武汉大学地图学1

**本门课程所学主要内容第一章地图的基本知识第二章地图学第三章地图投影的基本理论第四章几种常见的地图投影第五章地图投影的应用和变换第六章地图数据第七章地图符号第八章地图内容的表示方法第九章图形设计第十章地图色彩设计第11章地图注记第12章制图综合

地图学*第一章地图的基本知识本章主要内容：第一节地图的定义和基本特性

第二节地图的分类

第三节地图用途

第四节地图的历史

第五节地图的基本内容第六节

地图的分幅和编号第七节地图的成图过程

*什么是地图？

第一章地图的基本知识*地图是先于文字形成的用图解语言表达的地理信息传输工具**市井图中国迄今发现最早的东汉时期城市地图，图中标有北石门、东石门及方位物，标画了几条东西、南北向街道，还表示了沿街商店，城市建筑南北对称。另外，图上的人物也刻画的十分形象生动，现藏于四川省博物馆。地图——各种地图*地图——各种地图清明上河图为北宋风俗画，北宋画家张择端仅见的存世精品，现藏于北京故宫博物院。宽25.2厘米，长528.7厘米，绢本设色。作品以长卷形式，采用散点透视构图法，生动记录了中国十二世纪北宋汴京的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。是汴京当年繁荣的见证，也是北宋城市经济情况的写照。*新石器时代的壁画地图

古代上海地图

地图——各种地图*七世纪中叶的亚洲（唐朝）地图——各种地图*地图——各种地图*地图——各种地图*地图——各种地图***地图——各种地图*地图——各种地图土地利用图*地图——各种地图**一、地图的基本特性

1、由特殊的数学法则产生的可量测性

地图投影比例尺地图定向

第一节地图的定义和基本特性地球自然表面上的点

垂直投影地球椭球面

地图投影

可展面（圆柱、圆锥、平面）*

第一节地图的定义和基本特性

1）地图投影地图投影是一个投影函数，可以精确确定每个点上产生的误差性质和大小。

球面平面*

第一节地图的定义和基本特性

2）地图比例尺确定地图缩小的倍数。

3）地图定向

由于使用了特殊的数学法则，可以在地图上量测两点的距离、方位、区域面积、物体体积、地面坡度等。地图三北方向*第一节地图的定义和基本特性2、由使用地图语言表达事物产生的直观性

根据地图图例，可直观读出事物的名称、性质等，而无需像航空影片那样去判读*第一节地图的定义和基本特性3、由于制图综合产生的一览性

制图过程是对地理信息的抽象、概括、分类、简化、综合的过程。无论多大的区域，都可以按照制图目的将读者感兴趣的内容，一览无余的呈现在读者面前。*第一节地图的定义和基本特性*第一节地图的定义和基本特性二、地图的定义

数字地图—存储于计算机可识别的介质上，具有确定坐标和属性特征，按特殊数学法则构成的地理现象离散数据的有序组合。

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。

电子地图—数字地图经可视化处理在屏幕上显示出来的地图。

模拟地图—以地图符号的形式表达着纸或类似介质上的地图。*第二节地图的分类一、按内容分类普通地图专题地图*第二节地图的分类1、普通地图

是以相对平衡的详细程度表示地表最基本的自然和人文现象的地图。

（1）按比例尺划分

大（≥1：10万）中（1：10万～1：100万）小（≤1：100万）*第二节地图的分类（2）国家基本比例尺地图

由指定的国家机构和其他公共事业部门按照统一规格测制或编制。1：5千、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万、1：100万

*

第二节地图的分类2、专题地图

根据专业的需要，突出反映一种或几种主题要素的地图，其中作为主题的要素表示得很详细，其他的要素则围绕表达主题的需要，作为地理基础概略表示。（1）自然地图（2）人文地图（3）其他专题地图

自然地图(左)与人文社会经济地图(右)降水量人口密度*

第二节地图的分类*

第二节地图的分类*

第二节地图的分类*第二节地图的分类二、按包含的区域范围分类

1、按自然区划分：世界地图、大陆地图、自然区域地图2、按行政区划分：国家地图、省（市、区）地图、市图、县图3、按经济区划分或其他标志来区分

*第二节地图的分类按行政区划分的地图类型*第二节地图的分类三、按用途分类

通用地图：为读者提供科学和一般参考的地图

专用地图：为各种专门用途制作的地图

四、按使用方式分类桌面用图、挂图、野外用图五、按存储介质分类

纸质地图、胶片地图、丝绸地图、磁介质地图*第二节地图的分类*旅游地图

第二节地图的分类*第二节地图的分类六、按其他标志分类

按颜色分为单色地图、彩色地图；

按外形特征分为平面地图、三维立体地图、地球仪等；

按感受方式分视觉地图、视听地图和触觉地图；

按结构分为单幅地图、多幅地图、系列地图、地图集等；

按制作方式可分为常规地图和数字地图；

按动静变化可分为静态地图和动态地图；

按历史年代可分为古代地图、历史地图、近代地图、现代地图。

**第二节地图的分类**第二节地图的分类七、系列地图的分类

指按照统一的设计要求，以相同的比例尺，反映同一地区多种要素或不同时相的一组地图的集合。1、按区域划分的系列地图

如：全国性的系列地图、地区性的系列地图；

2、按部门划分的系列地图

如：地质系列的地图：普通地质图、水文地质图、工程地质图、矿产图、地貌图；农业系列的地图：地势图、水系图、气候图、土地利用图、作物分布图、农业区划图等。

3、按时空划分的系列地图

指反映某一地区不同时期状况的系列地图。由历史图、现状图和规划图构成。*时间系列图——中国植被NPP季节变化(1、4、7、10月)植被净初级生产力(Net

PrimaryProductivity，NPP)是指绿色植物在单位时间、单位面积内由植物光合作用所产生的有机质总量，也称净第一生产力。

第二节地图的分类*第二节地图的分类八、地图集的分类1、按制图区域分类

反映区域性质的如：世界地图集、国家地图集、区域地图集、城市地图集等；

按政治行政区划来划分如：山东省地图集、江苏省地图集、北京市地图集等；

按自然区划来划分如：青藏高原地图集、黄河流域地图集、长江流域地图集等。2、按地图集的内容分类（1）普通地图集（2）专题地图集（3）综合性的地图集*第二节地图的分类3、按地图集的用途分类（1）参考地图集（一般参考和科学参考）；（2）教学地图集；（3）旅游地图集；（4）军事地图集。*第三节地图用途和基本功能一、地图的用途

（一）在国民经济建设方面

1、用于资源的勘察、规划、设计和开发；2、各级政府机构和工农业管理部门将地图作为规划和管理的工具；3、各种工程建设的勘察、设计和施工；4、资源利用和环境改良；5、航空、航海等其他领域。*第三节地图用途和基本功能*第三节地图用途和基本功能（二）在国防建设方面1、各种国防工程的规划、设计和施工，各种规划图通常比例尺较小，而施工图通常采用较大比例尺；2、各项军事训练和演习；3、用于研究战略、各种战术作业、作战指挥等；4、卫星侦察、导弹飞行都需要用到地图。*第三节地图用途和基本功能军事演习中的电子沙盘*第三节地图用途和基本功能（三）在科学、文化方面1、在地学研究中探索地理规律，开拓新的区域，记录科学成果；

2、在文化领域作为宣传、鼓动的工具。

①利用地图可以发现和研究某些地理规律；

②地图作为新开拓地区地理考察的基础；

③用于地质普查；

④用于地震预测、环境分析等各种科研活动。

*第三节地图用途和基本功能（四）在其他方面1、在人民生活中作为查询有关资料的工具；2、各种文件、报告的附图；3、划定边界时具有法律意义的附件；4、电子地图用于天气预报、海浪预报等。

*二、地图的基本功能1、认识功能第三节地图用途和基本功能*2、模拟功能第三节地图用途和基本功能**3、信息的载负和传递功能

第三节地图用途和基本功能*

第四节地图的历史一、地图的起源*

第四节地图的历史二、中国古代与近代地图的发展1、古代地图作品介绍先秦时期山海经图

*长沙国深平防区地形图亦称长沙国南部地形图（西汉文帝），成图于公元前168年以前。原图无名，由于地图内容包含了山川、道路、城镇等要素，故取名“地形图”。1973年12月发掘湖南长沙市东郊马王堆三号汉墓时出土。绢底彩绘，现藏于湖南省博物馆。

第四节地图的历史*华夷图是中国宋代石刻地图，是唐代贾耽于贞元十七年(801)完成的，经过宋代的改动、省略和缩绘。*清代的实测地图《皇舆全览图》

——由清康熙帝主持，中西方测绘人员合作，历经十年测制的中国第一部实测全国地图，采用伪圆柱投影及经纬差各一度的梯形经纬网格，详细地表示了地形、水系、居民地间相对集团及其汉字名称，并在边疆地区加注满文。该图具有较高的精度，公元1717年成图(康熙五十六年)，公元1719年制成铜版(康熙五十八年)，52.5×77cm共41幅，比例尺

1:1400000，现藏于北京图书馆。***中国地图发展史总结

*2、近现代地图作品介绍

《申报馆中国地图集》（1934）53幅地名36200《中国地势图》（1958）单幅

《中华人民共和国自然地图集》（1965）222幅36万字

《中华人民共和国自然地图集》（1999）540幅30万字

《中华人民共和国人口地图集》（1986）142幅36万字

《中华人民共和国农业地图集》（1989）300幅36万字

《中国城市地图集》（1992）2册40万字779p450城市

《中国历史地图集》（1992）8卷300幅40万字地名70000《中华人民共和国国家经济地图集》（1993）248幅25万字《中华人民共和国国家普通地图集》（1996）248幅地名50000

第四节地图的历史*

第四节地图的历史古埃及绘在苇草上的金矿图

陶片上的巴比伦地图

三、国外古代与近代地图的发展1、古代地图作品简述*托勒密世界地图——在世界地图科学史上，古希腊的著名数学、天文、地图学家托勒密（Ptolemy公元87－150年）占有重要的地位。他在前人科学成就基础上完成的巨著《地理学指南》，事实上就是一部关于数学制图方法和测绘资料的汇编。其中的世界地图原绘于公元二世纪，左图是1486年的复制本。托勒密的地图是西方古代地图史上划时代的作品，地图上的一些概念，甚至在1538年墨卡托的第一幅世界地图上，也还有着相当的影响。托勒密详细说明如何采用两种方法将球体的地球绘制到平面上，提出投影和比例尺问题，明确了地图应该“上北下南”。直到今天，这些理论仍然是地形图和世界地图绘制的标杆。*墨卡托世界地图——

探险时代最著名的地图学家荷兰的墨卡托（GerardusMercator1512-1594）于1538年绘制了第一张世界地图（左图），这是从北极的角度俯视绘制而成。贴在他拥有的托勒密地图集内。*国外地图发展史

*2、近现代地图作品介绍

《国际百万分之一世界地图》，800余幅,分幅出版《世界地图集》苏联编制出版，1954，1967(2th)，283页，19万个地名《泰晤士世界地图集》(TheTimesAtlasoftheWorld)，英国1895，1985(7th)，520页，21万个地名《新国际地图集》(TheNewInternationalAtlas)，美国1982，568页(地图320页)，16万个地名《新牛津地图集》(TheNewOxfordAtlas)，英国1975，1978(2th)，202页(地图107页)《世界国家地理图集》(NationalGeographicAtlasoftheWorld)，美国1963，300页(地图116页)，12万7千地名

第四节地图的历史*英国《泰晤士世界地图集》1895年《泰晤士报》委托德国制图学家编制，由英国巴塞罗缪公司和泰晤士报1899年联合出版。1955-59年出版了五卷本的世纪中叶版。1967年合为一卷改名《泰晤士综合世界地图集》，2003年10月出版了第11版，中间各版曾多次再版重印，有10余种语言版本。出版时间长达110余年。该图集除保持了地图的现势性，还扩展了图集内容。印刷精美，图面清晰，内容丰富详细，被列为西方最有影响的优秀地图集作品之一。*第五节地图的基本内容数学基础：控制点、坐标网、比例尺和地图定向普通地图：自然和人文要素：地图的主题

专题地图：地理基础要素和主题要素：外图廓、图名、接图表、图例、坡度尺、三北方向、图解和文字比例尺、编图单位、编图时间和依据等。地理要素图形要素整饰要素图外要素***第五节地图的基本内容*第五节地图的基本内容*第五节地图的基本内容*第六节地图的分幅和编号一、地图分幅2、地图分幅的方法

1、为什么要分幅？

经纬线分幅

矩形分幅

拼接不拼接*第六节地图的分幅和编号拼接分幅图*第六节地图的分幅和编号拼接分幅适用挂图和大于1：2000的地形图不拼接分幅适用地图集、专题地图等*第六节地图的分幅和编号矩形分幅优点：

①图幅间拼接方便；②各图幅面积相对平衡，方便使用图纸和印刷；③图廓线可避开分割重要地物。

矩形分幅缺点：

整个制图区域只能一次投影制成，变形较大；图幅的地理位置不易精确描述。

*第六节地图的分幅和编号（2）经纬线分幅

地图的图廓由经纬线构成

适用：世界各国地形图、小比例尺地图。

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。

*第六节地图的分幅和编号二、地图编号自然序数编号法

行列式编号法*第六节地图的分幅和编号三、我国基本地形图的分幅编号（一）旧的分幅与编号：20世纪70-80年代我国基本比例尺地形图的分幅和编号。1：100万地图是我国基本比例尺地形图的分幅和编号的基础。

*第六节地图的分幅和编号1:100万比例尺的变化是“列-行”编号

横列：纬度每4°为一列，至南北纬88°各有22列，用字母A，B，C，…V表示。

纵行：从180°经线起算，自西向东每6°为一行，全球分为60行，用阿拉伯数字1，2，3，…,60表示。*第六节地图的分幅和编号北半球1：100万地图的分幅与编号*第六节地图的分幅和编号1：50万、1：25万、1：10万比例尺地图的编号1:50万4幅1:25万16幅1:10万144幅J-50-AJ-50-[1]J-50-1*第六节地图的分幅和编号①1：10万图上每经差15′纬差10′分成四幅1：5万地形图，编为A、B、C、D，如J-50-1-A

1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5千比例尺地图的编号

②1：5万图上每经差7′30″纬差5′分成四幅1：2.5万，编为1、2、3、4，如J-50-1-A-1

③1：10万图上每经差3′45″纬差2′30″分成64幅1：1万地形图，编为(1)、...(64)，如J-50-1-(1)

④1：1万图上每经差1′52″纬差1′15″分成四幅1：5000地形图，编为a、b、c、d，如J-50-1-(1)-a*第六节地图的分幅和编号4**第六节地图的分幅和编号*第六节地图的分幅和编号（二）新的分幅与编号方法1：100万比例尺地图的编号由列-行式行列式1：100万从赤道起向两极每纬差4°为一行，至88°，南北半球各分为22横行，依次编号A、B、...V；由经度180°西向东每6°一列，全球60列，以1-60表示，如北京所在1：100万图在第10行，第50列，其编号为：（N）J50。*第六节地图的分幅和编号1:5千～1：50万比例尺地图编号（1）以1：100万