地圖學復習資料doc

1、n 地圖的基本概念 地圖是人們認知客觀世界的工具，是地理學的第二語言 陳述彭院士：“地圖是永生的”。 地圖是空間信息的圖形表達。 地圖是反映自然和社會現(xiàn)象的形象符號模型。 地圖學的4大特性 遵循一定的數(shù)學法則（2）特定的符號系統(tǒng)（3）特異的地圖概括、（4）獨特的傳輸信息的通道地圖的分類n 按地圖內(nèi)容分類 普通地圖和專題地圖n 按地圖比例尺分類 大比例尺地圖（>=1:10萬） 中比例尺（1：100萬 1:10萬） 小比例尺地圖（<=1：100萬n 按制圖區(qū)分類 全球圖、半球圖、大洲圖、大洋圖、國家圖省市圖、鄉(xiāng)鎮(zhèn)圖；月球圖、火星圖等n 按用途分類 通用圖（掛圖、參考圖等）；專用圖（航空

2、圖、航海圖、旅游圖、交通圖、規(guī)劃圖等）n 按承載介質(zhì)分類 紙質(zhì)圖、紡織物圖、塑料圖、磁介質(zhì)圖（光盤、磁盤等）n 按其他標志分類 二維圖、三維圖、動態(tài)圖、靜態(tài)圖等地圖的構(gòu)成要素n 數(shù)學要素地圖投影、坐標網(wǎng)、比例尺、控制點等n 地理要素水系、地貌、土質(zhì)植被、居民點、交通線、境界線等n 圖邊要素（輔助要素） 圖名、圖例、等地圖的功能和用途地圖的功能n 信息功能n 模擬功能n 傳輸功能n 載負信息功能n 感受信息功能、地圖學的概念地圖學（cartography，又稱地圖制圖學）的研究對象是地圖，任務是研究地圖理論、地圖制作和地圖使用。地圖學的研究內(nèi)容n 理論地圖學 地圖概論、地圖投影、地圖概括、地圖符

3、號系統(tǒng)、地圖新理論n 技術(shù)地圖學 地圖編制、地圖整飾、計算機地圖制圖、遙感制圖、地圖印制n 應用地圖學 地圖分析、地圖應用、地圖測量、地圖評價地圖制作方法n 傳統(tǒng)實測成圖法：通過實地測量而制成地圖的方法。 傳統(tǒng)編繪成圖法n 遙感制圖法大地水準面n 平均海水面穿過大陸，形成閉合的曲面，該面上各個點與重力反向（鉛垂線）成正交這就是大地水準面。大地水準面所包圍的球體，叫大地球體。地球橢球體n 扁率很小的橢圓繞大地球體短軸旋轉(zhuǎn)所形成的規(guī)則橢球體。地球橢球體三要素n 長半徑（a）赤道半徑n 短半徑（b）極半徑n 橢球體的扁率 f =（a-b）/a地球橢球體的形狀和大小取決于a，b，f。大地控制的主要任務

4、n 確定地面點在地球橢球體上的位置。1. 平面位置：經(jīng)度、緯度2. 高度：點到大地水準面的高度（高程）我國的大地坐標系統(tǒng)1954年北京坐標系1980年國家大地坐標系GPS由三大部分組成：空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收部分。能夠提供高精度、實時、全天候和全球性三維坐標、三維速度和時間信息的導航、定位系統(tǒng)。地圖比例尺n 代表地球或制圖區(qū)域縮小的程度。地圖上一直線段長度與地面相應直線水平投影長度之比。n 制圖區(qū)域比較小時，球面和平面之間的差異可以忽略地圖比例尺的形式n 數(shù)字比例尺 用分子為1的分數(shù)形式來表示，比如1:1萬、 1:25萬等。n 文字比例尺 也稱說明式比例尺，如“百萬分之一”，“圖

5、上1cm相當于實地1km”等。n 圖解比例尺 以圖形方式表示圖上距離與實地距離關(guān)系1. 直線比例尺：以直線線段形式表示圖上線段長度所對應的地面距離。2. 斜分比例尺：又稱微分比例尺。 依據(jù)相似三角形原理，用金屬或塑料制作的一種地圖量算工具。復式比例尺：又稱投影比例尺 由主比例尺和與局部比例尺組合成的圖解比例尺。適用于小比例尺的地圖地圖比例尺的作用1決定著地圖圖形的大小2反映了地圖的測量精度3決定著地圖內(nèi)容的詳細程度地圖投影地圖投影：在地球橢球面和平面之間建立點與點之間函數(shù)關(guān)系的數(shù)學方法，稱為地圖投影。地圖投影方法幾何投影法和解析法地圖投影變形球面轉(zhuǎn)化為平面后，地圖所產(chǎn)生的在長度、角度和面積三方

6、面的誤差。地圖投影方法n 幾何投影1. 方位投影：以平面為投影面，使平面與橢球體相切或相割，將球面上的經(jīng)緯線網(wǎng)投影到平面上形成。2. 圓柱投影：以圓柱為投影面，使圓柱面與橢球體相切或相割，將球面上的經(jīng)緯線網(wǎng)投影到圓柱面上，然后將圓柱面展平為平面而成。3. 圓錐投影：以圓錐面為投影面，使圓錐面與托球體相切或相割，將球面上的經(jīng)緯線網(wǎng)投影到圓錐面上，然后展平。n 條件投影1. 偽方位投影2 偽圓柱投影：在正軸圓柱投影的基礎上，緯線仍然是平行直線，除中央經(jīng)線為直線，其余經(jīng)線均改為對稱中央經(jīng)線的曲線。3. 偽圓錐投影：在正軸圓錐投影的基礎上，緯線仍然是同心圓弧，除中央經(jīng)線為直線外，其余經(jīng)線均改為對稱于中

7、央經(jīng)線的曲線4多圓錐投影：假想的借助多個圓錐表面與球體相切而設計成的投影墨卡托投影：正軸等角圓柱投影墨卡托投影的等角航線表現(xiàn)為直線。這個特點對航海具有重要的意義。用于編制赤道附近國家及一些區(qū)域的地圖正軸等角圓錐投影 廣泛應用于我國編制出版的全國性普通地圖和專題地圖高斯克呂格投影一種橫軸等角切橢圓柱投影；以橢圓柱為投影面，使地球橢球體的某一經(jīng)線與橢圓柱相切，然后按等角條件，將中央經(jīng)線兩側(cè)各一定范圍內(nèi)的地區(qū)投影到橢圓柱面上，再將其展成平面而得。一、地圖符號的概念1.廣義概念： 表示地表各種事物現(xiàn)象的線劃圖形、色彩、數(shù)學語言和注記的總和，也稱地圖符號系統(tǒng)。2.狹義概念： 表示制圖對象空間分布、數(shù)量、

8、質(zhì)量等特征的標志、信息載體，包括線劃符號，色彩圖形和注記。地圖符號的特征1.綜合抽象性 將復雜客觀世界，經(jīng)過分類、分級歸納后進行抽象2.系統(tǒng)性 （1）由一系列線劃符號、色彩符號和地圖注記組成的相互關(guān)聯(lián)的統(tǒng)一體 （2）對一種事物現(xiàn)象，能根據(jù)其性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等劃分為類、亞類、種、屬等不同類別或級別，分別設計系列符號與其對應，構(gòu)成“符號鏈”。3.約定性 地圖符號是建立在人為規(guī)定的特指關(guān)系上的人造符號。制圖者要對客觀事物現(xiàn)象進行綜合、概括、抽象后，確定符號形式以及相互關(guān)系的規(guī)則，形成地圖符號。4.傳遞性 （1）人類認識客觀世界：地圖符號將客觀轉(zhuǎn)化為主觀。 （2）用圖實踐活動中：主觀轉(zhuǎn)化為客觀。5.時空性

9、（1）表達事物現(xiàn)象的空間特征（如空間分布、空間結(jié)構(gòu)、質(zhì)量特征、數(shù)量指標等）。 （2）表達地表事物現(xiàn)象的時間特征（如發(fā)展趨勢、動態(tài)移動、演化特征、空間結(jié)構(gòu)變化等）。（1） 地圖符號具有被表示成分和表示成分的特征（2） 地圖記號有一定的約定性（3） 地圖記號可以等價變換（4） 記號構(gòu)成地圖地圖符號的分類n 1.幾何符號、文字符號、象形符號、透視符號n 2.依比例符號、半依比例符號、不按比例符號n 3.定性符號、定量符號、等級符號n 4.點狀符號、線狀符號、面狀符號地圖符號的量表n 定名量表對空間信息的處理只使用定性關(guān)系，一般不使用定量關(guān)系的量表叫定名量表。n 順序量表按某種標志將制圖對象排序，表現(xiàn)

10、為相對等級。標志是以定量為基礎，通過計算或人為確定n 間距量表指利用某種同濟單位對順序量表的排序增加距離信息，即成為間距量表。n 比率量表以制圖數(shù)據(jù)的起始點為基礎，按某種比率關(guān)系進行排序，呈比率變化。四種量表之間的關(guān)系比率量表可以處理為間距、順序或定名量表，但是定名量表信息卻只能用定名量表處理，不能改變?yōu)槠渌勘?。?gòu)成符號的視覺變量1. 位置（position）2. 形狀（form）3. 尺寸（size）4. 色彩（hue）5. 網(wǎng)紋（texture）6. 方向視覺變量的視覺感受效果n 1.整體感 通過調(diào)節(jié)構(gòu)成符號的差異性和完整性來實現(xiàn)整幅地圖的均衡性，避免產(chǎn)生部分重要、部分不重要的感覺。n

11、2.選擇感 與整體感相反，把某種要素的符號突出于其他符號之上，增強選擇效果（如選用強烈對比的色相或亮度等）n 3.等級感 符號圖形被觀察時，能迅速、明確產(chǎn)生等級感受效果 （如尺寸、亮度等都是形成等級感的主要視覺變量）n 4.數(shù)量感 從符號的對比中獲得數(shù)量差異的感受效果n 5.質(zhì)量感 被觀察對象能被區(qū)分出不同的類別和性質(zhì)的感受效果n 6.動態(tài)感 閱讀符號圖形能產(chǎn)生一種運動的視覺感受（如箭形符號）n 7.立體感 能從二維平面上產(chǎn)生三維空間的視覺效果（如根據(jù)空間透視規(guī)律組織圖形等）地圖符號的設計基本原則1.形狀要圖案化 符號的形狀應高度概括、抽象，能反映景物的實際形態(tài)和特征2.種類要簡化 性質(zhì)相同，

12、外形特征類似的物體，可采用同一種符號為基礎，加以適當變化來區(qū)別3.符號要有對比協(xié)調(diào)性 不同的符號之間應區(qū)別明顯，主次分明4.符號要有邏輯系統(tǒng)性 同一符號，在性質(zhì)相近的情況下，保持相似（如鐵路、公路、旅游線路等）5.圖形色彩要有象征性 圖形設計要盡量保留或夸大事物的形象特征，保持形似（如水體用藍色，植被用綠色等）6.總體要有藝術(shù)性 符號設計應給人一種美的享受影響地圖符號設計的因素n 1.地圖內(nèi)容 內(nèi)容決定形式，不同制圖目的選取不同內(nèi)容n 2.區(qū)域資料特征 實地分布特征、質(zhì)量、數(shù)量的分級、分類標準、資料的準確性、精確性、權(quán)威性n 3.視覺要求 注意視力分辨率、避免心理因素引起的視錯覺n 4.使用要

13、求 不同的使用方式對富豪設計有不同的要求n 5.制作成本 任何符號設計都要考慮經(jīng)費核算點、線、面狀符號的設計n 1.點狀符號的設計 形狀變化、大小及內(nèi)部變化、顏色變化n 2.線狀符號的變化 定性線狀符號、等級線狀符號、趨勢面狀符號n 3.面狀符號設計 暈線面狀符號、花紋面狀符號、色彩面狀符號地圖色彩概述n 1.色彩的形成 不同的色彩是由光的作用和人的視覺形成的，色彩分兩大類：l 一是白、灰、黑，稱為消色（非彩色）；l 二是除消色之外的彩色（如赤、橙、黃、綠、青、藍、紫等）n 2. 色彩三要素 色相、亮度、純度n 3. 色彩的混合一.分色光混合（色光三原色：紅、綠、藍混合得到白光）二.顏料混合(

14、顏料三原色品紅、黃、青混合得到黑色）n 4. 三原色（第一次色）品紅，黃，青n 三間色(由兩種原色混合得到的顏色，第二次色）n 六復色（由兩種間色或三原色不等量混合得到的顏色，第三次色）n 互補色（三原色中，任意兩個原色等量混合所得的顏色，與另一原色互為補色）色彩的表示與感覺n 1.色彩的表示 蒙賽爾色彩表示法、色彩命名法、色譜表示法、色彩數(shù)據(jù)庫表示法n 2.色彩的感受與象征性 色彩的感受、色彩的主觀象征、慣用色彩地圖注記n 1.地圖注記的功能 表明制圖對象、標明制圖對象屬性、說明性功能n 2.地圖注記的類型 名稱注記、說明注記、數(shù)字注記n 3.地圖注記的構(gòu)成元素 字體、字級、字色、字距地圖注

15、記的配置方式l 標明被注對象、排在空白處、不壓蓋切斷其他線劃或注記、能反映被注物體的空間分布特征l 點狀符號以水平字列配置、多置于其右方，沿緯線方向排列，平行于上下圖廓線l 線狀符號用水平、垂直、雁行或屈字列編排，配置在符號相應的面積內(nèi)，沿主軸線布設l 同一幅地圖上，同一類地物注記的配置方式要一致地圖概括（generalization）：根據(jù)地圖的用途、比例尺和區(qū)域特點對地圖內(nèi)容進行選擇、化簡、概括和綜合的過程地圖概括的實質(zhì)：是解決實際區(qū)域內(nèi)繁多的地理事物要在圖幅面積有限的地圖里表達的矛盾。地圖概括是通過對客觀事物的取舍和化簡來實現(xiàn)的n 取舍：是從大量的客觀事物中，有重點的選擇一部分地理要素，

16、在地圖上著重表現(xiàn)它們的特征 ，對非重要的事物則舍去，不在地圖上表現(xiàn)。n 化簡：對選取的地理要素，要在保證其地理特征的前提下，對其形狀、數(shù)量、質(zhì)量特征進行簡化。地圖概括的原則是要全面、系統(tǒng)、綜合地考慮各影響因素對地圖概括的作用從而確定不同的地圖概括標準。1.符合地圖用途的需要2.保持地圖清晰易讀且內(nèi)容完備3.保證一定的地圖精度4.反映出制圖區(qū)域地理特征地圖概括的步驟1.簡化2.分類3.符號化4.歸納地圖概括的基本原理是：根據(jù)地圖的用途、比例尺和區(qū)域地理特征，由制圖者來壓縮地圖圖面的載負量。壓縮圖面負載量的方法有：基本數(shù)學模式的圖面載負標準確定法；內(nèi)容取舍法形狀化簡法；數(shù)量和質(zhì)量特征概括法。地圖概

17、括的數(shù)學模式1.圖解模式圖解法是根據(jù)地圖適宜面積的負載量來確定制圖對象選取數(shù)量指標的方法，一般用于居民點數(shù)量指標的選取。2.方根模式是利用原資料圖與新編地圖比例尺分母之比的平方根確定新編地圖上物體選取的數(shù)量指標3. 等比數(shù)列法用等比數(shù)列確定地圖要素選取的方法蘇聯(lián)學者鮑羅金根據(jù)心理物理學試驗，察覺到同一要素的等級差別常遵循等比數(shù)列的規(guī)則。普通地圖概述n 定義：均衡表示地表的自然、社會經(jīng)濟要素一般特征的地圖，有大、中、小比例尺之分n 按內(nèi)容分有： 1. 地形圖 2. 地理圖地形圖的類型n 地形圖按組織測繪的部門及服務對象的不同，可分為兩大類：n 由國家測繪管理部門統(tǒng)一組織測繪，作為國民經(jīng)濟建設，國

18、防和科學研究基礎資料的國家基本比例尺地形圖。n 由部門或單位針對某一工程建設的規(guī)劃設計和具體施工需要，在小范圍內(nèi)實測的大比例尺地形圖。國家基本地形圖的特點具有統(tǒng)一的大地坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)n 具有完整的比例尺系列和分幅編號系統(tǒng)n 依據(jù)統(tǒng)一的規(guī)范和圖示自然地理要素的表示n 海洋要素n 大陸水系n 地貌n 土質(zhì)、植被社會經(jīng)濟要素的表示1. 居民地2. 交通線3. 境界線專題地圖的定義與特征n 定義：為了詳細表達一種或幾種自然或社會經(jīng)濟（人文）要素的地圖稱專題地圖。n 它具有以下特征： 1. 主題化 2. 特殊化 3. 多元化 4. 多樣化 5. 前瞻化按內(nèi)容性質(zhì)分類1.自然地圖如：地質(zhì)圖、水文圖、氣象圖、動物圖、天體圖等2.社會經(jīng)濟地圖（人