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。国际上比较大的网站也都开辟了网络地图专栏, 出现了一批专门的通用地图网站或专题地图网站(如历史地图网站) 。美国、加拿大等国家还专门设立国家地图集网站, 将国家地图集的主要内容通过互联网发布, 实现免费共享, 用户可以上网查询检索、浏览阅读、打印或下载所需要的图幅或其他信息。所以说地图学已进入信息科学范畴。
第二章地球体与地图投影
1大地经纬度、天文经纬度和地心经纬度之间有何关系？
答：大地经纬度（geodetic longitude and latitude）是大地经度与大地纬度的合称。地球表面是不规则面，为了能用数学方法表示，把它设想成一个大小和扁率与地球最为接近的旋转椭球体，称为地球椭球体。通过地球椭球体中心，并同其旋转轴垂直的平面，称为椭球体赤道面，它与地球表面相交的线，称为赤道；通过地面A点和地球椭
球体旋转轴的平面，称A点的大地子午面。A点的大地子午面与起始大地子午面（本初子午面）间的夹角L，称为大地经度。
天文经纬度（long latitude of astronomy）是指以地面某点铅垂线和地球自转轴为基准的经纬度。包含地面某点A的铅垂线和地球自转轴的平面称A点的天文子午面，此子午面与本初子午面间的夹角λ称A 点的天文经度，A点的铅垂线与地球赤道平面的夹角φ称A点的天文纬度。
地心经纬度是地心经度和地心纬度的合称。包含地面某点地心之间连线和地球自转轴的平面，称为地心子午面。A点的地心子午面与本初子午面之间的夹角，称地心经度；A点同地心之连线与地球赤道面所成的夹角，称地心纬度。
地心经纬度比天文经纬度，大地经纬度多了各点地球半径的改正。天文经纬度以地球实际地形情况为基准确定，可以说是一个测量上的坐标。而大地经纬度则忽略具体地形情况，转而将地球理想化为一个最接近的理想椭球体，再确定经纬度。
2为什么说衡量地图投影的长度变形是主要变形？
答：因为地球椭球体表面是曲面，而地图通常要绘制在平面图纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面。然而球面是个不可展的曲面，换句话说，就是把它直接展为平面时，不可能不发生破裂或皱纹。若用这种具有破裂或褶皱的平面绘制地图，显然是不实用的，所以必须用特殊的方法将曲面展开，使其成为没有破裂或褶皱的平面，于是就出现了地图投影理论。其基本原理就是：因为球面上一点的位置决定于
它的经纬度，所以实际投影时是先将一些经纬线的交点展绘
在平面上，再将相同的经纬度的点连成经线，相同的纬度的点连成纬线，构成经纬网。有了经纬网以后，就可以将球面上的点，按其经纬度展绘在平面上相应的位置处。许多分析技术和空间数据都是针对二维坐标或平面坐标设计，以平面地图投影的方式来存储空间坐标，因此很多时候我们都需要利用地图投影将三维的地理坐标转换为平面坐标。所谓的地图投影就是通过特定的数学方程式将经纬坐标（λ，φ）转换为平面坐标（X，Y）。从三维坐标转换为二维坐标时总会出现扭曲变形，地图投影就是用来减小这种变形的。
3解释墨卡托投影的特征。
答：在该投影图上，不仅保持了方向和相对未知的正确，而且能使等角航线（又称恒向线）表示直线，因此对于航海、航空具有重要的实际应用价值。只要图上将航行的靓点间连一直线，并量好该直线与经纬线间夹角，一直保持这个角度航行即可达到终点。
4解释高斯—克吕格和UTM投影的特征。
答：高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”，又名"等角横切椭圆柱投影”，地球椭球面和平面间正形投影的一种。德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl FriedrichＧauss，1777一1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（Johannes Kruger，1857～1928）于1912年对投影公式加以补充，故名。该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。投
