地图学复习整理资料

地图学复习HL

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地图学

一、 地图的基本特性：特定的数学法则、特定的符号与注记系统、实施制图综合

 具有特定的数学法则：

1. 地图是地球表面按一定的数学法则缩绘到平面上的，比例尺、地图投影、各种坐标系统就是地图的数学法则。

2. 地图具有可量测性，即可在地图上量取方位、距离、长度、面积、体积等。

 运用特殊的符号与注记：地图是以特定的符号系统和注记来表示地面事物的，包括自然的和社会经济的现象。对所表示的现象进行分类和抽象，分门别类用不同的符号加以表示。地图是对图象信息进行了再加工、深层次地处理。由于运用了符号和注记：

1. 地图既能表示较大物体的轮廓，又能表示较小的重要的物体，如三角点、纪念碑等；

2. 既能表示物体的形态特征，又能表示物体的质量和数量特征，如河流的流向和流速、水深、水温、土壤的性质、道路的种类及铺装材料、森林的树种、平均高度和粗度，地势起伏的绝对高程等；

3. 既能表示看得见的事物，又能表示看不见的事物，如经纬线、航线、等高线、国民生产总值等；

4. 既能表示地表的物体，又能表示地下的、空中的物体，如地下管线、涵洞隧道、矿物分布、地磁、大气环流等；

5. 既能表示物体的现状、又能表示物体的过去和未来。一张地图是特定时期事物的真实写照，不同时期的地图进行对比就能进行地理环境变迁的分析与研究。

 实施制图综合：

 地表万物信息繁多，即使最大比例尺的地图也只能表示其中的一部分，从地表到地图，已经进行了第一次综合；

 包含比例尺的概念，即随着比例尺的逐渐缩小，地图表示的范围越来越大，有限的图面容纳不下那么多的信息，就需要把主要的、本质的内容加以表示，舍去次要的、非本质的内容，这就是制图综合。

二、 地图定义：地图是根据特定的数学法则，将地球上（或其它星球上）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在平面上的图象。

三、 地图的构成要素：数学要素、地理要素和辅助要素。

 数学要素：保证地图具有可量测性的基础。包括地图投影、坐标系统、比例尺、控制点。

 地图投影：地形图采用高斯-克吕格投影；

 坐标系统：地理坐标网、平面直角坐标网；

 比例尺：地面物体的缩小程度；

 控制点：天文点、导线点、水准点。

 地理要素：地图的主题内容，又称图形要素。包括自然地理要素（水系、地貌、土质植被）和社会经济要素（居民地、交通网、境界线）。

 辅助要素：指图廓上及图廓外的内容，说明地图的编制状况及方便用图的辅助内容。包括图名、图号、图例、接图表、分度带、编制和出版单位、时间等。

四、 地图分类

 地图分类的标志主要有按地图主题内容、比例尺、制图区域范围、用途和使用方式等。

 地图按内容分类：分成普通地图和专题地图两大类。

 普通地图：以相对均衡的详细程度表示制图区域内各种自然和社会经济要素的地图。水系、地貌、土质植被、居民地、交通网、境界线六大要素均衡表示。又可分成地形图和地理图，地形图是指按国家统一编图规范编制的比例尺较大的普通地图。地理图指比例尺较小（小于1：100万）的普通地图。

 国家基本比例尺地形图：指比例尺为1：5000、1：1万、1：2。5万、1：5万、1：10万、1：25万（以前为20万）、1：50万和1：100万共八种地形图。

 专题地图：着重表示制图区域内一种或几种自然和社会经济现象的地图，往往用普通地图作为底图。特点是与主题内容有关的内容详尽表示，否则不表示。水系图、地貌图、土壤图、植被图、人口图、经济图、交通图、政区图等。 地图学复习HL

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 地图按比例尺分类：区分为大、中、小比例尺地图。

 大于等于1：10万的地图，被称为大比例尺地图；

 1：10万至1：100万的地图，被称为中比例尺地图；

 小于等于1：100万的地图，被称为小比例尺地图；

五、 地图成图方法：

六、 地图投影的基本概念

 1954年北京坐标系：解放后至七十年代采用的大地坐标系，基于克拉索夫斯基椭球体而建立的。

 1980年国家大地坐标系：采用1975年国际大地测量协会推荐的参考椭球而建立的中国国家大地坐标系，以我国中部西安市径阳县永乐镇为国家大地坐标原点。

 1956年黄海高程系：根据青岛验潮站1950至1956年记录资料，确定黄海平均海水面，并推算出设在青岛市观象山山洞中的水准原点高程为72.289米，作为全国各地高程测量计算的依据。

 1985年国家基准：采用青岛验潮站1953至1979年27年的验潮资料计算的平均海水面作为我国新的高程起算面。水准原点的高程为72.260

 地图投影的实质：将地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转换到平面上，建立起球面上点（λ，φ）与平面上对应点（x，y）之间的函数关系，用数学公式表示为：x = f1（λ，φ），y = f2（λ，φ），这样，已知球面上任意一点p（λ，φ），代入运算就可以得到平面上的对应点P’（x，y）。

 地图投影变形：把地球曲面投影成地图平面后，地图上两点间的距离、方位、面积和图形形状难以和地面上保持一致。也就是说，经过投影后，地图上发生了长度、面积和形状的改变，这种变化被称为地图投影变形。

 确定变形大小的方法

1. 等变形线法：连接变形相等的点所成的线。有角度变形线和面积变形线。

2. 变形椭圆法：当球面上的小圆投影到平面上时，一般不一定变成圆而变成椭圆。变形椭圆的形状和大小，能反映地图投影变形的性质和变形的程度。

 地图投影分类：主要按两类分类标志分类，一是变形的性质，二是正轴投影时经纬网的形状。

 按变形的性质分类

1. 等角投影：变形椭圆为圆，但面积变形最大。用于航海、航空、洋流。

2. 等积投影：面积相等，变形椭圆形状变化大。用于政区图、土地利用图和其它自然经济地图。

3. 等距投影：变形椭圆主方向长度保持不变。用于交通图、世界地图。

4. 任意投影：既不等角也不等积的投影。用于中小学教学图。也用于交通地图和时区地图

 按经纬网的形状

1. 方位投影：以平面为投影面，用于编制极地图、半球图。

2. 圆锥投影：圆锥可展开为平面，适用于中纬度沿纬线方向伸展的地区，我国的地图多用此投影。

3. 圆柱投影：一般适用于编制赤道附近地区的地图和世界地图。 原始地图资料 原始数据测量

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屏幕矢量化 数字地图 地图输出 编辑修改 印制 计算机成图法的一般过程 地图学复习HL

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4. 多圆锥投影：编制中小比例尺地图，尤其适用于编制沿经线方向伸长的国家或地区，如智利国家地图，美国西海岸地图等。

5. 伪圆锥投影：编制亚洲，澳洲等中纬度国家或区域地图

6. 伪圆柱投影：用于编制世界地图，揭示某种地理现象水平地带分布规律

7. 伪方位投影：用于编制北冰洋和大西洋地图

七、 高斯—克吕格投影

 高斯投影的基本概念：等角横切椭圆柱投影，是我国大于（等于）1：50万地形图所使用的投影。其投影原理：假定一空心椭圆柱横套在地球椭球体上，椭圆柱面与地球一经线相切，然后用解析法按等角的条件投影到椭圆柱面上，展开椭圆柱面，得到平面图形。

 高斯投影的变形分布

1. 投影后中央经线和赤道为垂直相交的直线，作为直角坐标系的坐标轴，也是经纬网形状的对称轴；

2. 经线为凹向对称于中央经线的曲线；纬线为凸向对称于赤道的曲线；经纬线相互正交，没有角度变形；

3. 中央经线没有长度变形，其余经线的长度略大于球面实际长度；离中央经线愈远，椭圆柱面与椭球面愈不接触，其变形愈大。

 高斯投影的分带：离中央经线愈远，变形愈大。要控制变形，投影范围不宜太大。因此采用分带投影。我国1：2.5万至1：50万地形图采用6˚分带；1：1万和更大比例尺地形图采用3˚分带。

 6˚分带法：从零子午线开始，由西向东每6˚为一带，全球共分60带，用1、2、3……60标记。中央经线的度数L。= 6˚٠ n - 3˚，带号 n = [ L / 6˚ ]

+ 1 其中L为某点经度，[ ]表示取整。

 我国在东经72˚~136˚之间，包括了13~23共11个投影带。

 3˚分带法不是从零子午线开始分带，可以确保6˚带的中央经线全部成为3˚带的中央经线。

 高斯投影的坐标网：经纬网和方里网。

 经纬网：有经线和纬线构成的网。地形图上1：5000~1：25万只有分度带，连接上下、左右分度带构成经纬网；1：50万和1：100万直接绘出经纬网。

 平面直角坐标网（方里网）：纵横坐标均为整公里的两组平行直线所构成的方格网叫方里网。

投影带的直角坐标系统：中央经线为X轴，赤道为Y轴。 地图学复习HL

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 我国位于北半球，X值全部为正，Y值平移500公里。已知某点的经纬度，利用《高斯—克吕格投影坐标表》可以查到该点的X、Y值。将Y值加上500公里，并加上该点所在的带号就得到了该点的通用坐标。

 邻带方里网：处于投影带边缘的地形图绘有相邻投影带的坐标网。

八、 方位角和三北方向线。

 方位角：从过某点P的指北方向线起，顺时针方向量到某一目标方向线的水平夹角α。

 三北方向线：大比例尺地形图上绘有三种指向北方的线，即真子午线、磁子午线、坐标纵线，称为（三北方向线）。这三种方向线的“北方”分别称为真北、磁北和坐标北，统称为三北方向。由三北方向线构成的三种方位角为真方位角、磁方位角和坐标方位角。

 真子午线与真方位角

真子午线：系通过地面某点P指向地球南北两极的方向线，即经线。在地形图上，东、西内图廓线和经度相同各点的连线都是真子午线，它指向正南、正北方向。

真方位角：从过某点P的真子午线北端起，顺时针方向到某目标M方向线之间的水平夹角（A）。

 磁子午线与磁方位角

磁子午线：在某一地点上，罗盘仪磁针水平静止时所指的南北方向线。磁子午线方向可以用罗盘仪测得。在小面积测图中常用磁子午线作为定向的标准。大比例尺地形图右半幅中央的南北图廓间的PP′连线即为该图的磁子午线。

磁方位角：从过某点P的磁子午线北端起，顺时针方向到某目标M方向线之间的水平夹角（Aｍ）。在大比例尺地形图上过某点作PP′线的平行线，以此线为基准，用上述求真方位角的方法，量测出磁方位角。

 坐标纵线与坐标方位角

坐标纵线：高斯-克吕格投影带坐标纵轴（中央经线）及与其平行的方里网纵线，即坐标北方向线。除中央经线外，它们均不指向真北方向，所指的为坐标北方向。

坐标方位角：从过某点P的坐标纵线北端起，顺时针方向到某目标M方向线之间的水平夹角（ａ）。在地形图上过某点作与坐标纵线的平行线，并以此为基准，用上述求真方位角的方法，量测出坐标方位角。

九、 偏角：因真子午线、磁子午线、坐标纵线在一般情况下，其方向不一致，相互偏离而构成的一定的夹角。又称三北方向角。

 子午线收敛角：又称坐标纵线偏角，系过某点的坐标纵线对真子午线的夹角（γ）。以真子午线为准，坐