地图学复习资料doc

1、n 地图的基本概念 地图是人们认知客观世界的工具，是地理学的第二语言 陈述彭院士：“地图是永生的”。 地图是空间信息的图形表达。 地图是反映自然和社会现象的形象符号模型。 地图学的4大特性 遵循一定的数学法则（2）特定的符号系统（3）特异的地图概括、（4）独特的传输信息的通道地图的分类n 按地图内容分类 普通地图和专题地图n 按地图比例尺分类 大比例尺地图（>=1:10万） 中比例尺（1：100万 1:10万） 小比例尺地图（<=1：100万n 按制图区分类 全球图、半球图、大洲图、大洋图、国家图省市图、乡镇图；月球图、火星图等n 按用途分类 通用图（挂图、参考图等）；专用图（航空

2、图、航海图、旅游图、交通图、规划图等）n 按承载介质分类 纸质图、纺织物图、塑料图、磁介质图（光盘、磁盘等）n 按其他标志分类 二维图、三维图、动态图、静态图等地图的构成要素n 数学要素地图投影、坐标网、比例尺、控制点等n 地理要素水系、地貌、土质植被、居民点、交通线、境界线等n 图边要素（辅助要素） 图名、图例、等地图的功能和用途地图的功能n 信息功能n 模拟功能n 传输功能n 载负信息功能n 感受信息功能、地图学的概念地图学（cartography，又称地图制图学）的研究对象是地图，任务是研究地图理论、地图制作和地图使用。地图学的研究内容n 理论地图学 地图概论、地图投影、地图概括、地图符

3、号系统、地图新理论n 技术地图学 地图编制、地图整饰、计算机地图制图、遥感制图、地图印制n 应用地图学 地图分析、地图应用、地图测量、地图评价地图制作方法n 传统实测成图法：通过实地测量而制成地图的方法。 传统编绘成图法n 遥感制图法大地水准面n 平均海水面穿过大陆，形成闭合的曲面，该面上各个点与重力反向（铅垂线）成正交这就是大地水准面。大地水准面所包围的球体，叫大地球体。地球椭球体n 扁率很小的椭圆绕大地球体短轴旋转所形成的规则椭球体。地球椭球体三要素n 长半径（a）赤道半径n 短半径（b）极半径n 椭球体的扁率 f =（a-b）/a地球椭球体的形状和大小取决于a，b，f。大地控制的主要任务

4、n 确定地面点在地球椭球体上的位置。1. 平面位置：经度、纬度2. 高度：点到大地水准面的高度（高程）我国的大地坐标系统1954年北京坐标系1980年国家大地坐标系GPS由三大部分组成：空间星座部分、地面监控部分和用户接收部分。能够提供高精度、实时、全天候和全球性三维坐标、三维速度和时间信息的导航、定位系统。地图比例尺n 代表地球或制图区域缩小的程度。地图上一直线段长度与地面相应直线水平投影长度之比。n 制图区域比较小时，球面和平面之间的差异可以忽略地图比例尺的形式n 数字比例尺 用分子为1的分数形式来表示，比如1:1万、 1:25万等。n 文字比例尺 也称说明式比例尺，如“百万分之一”，“图

5、上1cm相当于实地1km”等。n 图解比例尺 以图形方式表示图上距离与实地距离关系1. 直线比例尺：以直线线段形式表示图上线段长度所对应的地面距离。2. 斜分比例尺：又称微分比例尺。 依据相似三角形原理，用金属或塑料制作的一种地图量算工具。复式比例尺：又称投影比例尺 由主比例尺和与局部比例尺组合成的图解比例尺。适用于小比例尺的地图地图比例尺的作用1决定着地图图形的大小2反映了地图的测量精度3决定着地图内容的详细程度地图投影地图投影：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。地图投影方法几何投影法和解析法地图投影变形球面转化为平面后，地图所产生的在长度、角度和面积三方

6、面的误差。地图投影方法n 几何投影1. 方位投影：以平面为投影面，使平面与椭球体相切或相割，将球面上的经纬线网投影到平面上形成。2. 圆柱投影：以圆柱为投影面，使圆柱面与椭球体相切或相割，将球面上的经纬线网投影到圆柱面上，然后将圆柱面展平为平面而成。3. 圆锥投影：以圆锥面为投影面，使圆锥面与托球体相切或相割，将球面上的经纬线网投影到圆锥面上，然后展平。n 条件投影1. 伪方位投影2 伪圆柱投影：在正轴圆柱投影的基础上，纬线仍然是平行直线，除中央经线为直线，其余经线均改为对称中央经线的曲线。3. 伪圆锥投影：在正轴圆锥投影的基础上，纬线仍然是同心圆弧，除中央经线为直线外，其余经线均改为对称于中

7、央经线的曲线4多圆锥投影：假想的借助多个圆锥表面与球体相切而设计成的投影墨卡托投影：正轴等角圆柱投影墨卡托投影的等角航线表现为直线。这个特点对航海具有重要的意义。用于编制赤道附近国家及一些区域的地图正轴等角圆锥投影 广泛应用于我国编制出版的全国性普通地图和专题地图高斯克吕格投影一种横轴等角切椭圆柱投影；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。一、地图符号的概念1.广义概念： 表示地表各种事物现象的线划图形、色彩、数学语言和注记的总和，也称地图符号系统。2.狭义概念： 表示制图对象空间分布、数量、

8、质量等特征的标志、信息载体，包括线划符号，色彩图形和注记。地图符号的特征1.综合抽象性 将复杂客观世界，经过分类、分级归纳后进行抽象2.系统性 （1）由一系列线划符号、色彩符号和地图注记组成的相互关联的统一体 （2）对一种事物现象，能根据其性质、结构等划分为类、亚类、种、属等不同类别或级别，分别设计系列符号与其对应，构成“符号链”。3.约定性 地图符号是建立在人为规定的特指关系上的人造符号。制图者要对客观事物现象进行综合、概括、抽象后，确定符号形式以及相互关系的规则，形成地图符号。4.传递性 （1）人类认识客观世界：地图符号将客观转化为主观。 （2）用图实践活动中：主观转化为客观。5.时空性

9、（1）表达事物现象的空间特征（如空间分布、空间结构、质量特征、数量指标等）。 （2）表达地表事物现象的时间特征（如发展趋势、动态移动、演化特征、空间结构变化等）。（1） 地图符号具有被表示成分和表示成分的特征（2） 地图记号有一定的约定性（3） 地图记号可以等价变换（4） 记号构成地图地图符号的分类n 1.几何符号、文字符号、象形符号、透视符号n 2.依比例符号、半依比例符号、不按比例符号n 3.定性符号、定量符号、等级符号n 4.点状符号、线状符号、面状符号地图符号的量表n 定名量表对空间信息的处理只使用定性关系，一般不使用定量关系的量表叫定名量表。n 顺序量表按某种标志将制图对象排序，表现

10、为相对等级。标志是以定量为基础，通过计算或人为确定n 间距量表指利用某种同济单位对顺序量表的排序增加距离信息，即成为间距量表。n 比率量表以制图数据的起始点为基础，按某种比率关系进行排序，呈比率变化。四种量表之间的关系比率量表可以处理为间距、顺序或定名量表，但是定名量表信息却只能用定名量表处理，不能改变为其他量表。构成符号的视觉变量1. 位置（position）2. 形状（form）3. 尺寸（size）4. 色彩（hue）5. 网纹（texture）6. 方向视觉变量的视觉感受效果n 1.整体感 通过调节构成符号的差异性和完整性来实现整幅地图的均衡性，避免产生部分重要、部分不重要的感觉。n

11、2.选择感 与整体感相反，把某种要素的符号突出于其他符号之上，增强选择效果（如选用强烈对比的色相或亮度等）n 3.等级感 符号图形被观察时，能迅速、明确产生等级感受效果 （如尺寸、亮度等都是形成等级感的主要视觉变量）n 4.数量感 从符号的对比中获得数量差异的感受效果n 5.质量感 被观察对象能被区分出不同的类别和性质的感受效果n 6.动态感 阅读符号图形能产生一种运动的视觉感受（如箭形符号）n 7.立体感 能从二维平面上产生三维空间的视觉效果（如根据空间透视规律组织图形等）地图符号的设计基本原则1.形状要图案化 符号的形状应高度概括、抽象，能反映景物的实际形态和特征2.种类要简化 性质相同，

12、外形特征类似的物体，可采用同一种符号为基础，加以适当变化来区别3.符号要有对比协调性 不同的符号之间应区别明显，主次分明4.符号要有逻辑系统性 同一符号，在性质相近的情况下，保持相似（如铁路、公路、旅游线路等）5.图形色彩要有象征性 图形设计要尽量保留或夸大事物的形象特征，保持形似（如水体用蓝色，植被用绿色等）6.总体要有艺术性 符号设计应给人一种美的享受影响地图符号设计的因素n 1.地图内容 内容决定形式，不同制图目的选取不同内容n 2.区域资料特征 实地分布特征、质量、数量的分级、分类标准、资料的准确性、精确性、权威性n 3.视觉要求 注意视力分辨率、避免心理因素引起的视错觉n 4.使用要

13、求 不同的使用方式对富豪设计有不同的要求n 5.制作成本 任何符号设计都要考虑经费核算点、线、面状符号的设计n 1.点状符号的设计 形状变化、大小及内部变化、颜色变化n 2.线状符号的变化 定性线状符号、等级线状符号、趋势面状符号n 3.面状符号设计 晕线面状符号、花纹面状符号、色彩面状符号地图色彩概述n 1.色彩的形成 不同的色彩是由光的作用和人的视觉形成的，色彩分两大类：l 一是白、灰、黑，称为消色（非彩色）；l 二是除消色之外的彩色（如赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫等）n 2. 色彩三要素 色相、亮度、纯度n 3. 色彩的混合一.分色光混合（色光三原色：红、绿、蓝混合得到白光）二.颜料混合(

14、颜料三原色品红、黄、青混合得到黑色）n 4. 三原色（第一次色）品红，黄，青n 三间色(由两种原色混合得到的颜色，第二次色）n 六复色（由两种间色或三原色不等量混合得到的颜色，第三次色）n 互补色（三原色中，任意两个原色等量混合所得的颜色，与另一原色互为补色）色彩的表示与感觉n 1.色彩的表示 蒙赛尔色彩表示法、色彩命名法、色谱表示法、色彩数据库表示法n 2.色彩的感受与象征性 色彩的感受、色彩的主观象征、惯用色彩地图注记n 1.地图注记的功能 表明制图对象、标明制图对象属性、说明性功能n 2.地图注记的类型 名称注记、说明注记、数字注记n 3.地图注记的构成元素 字体、字级、字色、字距地图注

15、记的配置方式l 标明被注对象、排在空白处、不压盖切断其他线划或注记、能反映被注物体的空间分布特征l 点状符号以水平字列配置、多置于其右方，沿纬线方向排列，平行于上下图廓线l 线状符号用水平、垂直、雁行或屈字列编排，配置在符号相应的面积内，沿主轴线布设l 同一幅地图上，同一类地物注记的配置方式要一致地图概括（generalization）：根据地图的用途、比例尺和区域特点对地图内容进行选择、化简、概括和综合的过程地图概括的实质：是解决实际区域内繁多的地理事物要在图幅面积有限的地图里表达的矛盾。地图概括是通过对客观事物的取舍和化简来实现的n 取舍：是从大量的客观事物中，有重点的选择一部分地理要素，

16、在地图上着重表现它们的特征 ，对非重要的事物则舍去，不在地图上表现。n 化简：对选取的地理要素，要在保证其地理特征的前提下，对其形状、数量、质量特征进行简化。地图概括的原则是要全面、系统、综合地考虑各影响因素对地图概括的作用从而确定不同的地图概括标准。1.符合地图用途的需要2.保持地图清晰易读且内容完备3.保证一定的地图精度4.反映出制图区域地理特征地图概括的步骤1.简化2.分类3.符号化4.归纳地图概括的基本原理是：根据地图的用途、比例尺和区域地理特征，由制图者来压缩地图图面的载负量。压缩图面负载量的方法有：基本数学模式的图面载负标准确定法；内容取舍法形状化简法；数量和质量特征概括法。地图概

17、括的数学模式1.图解模式图解法是根据地图适宜面积的负载量来确定制图对象选取数量指标的方法，一般用于居民点数量指标的选取。2.方根模式是利用原资料图与新编地图比例尺分母之比的平方根确定新编地图上物体选取的数量指标3. 等比数列法用等比数列确定地图要素选取的方法苏联学者鲍罗金根据心理物理学试验，察觉到同一要素的等级差别常遵循等比数列的规则。普通地图概述n 定义：均衡表示地表的自然、社会经济要素一般特征的地图，有大、中、小比例尺之分n 按内容分有： 1. 地形图 2. 地理图地形图的类型n 地形图按组织测绘的部门及服务对象的不同，可分为两大类：n 由国家测绘管理部门统一组织测绘，作为国民经济建设，国

18、防和科学研究基础资料的国家基本比例尺地形图。n 由部门或单位针对某一工程建设的规划设计和具体施工需要，在小范围内实测的大比例尺地形图。国家基本地形图的特点具有统一的大地坐标系统和高程系统n 具有完整的比例尺系列和分幅编号系统n 依据统一的规范和图示自然地理要素的表示n 海洋要素n 大陆水系n 地貌n 土质、植被社会经济要素的表示1. 居民地2. 交通线3. 境界线专题地图的定义与特征n 定义：为了详细表达一种或几种自然或社会经济（人文）要素的地图称专题地图。n 它具有以下特征： 1. 主题化 2. 特殊化 3. 多元化 4. 多样化 5. 前瞻化按内容性质分类1.自然地图如：地质图、水文图、气象图、动物图、天体图等2.社会经济地图（人