测量与地图学复习要点

地图学与测量学基础期末复习提纲《地图学与测量学基础》复习提纲基本概念与基本方法导论1.地图的特征和定义地图的基本特征归纳为四个方面：地理信息的载体、数学法则的结构、有目的的图形概括和符号系统的运用。

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，通过科学的概况，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。

2.地图类型的划分（一）按尺度划分：大比例尺、中比例尺和小比例尺地图（二）按区域围划分：星球图、地球图；世界图、半球图、图、大洋图；国家图、下属行政图；局部区域，如海湾图、流域图（三）按地图的图型划分：普通地图、专题地图（四）按地图的维数划分：平面地图（2维）和立体地图（3维）3.地图的历史发展过程及东西方的差异地图的发展可以划分为四个阶段：古代地图制作的成就、中世纪西方的黑暗时代和我国的地图传统、地理大发现带来的测绘进步、信息时代的地图发展。

差异看书p9-214.东西方有代表性的地图学家及其理论1、托勒密：在前人的基础上完成了世界最早的地图集《地理学指南》，确立地球经度为360度的概念；设计了两种地球投影，一是简单的圆锥投影，一是球面投影。

2、裴秀：总结了地图史上闻名的“制图六制”3、墨卡托：设计的等角圆柱投影对航海最为适用，知道现在海图沿用了墨卡托投影。

5.地图的成图方法实测成图法（又分为野外地测图、摄影测量图）、编绘成图（又分常规编图、遥感制图、数字制图）★地球体与地图投影6.地球体的形状与大小的测量与描述P33—地球体的量度通过现代天文测量、地球重力测量、卫星地球测量等精密测度，都提供这样的事实：地球是一个极半径略短、赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近似梨型的椭球体。

7.地球的物理表面的概念由于地球的自然表面凹凸不平，形态复杂，它不能作为测量与制图的基准面，通过地球重力场和测量学计算出的水准面来代替。

8.地球的数学表面的概念将体绕短轴（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，而这个椭球体表面是个可以用数字模型定义和表述的曲面。

1、地图：按一定的法则，有选择地在平面上表示地球表面各种自然现象和社会现象的图。

2、子午收敛角：过地面上某点的真子午方向和坐标纵线方向的夹角。

3、方位角：是标示一条直线的坐标方位的量，自坐标纵线x起算依顺时针方向到某一方向的角度。

4. 量表是一种测量工具，它试图确定主观的、有时是抽象的概念的定量化测量的程序，对事物的特性变量可以用不同的规则分配数字，因此形成了不同测量水平的测量量表，又称为测量尺度。

量表设计就是设计被访问者的主观特性的度量标准。

5、三北方向：真北方向、磁北方向、轴北方向6、大地体：地球体的物理表面。

起伏不平的重力等位面所包围的形体。

7、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，简称椭球体。

8.地图投影按照一定的数学法则，把参考椭球面上的点、线投影到可展面上的方法。

9、测定：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建设规划设计使用。

10、测设：将在地形图上设计建筑物和构造物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。

11、地形：地物和地貌的总称。

12、地图投影：地图投影就是研究将地球椭球体面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上的方法及其变形问题。

13、预售测量：房屋肢体并没有完工之前，开发商为了取得销（预）售许可证并提前进行销（预）售而需要进行的房产测量。

15、面积变形：椭圆面积与小圆面积之比。

即（dF’´-dF）与dF之比，即面积比与1之差，以V P表示面积变形。

16、角度变形：椭圆上两方向线的夹角和小圆上相应两方向线的夹角的比较。

即投影面上任意两方向线的夹角与椭球体面上相应的两方向线的夹角之差a - a’。

17、视觉变量：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（色相，亮度，彩度）可以理解为独立的视觉变量。

第一章绪论1、测量学：测量学是研究地球形状和大小以及确定地面点位的科学。

2、测量学的内容：测定（获得一系列数据）和测设（施工放样）3、测量学的实质：测定地面点位。

4、测量学的基本工作：三个基本工作：高程测量、水平角测量、距离测量三个基本元素：高差、水平角、距离5、大地水准面——通过平均海水面的水准面。

唯一的、不规则曲面。

是测量工作的基准面6、铅垂线——即重力方向线，是测量工作的基准线水准面——静止的海水面向陆地延伸形成的封闭曲面，是等位面, 有无数个。

大地水准面——通过平均海水面的水准面。

唯一的、不规则曲面。

是测量工作的基准面参考椭球面——由一个椭圆绕其短轴旋转而成的旋转椭球体的表面。

形状和大小与大地水准面非常接近、能用数学方程表示、可作为测量计算和绘图的基准面。

参考椭球面的法线——测量计算的基准线7、常用坐标系：大地坐标系、高斯平面直角坐标系、高程系统（1）大地坐标系(基准面：参考椭球面基准线：法线)地面点位用大地经度和大地纬度来表示1954年北京坐标系、1980国家大地坐标系、WGS-84世界大地坐标系（2）高斯平面直角坐标系高斯投影——横切椭圆柱正形投影。

又称为高斯—克吕格投影。

同时满足等角和高斯投影条件。

目的：将球面坐标转换为平面坐标。

高斯投影的特点：①保角：球面角=平面角；②中央子午线不变形；③长度变形随离中央子午线的远近而变。

高斯投影的坐标系：直角坐标x轴：中央子午线投影线，指北为正。

直角坐标y轴：赤道投影线，向东为正。

高斯投影的分带：目的：控制投影变形。

6˚分带：从0˚子午线起，以经度每隔6˚为一带，全球共60带。

中央子午线：各投影带中间一条和椭圆柱相切的子午线。

第1带中央子午线经度为3°中央子午线经度计算式：L0=6N-3。

3˚分带：从东经1.5˚子午线起，以经度每隔3˚为一带，共120带。

中央子午线经度计算式：L0=3N8、高程：地面点到某一高程基准面的垂直距离。

（1）绝对高程（高程、海拔）：地面点到大地水准面的铅垂距离。

水准面：假想有个海水面，向陆地延伸形成一个封闭的曲面。

具有处处都与铅垂线方向正交的特性大地水准面：通过平均海水面垂直的一个水准面大地体：大地水准面所包围的形体椭球体：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，简称椭球体基准面：观测和推算水位变化的起算面水准线：地图上没有变形的线。

地图投影中的标准纬线（或等高圈）和标准经线（或垂直圈)的总称. 大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线，参考椭球面和法线是测量内业计算所依据的基准面和基准线。

地理坐标：地面点的位置如果用经度和纬度表示称大地坐标。

按坐标基本线和基本面的不同地理坐标可分为天文地理坐标和大地地理坐标。

大地地理坐标:表示地面点在参考椭球面上的位置.用大地经度B与大地纬度L表示高斯投影：将地球套于空心圆柱内，圆柱体的轴心通过地球的中心，地球上某一子午线与圆柱相切.按正投影方法，将中央子午线左右两侧按3°或1。

5°范围的图形元素投影到横圆柱体表面上,再将横圆柱体表面沿两条母线剪开展平。

高程：地面任一点到其高度起算面的距离。

绝对高程:地面上一点沿垂线方向到大地水准面的距离相对高程：地面上一点沿铅垂线方向到任意水准面的距离.或称假定高程.地球曲率对高程的影响△h=d﹡2/2R测量工作的程序是从整体到局部先控制后碎部。

国家基本比例尺地形图1：500、1：1万、1:2。

5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万、1：100万八种。

测量误差：观测值(或其函数)与未知量的真值（或其函数的理论值）之间存在的差值。

测量误差根据其性质不同，可分为系统误差、偶然误差以及粗差。

系统误差:保持为常数或按一定的规律变化的误差。

这种误差随着观测量的增多而逐渐积累。

偶然误差：在相同的观测条件下，对某一固定量进行一系列观测，测量误差在正负号及数值上都没有一定的规律性。

偶然误差的特性1、有限性：在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值；2、集中性：绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多;3、对称性：绝对值相等的正误差与负误差出现的机会相等；4、抵偿性：偶然误差的算术平均值，随着观测次数的无限增加而趋向于零中误差是衡量一组同精度观测在n为有限个数时的一个精度指标。

1、测绘学定义：是研究地球整体及其表面和外层空间中的各种自然物体和人造物体的有关信息，并对这些地理空间信息进行采集、处理、管理、更新和利用的一门科学2、测绘科学研究的对象主要是地球的形状、大小和地表面上各种物体的几何形状及其空间位置，目的是为人们了解自然和改造自然服务。

（１）测量学——研究地球形状和大小(包括地球重力场)——确定地面点的空间位置(含地下和空间)（２）地图制图学——研究社会和自然信息的地理分布——绘制全球和局部地区各种比例尺的地形图3、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、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。

4、现代测绘学的任务：是研究人类对赖以生存的地球环境信息的采集、量测、描述和利用的科学。

内容包括：地面空间定位、地球形状和重力场；获取地球及其外层空间宇宙星体的自然形态、人为设施以及与其属性有关的信息；制成各种地形图、专题图和建立地理信息系统，为研究地球上的自然和有关的社会现象，为社会可持续发展提供基础信息。

5、大地水准面（重力等位面）：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲面。

6、大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形体。

7、参考椭球体：一个非常接近大地体，并可用数学式表示几何形体，作为地球的参考形状和大小。

它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形体，故又称旋转椭球体。

8、测量工作的基准线和基准面测量工作的基准线—铅垂线。

测量工作的基准面—大地水准面。

测量内业计算的基准线—法线。

测量内业计算的基准面—参考椭球面。

9、绝对高程（海拔）：某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离。

相对高程：某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。

高差：地面上两点高程之差。

10、确定地面点位的方法:地面点的空间位置可以用点在水准面或水平面上的位置（X，Y）及点到大地水准面的铅垂距离（H）来确定。

《测量与地图学》复习要点总体要求：掌握三基：基础理论（概念、原理）、基本知识、基本技能。

学会三会：认识地图、使用地图、编绘地图。

第1章导论一、基本概念：测量学、地图学、地图、普通地图、专题地图二、基本理论和知识：1、测量学的学科体系；2、地图学的学科体系；3、地图的基本特征和构成要素；4、地图的分类5、地图的成图过程；6、地图的功能第2章测量学基础知识一、基本概念：大地水准面、方位角、象限角、高程测量二、基本理论和知识：1、测绘坐标系；2、测绘的过程；3、水准测量的原理：H B= H A + h AB，h AB =ａ-ｂ；4、水平角测量的原理：β=b-a5、平板仪测量的原理三、基本技能1、直线丈量的一般方法；2、水准测量的方法；3、水平角测量的方法；4、平板仪测图的方法步骤第3章地图的数学基础一、基本概念：地图投影、地图投影变形、变形椭圆、长度比和长度变形、面积比与面积变形、角度变形、等角投影、等积投影、任意投影、比例尺二、基本理论和知识：1、地图投影的实质；2、地图投影变形的性质和大小的计算方法；3、地图投影的分类：（1）按构成方法分类：特点（经纬线网的形状、变形分布规律）和用途；（2）按变形性质分类：投影条件和用途4、常用的地图投影：如等差分纬线多圆锥投影的特点和优点；5、比例尺的分类和表示方法；三、基本技能1、地图投影的判别和选择2、比例尺的计算第4章地图语言一、基本概念：地图语言、地图符号、地图注记、图例二、基本理论和知识：1、地图符号的特征和分类；2、地图符号的量表方法；3、地图符号的视觉变量及其作用：形状、尺寸、方向、色彩、亮度和网纹；4、色彩三要素及其作用；5、地图注记的分类和构成要素；6、地图注记的排列方法和位置。

三、基本技能1、地图符号的设计；2、色彩的调配；3、会书写注记。

第5章地图概括一、基本概念：地图概括、内容取舍二、基本理论和知识：1、影响地图概括的主要因素，如何影响；2、地图概括的基本方法及具体方法；三、基本技能学会如何进行地图概括。

水准面：设想将静止的海水面向陆地延伸，形成一个封闭的曲面，称为水准面。

大地水准面：由于水面可高可低，因此水准面有无穷多个，其中通过平均海水面的水准面，称为大地水准面，大地水准面是测量工作的基准面。

测定即测绘：是指使用测量仪器与工具，通过测量和计算，把地球表面的地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、科学研究和国防建设使用。

测设：测设又称施工放样，是把图纸上规划好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。

高差闭合差：高差闭合差为高差的观测值与其理论值之差。

数字地图：以磁盘、磁带、光盘等数字载体存储地图数据的地图。

水平角：空间两相交直线投影到水平面上所形成的夹角，水平角角值为0º~360º。

竖直角：竖直角是同一竖直面内倾斜视线与水平线间的夹角，其角值在 -90°≤a≤+90°之间。

制图综合：根据地图的用途、比例尺和制图区域的特点，以概括、抽象的形式反映出制图对象的带有规律性的类型特征和典型特点，而将那些次要、非本质的物体舍掉，这个过程叫作制图综合。

地图投影：按照一定的数学法则,将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，使地面点的地理坐标（ϕ，λ）与地图上相对应的点的平面直角坐标（x，y）建立起一一对应函数关系。

真误差：观测值与真值之差，真误差＝观测值―真值系统误差：在相同的观测条件下，对某量进行的一系列观测中，误差的大小和符号固定不变，或按一定规律变化的误差，称为系统误差。

偶然误差：在相同的观测条件下对某量进行一系列观测，单个误差的出现没有一定的规律性，其数值的大小和符号都不固定，表现出偶然性，这种误差称为偶然误差。

测量学：测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科学。

中误差：各真误差平方的平均值的平方根。

容许误差：在测量规范中，将2~3倍中误差的值定为偶然误差的限值，称为容许误差。

直线定线：在两点间的直线上再标定一些点位，这一工作称为直线定线。