第八章《地圖分析應(yīng)用理論與方法》

1、第八章第八章 地圖分析應(yīng)用理論與方法地圖分析應(yīng)用理論與方法本章要點(diǎn) 講述地圖分析應(yīng)用的理論和方法、目的與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，工作地圖選用與分析方法（包括閱讀、量算、圖解、數(shù)理統(tǒng)計(jì)和數(shù)學(xué)模型分析等），地形圖的野外應(yīng)用等?；靖拍?地圖信息，地圖分析，地圖應(yīng)用，地圖分析應(yīng)用目的，分析應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，地圖選用，地圖閱讀分析，地圖量算分析，地圖圖解分析，地圖數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，地圖數(shù)學(xué)模型分析，地圖三北方向，地形圖野外定向、定位、填圖等應(yīng)用，地圖的實(shí)際應(yīng)用等。第一節(jié)第一節(jié) 地圖分析應(yīng)用理論與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)地圖分析應(yīng)用理論與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) （Introduction of Map Analysis） 一、一、 地圖信息及其傳輸理論地

2、圖信息及其傳輸理論1. 地圖信息地圖信息(cartographic information)定義 : 地圖上的圖形符號(hào)及符號(hào)組合的涵義。包括直接、潛在與增值的信息 (圖8-1)。(1)直接信息：由地圖圖形和圖例明確確定的信息；(2)潛在信息：由地圖圖形和符號(hào)的組合、結(jié)構(gòu)，以及所描述現(xiàn)象的屬性與相互聯(lián)系體現(xiàn)的隱含信息。(3)增值信息：分析解譯出的事物本質(zhì)和規(guī)律性的信息。圖形符號(hào)及其組合色彩、注記及代號(hào)說(shuō)明文字及圖片等按地圖的表現(xiàn)形式地圖信息直接的地圖信息按獲取信息的程度潛在的地圖信息增值的地圖信息圖圖8-1 8-1 地圖信息概念解釋圖地圖信息概念解釋圖2.地圖信息傳輸理論 地圖信息傳遞過(guò)程：制圖

3、者對(duì)地理環(huán)境的認(rèn)識(shí)用地圖表達(dá)出來(lái)，地圖使用者通過(guò)閱讀圖例和地圖符號(hào)、文字與說(shuō)明注記，并借助一定的工具與方法從地圖中獲取對(duì)地理環(huán)境的認(rèn)識(shí)和解釋，形成讀圖者認(rèn)識(shí)的地理環(huán)境。這是一個(gè)完整的地圖信息傳輸?shù)倪^(guò)程，稱為地圖信息傳輸理論（如圖8-2和圖8-3所示）。圖8-28-2 對(duì)柯拉斯尼地圖信息傳遞模式的理解圖示地圖客觀存在的地理環(huán)境遙感制圖地面調(diào)查與統(tǒng)計(jì)制圖地圖概括符號(hào)化提取信息地圖分析制圖者識(shí)別的地理環(huán)境信息地圖信息的傳輸過(guò)程讀者認(rèn)識(shí)的地理環(huán)境 圖8-3 捷克地圖學(xué)者柯拉斯尼的地圖信息傳遞模式（A. .Kolacny，1969）柯拉斯尼的地圖信息傳遞模式柯拉斯尼的地圖信息傳遞模式二、二、 分析提取地

4、圖信息的方法分析提取地圖信息的方法 地圖信息提取方法隨地圖使用對(duì)象、目的和要求的不同而有所不同，具體有如下3個(gè)方面（圖8-4）。圖8-4 地圖分析提取地理環(huán)境信息的方法綜合分析地理環(huán)境本質(zhì)特征及其分布規(guī)律信息認(rèn)知解釋法圖譜分析法定量分析地理環(huán)境數(shù)量特征及其相互關(guān)系信息圖解分析法量測(cè)分析法模型分析法統(tǒng)計(jì)分析法定性分析文字描述法目視閱讀法地理環(huán)境質(zhì)量特征及其分布規(guī)律信息三、地圖分析與應(yīng)用目的和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)三、地圖分析與應(yīng)用目的和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 1.地圖分析與應(yīng)用目的 (1)以獲取知識(shí)為目的：學(xué)習(xí)/查詢、提取某一專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)。 (2)以科學(xué)研究為目的：地學(xué)和相關(guān)專業(yè)的教學(xué)科研活動(dòng)使用。 (3)以圖上作業(yè)為目的

5、：飛行/艦船/汽車等移動(dòng)體導(dǎo)航定位等。 2.地圖分析評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn) (1)地圖的科學(xué)性：包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)精確性，地圖內(nèi)容完備性、可靠性與統(tǒng)一協(xié)調(diào)性，地圖概括的適當(dāng)性，地圖資料的現(xiàn)勢(shì)性等。 (2)地圖的實(shí)用性：包括地圖的目的和用途明確、內(nèi)容指標(biāo)實(shí)用，發(fā)行量大、使用范圍廣及效果好，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)高等。 (3)地圖的政治思想性：政治觀點(diǎn)明確，原則、政策性強(qiáng)，公正、客觀，規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)界、政區(qū)界、地名等無(wú)立場(chǎng)錯(cuò)誤等。 (4)地圖的藝術(shù)性：主要為地圖的美學(xué)價(jià)值，包括表示方法與符號(hào)設(shè)計(jì)直觀，地圖內(nèi)容清晰易讀，圖面配置合理，圖形圖像的表達(dá)力強(qiáng)，科學(xué)內(nèi)容與藝術(shù)形式統(tǒng)一和視覺(jué)感受效果好等。第二節(jié)第二節(jié) 工作地圖的選用

6、工作地圖的選用一一. . 用圖性質(zhì)和種類的確定用圖性質(zhì)和種類的確定 依據(jù)地圖分析應(yīng)用的目的和任務(wù)、技術(shù)要求、作業(yè)區(qū)域大小等因素，確定選用普通地圖或?qū)ｎ}地圖的某一種或幾種。二二. .區(qū)域尺度分析與地圖比例尺選擇區(qū)域尺度分析與地圖比例尺選擇 1.工作區(qū)域尺度分析：在地圖分析應(yīng)用中研究區(qū)域或調(diào)查區(qū)域的規(guī)模尺度，一般劃分為宏觀（全國(guó)/大區(qū)）、中觀（省區(qū)/地市）和微觀（縣鄉(xiāng)/城鎮(zhèn)）三種。尺度是個(gè)相對(duì)概念，比例尺是具體的，主要是二者要很好結(jié)合起來(lái)作出最佳的選擇。 2.地圖比例尺的選擇：依據(jù)用圖技術(shù)和精度要求進(jìn)行。三三. .作業(yè)地圖選定與用圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)備作業(yè)地圖選定與用圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 1.作業(yè)地圖選定考慮因素 作業(yè)

7、地圖的作用，內(nèi)容的現(xiàn)勢(shì)性，用圖的數(shù)量等。 2.用圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：數(shù)據(jù)收集整理和補(bǔ)充完善等。第三節(jié)第三節(jié) 地圖分析方法地圖分析方法（Methods of Map Analysis）地圖分析方法相關(guān)概念地圖分析方法相關(guān)概念: : 地圖分析方法定義： 根據(jù)地圖提供的各種信息和制圖對(duì)象的特征，進(jìn)行具體分析和解譯的方法稱為地圖分析方法。 地圖分析的任務(wù)： 確定制圖對(duì)象的分布規(guī)律、區(qū)域特征、動(dòng)態(tài)變化，以及各種事物與現(xiàn)象間的相互關(guān)系等。 地圖分析的目的： 利用地圖提供工作中所需要的各種背景資料、科學(xué)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)，解決需要解決的各種問(wèn)題。 地圖分析方法稱謂： 前蘇聯(lián)稱“地圖研究法”，歐美稱“地圖分析法”， 中國(guó)

8、也有人稱“地圖學(xué)方法”的。一、地圖閱讀分析法一、地圖閱讀分析法1.單幅圖閱讀分析(1) 閱讀分析途徑 根據(jù)單幅地圖進(jìn)行閱讀分析，也是系列地圖和地圖集分析的基礎(chǔ)。其分析途徑有如下3點(diǎn): 原有地圖表象的研究 在不改變地圖上原有圖形的條件下探究其特征和規(guī)律。 變換地圖表象的研究 為了特定的目的進(jìn)行研究，對(duì)原來(lái)的地圖表象進(jìn)行加工變換，使圖形/圖像得到增強(qiáng)，再分析現(xiàn)象的特征。 地圖表象分解的研究 利用某種方法對(duì)所研究的現(xiàn)象進(jìn)行圖形/圖象的分解。(2)閱讀分析方法 單幅普通地圖與專題地圖閱讀有所不同，要分別進(jìn)行。普通地圖按內(nèi)容要素逐項(xiàng)進(jìn)行；專題地圖重點(diǎn)按圖例逐項(xiàng)閱讀表示的專題內(nèi)容要素，然后是地理底圖和輔助

9、要素。 單幅地圖閱讀舉例：土地利用圖的閱讀分析（圖8-5）圖圖8-5 8-5 福建省泰寧縣土地利用類型圖一角福建省泰寧縣土地利用類型圖一角 2.多幅圖閱讀分析 多幅圖有系列多幅圖與地圖集(冊(cè))等。 (1)系列圖閱讀分析 系列多幅圖有三種類型：橫向系列（不同主題）、縱向系列（不同比例尺）和時(shí)間系列（不同時(shí)相）。 其閱讀分析途徑與方法如下: 把不同主題的地圖放在一起研究 揭示各種現(xiàn)象間的聯(lián)系和制約關(guān)系，對(duì)組成地理環(huán)境的多因素進(jìn)行研究，獲得區(qū)域的系統(tǒng)性特征。 把不同比例尺的地圖放在一起研究 從不同尺度同時(shí)觀察研究對(duì)象的宏觀規(guī)律和微觀特征。 把不同時(shí)間的地圖放在一起研究 對(duì)不同時(shí)間的同一目標(biāo)的地圖表象

10、進(jìn)行研究，分析現(xiàn)象的發(fā)展動(dòng)態(tài)，預(yù)測(cè)現(xiàn)象隨時(shí)間發(fā)展變化的趨勢(shì)。 把類似地圖放在一起研究 類似地圖即內(nèi)容相關(guān)的地圖。在閱讀這些地圖時(shí)要把相關(guān)地圖提取出來(lái)放在一起進(jìn)行呼應(yīng)閱讀與分析研究。 系列多幅地圖閱讀舉例:中國(guó)植被變化系列圖分析(圖8-6) 圖8-6 中國(guó)陸地植被NPP季節(jié)變化(月)系列圖(2)地圖集閱讀分析 閱讀序言，了解地圖集的用途和服務(wù)對(duì)象 序言中都有本圖集的目的、用途和類型，圖集內(nèi)容、編制原則、制圖方法，所用投影和制圖資料，譯名原則和使用方法等說(shuō)明。 研究地圖集的內(nèi)容結(jié)構(gòu) 根據(jù)圖集目錄研究?jī)?nèi)容結(jié)構(gòu)。首先了解地圖集包括哪些圖組，每一組圖包括哪些圖幅。其次是分析圖幅編排順序。一般說(shuō)來(lái)，總圖在

11、前，分區(qū)圖在后；自然地圖在前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)地圖在后。再次，研究各圖組圖幅的比例尺、地圖投影和圖式符號(hào)等。 研究地圖集的文字說(shuō)明和附錄 圖集文字說(shuō)明和附錄是對(duì)某些圖上反映不詳盡/無(wú)法用地圖形式表現(xiàn)內(nèi)容的補(bǔ)充說(shuō)明。如國(guó)家地圖集文字說(shuō)明內(nèi)容包括區(qū)域位置、歷史沿革、人口、面積、自然條件、經(jīng)濟(jì)概況，還有重要城市概況和名勝古跡等。圖集的附錄一般有地名索引，基本地理統(tǒng)計(jì)資料和訂正資料表等等。 閱讀地圖內(nèi)容 先閱讀圖例大致了解地圖內(nèi)容，然后再細(xì)讀每幅圖的內(nèi)容。在圖集（冊(cè)）中一般有兩種圖例，一種是通用圖例放在圖集前面；另一種是專用圖例安排在相應(yīng)專題地圖的圖幅內(nèi)。閱讀地圖內(nèi)容時(shí)，要特別注意發(fā)揮地圖集圖多的作用，將有關(guān)

12、圖幅聯(lián)系起來(lái)分析閱讀。 二、地圖量算分析法二、地圖量算分析法 概念定義：亦稱地圖量算，是指在地圖上直接或間接量算制圖要素以獲得其數(shù)量特征的方法。 影響因素：地圖量算的精度受地圖幾何精度、地圖概括水平、地圖投影、地圖比例尺、圖紙變形狀況、量測(cè)方法、量測(cè)儀器、量測(cè)者技術(shù)水平等因素的影響（圖8-7）。圖8-78-7 地圖量算工具與精度的關(guān)系1. 坐標(biāo)量算直角坐標(biāo)量算概略直角坐標(biāo)量算：通常在1:10萬(wàn)或更大比例尺地圖上量算。 概略坐標(biāo)量算方法是在坐標(biāo)方里格內(nèi)估讀，如圖8-8。圖8-8 概略坐標(biāo)量算：橋1 ：x=66m，y=47 5m； 橋2 ： x=66m，y=47 9m精確直角坐標(biāo)量算：通常在1:1

13、0萬(wàn)或更大比例尺地圖上量算。精確坐標(biāo)量算方法是借用于量尺精讀，如圖8-9所示。圖8-9 精確坐標(biāo)量算：量出 點(diǎn)的精確坐標(biāo)為：x=85 650m；y=249 300m地理坐標(biāo)量算：通常在1:10萬(wàn)或更小比例尺地圖上量算，也可以在大于1:10萬(wàn)比例尺的地圖上量算。分規(guī)地理坐標(biāo)量算:先在圖上作出過(guò)待測(cè)點(diǎn)平行縱橫坐標(biāo)的線，再用分規(guī)在分度帶上量取該點(diǎn)到最近坐標(biāo)線的線段長(zhǎng)度，然后按分度帶標(biāo)出的經(jīng)緯度按比例算出(圖8-10)。圖8-10 用分規(guī)量算出 點(diǎn)地理坐標(biāo)為：東經(jīng)1120145E；北緯462124N細(xì)分度地理坐標(biāo)量算：在1:10萬(wàn)/更小比例尺圖分度帶處細(xì)等分出短線，再作輔助線估讀出數(shù)據(jù)(如圖8-11)

14、。圖8-118-11 用圖上經(jīng)緯度等分劃讀出張店的地理坐標(biāo)為：12156.8E；4110.2N2. 高程量算 等高線高程的判定：根據(jù)等高線高程注記和高程點(diǎn)高程注記判定等高線高程，如圖8-13中M點(diǎn)高程為240m。 任意點(diǎn)高程的量算：兩等高線間任意點(diǎn)高程量算公式為：等高線高程該點(diǎn)距等高線距離/等高距。 高程量算舉例如：圖中等高距=10m M點(diǎn)高程為240m則： MC/MN=3.5/10 C點(diǎn)高程即為 ： 240+3.5=243.5m或：250-（10-3.5）= 250- 6.5 =243.5m圖8-13 高程量算示例3. 方位角量算 根據(jù)線段兩端點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算方位角方位角計(jì)算公式： tan(yBy

15、A)/(xBxA) 利用量角器量測(cè)方位角：如圖8-12。圖8-128-12 用量角器直接量出ABAB線的方位角為：1041044. 長(zhǎng)度量算水平直線長(zhǎng)度量算利用距離公式計(jì)算水平直線長(zhǎng)度 計(jì)算公式：D (x1x2)2(y1y2)2)1/2使用直尺或分規(guī)直接量測(cè)水平直線長(zhǎng)度：如圖8-14a。傾斜直線長(zhǎng)度量算在圖8-14b上量出傾斜線段S的AB水平長(zhǎng)度D和AC點(diǎn)高差H， 按下面公式計(jì)算傾斜直線AC的長(zhǎng)度S： S = (D2+H2)1/2圖8-14 直線長(zhǎng)度量算方法示例：(從a a圖中可看出直線ABAB 的長(zhǎng)度為：1550m)b. 傾斜直線長(zhǎng)度量算 a. 水平直線長(zhǎng)度量算 曲線的長(zhǎng)度量算 分規(guī)法量測(cè)曲

16、線長(zhǎng)度 量測(cè)計(jì)算公式： D n L M 式中：n -為步數(shù)； L -為步長(zhǎng)；愈短量算結(jié)果愈精確。 M -為地圖比例尺分母。 用分規(guī)量算曲線的方法如圖8-15所示。圖8-15 分規(guī)法曲線長(zhǎng)度量算示例曲線計(jì)量測(cè)曲線長(zhǎng)度傳統(tǒng)曲線計(jì)見(jiàn)下圖,電子曲線計(jì)見(jiàn)右下圖(圖8-16)。曲線長(zhǎng)度量算的現(xiàn)代方法除電子曲線計(jì)外，還可用計(jì)算機(jī)配合數(shù)字化儀量測(cè)。圖8-16 用曲線計(jì)量曲線傾斜直線長(zhǎng)度量算 圖8-17中，設(shè)線段水平長(zhǎng)度為D，高差為H，平均坡度為，則該線段的傾斜長(zhǎng)度為： D(D 2H 2)1/2 或: DD cos圖8-17 傾斜直線長(zhǎng)度量算示意圖(5)面積量算 傳統(tǒng)面積量算方法圖解法：有幾何圖解法、方格法、條

17、形(梯形)法等等，是對(duì)被測(cè)量的范圍進(jìn)行圖形分解，然后將每一幾何圖形的面積累加，從而得到待求圖形的面積。 方格法： 此法量算面積就是數(shù)方格。不是整方格的要湊成整的，然后再乘以單位方格面積即得總面積。具體如圖8-18。圖8-188-18 方格法量算面積示例圖8-20 8-20 數(shù)字式求積儀構(gòu)造結(jié)構(gòu)示意圖求積儀法：有機(jī)械的(圖8-19)和電子的(圖8-20)。圖8-198-19 機(jī)械式求積儀的構(gòu)造結(jié)構(gòu)圖計(jì)算機(jī)面積量算方法計(jì)算機(jī)量算原理：設(shè)待測(cè)圖形邊界數(shù)字化后各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的平面坐標(biāo)為(x1，y1),(x2，y2), (xn，yn)，因?yàn)閳D形閉合，所以(xn，yn)與(x1，Y1)相同。利用n個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，引入

18、梯形法、矩形法、辛普森法、三角形面積法等計(jì)算面積的方法，用編制的計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)計(jì)算被測(cè)圖形的面積（圖8-21所示為梯形法量面積）。 梯形面積計(jì)算法原理：求多邊形各邊對(duì)Y軸構(gòu)成的微分梯形面積代數(shù)和，再計(jì)算梯形面積。 SBCC B = SBCNMS B C NM SBCNM =1/2(xC+xB)(yCyB) S 1/2(xi+1xi)(yi+1yi)圖8-218-21 梯形法計(jì)算面積(6)坡度量算根據(jù)水平距離和高差計(jì)算坡度:如在圖8-22中，量算出兩點(diǎn)間的水平距離 D 和高差h ，則坡度計(jì)算公式為：arctg (h /D)或 i (h /D)100 % 式中 i 為坡度百分?jǐn)?shù)。用坡度尺量坡度:圖

19、8-23。圖8-22 坡度計(jì)算公式圖圖8-23 用坡度尺量坡度 (7)體積量算 解析法：將物體用若干水平面分割，每層當(dāng)作一個(gè)截錐體，頂部視為圓錐體或球體的一部分，用幾何方法計(jì)算各部分體積，相加即得總體積(圖8-24) 。微分均高法：將欲求體積范圍劃分為若干底面邊長(zhǎng)相等的四棱柱，然后求出每個(gè)四棱柱的體積累加和，即得總體積。 圖8-24 解析法計(jì)算體積示意圖三、圖解分析法三、圖解分析法 圖解法概念定義：以地圖為基礎(chǔ)繪制圖形或派生新圖，直觀揭示研究對(duì)象數(shù)量、質(zhì)量特征的時(shí)空變化規(guī)律及其與其他要素關(guān)系的地圖分析方法稱為圖解分析法。 常用的分析圖：有剖面圖、塊狀圖、三角形圖表、拓?fù)?畸變圖、玫瑰圖和各種各

20、樣的統(tǒng)計(jì)圖表等。1.剖面圖及其繪制 剖面圖概念：表示沿剖面線高程和相關(guān)主題變化規(guī)律的圖形。地形剖面圖是繪制其它剖面圖的基礎(chǔ)(圖8-25)。圖8-25 剖面圖/斷面圖示例地形剖面圖的繪制方法地形剖面圖的繪制方法如圖8-268-26所示。確定剖面線，確定垂直和水平比例尺；繪制剖面基線，根據(jù)水平比例尺確定剖面線與各條等高線交點(diǎn)在基線上的位置，再根據(jù)垂直比例尺確定該交點(diǎn)在垂直方向的端點(diǎn)；用光滑曲線將各端點(diǎn)連接成線；注記圖名、水平和垂直比例尺、剖面線走向、制圖者、繪制日期等整飾要素。圖8-268-26 地形剖面圖繪制方法2.塊狀圖及其繪制 快狀圖概念：是傾斜視線下地表的圖形與截面表達(dá)。具有良好的直觀性，

21、在表現(xiàn)地殼構(gòu)造與地表要素之間聯(lián)系方面效果明顯。如圖8-278-27為表示河流發(fā)育過(guò)程的4 4個(gè)塊狀圖。圖8-278-27 塊狀圖表示的河流發(fā)育過(guò)程圖解圖圖8-28 8-28 塊狀圖繪制過(guò)程與步驟圖解 塊狀圖繪制方法塊狀圖的具體繪制過(guò)程與步驟如圖8-28所示; 彩色效果圖如右圖。以等高線地圖為基礎(chǔ)繪制方格網(wǎng);將方格網(wǎng)變換為斜方形網(wǎng)格,標(biāo)出各條網(wǎng)格線與等高線的交點(diǎn)；根據(jù)等高線趨勢(shì),在斜方形網(wǎng)格的水平網(wǎng)格線上繪制地形剖面線；對(duì)由若干地形剖面線構(gòu)成的“透視”圖形骨架進(jìn)行整飾，完成塊狀圖繪制。圖8-30 相對(duì)位置圖 3.三角形圖 三角形圖概念反映主題要素空間結(jié)構(gòu)和變化趨勢(shì)的圖表(圖8-29)。4.相對(duì)位

22、置圖相對(duì)位置圖概念又稱拓?fù)鋱D或畸變圖。由規(guī)則幾何圖形構(gòu)成，圖形之間相對(duì)位置與實(shí)際空間相對(duì)位置保持一致，圖形面積則與某種數(shù)量指標(biāo)相關(guān)聯(lián)，具有很強(qiáng)的對(duì)比性相對(duì)位置圖實(shí)例見(jiàn)圖8-30。圖8-29 三角形圖四、地圖數(shù)理統(tǒng)計(jì)法四、地圖數(shù)理統(tǒng)計(jì)法 概念定義： 是以地圖上表示現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)數(shù)量特征進(jìn)行分析，通過(guò)一定數(shù)量的分析觀察，透過(guò)眾多偶然因素來(lái)闡明客觀存在的普遍規(guī)律，主要研究它們?cè)诳臻g分布或一定時(shí)間范圍內(nèi)存在的變異，從中找出事物內(nèi)在規(guī)律性的地圖分析方法。 基本統(tǒng)計(jì)分析法：基本統(tǒng)計(jì)分析是計(jì)算分析平均值、中位數(shù)、眾數(shù)值、百分位數(shù)等集中趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)特征值，以及計(jì)算分析極差、四分位偏差、標(biāo)準(zhǔn)差、方差等離散程度的統(tǒng)計(jì)特

23、征值的方法。 地理相關(guān)分析法：研究各地理現(xiàn)象之間相互關(guān)系和聯(lián)系強(qiáng)度度量指標(biāo)相關(guān)性的一種方法。在多元統(tǒng)計(jì)分析中，主成分分析是主要的分析方法。五、地圖數(shù)學(xué)模型分析法五、地圖數(shù)學(xué)模型分析法 概念定義：是利用地圖數(shù)學(xué)模型抽象概括描述制圖對(duì)象的性質(zhì)，配合地圖數(shù)字模型(地圖數(shù)字信息的集合)進(jìn)行區(qū)域地理研究的圖上分析方法。 模型分析實(shí)例：數(shù)字高程模型(DEM) 如圖8-31。高度高度/m圖8-318-31 DEM圖(左圖：福建泰寧樣區(qū)；右圖：甘肅天?？h)第三節(jié)第三節(jié) 地形圖野外應(yīng)用地形圖野外應(yīng)用（The Application of topographic Map in Field） 地形圖的野外應(yīng)用是地學(xué)

24、野外調(diào)查研究的重要方法，學(xué)習(xí)地學(xué)各專業(yè)的學(xué)生都必須掌握地形圖野外應(yīng)用知識(shí)。一、準(zhǔn)備工作一、準(zhǔn)備工作 明確野外工作的任務(wù)，在了解工作區(qū)域地理概況的基礎(chǔ)上，制定野外工作計(jì)劃，包括： 組織準(zhǔn)備：確定人數(shù)、分組和管理制度； 物質(zhì)準(zhǔn)備：野外工作必需的工具和生活用品(羅盤(pán)、高度表、手持GPSGPS、簡(jiǎn)易測(cè)量與繪圖工具等)； 資料準(zhǔn)備：地形圖，接圖表，遙感圖像及有關(guān)文獻(xiàn)資料，以及對(duì)資料的整理、評(píng)價(jià)和加工。二、地形圖三北方向與外業(yè)定向二、地形圖三北方向與外業(yè)定向1. 三北方向及其夾角 (1)三北方向 真北：指向地理北極的真北方向。 磁北：指向地球磁北極的磁北方向。 坐標(biāo)北：地形圖上坐標(biāo)縱線所指的北方向。 (2

25、)三種偏角 子午線收斂角：真子午線與坐標(biāo)縱線之間的夾角，又稱坐標(biāo)縱線偏角。 磁偏角：真子午線與磁子午線之間的夾角。 磁坐偏角：坐標(biāo)縱線與磁子午線之間的夾角。 三北方向和三種夾角是圖上量測(cè)方向的依據(jù)。三北方向和三種夾角是圖上量測(cè)方向的依據(jù)。(3)三北方向圖 概念定義：三北方向圖是用從一點(diǎn)指向三條代表北方向的直線和所夾三種偏角組合構(gòu)成的圖形(圖8-32)。 規(guī)定用途：為了滿足地形圖使用的要求，規(guī)定在大于1 10萬(wàn)的各種比例尺地形圖圖廓外邊左下方繪出三北方向圖，作為本圖上標(biāo)示和量測(cè)方向的依據(jù)。 圖8-32 三北方向圖2.地圖外業(yè)定向地圖外業(yè)定向是指在野外轉(zhuǎn)動(dòng)地圖，使圖上的圖形方向與實(shí)地方向一致，達(dá)到

26、確定地圖圖形實(shí)地指向的方法。(1)利用儀器定向 利用羅盤(pán)儀定向：是野外實(shí)地定向的主要方法。有三種定向方法，即依磁子午線/真子午線/坐標(biāo)縱線定向(圖8-33)。圖8-33 利用羅盤(pán)儀定向的三種方法圖8-34 依據(jù)線狀地物定向(2)依據(jù)線狀地物定向 將地形圖置于較直的線狀地物/地形線上，瞄準(zhǔn)使達(dá)到其相對(duì)重合的程度，即可認(rèn)為地圖與實(shí)地的方向一致了。依此地圖定向的目的(圖8-34)。圖8-35 依據(jù)方位物定向(3)依據(jù)方位物定向 指用站立點(diǎn)附近有明顯方位物時(shí)，可先在圖上找到相應(yīng)的地物，然后轉(zhuǎn)動(dòng)地圖，使其相對(duì)位置保持一致，這樣也可達(dá)到定向目的(圖8-35)。(4)其它簡(jiǎn)易定向方法利用太陽(yáng)和手表定向 把手

27、表放在圖上，讓時(shí)針對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，拿一根細(xì)針緊靠在手表的邊緣，轉(zhuǎn)動(dòng)手表使細(xì)針影子和時(shí)針相重合，取時(shí)針與手表上12時(shí)半徑分角線，該線方向即為真子午線方向(圖8-36) ）利用地物特征定向 有些地物/地貌由于受陽(yáng)光/氣候等自然條件的影響，形成了某種特征，可以利用這些特征來(lái)概略地判定方位。這些特征地物有：獨(dú)立大樹(shù)、巖石、土堆、建筑物等。陽(yáng)面植物枝茂，長(zhǎng)有青苔或者積雪易化等明顯特征。利用北極星定向 夜間找到北極星就等于找到了北方(圖8-37) 。圖8-368-36 利用太陽(yáng)和手表定向圖8-378-37 利用北極星定向三、在圖上確定站立點(diǎn)位及與實(shí)地對(duì)照三、在圖上確定站立點(diǎn)位及與實(shí)地對(duì)照1.確定站立點(diǎn)位指在地形

28、圖上找到并標(biāo)出用圖者所站立地點(diǎn)的位置。GPS定位法：GPS是美國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，它能為地面和近地空間用戶提供連續(xù)的三維坐標(biāo)、速度和精確的時(shí)間信息。手持GPS接收機(jī)適用于地學(xué)野外定位和輔助調(diào)查填圖(圖8-38)。 圖8-388-38 Etrex Summit GPSEtrex Summit GPS 接收機(jī)功能鍵后方交會(huì)法: 方法是當(dāng)?shù)貓D定向后，使圖上兩個(gè)相應(yīng)點(diǎn)與實(shí)地點(diǎn)方向一致，在圖上這兩個(gè)方向線就會(huì)從兩個(gè)已知點(diǎn)向后方交會(huì)出一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是要求的待定點(diǎn)（圖8-39 ）。圖8-398-39 后方交會(huì)法原理截線法定位: 方法是當(dāng)待定的站立點(diǎn)在直線上（如道路等），地圖定向后，在圖上直線一側(cè)找

29、一個(gè)與實(shí)地相應(yīng)的特征點(diǎn)，以圖上此點(diǎn)為圓心，轉(zhuǎn)動(dòng)圖紙，使此點(diǎn)與實(shí)地相應(yīng)的特征點(diǎn)方向一致，則這個(gè)方向線在圖上就會(huì)與站立點(diǎn)直線交會(huì)出一個(gè)點(diǎn)來(lái)，9這個(gè)點(diǎn)就是要求的待定點(diǎn)（圖8-40）。圖8-408-40 截線法原理磁方位角交會(huì)法定站立點(diǎn)位此法用于叢林等隱蔽地區(qū)。先設(shè)法登高后從遠(yuǎn)方找到兩個(gè)圖上與實(shí)地都有的目標(biāo)，用羅盤(pán)儀測(cè)定觀測(cè)者與這些目標(biāo)的磁方位角；然后用羅盤(pán)定向，再將羅盤(pán)儀的直邊切于圖上一已知目標(biāo)符號(hào)定位點(diǎn)上，以該點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)羅盤(pán)儀，使磁針北端指向相應(yīng)磁方位角值，同理繪出兩個(gè)目標(biāo)的方向線；兩方向線交點(diǎn)就是站立點(diǎn)的圖上位置（圖8-41）。根據(jù)特征地物確定站立點(diǎn)據(jù)圖上和實(shí)地明顯地物或地貌的對(duì)應(yīng)關(guān)系也可在圖

30、上找到站立點(diǎn)的大致位置。在地面起伏比較明顯的山地或丘陵區(qū)，可根據(jù)比較明顯的地貌特征及在圖上等高線的圖形特征來(lái)確定站立點(diǎn)的位置；在地面起伏不明顯的平原地區(qū)，可根據(jù)實(shí)地明顯地物或地貌特征點(diǎn)在圖上的相應(yīng)位置來(lái)確定站立點(diǎn)的位置（圖8-42）。 圖8-418-41 磁方位角定站立點(diǎn)位圖8-428-42 根據(jù)特征地物定點(diǎn)位2.地形圖與實(shí)地對(duì)照 (1)概念：對(duì)照讀圖是根據(jù)圖上站立點(diǎn)周圍的地物和地貌符號(hào)，找到實(shí)地同名點(diǎn)的地物和地貌，或觀察實(shí)地地物和地貌，來(lái)識(shí)別圖上所采用的線劃圖形與位置。(2)原則：由近及遠(yuǎn)，由點(diǎn)到線，由線到面；先主要明顯地物，后其它一般地物。實(shí)地對(duì)照讀圖時(shí)，根據(jù)任務(wù)需要，必要時(shí)應(yīng)標(biāo)注或填繪與

31、地形圖不一致的變化或具有特殊含義的專題地物。(3)對(duì)照讀圖應(yīng)注意的問(wèn)題： 注意比例尺概念允許的表示程度；注意居民點(diǎn)、道路等人為地物的變化；注意地形地貌等自然環(huán)境的特征；注意點(diǎn)、線、面符號(hào)之間的聯(lián)系性。四四.利用地形圖行進(jìn)和標(biāo)定點(diǎn)位利用地形圖行進(jìn)和標(biāo)定點(diǎn)位1.利用地形圖行進(jìn)：沿道路、不沿道路、特殊地區(qū)行進(jìn)； 2.在地形圖上標(biāo)定點(diǎn)位：指地圖定向和確定站立點(diǎn)位后在圖上標(biāo)定目標(biāo)點(diǎn)。主要采用方法：(1)輻射線法：由站立點(diǎn)向目標(biāo)點(diǎn)引輻射線，用目估/草測(cè)距離確定點(diǎn)(圖8-43)。(2)前方交會(huì)法：由兩站立點(diǎn)分別向目標(biāo)點(diǎn)引輻射線，用前方交會(huì)法定出目標(biāo)點(diǎn)(圖8-44 )。(3)垂支距法：由站立點(diǎn)向目標(biāo)點(diǎn)作垂線，

32、在其上用目估/草測(cè)距離確定出目標(biāo)待定點(diǎn)(圖8-45 ) 。圖8-438-43 輻射線法圖8-44 8-44 前方交會(huì)法圖8-458-45 垂支距法五、地形圖野外填圖與室內(nèi)作業(yè)五、地形圖野外填圖與室內(nèi)作業(yè)1.野外填圖的準(zhǔn)備工作 根據(jù)地形圖了解調(diào)查地區(qū)的概況；熟悉填圖對(duì)象的分類系統(tǒng)和表示方法；明確填圖的精度要求和最小圖斑；根據(jù)收集到的地圖和文字資料，選擇填圖路線；準(zhǔn)備野外填圖的儀器和工具等。2.野外填圖的步驟(1)確定出發(fā)點(diǎn)位置：要注意隨時(shí)隨地定位。(2)選擇站立點(diǎn)：要注意盡量選擇視野開(kāi)闊的制高點(diǎn)。(3)確定填圖對(duì)象的方向和界線：用傳統(tǒng)羅盤(pán)儀/目估向，用鋼尺/皮尺/步測(cè)等定距離；或者用GPS接受機(jī)

33、進(jìn)行。(4)在圖上標(biāo)繪填圖對(duì)象：按地圖比例尺要求和規(guī)定的圖式符號(hào)標(biāo)定點(diǎn)位。(5)草圖整理與清繪：注意要及時(shí)整理、嚴(yán)格清繪、不輕易改動(dòng)外業(yè)位置，若發(fā)現(xiàn)明顯錯(cuò)誤也要落實(shí)后改正。 3. 野外填圖方法(1)極坐標(biāo)法：以站立點(diǎn)為中心，向周圍碎部點(diǎn)瞄方向，根據(jù)方向和站立點(diǎn)至碎部點(diǎn)的距離來(lái)確定碎部點(diǎn)圖上平面位置的方法(圖8-46)。 (2)距離交會(huì)法：用碎部點(diǎn)到二已知點(diǎn)的距離來(lái)確定碎部點(diǎn)圖上平面位置的方法(圖8-47)。 (3)方向交會(huì)法：從兩個(gè)已知站點(diǎn)向碎部點(diǎn)描繪方向線，以同名方向線確定碎部點(diǎn)圖上平面位置的方法(圖8-48) 。 圖8-46 8-46 極坐標(biāo)法圖8-488-48 方向交會(huì)法圖9-479-47 距離交會(huì)法4.室內(nèi)圖上作業(yè) (1)整理野外調(diào)繪成果：對(duì)野外填繪的資料進(jìn)行整理和表格填寫(xiě)，把調(diào)繪成果標(biāo)繪到變更底圖上。(2)校改并著墨清繪：根據(jù)用圖目的和現(xiàn)狀調(diào)查規(guī)程制定標(biāo)準(zhǔn)，做到規(guī)范、統(tǒng)一，提高成圖質(zhì)量。著墨整飾方法有3種：一是按調(diào)繪路線著墨；二是按顏色順序著墨；三是按地類順序著墨，