第一部分专业基础知识一、地图制图（一）地图的基本知识1、掌握地图的定义和基本特征地图是按照一定的数学法则、运用制图综合理论、应用地图符号系统，将地球表面缩绘于平面上，以达到反映各种自然和社会现象的空间分布、组合、联系、变化和发展的图件。
四个基本特征：数学法则、地图概括、符号系统、地理信息载体。
2、掌握地图的基本功能地图功能定义：地图效能与作用的抽象概括。
包括信息传输功能、信息载负功能、模拟功能与认知功能等。
地图信息传输功能：地图是空间信息的图形传递形式，是信息传输工具之一。
编图者须充分掌握原始信息，研究制图对象，结合用图要求，合理使用地图语言，将信息准确地传递给用图者。
用图者须熟悉地图语言，深入阅读分析地图信息，形成对制图对象正确而深刻的认识。
地图信息载负功能：地图是信息的载体，可容纳大量信息。
地图模拟功能：地图作为再现客观世界的形象符号模型，不仅能反映制图对象空间结构特征，还可反映时间系列的变化，并可根据需要，通过建立数学模式、图形数字化与数字模型，经计算机处理完成各种评价、预测、规划与决策。
地图认识功能：包括通过图解分析可获取制图对象空间结构与时间过程变化的认识；通过地图量算分析可获得制图对象的各种数量指标；通过数理统计分析可获得制图对象的各种变量及其变化规律；通过地图上相应要素的对比分析可认识各现象之间的相互联系；通过不同时期地图的对比分析，可认识制图对象的演变和发展。
发挥地图认识功能，就要充分发挥地图在分析规律、综合评价、预测预报、决策对策、规划设计、指挥管理中的作用。
3、掌握地图的分类地图分类是根据地图某些特点与指标对其进行归并与区分。
可按多种标准与方法分类，如地图比例尺、制图范围、地图内容、地图用途、地图形式等。
地图比例尺决定地图内容表示的详细程度和地图量测精度。
如按比例尺可分为大比例尺地图（大于1：10万）、中比例尺地图（1：10万～1：100万）、小比例尺地图（小于1：100万）。
按制图区域范围（自然区与行政区）分为全球地图、半球地图（东半球、西半球地图）、大洲地图（如亚洲地图、欧洲地图等）、大洋地图（如太平洋地图、大西洋地图等）、自然区域地图（以高原、平原、盆地、流域等为范围，如青藏高原地图、四川盆地地图、黄河流域地图等）和世界地图、国家地图、省（区）地图、县地图等。
按地图内容可分为普通地图和专题地图两大类，前者又分为地形图和普通地理图。
后者分为自然地图和社会经济地图（人文地图），必要时还可分出介于上述二者之间的环境地图。
自然地图包括地质、地球物理、地貌、气候、陆地水文、海洋、土壤、植被、动物等部门专题地图，每一部门还可细分若干图种；社会经济地图包括人口、政区、工业、农业、交通运输、财经贸易、文化、历史等部门专题地图，每一部分也可细分为若干图种；环境地图包括环境污染与环境保护、自然灾害、疾病与医疗地理等部门专题地图。
按用途可分为通用地图与专用地图，专用地图包括航空图、宇航图。
航海图、交通图、旅游图、教学图等。
按地图形式分为单幅地图、系列地图、地图集。
按使用方式分为挂图与桌面图等。
此外还有其他形式的触觉地图（盲人地图）、立体地图、发光地图、数字地图、屏幕地图、塑料地图、地球仪等。
（二）熟悉地图的地理要素的内容地图地理要素是地图上最基本的地理内容。
是具有位置、分布特点和相互关系的地理实体，是普通地图上的基本要素。
包括水体、地貌、土质和植被等自然要素和居民地、交通网、政治行政界线、工农业设施和文化遗迹等社会经济要素。
水体有江、河、湖、海等；地貌有各类平原、山地、丘陵及各种特殊地貌；土质植被有沙漠、森林、灌丛、草地、沼泽等。
居民地包括城市、集镇、乡村等；交通网包括铁路、公路、航运等及机场、车站、港口等附属建筑。
它们在地图上的详细程度、精度、完备性主要取决于地图比例尺，比例尺愈大，表示地理要素愈详细，随着比例尺的缩小，内容概括程度也相应增加。
此外，地图性质和用途不同，地理要素内容也有很大差别。
如政区图一般强调行政区划界线和各级政治中心：旅游地图强调风景点、游览区及旅游服务设施。
地图三要素构成地图的基本内容，叫做地图要素。
它包括数学要素、地理要素和整饰要素（亦称辅助要素），所以又通称地图“三要素”。
（1）数学要素指构成地图的数学基础。
例如地图投影、比例尺、控制点、坐标网、高程系、地图分幅等。
这些内容是决定地图图幅范围、位置，以及控制其它内容的基础。
它保证地图的精确性，作为在图上量取点位、高程、长度、面积的可靠依据，在大范围内保证多幅图的拼接使用。
数学要素，对军事和经济建设都是不可缺少的内容。
（2）地理要素是指地图上表示的具有地理位置、分布特点的自然现象和社会现象。
因此，又可分为自然要素（如水文、地貌、土质、植被）和社会经济要素（如居民地、交通线、行政境界等）。
（3）整饰要素主要指便于读图和用图的某些内容。
例如：图名、图号、图例和地图资料说明，以及图内各种文字、数字注记等。
（三）地图符号定义：表示地图要素的空间位置、质量和数量特征的特定图形记号或文字。
1、了解基本图形变量定义：人的视觉可以区分的形状、尺寸、方向、色彩、亮度、密度等基本图形元素。
地图上能引起视觉变化的基本图形、色彩因素称为视觉变量，也叫图形变量。
视觉变量是构成地图符号的基本元素。
1967年法国贝尔廷领导的图形实验室经过多年的探讨，提出图形外观的差别是改变了形状、尺寸、方向、两度、色彩和密度的结果，称为视觉变量。
近30年来，许多学者在肯定了他的视觉变量理论的同时，提出了多种构成图形要素的方案。
我们认为，视觉变量是构成图形的基本要素，它包括：形状、尺寸、方向、颜色、网纹五个方面。
在细分时，颜色的三个特性可以理解为独立的视觉变量，而网纹中的三种组合，也分别具备视觉变量的特征。
1形状变量是视觉上能够区别开来的几何单体。
对于点状符号来说，符号本身就体现了形状的变量。
形状变量在线状符号中是一个个形状变量的连续，在面状符号中是一排排形状的连续，而不是整线段或整个面积同属一个形状变量。
2尺寸变形是组成不同形状的符号在量度上的变量。
衡量尺寸变量要从几何面的直径、长、宽、高和多边形的面积作比较。
3方向变量适用于长形或线状的符号。
所谓方向变化是对图幅的坐标系而言，在整幅图中必须和地理坐标的经线或直角坐标线成同一的交角才不致混乱。
4颜色变量是最活跃的一种视觉变量。
颜色包括颜色和非颜色，颜色具有色相、亮度、彩度三种特性，而非颜色却只有亮度特性。
颜色的三种特性对制图来说各有作用，因而也可以各自成为一种视觉变量。
5网纹变量指在一个符号或面积内部对线条或图形记号的重复交替使用。
网纹有许多种，可归纳为线划网纹、点状网纹和混合网纹。
就网纹的组合来说，主要表现在方向、纹理和排列上，并且以整体特征被感受。
网纹的纹理变量由间距相等的点或平行线段组成，线段可以是虚线、实线或波纹线。
点状纹理也称晕点，线状纹理也称晕线。
网纹的排列变量由规则或不规则、抽象或象形的形状所组成。
2、掌握地图符号分类1.按符号的空间分布情况有四种类型：点位分布、线状分布、面积分布、体积分布。
点位分布可以表现为：存在于一个独立位置的事物、离散的空间现象、一个测量控制点、一座城市等，代表一个地区的国民经济统计图形，也算做点位分布。
因此，点状符号在地图上算作是一个定位点。
线状分布指存在于空间的有序现象，如河流、河堤、道路、运输线，他们可能扩散成一个宽带，以具有相对长度和路线为主要特征。
因此线状符号在地图上是一个线段。
面积分布指事物的占有范围、连续的空间现象。
因此面状符号在地图上是一块图斑。
体积分布可以推想为从某一基准面向上下延伸的空间体，例如人口或一座城市，可以表示具有体积量度特征的有形实物或概念产物，这些空间现象可以构成一个光滑曲面。
因此体积符号在地图上可以表现为点状、线状、面状三维模型。
2.按符号图形的构图特征（1）几何符号基本几何图形构成的较为简单的符号形状特征：规则和不规则符号尺寸：分级和比率结构变化特征：组合结构和扩张结构（2）象形符号（3）文字符号3.按对地图比例尺的依存关系上分地图符号可分为比例符号、半比例符号、非比例符号。
4.按符号表示的地理尺度分- 定性符号- 等级符号- 定量符号3、熟悉地图符号设计的方法地图主要是通过图形符号来传递信息的。
地图符号的设计质量将直接影响到地图信息的传递效果。
设计地图符号，除优先考虑地图内容各要素分类、分级的要求外，还应着重顾及构成地图符号的六个图形变量，即：形状、尺寸、方向、亮度、密度和色彩。
其中，尤以图形的形状、尺寸和色彩最为重要，被传统的地图符号理论称为地图符号的三个基本要素。
符号的形状：从图形角度出发，应使设计的符号图案化和系统化，并充分考虑到绘图和制图工艺的技术要求。
符号的尺寸：设计符号尺寸大小时，必须注意它的地图用途、比例尺、制图区域特点和读图条件等方面的联系，此外，要注意应与目视分辨能力、绘（刻）图和印刷技术能力相适应。
符号的色彩：在地图符号设计上使用色彩可以简化地图符号的图形差别，减少符号的数量，加强地图各要素分类分级的概念，有利于提高地图的表现力。
在色彩设计中，要注意以下主要原则：正确利用色彩的象征意义，符合地图的主题及内容，顾及印刷和经济效果。
（四）地图分幅和编号；1、掌握地图分幅和编号的方法与原则；分幅：地图有两种基本的分幅形式，即矩形分幅和按经纬线分幅。
矩形分幅：按矩形分幅时，相邻图幅以直线划分，每个图幅均为矩形。
矩形分幅可分为拼接的和不拼接的。
拼接使用的矩形分幅是指相邻图幅有共同的内图廓线，使用时可按其共用边拼接起来。
墙上的大型挂图和工程用的大比例尺地形图等大多采用这种分幅形式；不拼接的矩形分幅是指图幅之间没有共用边的，每个图幅都有各自的制图主区，各分幅图之间有一定重叠，有时还可以根据主区的大小变更地图的比例尺。
地图集中的分区地图通常是这样分幅的。
按经纬线分幅：按经纬线分幅时，相邻图幅按经纬线进行划分，每个图幅一般为梯形。
故又称梯形分幅。
它是当前世界各国地形图和大区域的中、小比例尺分幅地图所采用的主要分幅形式。
我国的基本比例尺地形图就是以国际的1：100万地图为基础，按经纬线分幅的。
地图编号的基本方法多幅地图中的每一幅图必须用一个特定的号码来标志，称为地图编号。
常用的地图编号方法有行列式编号法、自然序数编号法、行列-自然序数编号法等。
我国的1：50万、1：25万、1：10万各比例尺地形图的原编号就是采用这种形式。
2、熟悉国家基本比例尺地图的分幅与编号。
我国基本比例尺地形图的分幅与编号系统多次改变，情况复杂，其演变过程大致分为四个阶段，1969年以前（第一阶段）我国基本比例尺地形图的分幅与编号完全是套用苏联的分幅与编号系统和方法留在1969-1973年期间（二阶段），其分幅与编号系统和方法不变，只是对图幅代号作了大量改动；在1974-1989年期间（三阶段），对原分幅与编号系统作了个别调整，对于图幅代号重新作了改动，但编号方法不变；1992年以后（四阶段），开始实施直接在1：100万图幅基础上进行分幅，按行列式编号的全新方案。
