地圖的基本知識課件

1、地圖的基本知識地圖回顧 以圖形作為人類傳輸?shù)乩硇畔⒌墓ぞ撸呀?jīng)存在幾千年，經(jīng)歷了幾千年來社會的發(fā)展。從遠(yuǎn)古時代，我們的祖先就一直尋找描述和分析地球表面空間事物的工具，從交通運輸、農(nóng)田水利、市政建設(shè)管理、疆土區(qū)域的劃分以及行軍打仗，都離不開空間信息。長期以來最普通的工具就是地圖。一、地圖的定義和基本特性刻在石頭上的地圖 古代用樹枝做的地圖 一、地圖的定義和基本特性地圖回顧公元前1500年樹枝和貝殼制作的航海圖一、地圖的定義和基本特性地圖回顧新石器時代的壁畫地圖 古代上海地圖 一、地圖的定義和基本特性地圖回顧七世紀(jì)中葉的亞洲（唐朝）一、地圖的定義和基本特性地圖回顧近代上海地圖 一、地圖的定義和基本

2、特性地圖回顧解放前的河北省地圖一、地圖的定義和基本特性地圖回顧全球植被分布（NOAA / AVHRR）綠色為植被，沙漠為棕黃色，水為藍(lán)色一、地圖的定義和基本特性地圖回顧網(wǎng)絡(luò)上的電子地圖一、地圖的定義和基本特性地圖回顧網(wǎng)絡(luò)上的電子地圖2一、地圖的定義和基本特性地圖回顧一、地圖的定義和基本特性地圖回顧http:/http:/http:/new/index.htmlhttp:/http:/http:/三維電子地圖一、地圖的定義和基本特性地圖回顧河北師大西校區(qū)電子沙盤一景一、地圖的定義和基本特性地圖回顧由以上地圖展示可知，人類以地圖作為認(rèn)識客觀世界、傳遞時空信息的方式之一，不但沒有被其他形式所代替，卻

3、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使地圖的制作精度不斷提高，表現(xiàn)形式更加多樣、應(yīng)用功能不斷擴大、制圖理論日趨成熟。地圖成為生產(chǎn)建設(shè)、科學(xué)試驗、日常生活不可或缺的工具，地圖學(xué)也發(fā)展為一門具有完善學(xué)科體系及多層次地圖理論的綜合性學(xué)科。地圖回顧一、地圖的定義和基本特性1.1 地圖的定義及其基本特性地圖的定義地球表面在平面上的縮寫。地圖是周圍環(huán)境的圖形表達(dá)；地圖是空間信息的圖形表達(dá)地圖是反映自然和社會現(xiàn)象的形象符號模型。地圖是傳輸信息的通道。國際地圖制圖協(xié)會ICA：是地理現(xiàn)實世界的表現(xiàn)或抽象，以視覺的、數(shù)字的或觸覺的方式表現(xiàn)地理信息的工具。地圖是按照一定的數(shù)學(xué)法則，將地球（或星體）表面上的空間信息，經(jīng)概括綜合，以可

4、視化、數(shù)字或觸摸的符號形式，縮小表達(dá)在一定載體上的圖形模型，用以傳輸，模擬和感知客觀世界的時空信息。 一、地圖的定義和基本特性地圖的基本特征地圖必須遵循一定的數(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，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?。此外，地圖作為一種模型，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)。地圖必須經(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。地圖上所表示的是在大量

5、的地理信息中，根據(jù)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。這種經(jīng)過分類、簡化、夸張和符號化，從地理信息形成地圖信息的過程就是地圖概括。它反映了人們對所選取地理信息內(nèi)在的、本質(zhì)的特征及聯(lián)系的認(rèn)識。地圖的基本特征 地圖具有完整的符號系統(tǒng) 地圖表現(xiàn)的客體主要是地球。地球上具有數(shù)量極其龐大的，包括自然與社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的地理信息。只有透過完整的符號系統(tǒng)，才能準(zhǔn)確的表達(dá)這種現(xiàn)象。把制圖對象的地理位置及范圍，質(zhì)量和數(shù)量特征，時-空分布規(guī)律與相互關(guān)系，用十分概括與抽象的符號加以表示。作為對客觀事物的抽象表示-符號，不僅可以是圖形，還可以廣義的理解為文字注記和數(shù)字形式。地圖是地理信

6、息的載體 它容納和儲存了數(shù)量巨大的地理信息，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。地圖的基本特征 一、地圖的定義和基本特性地圖的基本特征 1.2地圖的構(gòu)成要素數(shù)學(xué)要素地理要素（圖形要素）圖邊要素數(shù)學(xué)要素 是保證地圖具有可量性、可比性的基礎(chǔ)。主要包括地圖投影、坐標(biāo)系統(tǒng)、比例尺、控制點等。地理要素（圖形要素） 地圖最主要的內(nèi)容。普通地圖的地理要素包括水系、地貌、土質(zhì)植被、居民地、交通線、境界線等自然和社會經(jīng)濟(jì)內(nèi)容。專題地圖的地理要素包括兩部分：一為專題要素，依據(jù)主題內(nèi)容的不同而不盡相同；二為底圖要素，常選擇普通地圖上和主題相關(guān)

7、的一部分地理要素，是襯托和反映主題內(nèi)容的基礎(chǔ)。圖邊要素（輔助要素） 包括圖名、圖號、圖例、接圖表、圖廓、分度帶、比例尺、附圖、坡度尺、成圖時間及單位、有關(guān)資料說明等。它有助于讀圖和用圖，是地圖不可缺少的部分。地圖的構(gòu)成要素普通地圖是表示自然地理和社會經(jīng)濟(jì)一般特征的地圖，它并不偏重某個要素。主要表示水文、地形、土質(zhì)植被、交通網(wǎng)、居民點和境界線七大要素。普通地圖按內(nèi)容的概括程度，區(qū)域及圖幅的劃分狀況等分為地形圖和地理圖。1.3 地圖的分類專題地圖 著重表示一種或幾種主體要素及它們之間互相關(guān)系的地圖。 大比例尺地圖：大于等于1：10萬比例尺的地圖；中比例尺地圖：小于1：10萬而大于1：100萬比例尺

8、的地圖；小比例尺地圖：小于等于1：100萬比例尺地圖。0按比例尺分類二、地圖的分類二、地圖的分類按區(qū)域分類自然區(qū)域星球圖、地球圖世界圖、大洲圖、大洋圖、半球圖行政區(qū)域國家圖以及下屬一級行政區(qū)（省、自治區(qū)、直轄市）二級行政區(qū)（市、縣）以及更小的行政區(qū)域地圖特殊區(qū)域圖海洋圖、海灣圖、流域圖二、地圖的分類按地圖視覺化狀況分類實地圖是空間數(shù)據(jù)可視化的地圖，包括紙介質(zhì)和屏幕地圖。它是將地圖信息經(jīng)過抽象和符號化以后在指定的載體上形成的。虛地圖指存貯于人腦或電腦中的地圖，前者即為“心象地圖”后者即為“數(shù)字地圖”。實地圖和虛地圖可以相互轉(zhuǎn)換，如屏幕地圖與存貯在磁帶上的數(shù)字地圖?？捎卸S地圖（平面地圖）及三維地

9、圖（立體地圖）。在三維地圖基礎(chǔ)上利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過頭盔，數(shù)據(jù)手套等工具，形成了一種稱為可進(jìn)入地圖（虛擬顯示地圖）新品種，使用者能產(chǎn)生親臨其境的感覺。二、地圖的分類按地圖維數(shù)分類按用途：教學(xué)地圖、文化地圖、軍用地圖等。按語言種類：漢語地圖、外文地圖、少數(shù)民族語言地圖等。按出版使用方式：桌面地圖、掛圖、屏幕地圖、地圖集。二、地圖的分類按其它指標(biāo)分類按感受方式 ：線劃地圖、數(shù)字地圖、影像地圖、觸覺地圖、多媒體地圖等。二、地圖的分類按其它指標(biāo)分類按歷史年代：分為古地圖、歷史地圖、近代地圖、現(xiàn)代地圖。宋長安城1991年沙漠軍刀行動新石器時代二、地圖的分類按其它指標(biāo)分類獲取認(rèn)知信息功能 作為表達(dá)空間現(xiàn)

10、象一種主要的圖形形式，人們可以通過地圖分析、地圖量測，獲取制圖區(qū)事物現(xiàn)象的空間位置、長度、坡度、面積、體積、深度、密度、曲率、分率等具體的數(shù)量指標(biāo)。1.4 地圖的功能和用途 以組成整體、全局的概念，即確立地理信息明確的空間位置。我國的各民族的區(qū)域分布十分分散，依靠語言或文字描述，無法構(gòu)成整體分布狀況的概念，而通過繪制“中國民族區(qū)域分布圖”則能圓滿地解決問題。 獲得物體所具有的定性及定量特征。提供空間分布物體和現(xiàn)象的尺寸、維數(shù)、范圍等概念，形成正確的對比概念、圖形感受及制圖對象空間立體分布和時間過程變化。建立地物與地物或現(xiàn)象與現(xiàn)象間的空間關(guān)系。 易于建立正確的空間圖像。只有地圖才能幫助人們迅速建

11、立正確的空間圖形。地圖是人類認(rèn)識自己賴以生存環(huán)境的最主要的，并且永遠(yuǎn)不可代替的工具。 模擬客觀世界功能 地圖是客觀世界的縮小和概括。它是用符號系統(tǒng)反映制圖對象的形象符號模型，是用數(shù)學(xué)圖形方法表示制圖物體數(shù)量、質(zhì)量特征的圖形數(shù)學(xué)模型；是用抽象和概括的方法再現(xiàn)客觀世界制圖對象的分布和結(jié)構(gòu)組合的概念空間模型。 符號模型是運用符號和圖形對客觀存在進(jìn)行簡化和抽象的過程。地圖被視為是一種形象-符號模型。 載負(fù)信息功能 地圖能容納和貯存的信息量十分巨大，是空間信息的理想載體，地圖信息由直接信息和間接信息兩部分組成：直接信息是地圖上表示的地理信息，如道路、河流網(wǎng)、居民點等用圖形符號直接表示；間接信息是經(jīng)過分析

12、解譯而獲得有關(guān)現(xiàn)象或物體規(guī)律的信息。 磁介質(zhì)相比于紙介質(zhì)的地圖，能貯存更大的地理信息。 信息具有可傳遞性：地圖是空間信息十分良好的傳遞工具。客觀存在的大量信息用一種易于被人們所接受的圖形符號載負(fù)于地圖上，然后流向人類，使人們從中獲得知識，創(chuàng)造財富。地圖傳遞信息時，在傳輸方式上具有層次性，是平行的，甚至是空間形式的，它比線性傳遞方式具有更寬的傳輸通道以及更高的傳輸效率。 感受信息功能 地圖是信息的載體。從某種意義上來說，地圖也是一個信息源。任何人都會對地圖產(chǎn)生一個感受過程，不管是深刻的、浮淺的、直接的、間接的、專業(yè)的、一般的等。也就是說從地圖上能感受到信息。采用不同的符號圖形和圖面整飾，制作的同

13、一制圖區(qū)、同一主題的地圖，對用圖者將會產(chǎn)生不同的感受效果。相反，同一地圖，對不同年齡、不同文化層次、具有不同地圖知識的用圖者，也將會產(chǎn)生不同的感受效果。 地圖的用途由于地圖具有信息傳輸功能和直觀、總覽、明顯、可量等特性，所以地圖在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、科學(xué)研究、文化教育各領(lǐng)域，都得到極其廣泛和普遍的應(yīng)用。經(jīng)濟(jì)建設(shè) 自然資源調(diào)查和開發(fā)需要精度高、現(xiàn)勢性強的地圖作為必要的工具。工礦、交通、水利等基本建設(shè)，從選址、選線、勘測設(shè)計到工程施工，都離不開地圖。城市規(guī)劃、居民地布局、地籍管理等需要以比例尺較大的平面地圖作為基礎(chǔ)圖件。農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用十分廣泛，荒地開墾、沙漠治理、旱地灌溉、水土保持、防洪排澇、

14、鹽堿地改良、大規(guī)模的改造自然工程都離不開地圖。 科學(xué)研究 進(jìn)行科學(xué)研究時，一方面需要選用各種適宜的比例尺的地圖作為地理底圖，通過野外工作及室內(nèi)地圖分析，研究各種要素的分布規(guī)律、動態(tài)變化及相互聯(lián)系，得到重要的研究結(jié)論，綜合評價或作出預(yù)測預(yù)報。另一方面又把地圖作為一種重要及獨立的成果表達(dá)形式。國防建設(shè) 地圖對軍事活動的作用是不言而喻的，從各兵種、軍種的首腦機關(guān)決策戰(zhàn)略方針，中級指揮員制定戰(zhàn)役計劃，基層指揮員指揮具體的戰(zhàn)斗行動，都無法離開地圖。地圖的用途地圖具有鮮明的政治性及法律效力。地圖是進(jìn)行思想政治教育的有力工具。在教學(xué)活動中，特別是地理教學(xué)中地圖更是絕不可忽視的重要教學(xué)手段。在日常生活中，也都

15、離不開地圖，需要運用一定的地圖知識。政治活動、文化教育、日常生活 模擬四種蓄水高程時的庫區(qū)景觀倒影方式庫區(qū)虛擬現(xiàn)實模型軍隊的眼睛四、地圖的功能和用途 結(jié)石嬰兒報告病例省份愛情地圖南京兩名大學(xué)生繪制完成“愛情地圖”http:/news.QQ.com 2008年09月11日08:01 新華網(wǎng)南京9月10日電（記者凌軍輝）日前，南京航空航天大學(xué)的兩名大學(xué)生繪制完成“南京愛情地圖”，為南京的情侶提供集餐飲、娛樂于一體的約會指南。 傳統(tǒng)實測成圖法傳統(tǒng)實測成圖法常分為圖根控制測量、地形測量、內(nèi)業(yè)制圖和制版印刷幾個過程。實測成圖法是在大地測量的基礎(chǔ)上，利用國家大地控制網(wǎng)和國家高程控制網(wǎng)來完成測圖的，分為利用

16、平板儀或經(jīng)緯儀，水準(zhǔn)儀等進(jìn)行的普通地形測量和航空攝影地形測量兩種。1.5 地圖的成圖過程傳統(tǒng)編繪成圖法傳統(tǒng)的編繪成圖法是把實測所得的大比例尺地圖，根據(jù)需要逐級縮小，編制成各種較小比例尺的地圖。其主要過程可分為：地圖設(shè)計地圖原圖編繪地圖出版準(zhǔn)備地圖制印遙感制圖法遙感制圖法是利用遙感圖像數(shù)據(jù)資料，通過圖像處理和分析，用于制作或更新地圖，是當(dāng)代地圖制作技術(shù)的發(fā)展方向之一。遙感制圖法編制專題地圖的流程如下：遙感圖像資料獲取遙感圖像處理專題要素信息識別與提取地理底圖編繪與專題要素轉(zhuǎn)繪計算機地圖制圖法計算機地圖制圖，亦稱機助制圖，經(jīng)數(shù)十年發(fā)展，到今天已較為成熟，得到了較廣泛的使用，是目前地圖制作最先進(jìn)的方

17、法。按流程可將其分為數(shù)字化地圖測圖與數(shù)字化地圖制圖，前者側(cè)重于實測成圖，后者 側(cè)重于編繪成圖。數(shù)字地圖測圖 數(shù)字地圖測圖的工作過程分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和圖形輸出四個階段。 數(shù)字地圖制圖 數(shù)字地圖制圖可分為編輯準(zhǔn)備、數(shù)字獲取、數(shù)據(jù)處理、圖形輸出和地圖制印五個階段。 1.6 地圖學(xué)發(fā)展史及地圖學(xué)進(jìn)展地圖學(xué)歷史回顧現(xiàn)代地圖學(xué)進(jìn)展1.6.1 地圖學(xué)歷史回顧1.我國地圖學(xué)的歷史回顧有記載的最古老的地圖是夏朝的九鼎。九鼎是當(dāng)時統(tǒng)治權(quán)利的象征。在九鼎上除了鑄有各種圖畫外，還有表示山川的原始地圖。 山海經(jīng)中，也有繪著山水、動植物及礦物的原始地圖。 管子.地圖篇指出“凡兵主者必先審知地圖”，精辟闡述

18、了地圖的重要性。 戰(zhàn)國策燕策中關(guān)于荊軻刺秦王，獻(xiàn)督亢地圖，“圖窮而匕首見”的記述，說明秦代地圖在政治上象征著國家領(lǐng)土及主權(quán)。 我國發(fā)現(xiàn)最早以實測為基礎(chǔ)的地圖是從馬王堆漢墓出土的地圖，早在漢代，我國的地圖制作在理論和繪制技術(shù)上，都達(dá)到相當(dāng)高的水平。 晉朝的裴秀，在著作禹貢地域圖十八篇序中，創(chuàng)立我國最早的制圖理論“制圖六體”，即分率（比例尺）、準(zhǔn)望（方位）、道里（距離）、高下（相對高程）、方邪（地面坡度起伏）、迂直（實地的高低起伏距離與平面圖上距離的換算）。裴秀反復(fù)強調(diào)了六體之間的制約關(guān)系及其在制圖中的重要性。宋代的地圖學(xué)家沈括，博學(xué)善文，晚年著夢溪筆談，在地圖測繪方面貢獻(xiàn)頗多。在水準(zhǔn)測量中，發(fā)現(xiàn)

19、磁偏角的存在，改進(jìn)了指南針的裝置方法，使用24位劃分等，并編制守令圖即天下州縣圖。元朝地圖學(xué)家朱思本，考察歷史沿革，核實地理情況，經(jīng)過十年的努力著成輿地圖二卷。采用傳統(tǒng)的計里畫方之法，側(cè)重河流山川要素的繪制，并注重其精度。 清康熙、乾隆兩代，我國的地圖測繪進(jìn)入了一個新的階段。清初康熙年間從測繪皇輿全覽圖開始，西方科學(xué)制圖法在我國引起重視?？滴跗刚埩艘慌鞣絺鹘淌?，進(jìn)行了全國性的大規(guī)模的地理經(jīng)緯度和全國輿圖的測繪，采用天文測量和三角測量相結(jié)合的方式進(jìn)行，歷時35年，測算經(jīng)緯度630個點，奠定了中國近代地圖測繪的基礎(chǔ)。1718年完成皇輿全覽圖，圖幅巨大，范圍廣闊，包括東北各省、蒙古、關(guān)內(nèi)各省、臺灣

20、以及哈密以東地區(qū)。該圖以實測的經(jīng)緯點為依據(jù)，采用梯形投影法，在圖上繪出經(jīng)緯網(wǎng)，這在地圖學(xué)史上具有重要意義?？滴?、乾隆年間實測地圖的完成，把我國地圖的發(fā)展推到了一個新的更高水平，并影響了各區(qū)地圖集的編制，使得清初出現(xiàn)了各種版本的地圖集，是地圖發(fā)展的繁榮時期。 清光緒十二年（1886年）開始全國規(guī)模大清會典輿圖的編繪工作。清末這次省圖集編繪在中國地圖發(fā)展史上具有極為重要意義，它是中國傳統(tǒng)古老的制圖方法向現(xiàn)代制圖方法轉(zhuǎn)變的標(biāo)志。其突出表現(xiàn)是計里畫方制圖法與經(jīng)緯網(wǎng)制圖法混用，傳統(tǒng)的地圖符號與現(xiàn)代的地圖符號的混用。到清末，地圖已擺脫了舊的制圖方法，開始編制專題地圖，并采用多色印刷。自鴉片戰(zhàn)爭后地圖事業(yè)大

21、大落后。國民黨統(tǒng)治時期開始使用航空攝影測量，但測量成果不多，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。新中國成立后，地圖制圖得到迅速發(fā)展。成立了測繪機構(gòu)、測繪學(xué)院、設(shè)立測繪專業(yè)，培養(yǎng)專門人才。采用航空攝影測量方法制作了全國基本比例尺地形圖，從根本上改變了我國地形圖落后與質(zhì)量較差的局面；組織編纂代表國家水平的國家大型地圖集；引進(jìn)先進(jìn)的地圖編制理論與技術(shù)，逐步建立起我國的地圖學(xué)科體系，使地圖學(xué)在技術(shù)上和理論上有了很大發(fā)展。 2.國外地圖學(xué)的發(fā)展最古老的地圖是距今約4700年左右的蘇美爾人繪制的地圖和距今約4500年左右的古代巴比倫地圖（粘土陶片上），繪有山脈，四個城鎮(zhèn)和流入海洋的河道。公元前6-4世紀(jì)，古希臘在地理學(xué)、大地測量學(xué)、地圖制圖學(xué)等領(lǐng)域，涌現(xiàn)出一批卓越學(xué)者，提出了一些新的概念。阿那可西曼德提出地球形狀的假設(shè)，認(rèn)為地球是橢圓形；埃拉托色尼第一次編制了把地球當(dāng)作球體的地圖；吉帕爾赫創(chuàng)立了透視投影法；托勒密所著地理學(xué)指南實際上是古代地圖制圖學(xué)的一部巨著。15世紀(jì)后，歐洲各國資本主義萌芽，哥倫布三次航海探險、麥哲倫第一次完成環(huán)球航行，證實了地球是球體的學(xué)說。這些航海探險是人們對地球各大陸與海洋有了新的認(rèn)識，為新世界地圖編制奠定基礎(chǔ)。 16世紀(jì)，荷蘭人墨卡托創(chuàng)立了等角正軸圓柱投影（墨卡托投影），用于航海。這一時期由于測量方法和儀器的發(fā)明，測繪精度提高，表示方法改進(jìn)，平板印刷出現(xiàn)。19世紀(jì)，由于自然