地图学考试资料简整.docx
《地图学考试资料简整.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地图学考试资料简整.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
地图学考试资料简整
考试题型：
判断（10′）、选择（30′）、填空（20′）、简答（30′）、计算（10′）
第一章导论
1.地图的定义
地图是根据一定的数学法则，将地球（或其他星球）上的自然现象和社会经济现象，通过制图综合所形成的信息，运用地图语言——符号系统缩绘到平面上，反映各种现象的空间分布、组合、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。
2、数字地图3、电子地图
1）地图的基本特性
1、地图是按照一定的数学法则建立的图形——有特殊的数学法则产生的可量测性
数学法则：
地图投影、地图比例尺、地图定向等
地图投影的任务是掌握误差的性质、分布和大小。
2、地图是通过地图语言——系统符号表示的图形
地图语言：
地图符号和地图注记
地图表现的客体主要是地球。
地球上具有数量极其庞大的，包括自然与社会经济现象的地理信息。
只有透过完整的符号系统，才能准确的表达这种现象。
3、地图是经过科学概括的图形
4、地图是地理信息的载体
2.地图的构成要素
1）图形要素（地图符号、注记）2）数学要素（地图投影、坐标系统、比例尺、控制点）
3）辅助要素（图名、图例、地图编号，编制和出版地图的单位、时间，主要编图过程及参数）4）补充说明（地图、统计图表、剖面图、照片、文字）
3.地图的基本功能
（一）地图信息的载负与传递功能
（二）地图模拟功能
（三）地图认知功能
（1）可以组成整体、全局的概念，也就是确立地理信息明确的空间位置。
（2）获得物体所具有的定性及定量特征。
（3）建立地物与地物或现象与现象间的空间关系（4）易于建立正确的空间图像。
4.地图学定义
地图学是以地图信息传输为中心，研究地图的理论、制作技术和使用方法的科学（综合性）。
5.地图学学科体系：
理论地图学+地图制图学+应用地图学
第二章地图的数学基础
基础
1.地球物理表面：
当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向（铅垂线）成正交，这个面叫水准面。
在众多的水准面中，有一个与静止的平均海水面相重合，并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面，这就是大地水准面。
它所包围的形体称为大地体。
3.地球体的数学表面——地球椭球表面，它是一个规则的数学表面，是对地球形体的二次综合，用于测量计算的基准面。
一、地理坐标——用经纬度表示地面点位的球面坐标。
①天文经纬度②大地经纬度③地心经纬度
天文经纬度：
表示实际地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。
大地经纬度：
表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地经度l、大地纬度和大地高h表示。
地心经纬度：
地心经度同大地经度l在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标。
我国沿用了两个大地坐标系,即
（1）1954年北京坐标系
（2）1980年国家大地坐标系
1980年国家大地坐标系主要优点：
1.椭球体参数精度高；2.定位所决定的椭球体面与我国大地水准面符合得好；3.天文大地网坐标经过了全国的整体平差。
4.直接满足1：
5000甚至更大比例尺测图的需要等。
1.地图投影（定义）：
就是按照一定的数学法则,将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，使地面点的地理坐标（，）与地图上相对应的点的平面直角坐标（x，y）或平面极坐标（，）间，建立起一一对应函数关系。
2．投影变形
1）投影变形表现在长度、面积和角度三个方面。
2）投影变形的相关概念
a.长度比和长度变形
平面上微小线段与球面上相应微小线段之比，叫做长度比。
用公式表示为：
μ=ds’/ds，其指某点某方向上微小线段之比。
最大长度比（a），最小长度比（b），经线长度比（m），纬线长度比（n）
投影后经纬线成正交者，经纬线长度比就是最大和最小长度比。
投影后经纬线不直交，其夹角为θ,则经纬线长度比m、n和最大、最小长度比a、b之间具有如下关系：
m2+n2=a2+b2，m·n·sinθ=a·b
b.面积比与面积变形
面积比：
投影平面上微小面积（变形椭圆面积）dF′与球面上相应的微小面积（微小圆面积）dF之比，用P表示面积比：
P=a·b=m·n（θ=90）；P=m·n·sinθ（θ≠90）
面积变形：
面积比和1的差值，用Vp表示。
c.角度变形
投影面上任意两方向线夹角与球面上相应的两方向线夹角之差，称为角度变形。
以ω表示角度最大变形。
设A点的坐标为（x、y）A′点的坐标为（x′、y′），则：
sin（w/2）=（a-b）/（a+b）
3.地图投影分类
1）按变形性质分类：
等角投影、等积投影、任意投影
等角投影：
●等角投影的条件为：
w=sin（w/2）=（a－b）/（a+b）=0a=b，m=n
●等角投影在同一点任何方向的长度比都相等，但在不同地点长度比是不同的。
●多用于编制航海图、洋流图、风向图等地图。
等积投影：
●等积投影的条件是：
Vp=p―１＝０p=1因为p=ab所以a=1/b或b=1/a
●由于这类投影可以保持面积没有变形，故有利于在图上进行面积对比。
一般用于绘制对面积精度要求较高的自然地图和经济地图。
任意投影：
长度、面积和角度都有变形，但又都不大。
任意投影中，有一种等距投影。
它不是没有长度变形，只是在特定方向上没有长度变形。
等距投影的面积变形小于等角投影，角度变形小于等积投影。
多用于一般参考用图和教学地图。
三种变形的关系：
（1）在等积投影上不能保持等角特性，在等角投影上不能保持等积特性。
（2）等积投影的形状变形比较大，等角投影的面积变形比较大。
（3）在任意投影上不能保持等角和等积的特性
2）按构成方法分类：
几何投影、非几何投影
几何投影分类：
（1）方位投影
（2）圆柱投影（3）圆锥投影
非几何投影：
方位投影、伪方位投影、伪圆柱投影、桑逊投影、伪圆锥投影、多圆锥投影
4.方位投影
方位投影的特点是：
在投影平面上，由投影中（平面与球面的切点）向各方向的方位角与实地相等，其等变形线是以投影中心为圆心的同心圆。
绘制地图时，总是希望地图上的变形尽可能小，而且分布比较均匀。
一般要求等变形线最好与制图区域轮廓一致。
因此，方位投影适合绘制区域轮廓大致为圆形的地图。
从区域所在的地理位置来说，两极地区和南、北半球图采用正轴方位投影；赤道附近地区和东、西半球图采用横轴方位投影；其他地区和水、陆半球图采用斜轴方位投影。
5.圆柱投影
1）等角正轴切圆柱投影（墨卡托投影）：
特点：
赤道投影为正长；
纬线投影成和赤道等长的平行线段，即离赤道越远，纬线投影的长度比也越大；
在墨卡托投影中，面积变形最大，如在纬度60度地区，经线和纬线比都扩大了2倍，面积比P=m*n=2*2=4，扩大了4倍，愈接近两极，经纬线扩大的越多，墨卡托投影在80度以上高纬地区通常就不绘出来。
墨卡托投影应用：
1.广泛应用于航海和航空方面。
2.还用于编制赤道附近等国家和地区的地图。
3.作世界时区图和卫星轨迹图。
2）高斯－克吕格投影：
投影特点：
（1）中央经线和赤道被投影为互相垂直的直线，而且是投影的对称轴；
（2）投影后没有角度变形；
（3）中央经线上没有长度变形，离开中经越远变形越大，最大变形在赤道上。
高斯－克吕格投影分带：
▪6°分带法：
从格林尼治零度经线起，每6°为一个投影带，全球共分60个投影带。
▪3°分带法：
从东经1°30′算起，每3°为一个投影带，将全球划为120个投影带。
6.圆锥投影（经线为放射性直线）
1）切圆锥投影
圆锥面与球面相切的一条纬线投影后是不变形的线，叫做标准纬线。
它符合主比例尺，这条纬线通常位于制图区域的中间部位。
从切线向南向北，变形逐渐增大。
1）圆锥投影面展开成扇形2）纬线是以圆锥顶点为圆心的同心圆弧
3）经线为由圆锥顶点向外放射的直线束，经线间的夹角与相应的经差成正比，比实地经差小。
2）割圆锥投影
3）等角圆锥投影
投影条件:
地图上没有角度变形，w=0；每一点上经线长度比与纬线长度比相等，m=n。
4）等积圆锥投影
投影条件：
投影后面积没有变形，即P=ab=1。
等积圆锥投影常用以编制行政区划图，人口密度图及社会经济地图或某些自然图。
它是绘制我国地图时常采用投影之一，其他国家出版的许多图集也采用该投影。
5）等距圆锥投影
投影条件：
经线投影后保持正长，即经线方向上的长度比为1。
在标准纬线上也无变形，除此以外其他纬线均有变形。
7.地图投影的选择
1）制图区域的地理位置的影响
决定投影的种类，在极地，应选正轴方位；在赤道，应选横轴方位、正轴圆柱；在中纬，应选正轴圆锥或斜轴方位。
2）形状的影响
中纬地区：
沿纬线延伸，应选正轴圆锥；沿经线延伸，应选多圆锥投影；呈圆形，则应选斜轴方位。
低纬地区：
沿赤道延伸，应选正轴圆柱；如呈圆形，选横轴方位为宜
3）地图内容对投影选择的影响
主题和内容影响投影选择：
如交通图、航海图、航空图、军用地形图等多采用等角投影；
自然和社会经济地图的分布图、类型图、区划图等一般采用等积投影。
世界时区图，为使时区的表现得清楚，只能选择经线投影成直线的正轴圆柱投影。
中国政区图，为能完整连续地表示，应选用斜轴方位。
教学用图，选择变形不大的任意投影，如等距投影。
8.地图比例尺
大比例尺：
1：
10万及大于1：
10万中比例尺：
介于1：
10万到1：
100万之间
小比例尺：
1：
100万及小于1：
100万
第三章地图概括
1．地图概括概念
也称制图综合，就是依据地图比例尺、用途和制图区域地理特征，对地图上的各要素和内在联系加以分析研究，采取简单扼要的手段，把空间信息中主要的、本质的数据提取后联系在一起，形成新的概念。
2．实施地图概括的四个步骤
1、分类——空间数据的排序、分级或分群。
根据地理信息的不同，在集合成类的过程中，既有归并，也有拆分。
分类:
地物的属性分级:
根据数量划分同类地物的级别
2、简化——显示空间数据的重要特征，删弃不重要的细部。
地理信息的取舍：
1）比例尺概括；2）目的概括
3、夸张——为提高或强调符号的重要特征。
它与编图的目的和用途密切相关，并充分体现在地图设计过程中。
地图从设计图例开始便采用了夸张的方法。
4、符号化——将空间数据通过分类、简化、夸张等方法所获得的记号，根据其基本特征、相对重要性和相关位置指定成各种图形。
3.制约地图概括的因素
1）地图的用途和主题（主导因素）2）比例尺3）地图区域地理特征4）数据质量和图解限制5）制图者
4.地图概括的基本方法
一、分类
1.层次归类普通地图专题地图
2.数量分级分级越多，地图概括的程度越小。
3.等级合并经过层次归类的空间数据，有明确的先后层次顺序，随着比例尺的缩小，按数据的质量和数量特征来合并等级，减小级数扩大级差。
4.降维转换
点状符号是一种0维的数据，线状符号1维和面状符号是二维的数据，比例尺缩小或同级比例尺的制图目的不同时，运用符号表示数据的图形产生维量的变化，称图形等级转换，它对地图的载负量影响很大。
5、分区选取
是一种不等精度的选取方法，由于地理位置的差异，在同一图幅范围内进行定额选取是要采用不同的选取标准。
二、简化
简化分为：
删除和图形化简
1.删除的最小尺寸2.删除的指标定额3.删除的资格排队
4.形状的简化
（1）保持轮廓图形和弯曲形状的基本特征；
（2）保持弯曲转折点的相对精确度；
（3）保持不同地段弯曲程度的对比。
5.内部结构的简化
空间数据构成了平面图形，在简化过程中应保持一定的格局。
（1）合并
（2）分割
三、夸张
夸张并不是没有章法的夸大，没有夸张就不成为地图符号。
地图概括时夸张的方法包括：
1、局部夸大2、位移
第4章地图符号
1.地图符号的构成特点
1）符号应与实际事物的具体特征有联系，以便于根据符号联想实际事物；
2）符号之间应有明显的差异，以便相互区别；
3）同类事物的符号应该类似，以便分析各类事物总的分布情况，以及研究各类事物之间的相互联系；4）简单、美观、便于记忆、使用方便。
2.地图符号的分类
（一）按符号的几何特性分类
1）点状符号2）线状符号3）面状符号4）体状符号
（二）从视觉上分类1）形象符号2）抽象符号
（三）按比例关系分
不依比例符号（点状符号）；半依比例符号（线状符号）；依比例符号（面状符号）
3.视觉变量是构成图形的基本要素，它包括：
形状——视觉上能够区别开来的几何单体。
尺寸——组成不同形状的符号在量度上的变量。
方向——适用于长形或线状的符号。
颜色（色相、亮度、彩度）
网纹（排列、纹理）——在一个符号或面积内部对线条或图形记号的重复交替使用。
注意：
线和面的形状变量指它们的构成元素的形状、而非线、面的轮廓
4.色彩在地图设计中的作用
1）色彩能提高地图的视觉效果2）色彩具有使要素简化和清晰的功能
3）色彩可诱导人对地图的主观反应4）提高地图内容表现的科学性
5）提高地图的审美价值
5.色彩的基本属性：
颜色的三要素是色相、明度和饱和度
1）色彩三要素的应用
色相：
表示质量类别明度：
表示数量级别
饱和度：
大面积的用饱和度低的色彩，小面积的重要要素用饱和度高的色彩。
6.地图色彩设计的一般要求
1）与地图的性质、用途相一致
地形图清爽明快；旅游图活泼华丽；教学挂图清晰易读；儿童地图活泼生动
2）与地图的内容相一致：
表示内容的主次之分
3）充分利用色彩的感觉与象征性
4）和谐美观、形成特色
7.量表在符号设计中的应用
1）定名量表
最简单的一种量表系统，用数字、字母、名称或任何记号对不同现象加以区分，实际上是一种定性的区分。
在这一量表水平上，无法对两类现象之间进行任何数学处理，只能确认类别。
2）顺序量表
把对象按某种标志的差别排出顺序，但既无单位也无起始点，只是一个相对次序。
在这类量表水平上，只能区分出现象的大小、主次、前后等相对等级，既可定性也可定量。
3）间距量表
采用间距量表可以区分空间数据量的差别。
即对象按某一标志的差别排出顺序，而且要知道差别的大小。
即通过一定量值形成的制图对象排序（等差数列）。
常用的统计量是算术平均值X和标准差d分级间隔值：
x-2d，x-d，x，x+d，x+2d
4）比率量表
它和间距量表一样，按已知数据的间隔排序，但成比率变化。
8.注记的作用
地图上的文字和数字总称为地图注记。
地图中的注记能表示事物的名称和质量数量特征。
9.注记的分类
1）名称注记：
说明各种事物的专有名称。
2）说明注记：
说明事物的种类、性质、或特征。
3）数字注记：
说明事物的数量特征。
4）图幅注记：
说明地图的编制状况。
第五章地图表示（注意看PPT）
1.点位数据的符号表示方法
1）量表法
1、定名量表的应用
按固有特征区分时，采用定名量表。
即定性区分（而不定量区分）制图现象。
2、顺序量表的应用
（1）顺序量表的点状符号用于表示地图信息的强度。
（2）顺序量表的数据具有可比性，将数据简单的转化为多与少的关系。
不必考虑大与中或中与小在数值上的比例或绝对值。
所以通常只取三项顺序。
（3）表达顺序可以采用尺寸变量，配合亮度、彩度或网纹变量，构成对象的强度变化。
3.距离/比率量表的应用
（1）距离/比例量表能显示点状符号中地图数据的数量差别。
（2）顺序量表和距离/比率量表的区别在于前者隐藏了数据的数量而只显示数据的强度。
（3）表示数据的数量时，最有效的视觉变量还是图形的尺寸，也可以用亮度或网纹来显示数量。
2）比例圆
比例圆是点状符号在数量对比上最常采用的几何符号。
比例圆的表示方法：
1.确定数据的分级数目
2.确定比例圆的尺寸或比率
（1）绝对比率符号—符号的面积大小与它所代表事物的数量指标成正比关系。
（2）相对比率符号（任意比率符号）—符号的面积大小可大体表示事物数量的多少，但与所代表事物的数量并不成绝对比例关系。
3）定位符号图与分区统计图
1、在专题地图中，把点状符号配置在数据中心位置上，称为定位符号图。
2、如果点状符号示代表一个区域的数据，通常定位在区域的重心位置，这种地图通称为分区统计图。
4）点值图
人口分布或作物分布是一种离散的地理现象，所以是一种区域频数制图。
当编图完成后，区域单元界线在清绘成图时即行删去，而出现一种离散点的分布。
制图的步骤包括：
（1）确定区域单元
（2）确定区域单元内数据的分布位置
（3）计算点值和点的尺寸（4）作图
2.线性数据的符号表示
1）定位线—表示图上连续分布的线状地物
2）走向线——也称运动线，他表示地图信息在图面上的移动轨迹。
3）等值线、等密度线——用线状符号表示定量的分布
定量分布的地理现象经常采用等量线表示，等量线按照数据的特征，可以分为等值线和等密度线两类。
1、等值线的制图数据是定位点的测量值或派生的数值。
2、等密度线是由显示在区域单元上的平均值数据产生的
⏹等值线图具有以下特点：
（1）等值线显示了空间数据的整体变化，其采集的数据必须有连续性，经过制图构成一个封闭的、三维的、线状表面。
（2）等值线是定量的符号，它可以进行图上量测。
（3）在比例尺变换时，等值线容易通过制图法则进行图形的概括。
3.定性信息的面状数据符号表示
1）定性信息的特征
定性信息表示在地图上有三种基本形式：
（1）类型图:
表示制图对象质量特征及其地理分布规律的一种主要图型。
（没空白，不重叠）
（2）区划图:
根据自然或社会经济现象在地域上总体和部分之间的差异性与相似性，划分不同等级区域的地图。
（没空白，不重叠，同级）
（3）范围图:
表现一些现象空间分布位置与范围的图型。
（有空白，可重叠）
2）适宜于表示定性信息的变量
1、色相变量2、网纹变量
4.等值区域制图
等值区域制图所反映的地理数据，是离散的数据，根据每一个统计单元及相对应的统计值，选用面状符号表示，以反映每一个统计单元数量上的差别。
等值区域制图最常用的方法为分级统计图法，又称分区分级统计图法或平均值统计图法。
表示一定区域单位范围内某种制图现象平均密度的方法。
一般通过不同亮度或不同疏密的晕线，反映各区现象的集中程度和发展水平的分布差别。
第六章地图图型
1.地图图型：
普通地图与专题地图（N）
2.普通地图的类型
（1）地形图（N）：
通常是指比例尺大于1：
100万，按照统一的数学基础，图式图例，统一的测量和编图规范要求，经过实地测绘或根据遥感资料，配合其他有关资料编绘而成的一种普通地图。
地形图的特点：
统一的数学基础；统一的规范和图式符号
具有完整的比例尺系列和分幅编号系统；几何精度高、内容详细
（2）地理图（N）也称一览图，通常指的是比例尺小于1:
100万是指概括程度比较高，以反映要素基本分布规律为主的一种普通地图。
地理图的特点：
地图内容的高度概括性。
地图设计的灵活多样性，没有统一指定的编图规范与实施细则。
制图资料种类的多样性与精度的不均一性。
3.普通地图的内容及其表示
（一）自然地理要素的表示
（二）社会人文要素的表示
普通地图上的社会人文要素：
居民点、交通网、境界线
4.地理图的编制特点
1）地图内容的高度概括性2）地图设计的灵活多样性
3）制图资料种类的多样性与精度的不均一性
5.专题地图的特性与类型
1）基本特性
a.内容广泛
专题地图以表示各种专题现象为主，也能表示普通地图上的某一个要素，如水系、交通网等
b.具备地理底图
专题地图由两部分组成：
专题内容与地理底图。
地理底图是以普通地图为基础，根据专题内容的需要重新编制。
专题内容必须依附一定的地理基础，两者分别处于不同的层面：
表现地图主体的专题内容以各种符号组成第一层面，地理底图以较浅淡的色彩作为第二层面。
c、图形丰富，图面配置多样d、新颖图种多，与相关学科的联系更密切
2）类型
1.按专题内容分类
根据内容专题地图可分为四大类：
（1）自然地图：
大气现象地图、地质图、水文图等。
（2）社会经济地图：
人口地图、经济地图、社会事业地图、政治行政区划地图、历史地理图、城市地图。
（3）环境地图：
环境背景条件地图、环境污染现状地图、环境质量评价及环境影响评价地图、环境预测及区划、规划地图、自然灾害地图。
（4）其他专题地图：
指上述类型以外的专题地图，主要有各类航线图及工程技术图等。
2.按专题现象概括程度分类
（1）分析图（解析图）
通常用来表示单一现象的分布情况，不反映现象与其他要素的联系或相互作用。
２）组合图
在同一幅地图上表示一种或几种现象的多方面特征。
这些现象及其特征必须有内在联系，但又有各自的数量指标，概括程度及表示方法。
（3）综合图（合成图）
通过将几种不同但互有关联的指标进行综合与概括，以获取并表示出某种专题现象或过程的全部完整特征。
6.专题地图的应用
1、研究各种现象的分布特点与规律2、研究各种现象的相互联系
3、研究各种现象的动态变化4、进行预测预报
5、进行综合评价6、进行区划和规划7、其他方面的应用
7.专题地图的编制过程
1）地图设计
（1）确定制图区域的范围、地图的主要参数
（2）图面配置设计
（3）表示方法与资料的分配（4）图例系统与符号的设计
（5）制定作业方法与制印工艺流程（6）以编辑设计书的形式加以落实
2）作者原图与编绘原图
作者原图：
编图者根据对专题内容的理解，用一定的地图表示方法，将专题内容完整、准确地定位表示在地理底图上，就成为作者原图，是编绘原图的基础。
编绘原图：
制图人员按编图大纲的要求先制作地理底图，再按一定的编图方法，将作者原图上的内容转绘到地理底图上。
3）出版准备
常规专题地图编制工作的出版准备与编制地理图所使用的方法及步骤基本相同。
8.地理底图的编制
1）地理底图的作用
（1）建立专题地图的骨架
（2）转绘专题内容的控制系统3）更深入的提取专题地图的信息。
2）地理底图的内容和类型
（1）工作底图:
内容详细，利于专题内容转绘，国家基本比例尺地形图常作为工作底图。
（2）出版底图：
内容简略，主要作用是体现专题内容与有关地理要素的相互关系。
3）地理底图编制
地理底图是专题底图的地理基础，内容选取过少作用难以发挥；内容过于繁杂，会干扰主题内容。
两种情况都会影响易读性及专题地图的整体效果。
9.表示方法的选择
定点符号法;线状符号法;等值线法;运动线法;范围法;质底法（质别底色法）;定位图表法
点值法
定义：
用一定大小、形状相同的点子表示专题现象的数量特征和质量特征的方法。
它适合于表示分布不均匀的现象。
例如，人口分布、农作物分布等。
点值法——分散分布现象的表示方法
点值法制图的关键问题是：
确定点的位置；选择点值大小；确定点子的尺寸。
点子的大小所代表的数值是固定的；
点子的多少反映现象的数量规模；
点子的配置反映现象集中或分散的分布特征；
点值法通常需要的底图要素有：
行政区划、水系、道路等作为配置点子的定位参照物。
分区统计图表法
定义：
把制图区域分成若干个区划单位（一般以行政区划为单
升级会员 