提笔。
（三）注意事项
曲线笔是绘画各种曲线的良好工具，由于笔头自由回转又称为回转笔。曲线笔可分为单曲线笔和双曲线笔两种。
一、单曲线笔
（一）单曲线笔的检修
单曲线笔的主要要求是：笔头钢质坚硬、富有弹性；笔轴直且在套管中能自由灵活地旋转，笔头的椭圆长轴与笔轴平行，笔尖与笔轴的距离d为２～４mm，两钢片必须等齐、等宽、等薄。
（二）单曲线笔的修磨
1.整形
2.磨齐
3.磨薄
4.打光
（三）曲线笔的保养
（四）、单曲线笔的练习
（一）握笔姿势
（二）运笔方法
1.落笔。
2.运笔。
3.提笔。
二、双曲线笔
（一）双曲线笔的检修
双曲线笔是用来绘平行曲线的，要求是：笔头钢质坚硬、富有弹性；笔轴直且在套管中能自由灵活地旋转，笔头的椭圆长轴与笔轴平行，笔尖与笔轴的距离d为２～４mm，两钢片必须等齐、等宽、等薄；还要求两笔头对称于笔轴，并向中间收拢，笔杆垂直时，两个笔头的四个钢片都同样接触纸面，笔头尖端的底线略比单曲线笔宽。（二）双曲线笔的修磨
（三）双曲线笔的练习
第三章制图字体与图上注记的布置
第一节、制图字体的作用与分类
地形图上各种要素除用线划、符号、颜色表示外，还需要用文字和数字来说明各种要素的名称、种类、性质和数量，这种在地形图上起说明作用的文字和数字称为注记。注记所用的字体谓之制图字体。
注记是地形图中的基本内容之一，没有注记的地形图只能表示地区的自然地理要素和社会经济要素的空间一般概念。有了注记才能具体、明确地显示地形图上各要素的名称、特征及其空间分布，联系、变化和发展。
地形图上注记所常用的制图字体分类：
1.汉字：等线体、宋体、仿宋体和新魏体。
2.数字和拼音字母有：等线体和书版体（也称正楷体或印刷体)
制图字体可分成两大类:印刷体和手写体,
印刷体:宋体、等线体和书版体数字和拼音字母
手写体：仿宋体、隶体、新魏体、手写数字和拼音字母。
第二节、汉字结构
应遵循的原则：
一、平衡稳定
1.对于字形左右对称的字，应保持其对称性。
2.左右平衡。
3.对于上下相同部首组合的字，宜上小下大。
4.对于部首组合型的字，应使各部首的重心达到稳定的统一。
（1）左右组合的字，左右部首的重心应在同一横平线上。
（2）对上下组合的字或是独体字，其笔划分布，宜上紧下松，使重心落在字格的视觉中心。（3）对复杂组合的字，各部首重心的分布也应符合平衡的原则
二、布白均匀
1.平行或接近平行的笔划，间隔宜均匀。
2.部首间的分割比例要恰当，使疏密大体上均匀。
三、参差有变
1.部首间笔划能交错的，应互相穿插避让。
2.几个部首组成的字，应保持部首间一定的疏密对比，笔划多的部首稍密些，而少的部首略疏些。
3.对重复的笔划应有所变化。
应遵循的原则：
四、满格、缩格、出格
1.主要笔划的一端或两端应顶至字格边，次要的笔划的一端或两端一般不能顶格。
2.对于与字格边平行的外围笔划，应酌情平行内移。
3.某些字习惯上应有较大的缩格。
4.某些字，特别是呈三角形和菱形的字，其撇、捺、点、钩等笔划的笔端如与字格边相接，可稍出格。
第三节、等线体
等线体字造型简单、朴素，是地形图注记中采用最多的一种字体。根
据等线体字笔划的粗不同，分为粗等线体，中等线体和细等线体三种。粗等线字给人以庄严夺目、稳重的感觉，中等线字笔划匀称，细等线体清晰明快，它们分别用于大、中、小三级注记。
一、特征：1.宋体骨架2.笔划等粗3.横平竖直4.笔端统一
二、基本笔划
1.横
2.竖
3.竖撇
4.斜撇
5.平撇
6.斜捺
7.平捺 8.顿点 9.右斜点
10. 左斜点 11. 挑点 12.挑
13.竖钩 14.左弯钩 15.右弯钩
16.竖平钩 17.折弯钩 18.折平钩
三、等线体书写方法(主要指小笔尖书写)
（一）书写步骤：1.打字格2.作骨架3.起字稿4.着墨
（二）笔顺：
1.靠尺子或玻璃棒绘写的横划，常先一气划成，以提高书写速度。
2.平行的笔划，常先两旁后中间，以便均匀内插。
3.对于有外框的字，先关后进，易于掌握好布局。
4.先写控制笔划，再写其它笔划，
（三）视觉处理：
1.笔划粗细的调整。
（1）同样粗的笔划，看起来竖划细于横划，因此可横划略细，竖划略粗。
（2）笔划较少的字略粗，笔划较多的字略细。
（3）平行笔划较多时，外档宜粗，内档宜细。
2.笔划形态的修饰。
（1）等粗笔划两端为加粗，棱角稍加夸张。
（2）有些字左右有长竖或竖钩，此种笔划宜稍加粗，并适当张开，可增加稳定性。
第四节、宋体
宋体字又称老宋体，字体端正，笔划严谨挺拔，横细竖粗适当，是当前最常用的印刷字体。
一、特征
1.字形方正
2. 横平竖直
3.横细竖粗
4.棱角明显
二、基本笔划
1.横
2.竖
3.竖撇
4.斜撇
5.平撇
6.斜捺
7.平捺 8.顿点 9.右斜点
10. 左斜点 11. 挑点 12.挑
13.竖钩 14.左弯钩 15.右弯钩
16.竖平钩 17.折弯钩 18.折平钩
三、宋体字书写方法：1.粗细要统一2. 棱角不要过大
第五节、仿宋体
一、特征：1.横斜竖直2. 笔锋显露3.宋体结构4.粗细一致5.楷书笔法6.清秀挺拔
二、基本笔划
1.横
2.竖
3.竖撇
4.斜撇
5.平撇
6.斜捺
7.平捺 8.顿点 9.右斜点
10. 左斜点 11. 挑点 12.挑
13.竖钩 14.左弯钩 15.右弯钩
16.竖平钩 17.折弯钩 18.折平钩
三、仿宋体字书写方法
用绘图小笔尖徒手写仿宋体字的运笔方法:
1.起笔为横划型的笔划
2. 起笔为竖划型的笔划
3.钩划倒插
4.加棱笔划
第六节、隶体
一、特点1.字型扁方2.蚕头雁尾3.蚕不二设4.雁不双飞
5.一波三折
6.外方内圆
7.重浊轻清
8.斩钉截铁
二、基本笔划
三、隶体字的笔划
1.握笔要紧
2.笔走中锋
3.折笔藏锋
4.蘸墨饱满
5.笔不修描
第七节、新魏体
新魏体字笔力刚健挺拔，结构严谨细致，形态端庄大方，一般用于图名、国名和较大区域名称注记。
一、基本笔划
特点：1.直中有波2.外方内圆3. 笔端均有顿角或笔锋
二、运笔要领：1.逆锋起笔2.边锋顿角3. 勾折转笔4.中锋行笔5.提笔出锋
第八节、变形体
变形字是将正方形的汉字变化字格,使其成为长方、扁方或倾斜等不同的字形，此种变形不变体的字称为变形字。
一、宋体变形字
（一）长宋体字
长宋体字其字格为长方形，字格的高和宽的比一般为3：2。字大以高为标准。
（二）扁宋体字(一般用于图廓外整饰部分)
扁宋体字的字格高和宽的比一般为2：3。字大以字宽为标准。（三）左右斜宋体字(在大比例尺地形图上用于水系名称注记) 其字的字格是高、宽相等的平行四边形。横边水平、纵边向左倾斜75或60度角。字大以字宽为标准。
二、等线体变形字
（一）长、扁等线体字
长等线体字在大比例尺地形图上，用于山名注记；扁等线体字用于群岛的名称和图廓外整饰的部分注记。
（二）左、右斜等线体字
其在大比例尺地形图上，亦用于水系名称注记。
（三）耸肩等线体字
其用于山脉、山岭名称注记。
三、变形字的书写方法
主要注意点：
（1）横竖笔划一定要与变形后的字格上下边和左右边分别平行。（2）长方字中，竖划略细（与正方形比较）。扁方中，横划略细。（3）撇捺的弯曲要适当，高低要对称。
（4）其它笔划随字格变形而作相应变化。
第九节、阿拉伯数字
地形图上常用的阿拉伯数字有等线体和书版体两种，每种又可分为直立、倾斜两种。
一、等线体
在地形图中常用的有三种等线体。笔划粗约为字高的1/7~1/10。正等线体的高度之比约为5：3，中等线体为3：2，长等线体为7：3。相比之下，长等线体数字最狭长，笔划最粗，有耸立感，常用于重要的山峰或制高点高程注记，也可用于图幅编号。中等线体数字笔划明晰，字形比较宽，所占面积较大，一般不用于图内，只用于图廓间或图廓外一些数字说明注记，如经纬度注记等。正等线体数字应用最广，一般高程和数量说明均用之。
二、书版体
书版体是一种基本的印刷体，书刊印刷中应用最多，在图上使用的有直立和右斜两种。书版体的高度之比约为5：3，右斜体的字格为一平行四边形，其竖边向右与横边约成75度。