地图学期末复习资料

第一章

1、地图的基本特征

1）地图必须遵循一定的数学法则 —地图的数学法则

解决地图平面与地球曲面之间的矛盾。比例尺、地图投影、各种坐标系统就构成了地图的数学法则。

2）地图必须经过科学概括 —地图的综合法则

缩小、简化了的地图表象与实地复杂现实之间的矛盾

地图内容的综合法则包括：1）地图内容的符号化；2）地图内容的选取、化简、概括。

另，我们把符号系统和制图综合统称为综合法则。

制图综合形成地图经过分类、简化、夸张和符号化，从地理信息形成地图信息的过程就是地图概括。

3）地图作为客观世界的模型—地图具有完整的符号系统

地图作为客观世界模型的特性，并且，由使用地图语言表示事物所产生的直观性；

4）地图是地理信息的载体--地图表现形式的多样化特性以及地理信息的多维动态特性。

地图信息是由它所描述的对象的空间、时间、属性三元素构成的信息元组。

2、地图定义：

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、联系和及其在时间中的变化和发展；

现代地图定义：地图是根据由数学方法确定的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记录空间地理环境信息的载体，是传递空间地理环境信息的工具，它能反映各种自然和社会现象的多维信息、空间分布、组合、联系和制约及其在时空中的变化和发展。

3、地图的基本内容（地图构成要素）

1) 数学要素包括与地图投影有关的坐标网（平面直角坐标网（方里网、公里网）、地理坐标网（经纬网））、比例尺、测量控制点等。----基本要素

比例尺：地图比例尺是图上线段与该线段在椭球面上的平面投影的长度之比。

表达方式：文字比例尺和图解比例尺

控制点包括：三角点、埋石点、水准点、GPS(卫星定位)等级点、独立天文点等。

2) 地理要素--（图形要素）是用地图符号表示的自然地理要素、社会经济要素以及其他要素的总称。----主要组成部分

3) 辅助要素分为读图工具和参考资料。

读图工具包括图例、图解比例尺、坡度尺、三北方向图（真北、磁北、坐标北）、图幅接合表、政治行政区划略图等内容。

4) 补充说明

出版单位、成图时间、地图投影、坐标系、高程系、资料说明和资料略图等。

4、地图的分类

1) 按地图主题（内容）分为普通地图和专题地图。

2) 按比例尺分为：普通地图按比例尺分类可将其分为地形图和地理图。地形图按比例分为大比例尺地形图（大于或等于1:10万）、中比例尺地形图（1:25万，1:50万）和小比例尺地形图（1:100万），地理图是比例尺小于1:100万的普通地图。

3) 按制图区域分类：必须坚持由总体到局部，由大到小依的原则，首先是世界图，其次是大洲图和大洋图，再按行政区域或自然区划分。

4) 按地图用途分为军用地图和民用地图。

5) 其他分类

5、地图的分幅（重点）

地图的分幅方法有两种，即矩形分幅和经纬分幅（梯形分幅）。其中矩形分幅可分为拼接和不拼接两种。

6、地图的编号：

常见的地图编号方法有行列式编号法和经纬线编号法。

1）行列式编号法：列号用阿拉伯数字从左向右排列，行号用拉丁字母标记，由上而下排列，采用“行号一列号”形式编号。例如：F－53

2）经纬线编号法适用于梯形份幅地图：

编号方法

行号= 右图廓经度/ 该图幅的经差；

列号= 上图廓纬度/ 该图幅的纬差。

示例：某1/5万地图的右图廓经度73030’，图幅经差15’，上图廓纬度17020’，图幅纬差10’，则：

行号= 73030’/ 15’=294

列号= 17020’/ 10’=104

该幅图号为294104。

注意：当计算数字不满3位，则在前补

3）图角点坐标编号法 即采用图幅西南角坐标公里数编号的方法。

将x在前，y在后，以短线相连，即“x－y”形式作为某一幅地图的图号。

当地图比例尺为：

1： 500时，坐标值取至0.0lkm；

1： 1000时，坐标值取至0.1km ；

1： 2000 时，坐标值取至1km。

国家基本比例尺地形图（1∶1 00万～1∶5 000）采用梯形分幅,均以1∶1 00万地形图为基础,按规定的经差和纬差划分图幅。

500 750 1000

2000 2250 2500 0.75－2.00 0.75－2.25

0.50－2.00 0.50－2.25 0.5－2.0

1：1000

地形图相邻比例尺地图的数量关系

（一） 旧编号方法（1991年前）用梯形分幅、行列一自然序数式编号法

1：100万地图的分幅编号---分幅编号采用国际标准。

分幅：经差6、纬差4；

因纬度增高面积缩小，在纬度60—76双幅合并，即经差12，纬差4；

在纬度76—88四幅合并，即经差24，纬差4。纬度88以上单独为一幅。

编号：采用行列式编号法

（1）列号：赤道（0纬线）起，向两极纬差每4为一列，至南、北纬88各为22

列，并依次以A、B、C、……V表示其相应的列号；

（2）行号：从180经线起，自西向东，经差每6为一行，全球分为60行，依次以

1、2、3、4、5、……60表示。

图号：采用“列号—行号”的形式。

注意：

① 在北和南半球的图号前应分别加上N或S以示区别，如NJ—50。由于我国领土全部在北半球，故图号前的N省略。

② 高纬度的双幅、四幅合并时，图号照写，如NP—33、34，NT—25、26、27、28。我国纬度低于60 ，故无合幅现象。

③ 列号是从180经线自西向东计算的。

东经0—6是高斯—克吕格投影的第1带，是1：100万图分幅编号的第31列，带号与列号相差30。即：列号＝带号±30，东经取正，西经取负。

任一点所在1:100万图幅的编号计算

横列号 =[

] + 1

纵行号 = [ ]+31 （东经）

纵行号 =31- [ ] （西经）

[ ] 代表取整

7、地图的功能：

❖ 地图的模拟功能

❖ 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

❖ 地图的感受功能。

认真感受地图的模拟 赴 （信息负载）敌 （信息传递）功能

8、地图的用途

经济建设、科学研究、国防建设、政治活动、文化教育、日常生活 4纬差纬度6经差经度6经差经度9、地图学

地图学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学科。研究对象是地图，任务是研究地图理论、地图制作和地图使用。

10、地图学研究内容

❖ 地图理论

❖ 地图制作

❖ 地图应用的技术和方法

第三章 地图投影的基本原理

一、如何建立地球表面的几何模型

1、最自然的面：

包括海洋底部、高山、高原在内的固体地球表面，起伏不定，难以用一个简洁的数学式描述。

2）假想水准面（基准面）：静止海平面

无波浪、潮汐、水流、大气压变化，流体处于平衡状态。

3）大地水准面：

基准面+其向陆地的延伸部分=一个封闭曲面。

实际上：即使海平面静止，地球内部质量不均匀—重力场不规则。导致大地水准面也不规则。此时，地球表面上点的铅垂线不一定指向地心。须在不考虑地球内部质量分布不均的因素时—才是规则的。

4）地球物理表面：

是一个起伏不平的重力等位面。

5）大地体：

大地水准面包围的形体——地球形体的一级逼近。

2、椭球体三要素：

长轴 a（赤道半径）、短轴 b（极半径）和椭球的扁率 f

3、地球椭球体与大地水准面的区别

1. 大地水准面是根据地球重力场分布计算得到的闭合曲面，不是人为设定的；

2. 大地水准面是不规则的闭合曲面，不能用数学公式进行表达；

3. 地球椭球体是人为选择的规则的曲面，目的在于近似代替大地水准面，以便于地物投影；

4. 一个大地水准面可以对应多个地球椭球体；

5. 大地水准面会随地球重力场的变化产生微小的变动，而地球椭球体一旦选定，不再随时间变化。

4、为什么会出现不同的地球椭球体数据？

1. 地球椭球体是对地球表面的近似，对于同一个椭球体，它对不同地区地表的拟合近似程度不同；

2. 对于不同国家和地区，在制作地图时，为了更准确地投影，往往采用与本地区地表近似程度最高的椭球体数据。

3. 对于同一个国家，不同时期采用不同的椭球体，原因在于，不同时期测量的精度不同，随着测量技术的发展，测量精度不断提高，因而，也会采用更为合适的地球椭球体。

5、绝对高程，即地面点到大地水准面的高度。

6、相对高程，即地面点到任意水准面的高度。

7、地图投影的产生是为了解决地图表面和地球椭球体球面之间的矛盾

8、地图投影：