第1章 地圖.ppt

1、資環(huán)院地理信息科學(xué)系 劉建敏 ,地 圖 學(xué),前 言,課程意義,課程安排,教材和參考書,1.地圖在日常生活中的作用,2.地圖學(xué)與GIS的關(guān)系,幫助我們了解一個城市的概況：城市布局、城市的公共設(shè)施分布規(guī)律等。,尋找未知地點，提供出行路線（步行和公交信息）,GIS和地圖學(xué)有很深的淵源 地圖在GIS中扮演很重要的角色,前 言,課程意義,課程安排,教材和參考書,44個理論課時 12個實驗課時,前 言,課程意義,課程安排,教材和參考書,教材: 地圖學(xué)原理與方法，王家耀等，科學(xué)出版社 參考書: 地圖學(xué)，祝國瑞，武漢大學(xué)出版社 新編地圖學(xué)教程,蔡孟裔等，高等教育出版社,地圖的基本特性和定義 地圖的基本內(nèi)容 地

2、圖的分類 地圖的分幅與編號 地圖的功能,內(nèi)容提要,地圖的基本特性和定義,什么是地圖？,地圖是地球在平面上的縮影。,地圖的基本特性和定義,一、地圖的基本性質(zhì),1、由特殊的數(shù)學(xué)法則產(chǎn)生的可量測性 2、由使用地圖語言表示事物所產(chǎn)生的直觀性 3、由實施制圖綜合產(chǎn)生的一覽性,地圖的基本特性和定義,地圖的基本特性和定義,地圖的基本特性和定義,地圖語言的三要素： 地圖符號 色彩 文字注記,地圖的基本特性和定義,地圖的基本特性和定義,地圖的基本特性和定義,二、地圖的現(xiàn)代特性,1、地圖表現(xiàn)形式的多樣化特征 2、地圖作為客觀世界模型的特性 3、地圖信息的多維動態(tài)特性,數(shù)字地圖 是地圖的數(shù)字化形式。以磁介質(zhì)或光介質(zhì)

3、存儲在地圖數(shù)據(jù)庫中，是計算機可視而人眼不可直接可視的，可以在地圖符號庫的支持下通過繪圖輸出、激光膠片輸出或計算機屏幕顯示的形式轉(zhuǎn)換為人眼直接可視的形式。 電子地圖 是數(shù)字地圖在計算機屏幕上的符號化顯示。 多媒體電子地圖 是集圖形、圖像、文本和聲音于一體的電子地圖。,地圖的基本特性和定義,地圖的基本特性和定義,地圖的基本特性和定義,三、地圖的定義,根據(jù)基本特性，地圖的定義如下： 地圖是遵循一定的數(shù)學(xué)法則，將地理信息通過科學(xué)的概括綜合，運用符號系統(tǒng)表示在一定的載體上的圖形，以傳遞它們的數(shù)量、質(zhì)量在時間和空間上的分布規(guī)律和發(fā)展變化。 地圖是根據(jù)構(gòu)成地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)法則和構(gòu)成地圖內(nèi)容地理基礎(chǔ)的綜合法

4、則將地球表面縮繪到平面上的表象，它反映各種自然和社會現(xiàn)象的空間分布、組合、聯(lián)系及其在時間中的變化和發(fā)展。,地圖的基本特性和定義,現(xiàn)代地圖的定義： 地圖是根據(jù)由數(shù)學(xué)方法確定的構(gòu)成地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)法則和構(gòu)成地圖內(nèi)容地理基礎(chǔ)的制圖綜合法則記錄空間地理環(huán)境信息的載體，是傳遞空間地理環(huán)境信息的工具，它能反映各種自然和社會現(xiàn)象的多維信息、空間分布、組合、聯(lián)系和制約及其在時空中的變化和發(fā)展。,地圖的基本特性和定義 地圖的基本內(nèi)容 地圖的分類 地圖的分幅與編號 地圖的功能,內(nèi)容提要,地圖的基本內(nèi)容,一、數(shù)學(xué)要素 定義 數(shù)學(xué)要素指數(shù)學(xué)基礎(chǔ)在地圖上的表現(xiàn)，是一切地圖所必須具備的最基本的地圖要素。 內(nèi)容 地圖的數(shù)

5、學(xué)要素包括地圖投影及與之有聯(lián)系的坐標(biāo)網(wǎng)、比例尺和測量控制點等。,地圖的基本內(nèi)容,（一）坐標(biāo)網(wǎng) 定義 是制作地圖時繪制地圖內(nèi)容圖形的控制網(wǎng)，利用地圖時可以根據(jù)它確定地面點的位置和進行各種量算 分類 平面直角坐標(biāo)網(wǎng)：也叫方里網(wǎng)（或公里網(wǎng)），用于準(zhǔn)確指示點位，根據(jù)地圖傳達命令，快速量測方向和計算距離。 地理坐標(biāo)網(wǎng)：又叫經(jīng)緯線網(wǎng)，用于確定地面點的地理坐標(biāo)。,地圖的基本內(nèi)容,（二）地圖比例尺 定義 是圖上線段與該線段在橢球面上的平面投影的長度之比。 分類 主比例尺 局部比例尺,地圖的基本內(nèi)容,（三）測量控制點 作用 是測圖和制圖的控制基礎(chǔ)，它保證將地球的自然表面轉(zhuǎn)換到地球橢球面，并進一步投影到平面上，使

6、地圖上的地理要素對坐標(biāo)網(wǎng)具有正確位置。 分類 三角點 埋石點 水準(zhǔn)點 獨立天文點,地圖的基本內(nèi)容,二、地理要素 是任何一種地圖的主要組成部分，包括地圖上所表示的自然和社會經(jīng)濟現(xiàn)象及其分布、性質(zhì)和聯(lián)系，有時還要表示其變化和發(fā)展。 分類： 自然地理要素：包括水系、地貌和土質(zhì)、植被等 社會經(jīng)濟要素：包括居民地、交通運輸網(wǎng)、境界及行政中心等 其他要素：除上述兩種要素外的其他要素,地圖的基本概念,地圖的基本內(nèi)容,三、輔助要素（圖廓外要素） （一）讀圖工具 1.圖例 2.圖解比例尺 3.坡度尺 4.三北方向圖 5.圖幅結(jié)合表 6.政治行政區(qū)劃略圖 （二）參考資料,地圖圖例是集中于地圖一角或一側(cè)的地圖上各種

7、符號和顏色所代表內(nèi)容與指標(biāo)的說明。有些地圖集還有圖例專頁。是識別地圖內(nèi)容的主要工具。圖例內(nèi)容由地圖主題及其表現(xiàn)形式和表示方法決定。但其本身應(yīng)內(nèi)容完整，結(jié)構(gòu)嚴謹；符號和顏色的含義要明確，命名應(yīng)科學(xué)、簡練、通俗，便于理解和記憶。圖例的編排要合乎邏輯。,圖例,圖例,直線比例尺 是以直線線段的形式表示圖上線段長度所對應(yīng)的地面距離。,圖解比例尺,復(fù)式比例尺 又稱投影比例尺，是一種由主比例尺與局部比例尺組合成的圖解比例尺。通常是對每條緯線或經(jīng)線單獨設(shè)計一個直線比例尺，將各直線比例尺組合起來就成為復(fù)式比例尺。,圖解比例尺,用于根據(jù)地形圖上等高線的平距,確定相應(yīng)的地面坡度的一種圖解曲線尺。通常由甲、乙兩個曲線

8、尺疊合組成：甲尺用于量取相鄰兩條等高線(首曲線)間的地面坡度(或地面傾角) ；乙尺用于量取相鄰六條等高線(計曲線)問的地面坡度(或地面傾角)。 根據(jù)地形圖上等高線的平距確定相應(yīng)的地面坡度時,先量取等高線間的平距,再在坡度尺上找出縱線高與此平距相等的縱線位置,所注的百分比(或角度),即為此等高線間的實地坡度。,坡度尺,在中、小比例尺地形圖上，通常繪有地圖中央一點的三個基準(zhǔn)方向之間的關(guān)系，這種地圖稱為三北方向圖。三北方向圖主要用于地圖的定向，根據(jù)地形圖的不同位置，會有不同形式。三個基準(zhǔn)方向分別指通過某一點的子午線方向、磁北方向和坐標(biāo)北方向。,三北方向,三北方向,它們是直線定向的三條標(biāo)準(zhǔn)方向線，三者

9、的關(guān)系可用以下3個偏角表示：磁偏角，是磁子午線與真子午線間的夾角，通常以表示，并規(guī)定以真子午線北方向為準(zhǔn)，磁子午線位于以東時稱為東偏、其角值為正，位于以西時稱西偏、其角值為負；磁坐偏角，是磁子午線與坐標(biāo)縱線問的夾角，常以m表示，并規(guī)定以坐標(biāo)縱線北方向為準(zhǔn)，磁子午線位于以東時稱東偏、其角值為正，位于以西時稱西偏、其角值為負；坐標(biāo)縱線偏角，又稱子午線收斂角是地球橢球體面上一點的真子午線與位于此點所在的投影帶的中央子午線之間的夾角。,圖幅接合表簡稱接圖表。是標(biāo)明某一地區(qū)的多幅地圖或分幅地圖的相鄰圖幅的相關(guān)位置的略圖。,圖幅結(jié)合表,地圖的成圖過程,1、制作地圖的基本途徑,地圖的成圖過程,2、用傳統(tǒng)的方

10、法編繪地圖,3、計算機地圖制圖,1、制作地圖的基本途徑：實測成圖法，編繪成圖,地圖的成圖過程,地圖的成圖過程,2、用傳統(tǒng)的方法編繪地圖,地圖的成圖過程,3、計算機地圖制圖,地圖的成圖過程,地圖的成圖過程,地圖的基本特性和定義 地圖的基本內(nèi)容 地圖的分類 地圖的分幅與編號 地圖的功能,內(nèi)容提要,一月平均氣溫,表示自然地理和社會經(jīng)濟一般特征的地圖，它并不偏重說明某個要素。,普通地圖,專題地圖,著重表示一種或幾種主題要素及它們之間相互關(guān)系的地圖。,地圖的分類,一、地圖按主題（內(nèi)容的分類）,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普通地理圖（簡稱地理圖）。 我國把1:100萬、1:

11、50萬、1:25萬、1:10萬、1:5萬、1:2.5萬、1:1萬、1:5千這8種比例尺的地形圖規(guī)定為國家基本比例尺系列。,詳細與概略 偏重與均衡,地圖的分類,二、按比例尺分類 大 （ 1：10萬） 中 （1：10萬 1：100萬） 小 （ 1：100萬）,地圖的分類,三、按區(qū)域分類 星球圖，地球圖 世界圖，大洲圖等 國家圖，次級行政區(qū)圖等 局部區(qū)域圖: 海域圖，區(qū)域圖等,地圖的分類,4. 按地圖的視覺化狀況分類 實地圖 虛地圖 5. 按地圖的瞬時狀態(tài)分類 靜態(tài)地圖 動態(tài)地圖 6. 按地圖維數(shù)分類 平面地圖 多維地圖 7. 按其他指標(biāo)分類 按用途、語言、使用方式等指標(biāo)的分類,地圖的分類,地圖的基

12、本特性和定義 地圖的基本內(nèi)容 地圖的分類 地圖的分幅與編號 地圖的功能,內(nèi)容提要,1、為什么要對地圖進行分幅與編號？ 為了不重測，漏測，就需要將地面按一定的規(guī)律分成若干塊，這就是地圖的分幅。 為了科學(xué)反映各種比例尺地形圖之間的關(guān)系和相同比例尺之間的拼接，迅速查找到需要的某地區(qū)某種比例尺的地圖，需要將地形圖按一定的規(guī)律進行編號。,地圖的分幅與編號,2、地圖分幅編號：按一定幅面大小將某種比例尺地圖所包含范圍內(nèi)的圖幅劃分成許多幅地圖，并編注其序號的做法。,3、分幅編號的原則： 大小應(yīng)適當(dāng)，便于在同一板上測繪，或放桌上觀看 照顧到編繪系列，防止割裂圖幅 同比例尺編號系列有一定順序規(guī)律，便于記憶 不同比

13、例尺間有一定的聯(lián)系，便于系統(tǒng)查用 簡單明了,地圖的分幅與編號,一、地圖的分幅,（一）矩形分幅,每幅地圖的圖廓都是一個矩形。矩形大小一般根據(jù)紙張和膠印機的規(guī)格確定。,地圖的分幅與編號,分為拼接的（內(nèi)分幅地圖）和不拼接兩種。 拼接指相鄰圖幅有共同的圖廓線，使用時可以按共同邊拼接起來。（掛圖） 不拼接圖幅之間沒有共同邊。（地圖集）,地圖的分幅與編號,優(yōu)點： 便于拼接。 各圖幅面積相對平衡。 能保持重要地物的完整性。 缺點：制圖區(qū)域只能一次投影，變形較大。 例如：湖北省地圖要盡量完整表示出南部的洞庭湖；四川省地圖南部要把金沙江的大轉(zhuǎn)彎部位包括進來，北面則應(yīng)表示出寶雞市甚至西安市和隴海鐵路；福建省地圖要

14、完整地表示出臺灣海峽等。,地圖的分幅與編號,分幅的方法和步驟 1）在工作底圖上量取區(qū)域范圍的尺寸 在進行分幅和圖面設(shè)計時，一般總是在作為工作底圖用的較小比例尺地圖上進行。在工作底圖上量取制圖區(qū)域東西方向和南北方向的最大距離。,2）換算成新編圖上的長度并與紙張和印刷機的規(guī)格相比較 將量得的長度換算成新編圖上的長度，例如所用的工作底圖比例尺為1:200萬，欲設(shè)計的地圖為1:50萬，要把量取的尺寸放大4倍，這尺寸就成為設(shè)計圖廓的基本依據(jù)。 3）確定分幅線的位置和每幅圖的尺寸,地圖的分幅與編號,（二）經(jīng)緯線分幅,每幅地圖的圖廓線都由經(jīng)線和緯線構(gòu)成。我國基本比例尺地形圖就是按經(jīng)緯線分幅的。,優(yōu)點：經(jīng)緯度

15、是全球性的統(tǒng)一系統(tǒng)，這樣分幅使每個圖幅都有明確的地理位置概念，便于檢索，它可以使用分帶或分塊投影，控制投影誤差。 缺點：1、當(dāng)經(jīng)緯線被投影成曲線時，不便于拼接。（設(shè)置重疊帶 ） 2、隨著緯度升高，圖幅面積不斷縮小，不便于充分利用紙張。（合幅） 3、按一定的經(jīng)差和緯差分幅時可能會破壞重要地理目標(biāo)的完整。（破圖廓或增加補充圖幅 ）,地圖的分幅與編號,二、地圖編號,（一）行列式編號法,（二）經(jīng)緯度編號法,將整個制圖區(qū)域按分幅規(guī)定劃分為若干行和列，并相應(yīng)的按序數(shù)或字母順序編上號碼。圖幅編號用“行號列號”或“列號行號”形式標(biāo)記。,適用于按經(jīng)緯度分幅的地圖。編號方法是：以圖幅右圖廓的經(jīng)度除以該圖幅的經(jīng)差得

16、行號，上圖廓的緯度除以緯差得列號，取“行列”作為圖幅編號。,地圖的分幅與編號,三、我國地形圖的分幅與編號,（一）舊地形圖分幅編號,地圖的分幅與編號,1.1:100萬地圖的分幅和編號 分幅方法: 經(jīng)差6度，緯差4度。高緯度地區(qū)規(guī)定在緯度60度到76度之間雙幅合并；在緯度76度到88度之間四幅合并；緯度88度以上單獨為一幅。 編號方法： 從赤道起算，每隔緯差4度為一列，至南、北緯88度，各為22列，北半球的圖幅在列號前加N,南半球加S，以下依次用英文字A、B、C.V表示相應(yīng)的列號；從180度經(jīng)線算起，自西向東每隔經(jīng)差6度為一縱行，全球分60行，依次用1、2、3表示。北京表示為“NJ-50”,地圖的

17、分幅與編號,2.1:50萬、 1:25萬、 1:10萬比例尺地形圖的分幅編號,地圖的分幅與編號,地圖的分幅與編號,3.1:5萬、 1:2.5萬、 1:1萬比例尺地形圖的分幅編號,地圖的分幅與編號,（二）新的地形圖分幅編號,1.1:100萬比例尺地形圖的編號 只是列和行對換了，橫向為行、縱向為列，且由“列-行”式變?yōu)椤靶辛小笔?，即把行號放前面，列號放后面，中間不用連接符號。,地圖的分幅與編號,2.1:1萬至1:50萬比例尺地形圖的編號,地圖的分幅與編號,地圖的分幅與編號,1:100萬比例尺地形圖編號的計算,地圖的分幅與編號,東經(jīng),西經(jīng),地圖的分幅與編號,1:100萬比例尺地形圖圖幅范圍的計算,已

18、知某幅地圖的編號是J-50，求其經(jīng)緯度范圍。,地圖的分幅與編號,1:50萬、 1:25萬、 1:10萬、 1:5萬、 1:2.5萬、1:1萬 比例尺地形圖編號的計算,本圖代號（W）：,地圖的分幅與編號,已知某點為北緯 ，東經(jīng) ，求該點所在的 1:50萬、1:10萬、1:5萬圖的編號。,1:100萬圖幅編號：G-49,1:50萬圖幅編號：G-49-B,1:10萬圖幅編號：G-49-10,1:5萬圖幅編號：G-49-10-B,地圖的分幅與編號,1:50萬、 1:25萬、 1:10萬、 1:5萬、 1:2.5萬、1:1萬 比例尺地形圖經(jīng)緯度范圍的計算,地圖的分幅與編號,已知某圖的編號是J-50-5-B，求出相應(yīng)的經(jīng)緯度范圍。,所在1:100萬地圖的經(jīng)緯度范圍：,所在1:10萬地圖的經(jīng)緯度范圍：,所在1:5萬地圖的經(jīng)緯度范圍：,地圖的分幅與編號,1:50萬、 1:25萬、 1:10萬、 1:5萬、 1:2.5萬、1:1萬 比例尺地形圖行列號的計算,地圖的分幅與編號,已知某點經(jīng)度為東經(jīng) ，