第二章地球体与地图投影(2)

地图与地图投影_遥感的概念和基本工作原理_遥感图像在地图中的作用-高中地理知识点·高中地理地图和遥感一、地图与地图投影地图投影的概念在地球球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法。

图投影的意义（1）若不使用地图投影，可用地球仪直接模拟地球，但不细致，不精确，使用不方便，不能满足所有社会需求。

应用上需要把客观世界表现在有限的平面上。

（2）地球表面为不可展曲面，随意展成平面，必然产生无规律变形，因此必须建立科学的投影关系，控制变形和误差。

（3）地图投影尽管不能避免误差，但可求其误差规律，可根据需要，选择适宜的投影方式。

地图投影的变形（1）地图投影变形设想光源的远近对经纬网的影响光源置于球心，纬线间距自极点至赤道由内向外不断拉伸，投影后赤道在无穷远处光源置于无穷远，纬线间距自极点至赤道由内向外不断压缩，赤道附近趋零，纬线被赤道圈围光源置于球心外有限距离，光线弯曲——等距数学函数法，纬线间距不变，投影后赤道半径为子午面上极点至赤道的距离光源置于球心外有限距离，光线弯曲——等积数学函数法，面积不变，纬线间距自极点至赤道由内向外逐步压缩，投影后两纬圈之间的纬度带的面积保持不变几种不同投影的经纬线形式（2）变形椭圆定义：球面上的微小圆，投影后变为椭圆（特殊情况下为圆），这种椭圆叫变形椭圆。

证明椭圆过程地图投影的分类（1）按变形性质分类a.等角投影（正形投影）定义：投影图上没有角度变形，即ω=0的投影。

数学式：a=b形椭圆：为圆，它表明在等角投影中，任一点上的长度比不随方向的改变而改变。

用途：局部图形与实地相似。

航海图、洋流图、风向图等。

b.等积投影定义：没有面积变形，即面积比等于1的投影。

数学式：左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910m左右，从而，可及时获取大范围的信息。

（2）获取信息的速度快，周期短。

由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。

地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念地球椭球体(Ellipsoid)众所周知我们的地球表面是一个凸凹不平的表面，而对于地球测量而言，地表是一个无法用数学公式表达的曲面，这样的曲面不能作为测量和制图的基准面。

假想一个扁率极小的椭圆，绕大地球体短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体。

地球椭球体表面是一个规则的数学表面，可以用数学公式表达，所以在测量和制图中就用它替代地球的自然表面。

因此就有了地球椭球体的概念。

地球椭球体有长半径和短半径之分，长半径(a)即赤道半径，短半径(b)即极半径。

f=（a-b）/a为椭球体的扁率，表示椭球体的扁平程度。

由此可见，地球椭球体的形状和大小取决于a、b、f 。

因此，a、b、f被称为地球椭球体的三要素。

对地球椭球体而言，其围绕旋转的轴叫地轴。

地轴的北端称为地球的北极，南端称为南极；过地心与地轴垂直的平面与椭球面的交线是一个圆，这就是地球的赤道；过英国格林威治天文台旧址和地轴的平面与椭球面的交线称为本初子午线。

以地球的北极、南极、赤道和本初子午线等作为基本要素，即可构成地球椭球面的地理坐标系统(A geographic coordinate system (GCS) uses a threedimensional spherical surface to define locations on the earth.A GCS includes an angular unit of measure, a prime meridian,and a datum (based on a spheroid).)。

可以看出地理坐标系统是球面坐标系统，以经度/维度（通常以十进制度或度分秒(DMS)的形式）来表示地面点位的位置。

地理坐标系统以本初子午线为基准（向东，向西各分了1800）之东为东经其值为正，之西为西经其值为负；以赤道为基准（向南、向北各分了900）之北为北纬其值为正，之南为南纬其值为负。

新编地图学教程作业第一章导论1为什么说在现代，地图的功能已经漂移了？答：地图从最初的信息获取功能逐步推移到信息存储的功能，进化到信息检索功能，移向分析、模拟、设计预测的功能。

2比较纸质地图和电子地图的异同。

答：同：都具有地图的基本特征：遵循特定的数学法则，具有完整的符号系统，并经过地图概括的地理信息载体。

异：通常我们所看到的地图是以纸张、布或其他可见真实大小的物体为载体的，地图内容是绘制或印制在这些载体上。

而电子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。

电子地图上可以表示的信息量远远大于普通地图，如公路在普通地图上用线划来表示位置，线的形状、宽度、颜色等不同符号表示公路的等级及其他信息。

3为什么说地图学已进入地球空间信息科学的范畴？答：信息科学是指以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机等技术为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性学科。

20 世纪70 年代以后的30 年, 是地图学从理论到方法和技术都获得飞速发展的时期, 特别是地图制图技术取得了重大突破。

计算机制图已广泛应用于各类地图生产, 多媒体电子地图集与互联网地图集迅速推广。

随着互联网的迅速发展和普及, W W W 已经成为快速传播所有知识的重要渠道。

其中作为空间信息图形表达形式的地图, 越来越受到各网站和广大用户的欢迎。

近十多年来, 互联网地图(也称互联网络地图、网络地图、webMaP ) 得到极其迅速地发展。

互联网地图经历了从简单地图到复杂地图, 从静态地图到动态地图, 从二维平面地图到三维立体地图的发展过程。

而且随着互联网技术、W eb G IS 技术的迅速发展, 互联网地图的传输与浏览速度逐步提高。

目前互联网地图主要有: 城市地图、旅游地图(包括旅游路线与景点图, 旅游设施图、旅游区导游图) 、公路交通图、全国与区域普通地图、专题地图、国家与区域综合地图集等。

新编地图学复习资料考试题型：判断、填空、解释、简答题、问答题。

第一章导论1.地图的基本特征地理信息的载体、数学法则的结构、有目的的图形概括、符号系统的运用。

2.地图的定义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，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。

3.地图的功能地图信息的载负功能、地图的传递功能、地图的模拟功能、地图的认知功能4.地图的类型（1）按尺度划分：大比例尺、中比例尺、小比例尺。

（2）按区域范围划分：星球图、地球图、世界图、国家图、海湾图等等。

（3）按地图的图型划分：普通地图和专题地图。

注：我国把比例尺1:100万、1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5千这8种地形图定为国家基本比例尺地形图（4）按其他指标分类：用途（文化地图）、语言种类（汉字地图）、历史年代（古地图）、出版和使用方式（桌图、挂图）5.《制图六体》——————晋朝、裴秀。

6.地图的成图方法:实测成图和编绘成图。

7.现代地图学：由理论地图学、地图制图学、应用地图学组成。

第二章地球体与地图投影1.大地测量系统（1）我国的大地坐标系统：1980年国家大地坐标系（使用1975年国际测量协会推荐的参考椭球体）、陕西安的大地原点。

（2）大地控制网：平面控制网、高程控制网（3）全球定位系统：GPS\GLONASS\GALILEO\COMPASS\(3S是指遥感、地理信息系统、全球定位系统)2.地图投影概念地图投影是指将地球表面展开成平面的理论和方法，是实现球面到平面的转换，就是地球体的数学模型。

3.地图投影的变形长度（距离）、角度（形状）、面积等等4.投影的分类（1）按地图投影的构成方法分类：几何投影（方位投影、圆柱投影、圆锥投影）、非几何投[根据经纬线形状可以分为（伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影）]（2）按投影变形性质的分类：等角投影、等积投影、任意投影。

地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念地球椭球体(Ellipsoid)众所周知我们的地球表面是一个凸凹不平的表面，而对于地球测量而言，地表是一个无法用数学公式表达的曲面，这样的曲面不能作为测量和制图的基准面。

假想一个扁率极小的椭圆，绕大地球体短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体。

地球椭球体表面是一个规则的数学表面，可以用数学公式表达，所以在测量和制图中就用它替代地球的自然表面。

因此就有了地球椭球体的概念。

地球椭球体有长半径和短半径之分，长半径(a)即赤道半径，短半径(b)即极半径。

f=（a-b）/a为椭球体的扁率，表示椭球体的扁平程度。

由此可见，地球椭球体的形状和大小取决于a、b、f 。

因此，a、b、f被称为地球椭球体的三要素。

对地球椭球体而言，其围绕旋转的轴叫地轴。

地轴的北端称为地球的北极，南端称为南极；过地心与地轴垂直的平面与椭球面的交线是一个圆，这就是地球的赤道；过英国格林威治天文台旧址和地轴的平面与椭球面的交线称为本初子午线。

以地球的北极、南极、赤道和本初子午线等作为基本要素，即可构成地球椭球面的地理坐标系统(A geographic coordinate system (GCS) uses a three dimensional spherical surface to define locations on the earth. A GCS includes an angular unit of measure, a prime meridian,and a datum (based on a spheroid).)。

可以看出地理坐标系统是球面坐标系统，以经度/维度（通常以十进制度或度分秒(DMS)的形式）来表示地面点位的位置。

地理坐标系统以本初子午线为基准（向东，向西各分了1800）之东为东经其值为正，之西为西经其值为负；以赤道为基准（向南、向北各分了900）之北为北纬其值为正，之南为南纬其值为负。

地图学期末复习参考第一章导论1. 地图的基本特征及定义。

（简答、填空、选择、判断、名词解释）基本特征：概括为四个方面：数学法则的结构、有目的的图形概括、符号系统的运用、地理信息的载体。

定义：地图是遵循一定的数学法则，将客体（一般指地球，也包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括，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时间和空间上的分布规律和发展变化。

2. 地图是由那些要素构成的？（填空、选择、判断）（1）图形要素（又称为地理要素）、（2）数学要素、（3）辅助要素、（4）补充说明3. 地图学的定义及三大分支学科是什么？（名词解释、填空、选择）定义：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分支：理论地图学、地图制图学、应用地图学4. 地图的主要成图方法有哪些？（判断、填空、选择）（1）实测成图法（2）编绘成图法5. 地图具有什么功能？（简答、填空、选择、判断）1.地图信息的载负功能和传递功能。

2、模拟功能。

3、认识功能6. 地图按的分类（判断、选择），重点掌握地图按图型划分的两类类型（简答、填空、选择、判断、名词解释）。

（1）按尺度分类、按包含的制图区域分类、按地图的图型分类——普通地图和专题地图、按地图维数分类——平面地图和立体地图、按地图的视觉化状况分类——实地图和虚地图、按地图的瞬时状态分类——静态地图和动态地图、按其他标志分类（2）按地图的图型分类——普通地图和专题地图1、普通地图：是表示自然地理和社会经济一般特征的地图，它并不偏重说明某个要素。

普通地图按内容的概况程度、区域及图幅的划分状况等分为地形图和普通地理图。

①地形图一般是指按照统一的大地控制基础、地图投影、分幅编号，统一的测制规范、图式符号系统，统一的比例尺系列，统一组织测制的1:100万和更大比例尺的的普通地图。

②地理图一般是指相对概括地表示制图区的自然、社会经济要素的基本特征、分布规律及其相互关系的普通地图。

《地图制图基础》课程教学大纲课程英文名称：Mapping basis课程编号：HZ160870课程类别：专业教育课程（专业核心课程）课程性质：必修课学分：2学时：32 （其中：讲课学时：24 ；实验学时：8 ；上机学时: 8）适用专业：测绘工程开课部门：环境与资源学院先修课程：测量学B、地理信息系统基础B后续课程：遥感原理与应用A、测绘工程专业毕业设计（论文）一、课程目标通过本课程的学习，使学生具备下列能力：1.掌握地图学的基本原理和方法，具备地球空间数据采集、获取的能力，能更加清晰地了解地图学总体的研究内容，为进一步的学习或研究奠定良好的专业基础。

2.能够结合课程的理论知识，熟练运用专业软件对制图数据进行处理，进行间信息的地图表示并制作不同专题的地图，实现地理信息数据的可视化。

3.能够熟练进行地图设计、数据输入、处理及地图输出，可以识别不同类型的地图并具备一定的分析地图的能力。

二、课程目标与毕业要求的对应关系四、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第1单元绪论及地图与地图学的基本知识（2学时，支撑课程目标：1）[知识点] 明确本课程的地位、性质、任务和学习方法；掌握地图的概念、特征及其功能；掌握地图的成图方法并了解纸质地图与电子地图的异同；掌握地图的分类；了解地图学的学科体系及其与相关学科的联系；熟悉现代国家基础地理信息数据库中的4D产品；了解地图学的发展历史及现代地图学的发展趋势。

[重点]地图的概念、特征及其功能；地图的成图方法；地图的分类。

[难点] 地图成图方法。

[基本要求]8.识记：地图的概念。

9.领会：地图的特征及其功能。

10.简单应用：掌握常用的地图成图方法。

11.综合应用：掌握纸质地图与电子地图的异同。

第2单元地球体与地图投影（4学时，支撑课程目标：1、2）[知识点] 掌握大地水准面、地理坐标和地图投影的概念；掌握地理坐标中的三种经纬度及其异同；掌握我国大地坐标的54北京坐标系和西安80坐标系及其区别；掌握地图投影的三种变形及其联系；掌握地图投影的构成方法、分类及投影变换；掌握高斯克吕格投影的构成方法及其特性；掌握地图投影的选择依据；掌握比例尺的概念及其分类。