測量地圖學(xué)第一章導(dǎo)論2010年2月

1、測量地圖學(xué) 主講：李子田測 量 地 圖 學(xué) 第一章 導(dǎo)論 第二章 地球體與地圖投影 第三章 地圖數(shù)據(jù)源 第四章 地圖概括 第五章 地圖符號化 第六章 地圖表示法 第七章 地圖編輯 第八章 數(shù)字制圖 第九章 地圖復(fù)制 第十章 地圖分析第一節(jié) 地圖的基本特征和定義一、地圖的基本特征一、地圖的基本特征 地圖所具有的基本特征，可以概括為四個方面：數(shù)學(xué)法則、地圖概括、符號系統(tǒng)、地理信息載體。 1.遵循一定的數(shù)學(xué)法則 地圖是繪制在平面上的，必須準(zhǔn)確地反映它與客觀實體在位置、屬性等要素之間的關(guān)系。 比例尺、地圖投影、各種坐標(biāo)系統(tǒng)就構(gòu)成了地圖的數(shù)學(xué)法則。隨著對地圖特性認(rèn)識的深化，更趨向認(rèn)為地圖是一種客體模型，

2、這就突破了地圖不僅具有歐氏幾何的長度、面積的比例尺，而且還具有拓?fù)浔壤母拍睢４送猓貓D作為一種模型，不僅是具體而現(xiàn)實的圖形形式，還可以以數(shù)字或數(shù)學(xué)的方式來表現(xiàn)。2.必須經(jīng)過科學(xué)概括 縮小了的地圖不可能容納地面所有的現(xiàn)象。 根據(jù)應(yīng)用需要選取最主要的信息加以處理，并經(jīng)過人類的思維與加工即制圖綜合形成地圖。3.具有完整的符號系統(tǒng) 只有完整的符號系統(tǒng)，才能準(zhǔn)確的表達(dá)這種現(xiàn)象。 4.地理信息的載體 地圖容納和儲存了數(shù)量巨大的信息，而作為信息的載體，可以是傳統(tǒng)概念上的紙質(zhì)地圖、實體模型、可以是各種可視化屏幕影像、聲像地圖，也可以是觸覺地圖。二、地圖的定義和構(gòu)成要素二、地圖的定義和構(gòu)成要素：1 1、定義：

3、、定義：地圖是遵循一定的數(shù)學(xué)法則，將地球上地圖是遵循一定的數(shù)學(xué)法則，將地球上的地理信息，通過科學(xué)的概括，并運用符號系統(tǒng)表的地理信息，通過科學(xué)的概括，并運用符號系統(tǒng)表示在一定載體上的圖形，以傳遞它們的數(shù)量和質(zhì)量示在一定載體上的圖形，以傳遞它們的數(shù)量和質(zhì)量在時間與空間上的分布規(guī)律和發(fā)展變化。在時間與空間上的分布規(guī)律和發(fā)展變化。2 2、地圖的構(gòu)成要素：、地圖的構(gòu)成要素：（1 1）、圖形要素）、圖形要素（2 2）、數(shù)學(xué)要素）、數(shù)學(xué)要素（3 3）、輔助要素）、輔助要素（4 4）、補(bǔ)充說明要素）、補(bǔ)充說明要素1.圖形要素 它是把自然、社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象中需要表示的這種現(xiàn)象的數(shù)量、質(zhì)量、空間、時間特征，運用各類地

4、圖符號展現(xiàn)為地圖內(nèi)容而形成圖形要素。地圖上的各種注記也屬符號系統(tǒng)，他們都是圖形要素的組成部分，是地圖所表示的主要內(nèi)容，2.數(shù)學(xué)要素 它是保證地圖具有可量性、可比性的基礎(chǔ)。地圖的數(shù)學(xué)要素主要包括地圖投影、坐標(biāo)系統(tǒng)、比例尺、控制點等。3.輔助要素 包括：圖名、圖例、地圖編號，編制和出版地圖的單位、時間，主要編圖過程及參數(shù)。4.補(bǔ)充說明 它是以地圖、統(tǒng)計圖表、剖面圖、照片、文字等形式，對主題圖在內(nèi)容與形式上的補(bǔ)充，可根據(jù)需要配置在主要圖面的適當(dāng)位置。 第2節(jié) 地圖的功能和分類 一、地圖的功能 （一）信息的載負(fù)功能 （二）傳遞功能 （三）模擬功能 （四）認(rèn)知功能 二、地圖的分類 （一）按比例尺分 1、

5、大比例尺：比例尺1：10萬 2、中比例尺：1：100萬比例尺1：10萬 3、小比例尺：比例尺1：100萬 （二）按區(qū)域范圍劃分 星球圖、全球圖世界圖、半球圖、大洲圖國家圖、國家行政圖局部地區(qū)圖 （三）按地圖的圖型分類 1、普通地圖：表示自然地理和社會經(jīng)濟(jì)一般特征的地圖，他不偏重于哪一個要素。 2、專題地圖：著重表示一種或幾種主體要素及它們相互關(guān)系的地圖。 （四）按地圖的維數(shù) 2維平面圖 3維立體圖 （五）按其他指標(biāo)分類 （五）按其他指標(biāo)分類 （1）按用途：經(jīng)濟(jì)、管理、科技、文教、軍事 （2）按語言：漢語、英語、俄語等地圖 （3）按歷史年代：古地圖、歷史地圖、近代地圖、現(xiàn)代地圖 （4）按介質(zhì)：紙

6、質(zhì)、絲綢、塑料、磁盤數(shù)字地圖等。 總體來說地圖的分類還沒有統(tǒng)一的方法。第三節(jié) 地圖的歷史與現(xiàn)代發(fā)展 一、古代地圖制作的成就 1、古巴比倫：刻在陶片上的古巴比倫圖(4500多年） 2、古希臘：畢達(dá)哥拉斯（大地的圓球概念）、埃拉托色尼（估算地球一段經(jīng)線弧長）、托勒密（世界地圖) 3、中國公元前1125年周公姬旦向周成王獻(xiàn)的“以圖及獻(xiàn)卜”的“圖”就是當(dāng)時的洛邑地形圖。距今有3000多年了 4、管子地圖篇對地圖的作用“凡主兵者，必先審知地圖” 5、1974年在長沙馬王堆漢墓里面發(fā)掘的繪在帛的三幅彩色地圖距今已有2200年的歷史 6、魏、晉朝時期的裴秀總結(jié)出了“制圖六體”分率（比例尺）、準(zhǔn)望（方向）、道

7、里（距離）、高下（高差或高度）、方邪（相當(dāng)于坡度)、迂直(實地起伏距離與平面距離的換算)古巴比倫地圖 古代用樹枝做的地圖 -公元前1500年樹枝和貝殼制作的航海圖新石器時代的壁畫地圖 古代上海地圖 七世紀(jì)中葉的亞洲（唐朝） 二、中世紀(jì)西方的黑暗時代和我國的地圖傳統(tǒng) 1、神權(quán)籠罩下的中世紀(jì)的歐洲： 世界是一個圓盤，圓盤內(nèi)分成幾塊，每一塊表示一個大洲，在陸地上雜亂的分布著一些山脈與河流-這種地圖叫地圖。基本上是倒退沒有進(jìn)展 、中國從東晉到明初：都有杰出的代表人物 南朝謝莊（木方丈圖）是我國最早的木質(zhì)地圖 唐代張遂：測量地球經(jīng)線弧長，子午線定向影響現(xiàn)在的地圖方向 北宋的沈括：編制天下州縣圖（守令圖）

8、 元代朱思本：輿地圖 明代羅紅先：廣輿圖幅 明初鄭和：鄭和航海圖是我國最早的航海圖。中 世 紀(jì) 世 界 地 圖 三、地理大發(fā)現(xiàn)帶來的測繪進(jìn)步 1、公元世紀(jì)后期，資本主義社會萌發(fā)，出現(xiàn)了文藝復(fù)興時代，各國通商貿(mào)易發(fā)達(dá)，促進(jìn)了地理大發(fā)現(xiàn)。從公元16世紀(jì)到20世紀(jì)中葉科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給地圖制作帶來了全新的變化： （1）大地測量的出現(xiàn)，光學(xué)測量儀器和航空攝影測量陸續(xù)面世，為大比例尺地心圖的測繪奠定了基礎(chǔ)，各種普通地圖和“國際百萬分之一地圖”得以產(chǎn)生。 （2）地學(xué)、生物學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了各種專題地圖的編制，也促進(jìn)了百科全書性質(zhì)的大型地圖集的編制。 （3）地圖的復(fù)照精度、平板彩色印刷、聚酯材料應(yīng)用和刻

9、圖技術(shù)，使地圖色彩表現(xiàn)力和印刷質(zhì)量提高到一個新的水平。 四、信息時代的地圖發(fā)展 隨著航空、航天遙感技術(shù)的發(fā)展形成了環(huán)球信息爆炸，極大的豐富了地球表層的空間信息，由信息論、系統(tǒng)論、控制論所孕育的計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，形成對遙感圖像處理、地理數(shù)據(jù)庫、數(shù)字制圖和地理信息系統(tǒng)的強(qiáng)大的支持，使地圖進(jìn)入了一個新的時代信息地圖時代。唐山師范學(xué)院南校區(qū)遙感電子地圖北京市三維電子地圖北 京 市 電 子 地 圖1朝鮮 2俄 羅 斯 3蒙 古 4哈薩克克斯坦5吉爾吉斯坦6塔吉克斯坦 7阿富汗8巴基斯坦9印度 10尼泊爾 12不丹 14老撾 13緬甸15越南 11錫金 中 國【長征長征】中央工農(nóng)紅軍長征路線介紹及地圖中央

10、工農(nóng)紅軍長征路線介紹及地圖 突破四道突破四道封鎖線封鎖線四渡赤水四渡赤水遵義會議遵義會議巧渡金沙江巧渡金沙江強(qiáng)渡大渡河強(qiáng)渡大渡河 飛奪瀘定橋飛奪瀘定橋翻越大雪山翻越大雪山走過水草地走過水草地南海島嶼圖越南29個中國9個菲律賓8個馬來西亞7個文萊1個這就是一幅數(shù)字地球這是雙擊數(shù)字地球以后生成的東南亞和我國局部圖輸入河北省唐山市后形成的地圖這是唐山的啥地方？這里又是啥地方？這里又是啥地方？這是2009年12月鳳凰山公園遙感圖像這是2009年12月南湖公園遙感圖像第四節(jié) 地圖的成圖方法 現(xiàn)代地圖的生產(chǎn)可分為兩類：實測成圖和編繪成圖 一、實測成圖法 1、實測成圖概念：是指在現(xiàn)場或紀(jì)錄載體上，利用各種測

11、量設(shè)備、采用不同方法進(jìn)行測量作業(yè)，將成果縮小在介質(zhì)上的過程。 2、實測成圖又分為：野外地形測圖和攝影測量成圖 （1）野外地形測圖：就是使用各種測繪儀器，如水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等直接在現(xiàn)場施測獲得測量數(shù)據(jù)，進(jìn)行地形圖制作的過程。 地面數(shù)據(jù)測量的儀器主要有： 水準(zhǔn)儀 經(jīng)緯儀 全站儀水準(zhǔn)儀激光電子經(jīng)緯儀唐山師院首屆博飛杯測量大賽唐山師院首屆博飛杯測量大賽唐山師院首屆博飛杯測量大賽 野外地形測圖的步驟大致分為三步： （1）控制測量：就是在國家大地控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上加密控制點 （2）細(xì)部或碎部測量：是在各控制點上進(jìn)行碎步測量，記錄信息的空間位置（坐標(biāo)）和屬性（名稱）； （3）室內(nèi)作業(yè)成圖：是回到室內(nèi)按地形

12、圖的圖式符號繪制成圖。 攝影測量成圖：主要是利用航空和航天遙感技術(shù)對地面實施攝影，通過對影像的判讀識別處理再制成地形圖。 二、編繪成圖法 1、何謂編繪成圖： 就是根據(jù)各種編圖資料，以室內(nèi)作業(yè)為主制作地圖的過程。 2、編繪成圖分類：三種 （1）常規(guī)編圖 （2）遙感制圖 （3）數(shù)字制圖 （1）常規(guī)編圖 就是根據(jù)地圖、航空像片、統(tǒng)計數(shù)據(jù)及必要的野外調(diào)繪，應(yīng)用傳統(tǒng)的制圖技術(shù)編制地圖的方法。 （2）遙感制圖 是利用航空和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行各種地圖編制的過程。 （3）數(shù)字制圖 是應(yīng)用計算機(jī)和圖像輸入、顯示和輸出設(shè)備，在制圖軟件的支持下，模擬手工作業(yè)各階段進(jìn)行地圖設(shè)計和原圖編繪的成圖方法。第五節(jié) 地圖學(xué)的定義

13、與相關(guān)學(xué)科 一、地圖學(xué)的一、地圖學(xué)的概念概念 地圖學(xué)是以地圖信息傳遞為中心的，探討地圖的理論實質(zhì)、制作技術(shù)和使用方法的綜合性科學(xué)。二、地圖學(xué)的結(jié)構(gòu)及學(xué)科分支二、地圖學(xué)的結(jié)構(gòu)及學(xué)科分支 我國地圖學(xué)者對地圖學(xué)結(jié)構(gòu)我國地圖學(xué)者對地圖學(xué)結(jié)構(gòu)體系的觀點：地圖學(xué)是由：地圖體系的觀點：地圖學(xué)是由：地圖理論研究、地圖制作方法與技術(shù)、理論研究、地圖制作方法與技術(shù)、地圖應(yīng)用這三方面的分支學(xué)科所地圖應(yīng)用這三方面的分支學(xué)科所組成。組成。 地圖學(xué)包括：理論地圖學(xué)、地圖制圖學(xué)、應(yīng)用地圖學(xué)。 理論地圖學(xué)又包括：地圖學(xué)概念、地圖信息理論、地圖模型理論、地圖傳輸理論、數(shù)學(xué)地圖學(xué)、地圖符號學(xué)、地圖感受理論、制圖綜合理論、綜合制圖理論。 地圖制圖學(xué)包括：普通地圖制圖學(xué)、專題地圖制圖學(xué)、遙感制圖學(xué)、機(jī)助制圖學(xué)、地圖制印學(xué)。 應(yīng)用地圖學(xué)包括：地圖的基本功能、地圖的評價、地圖分析的方法論、地圖分析利用步驟、地圖分析利用方法、地圖信息自動分析與處理、地圖的實際應(yīng)用。三、地圖學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系三、地圖學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 地圖學(xué)在長期發(fā)