地图制图学第一章-绪论

地图制图学

2010年11月课时：32考核方式：闭卷考试成绩评定：平时：30-40%（作业、上机、考勤）考试：60-70%考试时间：2010年12月31日(19:00-21:00)考试地点：教一楼503

教一楼504联系方式：XKCF@163.co程结构及内容：第一章地图制图学的进展第二章地图制图学的基础第三章地图的符号第四章地图的内容表达第五章地图的设计与编绘第六章电子地图第七章地图的分析与应用参考文献：陆权、喻沧主编.地图制图参考手册.

测绘出版社，1991尹贡白等编著.地图概论.测绘出版社，1991应用地图学纲要，李满春等编著，高等教育出版社，1997袁堪省著.现代地图学教程.北京:科学出版社，2007廖克著.现代地图学.北京:科学出版社，2003马耀峰等.地图学原理.北京:科学出版社，2004蔡孟裔等.新编地图学教程.北京:高等教育出版社，2001祝国瑞等.地图学.武汉大学出版社，2004AH罗宾逊（美）等著.李道义等译，高俊校，地图学原理.

北京：测绘出版社，1989第一章

地图制图学的进展主要内容：§1.1地图的历史及现代的地图§1.220世纪地图科学的发展历程§1.3地图制图学的发展及其演变§1.4地图制图学进展及未来地图学展望§1.5计算机地图制图学的发展

§1.1地图的历史及现代的地图§1.1.1地图的历史1.原始地图最原始的地图，人们只是试图在树皮、沙地、陶片上，用石块、贝壳等利器，保存和传递对地理环境的印象。最早的地图实物是古巴比伦地图，4500年

4000年前，中国《左传》上记载有夏代的

《九鼎图》。2古代地图在2200多年前的战国时代，地图在行政管理和军事作战中已发挥重要作用。在《孙子兵法》和《孙膑兵法》中都附有数卷地图。中国最早的古地图－汉代古地图

成图于公元前168年以前。比例尺约为1：180000，相当于汉代一寸折十里，地图幅面为纵96cm、横96cm。原图上本无名，因地图内容包含山川、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。古代地图作品介绍西晋地图学家裴秀《禹贡地域图十八》元代的朱思本的《舆地图》明代的罗洪先的《广舆图》及茅元仪《郑和航海图》清代的实测地图《皇舆全览图》——由清代康熙皇帝主持，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。《皇舆全览图》（清内府一统舆地秘图局部，四排二号：山东半岛、辽东半岛）

新中国成立后，地图制图得到了迅速的发展。

1950年组建军委测绘局（后改为总参测绘局）。

1956年组建国家测绘局，领导全国的地图测绘和编绘工作。

在完成覆盖全国的1：5万和1：10万地形图的基础上，1：5万地形图已更新三次，1：10万地形图已更新两次。完成了全国1：20万、1：25万、1：50万和1：100万地形图的编绘工作，并已建成了1：25万、1：50万和1：100万数字地图数据库。3近代地图《申报馆中国地图集》（1934）53幅36200地名《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779页450城市《中国历史地图集》（1992）8卷300幅40万字70000地名《中华人民共和国国家经济地图集》（1993）265幅25万字《中华人民共和国国家普通地图集》（1996）248幅50000地名国内近现代地图主要作品介绍国家地图集系列《国际百万分之一世界地图》800余幅《世界地图集》苏联，1954,1967(2th)283页19万地名《泰晤士世界地图集》（TheTimesAtlasoftheWorld）英国1895—1985(7th)520页21万地名《新国际地图集》（TheNewInternationalAtlas）美国1982568页(地图320页)16万地名《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)12万7千地名国外近现代地图主要作品《泰晤士世界地图集》英国1895—1985(7thEd.)4现代地图一般认为是指在数字环境下制作的地图。地图功能时代漂移的方面和重点（陈述彭）具有特殊的数学法则－－可量测性使用地图语言－－直观性实施制图综合－－一览性

§1.2地图特性及其现代拓展数学法则特性的现代拓展符号系统特性的现代拓展制图综合特性的现代拓展由经典投影到新型投影；从球面到平面发展到从空间到平面；从地球投影发展到其他星球投影；由固定比例尺到不固定比例尺。由手工制作修改难，到机器生成图形符号库、色彩库、地名库调用易；由单一平面静态符号到多维动态符号；由视觉符号到听觉、触觉等多感觉符号。地图内容由手工综合到半自动/自动综合；

§1.3地图内容的构成要素及其现代拓展数学要素地学要素（内容要素）辅助要素地形图数学要素地学要素（内容要素）辅助要素大地控制（控制点）缩小程度（比例尺）地图投影（经纬网、方里网）图名图号图例图表文字说明自然要素社会人文要素地形图的组成要素数学基础的拓展地学基础的拓展大地控制网拓展到全球卫星定位系统控制网。地图比例尺由固定到不固定，由不变到可变。地图投影：由经典投影到新型投影，由地球投影到星球投影。基础地理：特大比例尺的地图内容越来越详细，已拓展到无所不包的地步。地球科学：拓展到了地球系统科学下面其他许多相关学科与领域。与地学相关的科学：已拓展的学科领域有空间科学、资源环境学、生命科学等。

§1.4地图功能及其现代拓展信息载负功能信息传输功能地图模拟功能地图认知功能地图功能的扩展与制图对象的分析研究传统常见分类分类标志地图类型地图内容普通地图、专题地图比例尺大比例尺地图，中比例尺地图，小比例尺地图制图区域星球图:全球图,半球图,大洋图,分洲图,地区图,极地图国家图:区域图,投影网格等格网图功能作用通用图:系列地形图,通用专题图专用图:航海图,航空图,农业图,水利图,生态图,环境图等特种图:少儿图,盲人图,校园图,社区图,军事图,导航图等

§1.5地图的分类现代地图新分类分类标志地图类型数模性质模拟地图、数字地图虚实状况实地图，虚地图（数字地图、心像地图）时间状态静态地图,动态地图(动画图、交互图、虚拟现实环境等）数据维数二维平面地图,三维立体地图,多维动态地图,地学信息图解,地学信息图谱等出版形式印刷版地图,光盘电子版地图,网络版地图

模拟地图（analoguemap)是利用经过人工抽象和符号化了的图形及图像描述制图内容的地图。它是可视的地面图像的模拟，也可以说，凡非数字式的地图都是模拟地图。

实地图(realmap)

虚地图(virtualmap)指绘画（或印刷）在实物上的地图和显示在屏幕上的可视化地图。指存储于人脑或电脑中的地图。是可指导人的空间认知能力和行为或据以生成实地图的知识和数据形式的地图。

心像地图（mentalmap)指人通过多种感觉手段获取空间信息后，在头脑中形成的关于空间认知环境的抽象替代物。这种地图存储于人的大脑和心里。

静态地图(staticmap)指地图信息被固化了的地图。

动态地图(dynamicmap)指地图内容可随时任意变化的地图，如动画地图，交互地图，多维地图等。

多媒体地图(multimediamap)

网络地图(internetmap)是用多媒体技术，集地图、影像、文字、声音、视频、音频等多种信息于一体，并具有地图符号化数据特征，能实现计算机屏幕快速显示，供人们阅读、查询检索与分析应用的多种媒体有序数据集合的地图。是能在Internet网上查询阅读、下载、制作、打印与储存、交流、传输的地图。§1.220世纪地图科学的发展历程§1.2.1航空摄影测量技术的发展(20～30年代)

——

测图技术

——航空摄影像片成为了编绘和更新的资料——专题地图与综合制图的发展

——产生影像地图是以系列地图或综合地图集的形式，全面系统反映自然、人口、经济、社会及其相互联系。§1.2.2航天技术的发展(70年代)

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提供大范围、连续的、多波段的影像——从编制专题地图到直接制作地形图——卫片成为了编绘和更新地图的信息源——编绘影像地图

东方明珠§1.2.3GPS技术的发展——

GPS成为大地测量的基本方法——GPS和摄影测量结合用于测图——对地图学

线性地物更新，实时导航系统——变形观测GPS（globalpositioningsystem),简称全球定位系统，是一种能提供高精度、实时、全天候和全球三维坐标、三维速度和时间信息的导航、定位系统。它由空间星座部分、地面监控部分和用户接收部分组成。

什么是GPS?§1.2.4计算机制图技术的发展

——

全数字式地图生产（90年代全部应用）——电子地图(集)的出现——网络地图的出现§1.2.5人工智能和虚拟技术的发展

——

制图专家技术——虚拟现实技术（VR技术）§1.3地图制图学的发展及其演变§1.3.1概述1传统的地图制图学定义

主要研究地图制图的理论和工艺技术的科学。

2传统地图制图学体系

地图制图学是测绘学的一个分支，是研究地图及其编制和应用的一门学科。它研究用地图图形反映自然界和人类社会各种现象的空间分布，相互联系及其动态变化，具有区域性学科和技术性学科的两重性。亦称技术地图学。

地图制图学由地图学总论、地图投影、地图编制、地图整饰和地图制印等部分组成。此外地图应用也已成为地图制图学的一个组成部分。它主要研究地图分析、地图评价、地图阅读、地图量算和图上作业等。§1.3.2地图制图学的定义一级学科测绘科学与技术地理学地图学地图学与地理信息系统地理信息系统地图制图学地图制图学与地理信息工程二级学科§1.3.3地图制图学的学科体系廖克§1.3.4地图制图学在现代地图学中的地位地图制图学同许多学科都有联系，尤其同测量学、地理学和数学的联系更为密切。测量学给地图制图提供地面控制成果和实测地形原图。地理学为地图制图提供认识和反映地理环境及其空间分布规律的基础。地图制图学的地图投影就是以数学为工具阐明其原理和方法的；地图内容各要素选取指标已运用了数理统计和概率论的概念；计算机辅助地图制图更需要各种应用数学。此外，地图制图学还同GIS技术、遥感技术、物理学、化学、色彩学、美学、计算机科学等发生联系。§1.3.5地图制图学与其他学科的关系地图的起源和地图制图学的发展已有悠久的历史。古希腊地理学家C.托勒密的《地理学指南》就是一部地图制图学著作。托勒密认为地理学就是“以线画形式描绘地球上所有迄今已知的部分及其附属的东西”。他研究了简单的圆锥投影并绘制了世界地图。中国西晋著名地图制图学家裴秀所创立的“制图六体”，对中国古代地图制图学的发展产生了深远的影响。唐代的贾耽、元代的朱思本、明代的罗洪先等历代地图制图学家也对地图制图学的发展有过较大贡献。欧洲文艺复兴时期，著名地图制图学家G.墨卡托对地图制图学的发展起过重大的推动作用。17世纪以后，欧洲进行的大规模三角测量和地形图测绘，促进了地图制图学的更快发展。在中国，从清代开始，进行了国家规模的地图测绘，编制成带有近代性的《皇舆全图》和《大清一统舆图》。20世纪初兴起的航空摄影测量方法，改变了地形图测绘生产过程，加上照像平版彩色胶印技术的应用，为地图的大规模编绘和印制创造了条件，同时也促进了地图制图学现代体系的形成。§1.3.6地图制图学发展简史

①地图制图学作为区域性学科，其重点已由普通地图制图转移到专题地图制图，并向综合制图、实用制图和系统制图的方向发展。

②地图制图学作为技术性学科，正在向机助制图方向发展，逐