地图学
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第一章1、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载体上的图形,以传递他们的数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。
2、地图的三项基本特性:严密的数学法则、特定的符号系统、科学的地图概括。
3、地图的构成要素:图形要素、数学要素(坐标系统、控制点、地图投影、比例尺)、辅助要素。
4、大于或等于1:10万比例尺的地图,称为大比例尺地图大于1:100万而小于1:10万比例尺的地图,称为中比例尺地图小于或等于1:100万比例尺的地图,称为小比例尺地图第二章1、大地水准面:假定在重力作用下海水面静止时的平均水面,并设想此面穿过大陆与岛屿,连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面2、参考椭球体:在地球表面适当位置选择一点p,令p的铅垂线和椭球面上相应P0点的法线重合,并使P0点椭球面与其大地水准面相切,这里的P点就称为大地原点,旋转后的椭球面成为参考椭球面,其包围的形体称为参考椭球体。
3、大地原点的选址应该符合:地质构造稳定、离开大城市,附近无大的工矿区、地形开阔,便于从事高精度测量、便于管理与保护、大致位于整个大地坐标系覆盖地区的中部等条件。
4、地理坐标系:是用地理经纬度表示地面点位的球面坐标系。
在大地测量学中,地理坐标系又可分为:天文地理坐标系、大地地理坐标系、地心地理坐标系。
5、大地测量学中,常采用天文地理坐标系;地图学中,以大地地理坐标系更好。
6、参心坐标系:以参考椭球为基准地心坐标系:以总地球椭球为基准参考椭球与局部地区的大地水准面吻合最好的旋转椭球,其中心位于地球质心附近,与地球质心不重合总地球椭球与全球的大地水准面吻合最好的旋转椭球,其中心与地球质心重合7、国家大地控制网:在一个国家范围内的广大地面上,按一定要求选定一系列的点,并使其依一定的几何图形构成网状,在网中测量角度、边长和高差,然后在一个统一坐标系统中算出这些点的精确位置,这个网状的统一整体,称为国家大地控制网,简称,大地网。
地图学复习1.地图的基本特性:解决曲面和平面矛盾的数学法则构成了地图的数学基础,这是地图的第一个基本特性; 解决缩小、简化了的地图表象也实地复杂的现实之间的矛盾的综合法则,构成了地图内容的地理基础,这是地图的第二个基本特性。
2. 地图的基本矛盾:1.地图平面与地球曲面之间的矛盾。
2.缩小、简化了的地图表象与实地复杂的现实之间的矛盾。
3. 地图内容的综合法则包括两个基本的组成方面:一是地图内容的符号化;二是地图内容的选取、化简和概括。
4. 地图的现代特征:1、地图表现形式的多样化特征。
(心象地图)2、地图作为客观世界模型的特征3、地图信息的多维动态特性。
5. 地图的基本特性定义: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、联系及其在时间中的变化和发展。
6. 地图的组成要素有数学要素(坐标网、地图比例尺、测量控制点)、地理要素(自然地理要素、社会经济要素、其他要素)、辅助要素(读图工具、参考资料)。
7. 地图按主题(内容)首先分为普通地图和专题地图。
专题地图按内容性质可再分为自然现象地图(自然地理图)和社会现象地图(社会经济地图)。
8. 普通地图按比例尺分可以分为地形图和地理图。
大于1:100万的为地形图。
9. 地图分幅:矩形分幅和经纬线分幅。
10. 地图编号:行列式编号法和经纬度编号法(此处有算法)11. 地图的功能:模拟功能、信息负载功能、信息传递功能、认知功能。
12. 地图学的现代特征:跨学科特征、信息传输特征、模型化特征、高技术特征。
13. 高技术特征:网络地理信息系统(WebGIS);组件式地理信息系统(ComGIS):开放式地理信息系统(OpenGIS)三维地理信息系统(3DGIS)时态地理信息系统(TGIS)14. 地图学是一门利用地图图形或数字化方式科学的抽象概括地反映自然界和人类社会各种现象z空间分布、相互联系、空间关系及其动态变化,并对地理环境空间信息进行数据获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理和可视化,以图形或是数字方式传输地理空间环境信息的科学与技术。
地图学的学习计划第一部分:总览一、学科简介地图学是地理学的一个重要分支,主要研究地球表面的地理现象和空间关系,并通过制图、识图和解读地图来获取空间信息。
地图学不仅是一门学科,也是一种具有历史传统的学科,它与地理信息系统、遥感技术等相关学科密切相关,对于地理学和地球科学的研究具有重要的意义。
二、学习目标1. 了解地图学的基本理论和基本概念;2. 掌握地图学的基本方法和技巧;3. 能够识别和解读各种类型的地图;4. 熟练运用地图制图软件进行地图设计。
第二部分:学习内容一、地图学基础知识1. 地图学的基本概念和发展历史;2. 地图学的研究对象和研究方法;3. 地图学与地理信息系统、遥感技术的关系。
二、地图学的基本原理1. 地图的投影方法和地图的坐标系统;2. 地图的比例尺和地图的符号表示;3. 地图的制图规范和地图的设计原则。
三、地图的种类和用途1. 地形图、地质图、土地利用图等各种类型的地图;2. 地图在资源调查、城市规划、环境监测等领域的应用;3. 地图的简化和变换。
四、地图制作技术1. 利用遥感技术进行地图制图;2. 利用地理信息系统进行地图制图;3. 利用地图制图软件进行地图设计。
第三部分:学习方法一、理论学习1. 阅读地图学的经典教材和专业论文;2. 参加地图学相关学术讲座和研讨会;3. 结合实地调研和实习,加深对地图学理论知识的理解和掌握。
二、实践操作1. 利用地图制图软件进行地图设计;2. 实地测量和勘探,掌握地图的实地制图方法;3. 参与地图的制作和修订工作,积累实际经验。
第四部分:学习计划一、阶段目标1. 第一阶段:对地图学的基本理论和基本概念有一定了解,能够独立进行简单的地图识图和解读;2. 第二阶段:掌握地图学的基本原理和基本技术,能够制作简单的地图;3. 第三阶段:熟练掌握地图学的各种技能,能够应用地图学理论和技术解决实际问题。
二、学习安排1. 第一阶段(半年):阅读地图学的入门教材,学习地图学的基本理论和基本概念;参加地图学的基础培训课程,加强基础知识的学习和实践操作;2. 第二阶段(一年):深入学习地图学的基本原理和基本技术,参与地图的制作和修订工作,积累实际经验;3. 第三阶段(一年):参加地图学的专业研讨会,结合实地调研和实习,深入掌握地图学的理论和技术。
1.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。
2地图学:是以地图信息传输为中心,研究地图的理论、制作技术和使用方法的科学。
3水准面:当海洋静止时,自由水面与该面上各点的重力方向(铅垂线)成正交,这个面叫水准面。
4. 大地水准面:在众多的水准面中,有一个与静止的平均海水面相重合,并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面。
9地图投影: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。
10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。
11.主比例尺:在投影面上没有变形的点或线上的比例尺。
12.局部比例尺:在投影面上有变形处的比例尺。
13地图概括(generalization):也称制图综合,就是采取简单扼要的手法,把空间信息中主要的、本质的数据提取后联系在一起,形成新的概念14普通地图:是用相对平衡的详细程度来表示地球表面的地貌、水系、土质植被、居民点、交通网、境界线等自然地理要素和社会人文要素一般特征的地图。
15. 专题地图:是把专题现象或普通地图的某些要素在地理底图上显示的特别完备和详细,而将其余要素列于次要地位,或不予表示,从而使内容专题化的地图。
16等高线:高程相等各点连接而成的闭合曲线。
17分层设色法:它是在等高线的基础上,根据地图的用途、比例尺和区域特征,将等高线划分一些层级,并在每一层级的面积内普染不同的颜色,以色相、色调的差异表示地势高低的方法问答题1.地图的基本特性是什么?地图所具有的基本特征,可以概括为四个方面:数学法则、地图概况、符号系统、地理信息载体2.结合自己所学地图知识谈谈地图的功能有哪些?认识功能、模拟功能、信息的载负和传递功能。
3地图比例尺的表示有方法哪些?①数字式比例尺②文字式比例尺③图解式比例尺④特殊比例尺4 非几何投影的种类有哪些?伪方位投影:在方位投影的基础上,根据某些条件改变经线形状而成,除中央经线为直线外,其余均投影为对称中央经线的曲线。
地图学的发展及重要性一、什么是地图学地图学是研究地图的理论、编制技术与应用方法的科学,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。
国家的疆域可以用地图、文字等多种形式来表达,其中,地图是表示国家版图最常用、最主要的形式。
在地图上可以形象直观地表示出国家的疆域范围和边界、各级行政区域、行政中心、主要城市等。
现阶段对地图学的定义是:研究地图信息的表达、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的学科。
二、地图学的发展本文将从四个大的阶段讲解地图学发展简史:原始地图,古代地图,近代地图和现代地图。
一、原始地图地图的产生和发展是人类生产和生活的需要。
今天保存下来最古老的地图是距今约4700年左右的苏美尔人绘制的地图(图1-5)。
距今约4500年左右的古代巴比伦地图(图1-6),是制作在粘土陶片上的,绘有山脉,四个城镇和流入海洋的河道。
代表着人们对自然环境的认识。
从近代发现的太平洋海岛原始部落用木柱制作的海岛图,用柳条、贝壳编缀的海道图等,证明原始地图仅起确定位置,辨别方向的作用,可能都是些示意性的模型地图。
二、古代地图春秋战国时期战争频繁,地图成为军事活动不可缺少的工具。
我国发现最早以实测为基础的古地图,是1973年在湖南长沙马王堆汉墓中挖掘出的公元前168年的三幅帛地图:地形图、驻军图和城邑图。
地形图内容包括自然要素(河流、山脉)和社会经济要素(居民地、道路),这和现代地图四大基本要素相似。
对古代地图产生重大影响的是希腊著名数学、天文、地图学家托勒密(公元87~150年)和中国晋代杰出地图学家裴秀。
他们的作品反映了西方、东方不同的发展特点和古代地图科学的重大成就,对后来的地图产生了长期深远的影响。
托勒密写的《地理学指南》,实际上是一部地图学论著。
附带的27幅地图,是世界上最早的地图集雏形。
中国西晋地图学家裴秀绘制了18幅《禹贡地域图》及《地形方丈图》;总结前人和自己的经验,提出了六项制图原则即“制图六体”:分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。
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.数学法则的结构构成:地图投影、比例尺和坐标系统。
3.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。
4.地图的功能:模拟、认知、载负和传递。
5.地图的类型:按区域范围划分、按地图的图型划分、按尺度划分和按维数划分。
6.地图的成图方法包括实测成图和编绘成图;实测成图包括摄影测量成图和野外地形测图,我国在大比例尺上采用实测方法。
7.地图学的定义: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。
8.地图学的学科体系:(1体系比较完整;(2各分支的组成比较全面。
第二章地球体与地图投影1.地图投影是实现球面向平面转换的方法。
2.大地测量学研究的是在整体上非常接近地球表面的水准面,这种理想的水准面,是一个无波浪、无潮汐、无水流、无大气压变化,处于流体平衡的静止海平面。
它没有棱角、没有褶皱。
以这个水准面作为基准面向大陆延伸,穿过陆地、岛屿,最终形成了一个封闭曲面,这就是大地水准面。
它实际上是一个起伏不平的重力等位面,是逼近于地球本身的一种形体,称大地体,即地球物理表面。
3.大地水准面的形状(几何形质)及重力场都是不规则分布的,不能用一个简单形状和数学公式表达。
4.研究大地水准面的意义:(1)由略微不规则的大地水准面包围的大地体,是地球形状的近似体。
它不仅表达了大部分自然的形状,而且大地水准面以上多出的陆地质量几乎就是陆地下缺少的质量。
(2)由于大地水准面包围的大地体存在一定的起伏波动,对大地测量学或地球物理学可应用到重力场理论进行研究。
(3)由于大地水准面是实际重力等位面。
因此人们才有可能通过测量仪器,获得相对于似大地水准面的高程。
5.地图椭球体:将大地体绕短轴(地轴)飞速旋转,就能形成一个表面光滑的球体,即旋转椭球体或称地球椭球体。
地图学名词解释地图学是地理学的一个分支学科,主要研究地图的制作、解读和使用。
地图是人们对地球表面空间关系的直观表达,是以各种符号、色彩和比例尺等形式呈现的地球表面上一定区域或整个地球的模型。
地图学关注地图的制图原理、方法和技术,研究地图的设计和表达方式,以及地图在实际中的应用。
地图可以帮助人们认识和理解地球表面的空间关系,探索地理现象的规律,辅助决策和规划,促进地理教育和研究。
地图学的主要内容包括地图的制作和投影、地图的解读和分析、地图的使用和应用等三个方面。
地图的制作和投影是地图学的基础研究内容。
地球是一个球体,地图是将球面表面展开成平面,因此必然要进行投影。
地图学家研究和发展了很多种不同的地图投影方式,如等面积投影、等角投影、正轴等角投影等。
地图的制作涉及测量、观测、记录、绘制和印刷等过程,要求准确地反映地球表面的真实情况。
地图的解读和分析是地图学的核心内容。
地图上的符号、色彩和比例尺等要素都具有特定的含义和作用。
地图学家需要通过解读这些要素来获取地理信息,理解地球表面的空间关系。
地图的分析则是对地理现象进行定量和定性的研究,通过比较不同地图、制作专题图和空间统计等方法来揭示地理现象的规律和变化趋势。
地图的使用和应用是地图学的实践性内容。
地图可以用于导航、旅游、定位、规划、教学和研究等方面。
地图学家研究和开发了很多地图产品和地图服务,如电子地图、卫星遥感图像、地理信息系统等,在社会经济发展、环境保护、灾害防治、国土资源管理等方面发挥了重要作用。
总之,地图学是地理学的一个重要分支学科,研究地图的制作、解读和使用。
地图的制作和投影、地图的解读和分析、地图的使用和应用是地图学的主要研究内容。
地图学对于认识和理解地球表面的空间关系、探索地理现象的规律、促进社会发展和环境保护等方面都具有重要的意义。
1.地图的基本特性有哪些?解决曲面和平面矛盾的上述数学法则构成了地图的数学基础,这是地图的第一个基本特性。
解决缩小、简化了的地图表象与实地复杂的现实之间的矛盾的综合法则,构成了地图内容的地理基础,这是地图的第二个基本特征。
2.地图按内容如何分类普通地图、专题地图3.地图的组成要素包括哪三个部分数学要素、地理要素、辅助要素4.对几种代表性的地图定义进行比较分析5地图的重要功能有哪些?地的模拟功能地图的信息负载功能地图的信息传递功能地图的认知功能6地图学的现代特征、地图表现形式的多样化、地图是客观世界的物质模型和抽象模型、地图信息的多维动态性7地图投影的实质是什么?其研究对象及任务又是什么?、建立地球面上点的坐标(B ,L )与地图平面上点的坐标(x , y )之间一一对应的函数关系。
、研究将地球椭球面(或球面)描写到地图平面上的理论、方法及应用,以及地图投影变形规律。
此外,还研究不同地图投影之间的转换和图上量算等问题、建立地图的数学基础,它包括把地球面上的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8.写出地图投影的一般方程式),(),(21L B f y L B f x ==9地图投影的变形有哪些?是如何定义的?长度变形、面积变形、角度变形10、地图投影是如何分类的一种是按投影的变形性质分类,另一种是按正轴投影标准经纬线网的形状分类。
11、写出不同类型的透视方位投影的半径计算公式)(Z f =ρRtgZ =ρ22ZRtg =ρZ R sin =ρ12、球心投影和球面投影各有何特性:大圆线投影成直线球面上任何大小的圆在平面上仍为圆13.墨卡托投影的几何名称是什么?描述其变形分布规律?等角正圆柱投影它假设圆柱轴和地球椭球体旋转轴重合并套在椭球体上,按等角条件,将地球椭球面上的经纬线投影于圆柱面上,并沿圆柱母线切开展成。
其经纬线表现为两组相互正交的平行线,相同纬差的纬线间距与纬线和标准纬线的纬差成正比。
地图学第一章导论第1节地图的特征、地图的定义一、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。
二、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。
第2节地图的功能和分类一、地图的功能:(一)信息的负载功能(二)传递功能(三)模型功能(四)认知功能二、地图的类型:(一)按尺度划分1、大于比例尺1:10万的地图,称为大比例尺地图。
2、比例尺1:10万~1:100万的地图,称为中比例尺地图。
3、小于比例尺1:100万的地图,称为小比例尺地图。
(二)按区域范围划分1、星球图、地球图;2、世界图、半球图、大洲图、大洋图;3、国家图、下属行政区(大区或省、市、县)地图;4、局部区域,如海湾图、流域图。
(三)按地图的图形划分(分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,它并不偏重于哪一个要素2、专题地图:着重表示一种或几种主要主题要素及它们相互关系的地图。
第3节地图的成图方法一、实测成图法二、编绘成图法第二章地球体与地图投影第1节地球体一、地球的基本特征(一)地球重力:地球引力和地球自转产生的离心力的合力方向。
(二)水准面:重力位相等的面。
(三)大地水准面:假定海水静止不动,将海水面无限延伸,穿出大陆包围地球的球体。
它实际是一个起伏不平的重力等位面——地球物理表面。
(四)大地体:大地水准面包围的形体。
(五)地球椭球体:在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体,这个旋转椭球体通常称为地球椭球体二、地理坐标:用经线(子午线)、纬线、经度、纬度表示地面点位的球面坐标。
地理坐标系统中有三种坐标:天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。
第2节大地测量系统一、我国的大地坐标系统:(一)克拉索夫斯基椭球体(二)1975 参考椭球体二、大地控制网:由平面控制网和高程控制网组成(一)平面控制网:以西安是附件的泾阳县境内的国家大地原点为坐标原点(二)高程控制网:以黄海平均海水面为国家高程基准(又1988高程,高程值为72.2604m)三、全球定位系统:实时动态定位,测量某一目标或信息在什么时候、什么空间位置的理论方法和技术。
一、名词解释地图:是根据一定的数学法则,将地球(或其他形体)上的自然和人文现象,使用地图语言,通过地图综合,缩小反映在平面上,以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实践中的发展变化。
数字地图:以数字形式记录和存储的地图(一般不显示图形)。
电子地图:以地图数据库为基础,以数字形式存储在计算机外存储器上,并依托于空间信息可视化系统实时再现地理信息的数字化地图。
普通地图:是表示自然地理和社会经济一般特征的地图,它并不偏重说明某个要素。
专题地图:是着重表示一种或几种主题要素及它们之间相互关系的地图。
国家基本比例尺地图:由指定的国家机构和其他公共事业部门按照统一规格测制或编制。
地图投影:在球面与平面之间建立点与点之间对应函数关系的数学方法,成为地图投影。
主比例尺:地图上注记的比例尺,称之为主比例尺。
变形椭圆:取地面上一个微分圆(小到可忽略地球曲面的影响,把它当作平面看待),它投影到平面上通常会变为椭圆,通过对这个椭圆的研究,分析地图投影的变形状况。
这种图解方法就叫变形椭圆。
等变形线:是投影中各种变形相等的点的轨迹线。
方位投影:纬线投影成同心圆,经线投影为同心圆的半径,即放射的直线束,且两条经线间的夹角与经差相等。
圆柱投影:纬线投影成平行直线,经线投影为与纬线垂直的另一组平行直线,两条经线间的间隔与经差成比例。
圆锥投影:纬线投影成同心圆弧,经线投影为同心圆弧的半径,两经线间的夹角小于经差且与经差成比例。
正轴投影:正轴方位投影: 切点在极点(φ=90。
)经线为从一点向外放射的直线束,纬线为以切点为圆心的同心圆。
投影中心为各经线的交点,所以投影后的夹角δ与经差λ相等即δ=λ,并且因为经线和纬线相互正交。
主要作两极地图。
横轴投影:横轴方位投影: 切点在赤道(φ=0。
)除经过切点的经线和赤道投影的直线外,其余经纬线都是曲线,主要用于东、西半球图。
斜轴投影:斜轴方位投影: 切点在任意纬度(0。
<φ<90。
名词解释1、地图:是根据一定数学法则,将地球(或其他星体)上,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、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,按特殊数学法则构成的地理现象离散数据的有序组合。
3、电子地图:数字地图可视化处理在屏幕上显示出来的地图。
4、地图投影:用解析方法找出地面点经纬度同平面直角坐标之间的关系。
5、地图比例尺:地面上微小线段在地图上缩小的倍数。
6、制图综合:对于表达在地图上的物体,通过有目的的选取和简化,减少按数量标志和质量标志区分的等级并简化其图形,表示出制图对象主要的、实质的特征和分布规律。
7、整饰要素:是一组为方便使用而附加的文字和工具性资料,常包括外图廓、图名、接图表、图例、坡度尺、三北方向、图解和文字比例尺、编图单位、编图时间和单位等。
8、地图学: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。
9、地图信息论:研究环境地理信息和表达、变换、传递、存储和利用的理论问题。
10、语义信息:地图符号的含义所包含的信息。
11、语用信息:读者所领悟的信息。
12、地图感受论:研究视觉阅读地图的感受过程、视觉变量及视觉感受等方面的问题。
13、地图信息可视化理论:研究地图信息的符号化、图形化、形象化及直观性的处理、传递及解释的理论。
14、水准面:当海洋静止时,自由水面与该面上各点的重力方向(铅垂线)成正交的这个面。
15、天文经纬度:表示地面点在大地水准面上的位置。
16、大地经纬度:地面点在参考椭球面上的位置。
17、地心经纬度:以地球椭球体质量中心为基点,地面点在其上的位置。
18、三角测量:在全国范围内将控制点组成一系列的三角形,通过测定所有三角形的内角,推算出控制点的坐标。
19、导线测量:测量导线长度、转角和高程,以及推算坐标的作业。
20、地图投影: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。
第一章1、地图的基本特性:(1)地图必须遵循一定的数学法则(2) 地图必须经过科学概括(3)地图具有完整的符号系统(4)地图是地理信息的载体2、地图的定义①传统定义:地图是根据特定的数学法则,将地球或星球上的自然和社会经济现象通过制图综合,并以符号和注记缩绘到平面上的图像。
②现代定义:地图是遵循一定的数学法则,将客体(地球及其它星球)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与空间上的分布规律和发展变化。
3、地图的三大要素:数学要素:保证地图数学精确性,确定地图空间信息的依据,包括比例尺、地图投影各种坐标系统、控制点。
地理要素:表达地理信息的各种图形符号、文字注记,是地图最主要的内容。
1)自然地理要素(Physical Elements):水系、地形、土质、植被、地貌、气象、动物、自然灾害…2)社会经济地理要素(Cultural Elements):居民地、人口、政治界线、产值、交通线、设施、军事…辅助要素:对主要图件在内容与形式上的补充。
图名、图例、地图编号编制出版信息等辅助地图使用的要素。
包括:图名、图号、图例、接图表、图廓、分度带、量图用表、附图、编图资料、成图说明。
4、地图的功能:认识功能,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。
模拟功能信息的载负和传输功能5、地图的成图方法:传统实测成图法、传统编绘成图、法遥感制图法、计算机地图制图法。
6、地图学:地图学是研究地图的实质、地图制作与应用的理论和技术的科学。
7、地图按内容分有普通地图和专题地图。
普通地图分以下3种:平面图:不考虑地球曲率影响,把小块地区的地球表面(水准面)当做水平面,将地面上的地物按铅垂线投影到水平面上,用缩小的相似图形表示其平面位置及其相互关系所测绘的地图。
第一章绪论1. 地图、地图学、测量学的基本定义地图是按照一定的数学法则,将地球表面上的地理信息,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。
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学科。
测量学主要研究地球的形状和大小,确定地球表面各种物体的形状、大小和空间位置。
2.地图的主要构成要素:1)数学要素:确定地图空间信息的依据。
包括:①地图投影;②坐标系统(经度纬度组成的地理坐标系;以X,Y 横纵坐标组成的平面直角坐标系);③比例尺;④控制点(精度具有控制意义的点位。
天文点、三角点、导线点、水准点等)。
2)图形要素:表达地理信息的各种图形符号、文字注记。
3)辅助要素:(说明地图编制状况及为方便地图应用所必须提供的内容:)图名、图例、地图符号,编制单位、时间等。
4)补充说明:对主要图件在内容与形式上的补充。
3.地图的基本特征与主要类型基本特征:①地图必须遵循一定的数学法则(可量测性);②地图必须经过科学概括;③地图具有完整的符号系统(直观性);④地图是地理信息的载体。
主要类型:①按地图的表达内容:普通地图与专题地图;②按比例尺分类:大(≥1:10万);中(1:10万~1:100万);小(≤1:100万);③按区域分类:⑴星球图,地球图;⑵世界图,大洲图,大洋图,半球图;⑶国家图,次级行政区图等;⑷局部区域图: 海域图,区域图等;④按地图的视觉化状况分类:实地图与虚地图;⑤按地图的瞬时状态分类;静态地图和动态地图;⑥按地图维数分类:平面图形及立体图形。
4.地图的功能(结合专业内容)1)地图的信息载负功能:直接信息:地图上图形符号所直接表示的信息。
如道路、河流网、居民点等用图形符号直接表示。
间接信息:要经过分析解译所获得的信息,有关现象或物体规律的信息。
2)模拟功能:根据模型与原型间的相似关系来模拟对象,用模型间接研究原型的规律性。
第一章:导论1、地图:地图是遵循一定的数学法则,将客体上的地理信息,通过科学概括,并运用符号系统表示在一定载体上的图形,以传递他们的数量和质量在时间与空间上的分布规律和发展变化。
2、地图学:地图学是以地图信息传递为中心的,探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。
3、地图的基本特征:数学法则、地图概括、符号系统、地理信息载体。
4、测制地图的方法:实测成图、编绘成图5、地图的构成和作用:构成要素有:图形要素、数学要素、辅助要素及补充说明。
作用:1.经济建设2.科学研究3.国防建设4.政治活动、文化教育、日常生活6、地图的分类及相关概念:1.按地图的图型分类:有普通地图、专题地图2.按比例尺分类大、中、小比例尺地图3.按区域分类包括多个层次:——星球图、地球图;——世界图、大洲图、大洋图、半球图;——国家图以及下属的行政区区域地图;——局部区域图:海洋图、海湾图、流域图。
4.按地图的视觉化状况分类:实地图、虚地图5.按地图的瞬时状态分类:静态地图、动态地图6.按地图维数分类:平面图形、立体图形7.按其他指标分类:按用途按语言种类、按出版使用方式、按感受方式、按历史年代7、地图的功能:认识功能、模拟功能、信息的载负和传递功能。
第二章:地形图及其应用1.地形图的特点和内容:内容:水文、地形、土质、植被、居民地、交通线和境界线。
特点:(1)内容详细,几何精度高。
(2)采用统一的大地坐标系统和高程系统。
(3)统一的制图规范和图式。
2.地形图的分类:大中小比例尺地形图3.分带和地图投影分带:为了控制变形,采用分带投影的办法,规定1:2.5万——1:50万地形图采用经差6°分带;1:1万及更大的比例尺地形图采用3°分带。
地图投影:我国大、中比例尺的地形图采用等角横切椭圆柱投影,即高斯——克吕格投影。
小比例尺地形图(1:100万)采用等角圆锥投影。
4.平面坐标系的建立方法直角坐标网1.坐标系的建立和起算直角坐标网是以每一投影带的中央经线为纵轴(X轴),赤道作为横轴(Y轴),纵坐标以赤道为0起算,赤道以北为正,以南为负。
1地图的基本特征⑴特殊的数学法则产生的可量测性⑵运用地图语言⑶地图概括2地图的基本内容数学要素⑴控制点⑵坐标网⑶比例尺⑷地图定向地理要素表达地理信息的各种图形符号、文字注记。
辅助要素图名、图例、地图编号编制出版信息等辅助地图使用的要素。
3地图的功能与应用1) 模拟功能模型可以有物质模型与概念模型之分。
概念模型是对实体的一种概括与抽象,它又可分为形象模型与符号模型。
2)信息的载负功能3)信息的传输功能4) 认知功能⑴形成整体、全局的概念⑵获得制图对象定性与定量特征⑶建立制图对象之间的空间关系⑷建立制图对象正确的空间图像4 地图的种类⑴按地图内容分类普通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,它并不偏重说明某个要素。
专题地图专题地图是着重表示一种或几种主题要素及它们之间相互关系的地图。
⑵按比例尺分类大(≥ 1:10万)中(1:10万~1:100万)小(≤ 1:100万)1:5千、1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万5地图分幅地图编号编号就是将划分的图幅,按比例尺大小和所在的位置,用文字符号和数字符号进行编号。
编号是每个图幅的数码标记,它们应具备系统性、逻辑性和唯一性。
常用的地图编号有行列式、自然序数式、行列-自然序数式和西南角图廓点坐标公里数编号等9长度比和长度变形:投影面上一微小线段(变形椭圆半径)和球面上相应微小线段(球面上微小圆半径,已按规定的比例缩小)之比。
m表示长度比,Vu表示长度变形10面积比和面积变形:投影平面上微小面积(变形椭圆面积)d F′与球面上相应的微小面积(微小圆面积)d F之比。
P表示面积比Vp表示面积变形11标准点和标准线标准点,系地图投影面上没有任何变形的点,即投影面与地球椭球体面相切的切点。
离开标准点愈远,则变形愈大。
标准线,系地图投影面上没有任何变形的一种线,即投影面与地球椭球体面相切或相割的那一条或两条线。
标准线分为标准纬线和标准经线(分别称为标纬和标经),并又各自切纬线和割纬线或切经线和割经线。
离开标准线愈远,则变形愈大。
标准点和标准线,在确定地图比例尺、分析地图投影变形分布规律、确定地图投影性质和在地图上进行量算,均要用作依据。
12变形椭圆取地面上一个微分圆(小到可忽略地球曲面的影响,把它当作平面看待),它投影到平面上通常会变为椭圆,通过对这个椭圆的研究,分析地图投影的变形状况。
这种图解方法就叫变形椭圆。
13等变形线等变形线是投影中各种变形相等的点的轨迹线。
14比例尺:指地图上某线段的长度l与其相应的实地长度d之比。
地图上注记的比例尺,称之为主比例尺。
由于投影后有变形,所以主比例尺仅能保留在投影后没有变形的点或线上,而其他地方不是比主比例尺大,就是比主比例尺小。
大于或小于主比例尺的叫局部比例尺。
15按投影的变形性质分类地图投影按其变形性质可分为等角投影、等积投影和任意投影。
(1)等角投影投影面上某点的任意两个方向线间的夹角与地球椭球面上相应两方向间的夹角相等,即角度投影变形ω=0。
因此,球面上一定范围内的地物轮廓经投影后,仍保持其形状不变。
长度比的变化仅与点的位置有关,而与方向无关。
即a=b,θ=90°(经纬线投影后相互垂直),所以等角投影又称正形投影或相似投影,也有叫保角映射。
为了满足a=b的要求,则由投影的面积比公式:可知,P=ab=mn这种投影的面积变形较大。
(2)等积投影等积投影是指投影面上的任意图形面积与地球椭球体面上相应的图形面积相等的投影。
等积投影满足面积比P=1,由公式可知,P=ab=1 变形椭圆的最大长度比与最小长度比互为倒数关系,a=1/b, 或b=1/a,由此可以看出,在不同点上变形椭圆的形状相差很大,即长轴越长,则短轴越短。
也就是说,等积投影是以破坏图形的相似性来保持面积上的相等,因此等积投影的角度变形大。
等积投影便于在地图上量测面积,主要用于编制要求面积无变形的地图,如政区、人口密度、土地利用等自然和社会经济地图。
(3)任意投影任意投影既不是等角投影,也不是等积投影,是角度、面积和长度三种变形同时存在的一种投影,即包括了除等角、等积投影之外的所有投影。
在任意投影中,有一种比较常见的投影,即等距投影。
所谓等距投影是指保持沿变形椭圆一个主方向长度比为1,即a=1,或b=1。
该种投影面积变形小于等角投影,角度变形小于等积投影。
常用于编制对投影性质无特殊要求或区域较大的地图。
如教学用图、科普地图、世界地图、大洋地图,以及要求在一方向上具有等距性质的地图,如交通地图、时区地图。
16墨卡托投影的定义是16世纪荷兰地图学家墨卡托(Mercator)所创造的,故又称为墨卡托投影,属于正轴等角圆柱投影,迄今还是广泛应用于航海、航空方面的重要投影之一。
17高斯投影分带因高斯投影的最大变形在赤道上,并随经差的增大而增大,故限制了投影的精度范围就能将变形大小控制在所需要的范围内,以满足地图所需精度的要求,因此确定对该投影采取分带单独进行投影。
根据0.138%的长度变形所产生的误差小于1:2.5万比例尺地形图的绘图误差,决定我国1:2.5万至1:50万地形图采用6度分带投影,考虑到1:1万和更大比例尺地形图对制图精度有更高的要求,需要进一步限制投影带的精度范围,故采用3度分带投影。
分带后,各带分别投影,各自建立坐标网。
1简述地图的三个基本特性?1.由特殊的数学法则产生的可测量性:包含地图投影,地图比例尺,和地图定向2.运用地图语言:地图语言包括地图符号及符号系统、地图注记和地图色彩3.地图概括:把实地景物缩小或把原来较详细的地图缩成更小比例尺地图时根据地图用途或主题的需要,对实况或原图内容进行取舍和化简,以便在有限图面上表达出制图区域的基本特征和地理要素的主要特点的理论和方法,称之为地图概括2试述地图的基本内容(要素组成)?1.数学要素:确定地图空间信息的依据,包括比例尺、坐标系统、控制点和地图定向。
2.地理要素:表达地理信息的各种图形符号、文字注记。
3.辅助要素:图名、图例、地图编号编制出版信息等辅助地图使用的要素。
3按照变形性质,地图投影如何分类?等角投影:投影面上某点的任意两个方向线间的夹角与地球椭球上相应两方向间的夹角相等等积投影:投影面上任意图形面积与地球椭球上相应的图形面积相等任意投影:角度、面积和长度三种变形同时存在的一种投影4地图比例尺的作用有哪些?1.测制和使用地图必不可少的数学基础2.反应地图的量测精度3.反应地图内容的详细程度5圆锥投影适合于什么样的制图区域?中纬度处延纬线伸展的制图区域7高斯—克吕格投影和通用横轴墨卡托投影的主要差别?(高斯投影是切投影,通用墨卡托是割投影)8高斯-克吕格投影为了控制变形是如何分带的?因为高斯投影的最大变形在赤道上,并随经差的增大而增大,故限制投影的精度范围就能将变形大小控制在所需要的范围内,以满足地图缩需精度的要求,因此确定对该投影采取分带单独进行投影。
根据0.138%的长度形变所产生的误差小于1:2.5万比例尺地形图的绘图误差,决定我国1:2.5万至1:50万地形图采用6°分带投影,考虑到1:1万和更大比例尺地形图对制图精度有更高要求,采用3°分带投影。
9大圆航线和等角航线在航海上的意义?当船只按等角航线航行时理论上可不改变某一固定方位角而达到终点10我国1:100万地图采用的投影方式是什么?这种投影有什么特点。
等角圆锥投影投影变化很小,每个投影带内,长度变形最大值为±0.3‰,面积变形最大值为±0.6‰,每个投影带的两条标准纬线近似位于边纬线内40′内11测量学与地图学的关系如何?测量学为为大比例尺地形测图奠定了基础,是地图内容更加丰富,表示地面物体的方法有原来的透视写景符号改为平面图形,地貌由原来用透视写景表示改为用晕翁法,进而改为用等高线法,编绘地图的方法得到了改进12地图符号按照其表示对象的几何特征如何分类?面状符号点状符号线状符号体状符号13设计地图符号有哪些基本要求?1.图案化:对制图形象素材进行整理、夸张、变形,使之成为比较简单的规则化图案2.象征性:强调符号与对象之间的自然联系,利用人们看到符号产生联想的心理活动自然地印象对事物的理解3.清晰性:每个符号都应具有良好地视觉个性4.系统性:指符号群体内部的相互关系5.适应性6.生产可行性:符号设计要顾及一定的制图生产条件下能够绘制和复制14专题地图上范围法和质底法有什么异同点?相同点都可表示呈片状分布的专题要素1.质底法表示布满整个制图区域内某种现象连续地在各地分布的质量差别,各种不同的性质现象不能重叠,而范围法所表示的现象不是布满整个制图区域内,只是表示某一种现象或某几种现象在制图区域内局部的或间断的分布2.质底法表示不同性质的现象一般均有明确的分布界线,范围法只表示现象可以有明确的分布范围界限,也可以没有3.在范围法表示的地图上,同一种颜色或晕线只表示一种具体的现象范围,质底法中同一种颜色有事固定代表一类现象16简述色彩的三个基本属性?色相:即每种颜色固有的相貌。
表示颜色之间质的区别,是色彩最本质的属性明度:指色彩的明暗程度,也只色彩对光照的反射程度饱和度:指色彩的纯净程度18专题地图的表示方法有那些?点状分布要素的表示方法——定点符号法线状分布要素的表示方法——线状符号法布满于制图区域现象的表示方法——质底法和等值线法间断呈片状分布现象的表示方法——范围法分散分布现象的表示方法——点值法现象移动的表示方法——动线法适用于多种分布现象的表示方法——分级统计区域法定位图表法分区统计图表法三、综述设计地图符号时所使用的视觉变量及其含义?视觉变量能够形成的图形知觉效果及形成不同效果使用的基本视觉变量?设计地图符号时所使用的视觉变量及其含义?整体感:是指当我们观察出一些像素或符号组成的图形时,它们在感觉中是一个独立于另外一些图形的整体差异感:当各部分差异感很大,某些图形似乎从整体中突出出来,各有不同的感受特征时,就表现出所谓的差异感质量感:将观察对象意义分出不同的质量、类别的感受效果,它们使人产生性质不同的印象等级感:指观察对象可以凭直觉迅速而明确地被分为几个等级的感受效果数量感:是从图形的对比中获得具体感受的效果动态感:从构图上给读者一种运动的视觉效果立体感:指在二维平面产生三维视觉效果。