地图学 (3)

第一章：地图学的基本知识地图的定义和基本特性定义：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、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。

基本特性：1、可测量性2、直观性3、一览性地图的分类按内容分：：普通地图：是以相对平衡的程度表示地表最基本的自然和人文现象的地图。

专题地图：是根据专业的需要，突出反映一种或几种主题要素的地图按比例尺划分:大比例尺地图（地形图）:1:10万及更大比例尺的地图中比例尺地图（地形地理图\地形一览图）：介于1:10万和1:100万之间的地图小比例尺地图（地理图\一览图）：1:100万及更小的比例尺的地图1.3地图的基本内容数学要素：控制点、坐标网、比例尺和地图定向地理要素（图形要素）：普通地图：自然和人文要素、地图的主题专题要素：地理基础要素和主题要素、地图的主题整饰要素(图外要素）：外图廓、图名、图例、坡度尺、三北方向、图解、文字比例尺、编图单位、编图时间和依据等。

第三章地图投影地图投影的基本概念：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，称为地图投影。

地图投影的实质：是将地球椭球面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上。

标准点、标准线和等变形线标准点、标准线和等变形线标准点：指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点，离标准点越远，变形越大标准线：指地图投影面上没有任何变形的线，即投影面与地球椭球体面相切或相割的那一条或两条线（标准经线或标准纬线），离标准线越远，变形越大。

等变形线：指投影面上变形值相等的各点的连线。

不同等变形线形状的投影适合不同形状的制图区域，这是选择地图投影要考虑的因素之一。

地图投影的分类：1、按投影的变形性质分类：等角投影：是指角度没有变形的投影（注意：由于投影后保持区域形状相似，又将等角投影称为相似投影、正形投影。

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。

1、地图的基本特征：（1）地理信息的载体(多样性) ：地图能够储存数量巨大的地理信息，以表达它的空间结构和时间序列变化，以及各现象间的相互联系。

（2）数学法则的结构（可测量性）〔解决地球球面与地图平面的矛盾）：地图总是以缩小的图形反映远大于视野的地信息，它通常需要将地球曲面上的景物和事物转化为平面状态表示，并且要准确的反映它与实体在位置属性间的关系。

（3）有目的的图形概括（一览性）：〔解决了广阔而复杂的地理环境与地图幅片有限的矛盾〕经过分类、简化、夸张和符号化，从地理信息形成地图信息的过程，称之为地图概括。

（4）符号系统的应用（直观性）：〔解决了逐一描绘各个地物的困难〕地理信息的图形表达借助地图符号，它便于空间定位以显示各种现象及其属性的相互关联。

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，并应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实践上的分布规律和发展变化。

3、地图的功能：（1）地图信息的载负功能（2）地图的传递功能（3）地图的模拟功能（4）地图的认知功能4、地图的类型（1）按尺度划分大比例尺（1:10万地面范围小，内容详细）、中比例尺（1：10万—1：100万）和小比例尺（1：100万地面范围大，内容简略）（2）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（3）按地图类型划分普通地图（地形图与地理图）、专题地图（4）按地图的维数划分平面地图（2维）、立体地图（3维）（5）按其他指标的分类⑴按用途：国民经济与管理地图（如人口、各种资源及其评价）、教育与科学技术地图、文化地图⑵按语言种类：汉字地图、外文地图、各少数民族文字地图、盲文（可触摸）地图⑶按历史年代：古地图、历史地图、近代地图、现代地图⑷按出版和使用方式：桌图、挂图、折叠、土地图集5、地图的构成要素：数学要素（骨架）、地理要素（图形要素）主体、图边要素（辅助要素补充说明）6、地图的用途:科学研究、国防建设、政治活动*国家基本比例尺：1:100万 1:50万 1:25万 1:10万 1:5万 1:2.5万 1:1万 1:5千7、实测成图法（1）野外地形测图：它是应用不同的仪器设备，如水准仪、经纬仪、全站仪等直接在现场实测，获得测量数据，进行地形图绘制。

地图学第一章：导论1.地图的基本特性：⑴地图必须遵循一定的数学法则解决地球自然表面的替代物——地球椭球面转化到平面上各地物的相对关系，即将球面转绘到平面，进行地图投影。

⑵地图具有完整的符号系统①不仅表现可见事物，也表现无形的自然现象和人文现象；②不仅表现外观轮廓，亦表现质量特征和数量特征；③分清主次内容。

⑶地图必须经过科学概括(4)地图是地理信息的载体2.地图定义：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.地图制作方法：（1）传统实测成图法通过实地测量而制成地图的方法国家控制网点-图根控制测量-碎部测量-绘制成图-地图制印（2）传统编绘成图法根据已有的地图或其他编图资料，在室内编制新图的方法。

（3）遥感制图法遥感制图法是利用遥感图像数据资料，通过图像处理和分析，用于制作或更新地图特别是专题地图的新技术方法。

（4）计算机地图制图法地图资料-计算机处理-数字地图-输出-制印4.地图的功能：（1）认识功能作为表达空间现象一种主要的图形形式，它的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。

（2）模拟功能模型与它表示的对象具有相似性，模型可以有物质模型与概念模型之分。

（3）信息的载负和传输功能地图能容纳和贮存的信息量是十分巨大的，是空间信息的理想载体，地图信息由直接信息和间接信息两部分组成。

5.地图的作用：（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.地图的类型：按地图的图型分类有普通地图与专题地图之分。

普通地图是表示自然地理和社会经济一般特征的地图，它并不偏重某个要素。

主要表示水系、地貌、土质植被、交通线、居民地和境界线六大要素。

地图学知识点总结思维导图一、地图学概述地图学是地理学的一个重要分支，研究地图的制图原理、地图投影、地图符号、地图制图技术、地图解译和图形学的应用等内容，是地理学、测绘学和地图学科的重要内容之一。

地图学主要包括地图的分类、地图的原理、地图的投影、地图的比例尺、地图的制图技术、地图的符号和地图的解译等。

二、地图的分类1.按照用途分类（1）地形图：反映地球表面地形特征的地图（2）气象图：记录天气现象、气象要素等的地图（3）地质图：反映地质结构、地质构造和矿产资源分布等的地图（4）航空地图：为飞行员提供导航信息的地图（5）交通运输地图：记录交通道路、铁路、水路等的地图（6）经济地图：反映经济分布、产业结构等的地图（7）行政区划图：记录国界、行政区划等的地图2.按照比例尺分类（1）大比例尺地图：比例尺较大的地图，通常1:1000-1:5000（2）中比例尺地图：比例尺适中的地图，通常1:5000-1:100000（3）小比例尺地图：比例尺较小的地图，通常1:100000-1:10000003.按照制图方式分类（1）手绘地图：通过人工测绘制作的地图（2）计算机制图：利用计算机辅助绘制的地图4.按照表现内容分类（1）物理地图：反映地球自然环境特征的地图（2）人文地图：反映人类社会经济活动特征的地图三、地图的原理1.地球的球体性地球是一个近似于椭球体的球体，因此在制图时需要考虑地球的球体性对地图投影的影响。

2.地球的自转和公转地球自转和公转引起地球表面的日照和季节变化，对制图时要考虑光照方向和地理坐标的变化。

3.地球的经纬网经纬网是地球表面上的等角坐标网，经度和纬度分别用来表示东西方向和南北方向的位置。

4.地球的地形地球表面地形的起伏不平坦，需要采用等高线和地形图等方式来表现地球的地形特征。

四、地图的投影1.地图投影的概念地图投影是将地球表面上的经纬线坐标投影到平面上的过程，以便用于地图的制作和应用。

2.地图投影的分类（1）球面投影：将地球表面投影到球体上（2）圆锥投影：将地球表面投影到圆锥形上（3）柱面投影：将地球表面投影到柱面上3.地图投影的特点（1）等角投影：在投影过程中保持角度不变（2）等面积投影：在投影过程中保持面积不变（3）等距投影：在投影过程中保持距离不变五、地图的比例尺1.比例尺的概念比例尺是地图上距离和实际地面距离之间的比值关系，通常用分数或者比例表示。

地图学1·地图的定义：地图是根据构成地图数字基础的数学法则，构成地图可视化基础的符号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，反映了各种自然和社会现象的空间分布，组合，联系及其在时空中的变化和发展.2·地图的基本构成要素：1·数学要素.2:地理要素，3.辅助要素地图按主题（内容）的分类：1）普通地图（2)专题地图.普：是指以相对平衡的详细程度表示水系，地貌和土质、植被居民地、交通运输网、境界等基本地图要素的地图(专题：是根据专业方面的需要.以一种或几种地理要素为主题的地图）.地形图是详细表示地面各基本要素的普通地图.3·地图的分幅：“矩形分幅 2、经纬线分幅1、矩形分幅按一定大小的矩形划分图幅，每幅地图都有矩形轮廓。

其规格为50cm×50cm或50cm×40cm。

图号以图廓西南角坐标公里数为单位编号，X在前Y在后，中间用短线连接。

如：1:5000, 10-111:2000, 10.0-21.0;1:1000, 10.5-21.5;1:500, 10.50-21.75。

2.其他编号方法分幅方法：(1)矩形分幅(2)经纬度分幅（梯形分幅）4·地图的功能.一）地图的模拟功能.(二）地图的信息负载功能(三）地图的修息传递功能.四、地图的空间认知功能.5·地图学的定义，以地图信息传递为中心，探讨地图的理论实质。

制作技术和使用方法的综合性科学6·参考椭球球体的概念：地球的形状确定之后，还需确定大地水准面与椭球体面之间的相对位置，这种与局部地区的大地水准面符合得最好的一个地球椭球体，称为参考椭球体。

参考椭球面是测量计算的基准面，法线是测量计算的基准线。

7·地理坐标系中的三种经纬度：1、天文经纬度2、大地经纬度、3、地心经纬度8·地图投影的概念：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9·变形椭圆10·按地图投影的性质分类：等角投影，等面积投影，任意投影11·等角航线，大圆航线概念：等：在墨卡托投影图上，连接起，终点的直线就是等角航线大⚪：在地球面上，任意两点间的最短距离是大圆航线12·高斯克吕格投影变形的性质投影变形性质：以椭圆柱为投影面，使地球椭球体的某一经线与椭圆柱相切，然后按等角条件，将中央经线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得。

地图学知识点整理1.地图的基本特征：⑴地理信息的载体⑵数学法则的结构（必须遵循一定的数学法则）⑶有目的的图形概括（经过科学的概括）⑷符号系统的运用（具有完整的符号系统）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，以传递他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：⑴地图信息的载负功能⑵地图的传递功能⑶地图的模拟功能——对实体的一种抽象与概括，抽取内在的本质的特征与联系概括成图。

⑷地图的认知功能：①形成整体全局的概念；②获得制图对象定性与定量特征；③建立制图对象之间的空间关系；④建立制图对象正确的空间图像5.与地图学相联系的学科：测量学、地理学、数学、信息论、系统论、神经网络、计算机科学、遥感技术、心理学、地理信息系统等。

6.地图学定义：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学科。

7.地图的成图方法8.希腊——托勒密——《地理学指南》《禹迹图》为我国现存最早的“计里画方”地图。

T—O地图——倒退“寰宇图”裴秀——制图六体——一曰分率，二曰准望，三曰道里，四曰高下，五曰方邪，六曰迂直.9.地球空间信息学：是利用各种现代化方法来采集、测量、分析、存储、显示、传播和应用于地理和空间分布有关的数据的一门综合和集成的信息科学和产业实体，是测量学、地图学、遥感学、计算机图形学、卫星定位技术、专家系统与现代通信技术等的有机结合。

10.水准面和重力方向线垂直的，形成了无数个曲面，每一个曲面上重力位相等，我们把重力位相等的面称为重力等位面，即通常所说的水准面。

（当海洋静止时）11.大地水准面：静止海平面没有棱角、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。

（一级逼近）12.旋转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。

地图学复习要点归纳第⼀章地图与地图学1.地图的基本特征：具有特定的数学法则（地图投影）——地球曲⾯到地图平⾯的转换；采⽤符号系统表⽰地物或现象——表现信息的语⾔⼯具对信息进⾏综合（制图综合）——解决复杂的海量信息和有限的平⾯容量的⽭盾2.地图的定义：地图是空间信息的载体，是将空间信息按特定的数学法则定位于平⾯，并经科学提炼和有机概括后以符号化的形式描述在平⾯上地图形。

3.地图的构成要素：数学要素，地理要素，辅助要素数学要素是地图数学法则的具体表现形式。

决定了地图上物体的分布位置。

（1）坐标⽹：地理坐标⽹：我们常说的经纬度就是⼀种地理坐标，它标定了物体在地球椭球⾯上的位置，可约略认为是物体在地球表⾯上的位置；平⾯直⾓坐标⽹：在⼤⽐例尺地形图上，还绘有棋盘状的⽅格⽹，俗称“⽅⾥⽹”，是地图上的平⾯直⾓坐标⽹，主要⽤于图上快速判定物体间的距离。

(2)⽐例尺：⽐例尺是指地图上线段长度与相应的实地长度之⽐，它标志着地图模型的缩放程度，通过它，我们才能将图上量测的距离换算为实地的距离。

(3)测量控制点：测量控制点是地图测量和绘制时的控制基础，只出现在⼤⽐例尺地形图上。

每个点都有准确的平⾯坐标和地⾯⾼程，是确定周围地物的控制和依据。

地理要素是地图内容的主体部分。

它表⽰了图区范围内各种⾃然和社会经济要素的分布、联系及变化状况，是地图使⽤者阅读的⽬标和主要信息。

辅助要素是⼀些帮助我们阅读和使⽤地图的⼯具，类似于产品的使⽤说明。

包括地图名称、图例、制作和出版单位、出版时间等。

4.地图分类（1）按照内容的不同，地图家庭有两⼤分⽀：普通地图和专题地图。

普通地图：各种基本地理要素（⽔系、地貌、⼟质、植被、居民地、交通⽹、境界等）齐全，且内容详细程度相对均衡，能满⾜多⽅⾯的应⽤需求，因⽽也是最基本的地图，是制作专题地图的基础地图。

专题地图：重在表⽰某⼀种或⼏种专题要素，这些作为地图主题的要素通常⽐普通地图中详细得多，包含了普通地图上所没有⽽属于专业领域特殊需要的内容。

地图学知识点整理地图学知识点整理第一章导论一．地图的定义与基本特征1.地图的定义：地图是依据特定的数学法则，通过科学的概括，并运用符号系统将地理信息表示在一定载体上的图形，以传递客观现象的数量、质量特征在空间和时间上的分布规律和发展变化。

2.地图的基本特征：地理信息的载体——多样性数学法则的结构——（地图投影，坐标系统，比例尺）有目的的图形概括——（地理信息形成地图信息的过程，图形的形状变化和尺寸变化）符号系统的运用——（地理信息的图形借助地图符号，地图是符号的模型）二、地图的功能与分类1.地图的功能：（1） . 地图信息的载负功能地图信息分为直接（从图中直接反映）和间接信息（分析）组成，（2） . 地图的传递功能将制图者和用图者联系起来，统一在地图信息的传递过程中（3） . 地图的模拟功能所需表示的对象，在众多特征中抽取内在的，本质的联系，进行实物的模拟（4） . 地图的认知功能用图者根据自己的知识和经验，对图形进行联想和推演和各种分析2.地图的类型（1）按尺度划分：大比例尺地图：大于比例尺 1:10 万的地图中比例尺地图：比例尺 1:10 万 ~1:100 万小比例尺地图：比例尺小于 1:100 万（2）按区域划分（了解）A.星球图、地球图B.世界图、半球图、大洲图、大洋图C.国家图、行政区图D.局部区域图（3）按照地图的图型划分普通地图（自然地理和社会经济一般特征的，不偏重哪一个要素，分为地形图和地理图）专题地图（各自学科体系进行层次细分，构成地图的主要内容）（4）按地图的维数划分平面地图和立体地图（5）按其他指标分类按用途按语言种类按历史年代按出版和使用方式三、地图学1.地图学的概念：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。

2.地图学的学科体系（了解）3.地图学的相关学科第二章地图的数学基础一、地球体与大地坐标系1.大地坐标系：大地坐标系是指描述地球表面空间位置的数学参照系。

地理信息传输理论，即信息的传递功能，是指地理信息被制图者认识→制图者使用地图语言把地理信息加工成地图→用图者读懂了制图语言（地图），就形成了对地理信息的客观认识的过程。

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面。

大地水准面所包围的形体称为大地体。

参心坐标系是指以参考椭球体面为为基本参考面，以大地测量起算点、大地原点为基本参考点，以参考椭球体中心为基本参考中心的大地坐标系。

地心坐标系是指原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向地球赤道面与格林尼治子午圈的交点，Y轴在赤道平面里与XOZ构成右手坐标系。

地面上两条直线之间的夹角在水平面上的投影称为水平角。

在同一竖直面内视线和水平线之间的夹角称为竖直角。

可分为仰角和俯角。

比例尺：地图上一直线段长度与地面相应直线段长度之比。

即比例尺=图上距离/实地距离。

手工概括是指地图信息经过人工抽象和符号化以后，产生以纸质为主要载体的地图的过程。

自动概括是指在数字环境下，根据地图用途、比例尺、制图区域地理特征的要求，用一定的地图概括模型，通过计算机算法和规则等进行模型编程，以实现计算机系统的半自动或者自动概括的过程。

分层设色法是以等高线法为基础，在不同等高线间普染不同色彩，强调地势起伏的方法。

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。

地图概括也称制图综合，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。

其实质是地图在不同用途和比例尺变换过程中势必删繁就简、舍末逐本，以求客观反映地理实体，达到地图内容详细性与清晰性的对立统一，几何精确性与地理适应性的对立统一。

对地图概括产生影响的因素主要有：（一）地图的用途和主题：1、地图用途不同，图上反映空间数据的种类、数量、质量以及简化程度亦不同。

2、地图主题决定要素的重要程度和选取，必然影响地图概括。

《地图学》复习参考纲要第一章概论地图的基本特性：特定的数学法则、运用符号系统和制图综合。

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。

地图基本内容（构成要素）：数学要素、地理要素和辅助要素。

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，星球图和地球图；世界图、半球图、大洲图和大洋图；国家图、下属行政区地图；局部区域图；③按地图的图型划分，普通地图（分为地形图和地理图，前者较详细，后者较概略）和专题地图；④按地图维数划分，二维平面地图和三维立体地图；⑤按其他指标的分类，用途、语言种类、历史年代、出版和使用方式。

为了区域表达，编图、印刷、保管和使用的方便，地图进行分幅和编号，分幅方式：矩形分幅和经纬线分幅，编号采用10位代码。

矩形分幅优点：①图幅间拼接方便；②各图幅面积相对平衡，充分利用图纸和印刷版面；③图廓线可避开分割重要地物。

缺点：制图区域只能一次投影，变形较大；地理位置不易精确描绘。

经纬线分幅优点：①图幅有明确的地理范围；②可分开多次投影，变形较小。

缺点：①图廓为曲线时拼接不便；②高纬度地区图幅面积缩小，不利于纸张的使用和印刷。

③破坏重要地物的完整性。

国家8种基本比例尺地形图：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。

国家基本地形图的特点：一是具有统一大地坐标系统和高程系统；二是具有完整的比例尺系列和分幅编号系统；三是国家基本地形图是依据国家测绘管理部门统一制订的测量与编绘规范和《地形图图式》完成的，以便能保证由各地方测绘部门分工完成的地形图，在质量、规格上的完全统一。

国家基本地形图投影分带（1：2.5万—1：50万地形图采用经差6°分带投影，而1：1万及更大比例尺地形图，则采用经差3°分带投影。