地图Word文档格式.docx
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6）按地图图型分类：
分析图、综合图、立体图、影象图
7）按印刷色数分类：
单色图、多色图、黑白图、彩色图
8）按历史年代分类：
原始图、古代图、近代图、现代图
9）按语言文字分类：
汉语图、少数民族语图、外国语言图
（2）按新概念/新技术标志分类
1）按数模性质分类：
模拟图、数字图（屏幕/电子/多媒体/网络地图）
2）按虚实状况分类：
实地图、虚地图（数字地图/心象地图）
3）按时间状态分类：
静态图、动态图（动画地图/交互地图）
4）按数据维数分类：
二维平面图、三维立体图、多维动态图
5）按出版形式分类：
印刷版图、光盘电子版图、网络版图
2.现代地图学概念
地图学是以地图信息传输与地学数据可视化为基础，以区域综合制图与地图概括为核心，以地图的科学认知与分析应用为目的，研究地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。
第二章本章要点
重点讲述地球空间及空间信息的概念，空间数据基础知识，地球体模型，地球空间参照系，空间尺度与地图比例尺，传统实测成图法，传统编绘成图法，数字测量成图法，数字编绘成图法等地图测绘成图的基本概念、内容、原理和方法。
1地球/地理空间的含义
①地球空间的含义
地球空间是地球体及其周围一定范围所包围的空间。
包括地球、月球、太阳等星球及其周围一定范围所包围的空间，甚至整个宇宙空间；
②地理空间的含义
是地球表层及其周围一定范围所包围的空间，这个范围上至电离层，下至莫霍面，上下大约有2000km。
2．地图比例尺与空间尺度概念
1．地图比例尺的定义
图上某线段的长度与实地相应线段的水平长度之比。
在大比例尺地图上，各处的比例尺均相等，所以可以直接量测任意两点的距离。
小比例尺地图上，由于变形的大小随着图上所量线段的地理位置与方向不同而变化，要使用投影比例尺。
地图比例尺：
就是地图上某方向微分线段与地面上相应微分线段的水平长度之比。
地图上无变形的线和点上的比例尺，叫主比例尺，其余有变形地方的比例尺，叫局部比例尺。
局部比例尺随其所在位置和方向的不同而发生变化。
地图上通常只注一个比例尺，就是主比例尺。
比例尺赋予了地图可量测性，为用户提供了明确的空间尺度概念。
比例尺还隐含其对地图精度和详细程度的描述。
2．空间尺度的概念
尺度就是度量客体或过程空间维和时间维大小程度的量度。
地理尺度，包括地理空间尺度和地理时间尺度。
（1）地理空间尺度－空间比例尺
地理学研究的空间尺度主要分为“宏观”、“中观”和“微观”。
空间尺度是对空间比例尺的定性描述。
空间比例尺对于地理研究的性质具有决定意义。
（2）地理时间尺度－地理事件发生变化的频度
研究地理现象随时间变化的模式，选择合适的时间尺度很重要，因为地理学是寻求人和地理环境在特定的空间和时间上复杂关系的一门科学（C.Harris,1982）。
地理学的时间概念与其它领域中的时间概念是不同的，既不象物理学、化学时间那样“短”，也不象社会学、历史学时间那样“长”。
地理学时间是一种“切过时间量度的断面”（称“地理时间断面”）,并且这个时间断面是“具有一定的厚度”（哈特向1959）。
3．地图比例尺与空间尺度的关系和意义
（1）关系:
不同比例尺下的地理基础资料对地理空间实体的属性和相互关系具有不同程度的抽象和综合，即比例尺与尺度是对应的:
小比例尺——“宏观”尺度的地理规律；
中比例尺——“中观”尺度的地理规律；
大比例尺——“微观”尺度的地理规律。
研究不同空间尺度的地理现象就应采用相应的地图比例尺。
（2）意义:
地学研究与地图表达中,应根据其性质来选择相应研究尺度范围和地图比例尺的地理观察和统计资料,这样才能正确表达地理现象空间存在的规模,以及与其关联的区域变异特性的一致性；
另外,还可以正确指导地图编制中的地图概括即制图综合。
4地图比例尺的形式与作用
A．地图比例尺形式
（1）数字比例尺
指用阿拉伯数字表示的比例尺。
一般用分子为1、分母为10的倍数的分数形式表示，也可写成比的形式，例如1:
100000，1:
10万,1/100000。
数字比例尺简单易读、便于运算、有明确缩小概念。
（2）文字比例尺
即用文字注解的方法表示的比例尺。
也称为说明式比例尺。
“一比一百万”，或称“百万分之一”；
也可用“图上1厘米相当于实地10千米”表示。
文字比例尺单位明确、计算方便、比较大众化。
（3）图解比例尺
用图形加注记表示的比例尺。
又分为3种。
①直线比例尺以直线的线段形式标明图上线段长度所对应地面距离的比例尺形式。
直线比例尺只能量到基本单位长度的1/10，要量测到基本单位长度的1/100，需要采用斜分比例尺。
②斜分比例尺根据相似三角形原理制成的比例尺。
利用它可以准确量取比例尺基本长度单位的百分之一，估读出千分之一。
③复式比例尺为了消除投影变形的影响按投影特性绘制的比例尺，故亦叫投影比例尺。
是由主比例尺的尺线与局部比例尺的尺线组合而成的比例尺。
分为经线比例尺和纬线比例尺两种。
B．地图比例尺的作用
（1）决定符号图形及对应物体大小
一方面，当实地面积一定时，地图比例尺决定了地面面积对应在图上符号图形面积的大小。
另一方面，当地图幅面大小一定时，比例尺决定了图幅所包括的实地物体面积大小。
比例尺大，图幅对应的实地面积小，但符号图形大；
比例尺小，图幅对应的实地面积大，而符号图形小。
这关系着地图制作时的符号设计，大比例尺图应当用较大的符号，小比例尺图应用较小的符号。
（2）决定地图概括的详细程度
地图比例尺是影响地图概括的主要因素，也是引起地图概括的根本原因之一。
在同一区域或同类型的地图上，比例尺决定着内容要素表示的详细程度和图形符号的大小。
比例尺大，对应图上面积大，地图容量和符号尺寸就大，地理事物的综合程度就小；
比例尺小，对应图上面积小，地图容量和符号尺寸就小，地理事物的综合程度就大。
比例尺大，内容详尽，图解精度高；
比例尺小，内容概括程度高，图解精度便降低。
（3）影响量测的精度
地图要求清晰地反映地理事物或现象。
正常人的视力只能分辨出地图上不小于0.1mm的两点间的距离，因此，地面上水平长度按比例尺缩绘到图上时不可避免的会产生0.1mm的误差。
这种相当于图上0.1mm的地面水平长度，叫比例尺精度，或叫极限精度。
在比例尺大小不同的地图上，比例尺精度是不一致的。
根据比例尺精度，不但可以知道测量水平长度时究竟要准确到什么程度，反过来又可以确定采用多大的比例尺。
5.四种地球测绘方法
传统测绘、数字测绘、传统编绘、传统编绘
6．成图方法
实测、编绘、遥感、计算机
第三章本章要点
地图投影的概念及变形，不同投影的分类与特点，世界、区域和中国常用投影，投影的选择、判别与变换，我国地形图投影及其分幅与编号，GIS中的投影等。
1．什么是地图投影
地图投影就是研究解决把地球椭球面上的经纬网按照一定数学法则转换到平面上的方法及其变形的科学问题。
地图投影变形：
投影不能保持平面与球面之间在长度/距离、角度/形状和面积等方面是完全不变的要求,只能在一个方面较准确。
主要有三种不同特征性质的类型，长度变形、角度变形和面积变形。
2．地图投影的分类
A、按投影变形性质分类:
等角投影、等积投影、任意投影
B、按地图投影的构成方法分类:
几何投影、方位投影
3、地图投影的选择
A、影响地图选择的因素
（1）制图区域
①制图区域的地理位置：
决定不同地区所选投影的种类不同。
极地——正轴方位投影
赤道附近——横轴方位投影或正轴圆柱投影
中纬地区——正轴圆锥投影或斜轴方位投影
②制图区域的形状：
直接制约投影的选择。
例如，同是在中纬度地区：
沿纬线方向延伸的长形区域——单标准纬线正轴圆锥投影；
沿经线方向略宽，沿纬线方向略窄的长形区域（南北宽、东西窄）——双标准纬线正轴圆锥投影；
沿经线方向南北延伸的长形区域——多圆锥投影；
圆形区域——斜轴方位投影。
又例如，同是在低纬赤道附近：
沿东西方向长条形区域——正轴圆柱投影；
圆形区域——横轴方位投影；
注意应使投影的无变形点或无变形线位于制图区域的中心位置，等变形线与制图区域的轮廓线基本一致，以减少变形。
3制图区域的范围：
按大中小区域有很大差别。
范围小时，无论什么投影方式都无太大变形；
例如用等角、等积、等距3种正轴圆锥投影作新疆图，不同纬度的长度变形差别甚微（在0.0001~0.0003之间），其他省区就更小。
对于全世界范围就需要慎重选择投影
（2）制图比例尺
不同比例尺地图，对精度要求不同，投影选择不同。
大比例地形图：
量算及精确定位，选择各方面变形都较小的地图投影，如分带投影的横轴等角椭圆柱投影；
中小比例尺的省区图：
定位精度相对降低，选择正轴等角、等积、等距圆锥投影。
（3）地图的内容
表现的主题和内容，关系到选用什么变形性质的投影。
交通图，航海图，航空图用等角投影
自然地图和社会经济地图中的分布图、类型图、区划图用等积投影
世界时区图用经线投影成直线的正轴圆柱投影
（4）出版方式
单幅图：
投影选择比较简单，只考虑上述因素。
系列图或地图集中的一个图组：
应该选择同一变形性质的投影，以便于相互比较与参证；
地图集：
是一个统一整体，但由于它是由若干不同主题内容的图组所构成，因而在投影选择上必须结合具体内容予以考虑。
但投影选择又不能过多，应尽量采用同一系统的投影，再根据个别内容的特殊要求，在变形性质方面予以适当变化，设计出符合内容要求的投影。
B.地图投影的判别
1、判别地图投影的途径和步骤
判别时，既要看经纬线形式特征，又要考虑地图投影选择的影响因素，将它们综合起来进行分析。
（1）地图投影判别的途径
①地图上的投影名称注记。
②文献资料。
如图历簿、规范、设计文件。
③经纬网形状和量算。
量算得出某些特征点的经线长度比、纬线长度比和经纬线夹角，就可以判断其变形性质及变形分布特点。
（2）地图投影判别的步骤
①根据经纬线形状确定其投影类型，如圆锥、方位、圆柱、伪圆柱或多圆锥等；
②根据图上量测的经纬线长度的某些值确定其变形性质，如等角、等积或任意投影等；
③应用计算方法求得投影的常数值。
2、确定投影类型
经纬网形状与各类投影的定义相符，确定投影类型。
正轴几何投影：
等变形线都与纬线平行。
非几何投影：
纬线形状和几何投影完全一致，但经线都为对称于中央经线的曲线。
等变形线为对称于中央经线和中央纬线的双曲线。
据此可以判别几何投影与非几何投影。
判断地图上的经纬线是直线、曲线、同心圆、同心圆弧，还是同轴圆弧的方法：
①直线与曲线的判断：
用直尺判断。
②曲线与圆弧的判断：
用一块透明纸蒙在曲线上，在曲线上按一定间隔绘出3～5个点，然后移动透明纸至曲线的另外位置，若透明纸上的点仍在这条曲线上，则说明此曲线为圆弧，否则为其他曲线。
③同心圆弧的判断：
若每一个圆弧上的任一点与另一个圆弧的最短距离均相同，即相邻圆弧之间的垂线处处等长，则这组圆弧为同心圆弧。
④同轴圆弧的判断：
有一组圆弧，相邻圆弧之间的垂线处处不相等，且左右对称，这组圆弧就是同轴圆弧，即圆心不在一点而在一条直线上，这条直线一般是中央经线。
3、确定投影变形的性质
（1）用经纬网图形特征与参数量测方法相结合确定
确定投影类型后，进一步确定变形性质
①等角投影中经纬线交角必定是直角
判定经纬网是否正交，可以通过经纬线交点分别作经线和纬线的切线，根据两切线夹角是否为直角判断。
②等积投影中同纬度带上相同经差构成的梯形面积相等
③等距投影中，在直经线上相同纬差所截各段经线长度相等
（2）求出经线长度比、纬线长度比和经纬线的夹角，用它们之间的关系确定
确定某些特征点的m、n和ε，就可以判断其变形性质及变形分布特点。
①求m：
m=（△S’m+△S”m）÷
2（△Sm×
1/M）
②求n：
n=（△S’n+△S”n）÷
2（△Sn×
1/M）,1/M为主比例尺。
③求ε：
先作纬线的切线B1AC1，作A1，垂直于B1AC1。
然后在经线DAE作切线A2，则A1、A2线的夹角，即为ε角。
求出各特征点的m、n、ε之后，就可以利用变形公式进行判断。
如果m=n，ε=0，则为等角投影；
如果mncosε=1（或非常接近于1），则为等积投影。
因为mncosε=ab，mncosε=1，则ab=1）；
若不属于上述两种情况，则一定属于任意投影。
因此，根据均匀分布于图上不同部位特征点m、n和ε的值，就可以大致判断其变形分布情况。
4、确定标准纬线或投影中心
（1）确定标准纬线
首先初步判断是“割”还是“切”投影：
当地图区域所占纬差较大时，大部分采用割投影；
当纬差较小时，则一般为切投影。
当相切时，肯定应取区域中间部位的纬线；
如果是相割时，则一般采用区域轮廓线南北约1/4处的纬线。
量算中间纬线或南北各1/4处的纬线长度dS，然后乘以地图比例尺分母M，若dS×
M=△S（△S为相应纬线实际长度），则说明所量算的纬线就是标准纬线。
没有绘出标准纬线时，只能根据所量算的相邻纬线的长度比，推算出标准纬线位置。
（2）确定投影中心（切点）
正轴方位投影的投影中心在经线交点处；
横轴方位投影的投影中心是赤道与中央经线的交点；
斜轴方位投影中，投影中心应该是上下两侧相对应的纬线间距相等的位置。
5.我国地形图投影及其分幅与编号（选择、填空）
第四章本章要点
地图符号概念、功用与分类，地图符号的变量与量表系统，地图符号设计原则、构图原理和方法，地图符号色彩，地图注记，地图内容要素及图形符号表达。
1．地图符号的量表系统
定名量表、顺序量表、间隔量表、比率量表
2．地图符号的基本变量
形状变量、尺寸变量、方向变量、颜色变量、密度变量
3．A.符号图形设计
a.符号图形设计原则
符号图形——即构成符号图形主体特征的图形。
基本设计原则主要是为提高地图的图形质量和表现力提出的设计原则。
包括7个方面：
①外形图案化；
②类别简单化；
③定位精确性；
④系统逻辑性；
⑤构图系列化；
⑥对比协调性；
⑦整体艺术性。
b.影响符号图形设计的条件因素
①地图的内容:
图形符号是用来在图上表示地图内容的，内容决定形式，所以应对不同的内容用不同的图形符号来表示，地图内容对符号设计起着决定性条件的作用。
②编图的资料:
资料是编制地图的物质基础。
资料图上的图形符号是编制新图的最好参考，可为新图的符号设计省去许多麻烦，少走许多弯路。
③使用方式与视力:
符号图形尺寸的设计，必须考虑正常视力条件下的制图操作和阅读使用等一系列基本要求。
精度要求较高的地图，符号尺寸可以小些。
但尺寸过小会使人难以看清。
④制作环境和成本:
符号图形的设计制作在传统模拟环境下是非常复杂的，且成本较高。
在现代数字环境下，可一次制作建成符号库后反复使用。
如野外实测和遥感航测成本就高，室内使用已有的地图资料缩编成本就低。
c.符号的构图设计
首先，应从地图使用方式和要求出发，对地图基本内容及编图资料进行全面的分析/研究；
然后在其基础上，拟定出要表示内容的分类/分级原则；
其次，是确定各项内容要素在地图整体结构中的地位并据以排定它们应有的感受水平；
接着选择并确定出适当的图形视觉变量；
最后，据此设想构思并绘制出每一个符号图形的具体形式。
B.地图符号色彩
1、色彩三要素与计量法P169
（1）色彩三要素
自然界的色彩可分为两大类：
消色和彩色。
消色：
是指白、灰、黑等非彩色；
彩色：
指除消色以外的各种彩色，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种各样的色彩。
彩色产生原理。
色彩三要素：
指色相、明度和饱和度。
①色相（hue,简写H）又叫色调或色别。
是色彩之间质的差别，亦是色彩相互区别最明显的特征。
色光取决于物体反射光谱的主波长大小。
②明度（lightness,Brightness简写L）也叫亮度,指色彩的明亮程度;
也指色光的强弱程度,或者彩色和非彩色的明暗特征。
③饱和度（chroma或saturation,简写S）也称纯度,是色的纯洁程度.也叫彩度,指色光接近于光谱色的程度。
可见光的光谱色单色光是最饱和的彩色光。
一般以色彩中含单色光成分比例百分数（%）表示.
2.如何设计地图注记？
注记要素包括字体、字级、字隔、字向、字色、字列等。
①字体及应用
字体指注记的类别和型体。
主要有宋体及其变形体（倾斜）,楷体、黑体或等线体及其变形体（耸肩）,仿宋体、隶体、魏碑体和美术体等。
用于加强事物类别,如宋体、仿宋体、楷体常用于居民地等地理名称，左斜或右斜宋体用于水系名称，山峰使用长等线、山脉使用耸肩体，隶体、魏碑体常用作图名或区域名注记。
②字级及应用
字级指注记字体的大小级别。
一般字库中的字被分成20多级。
用于在一定程度上反映被注记对象的重要性和数量等级。
③字隔及应用
字隔指注记中字与字的间隔或距离。
其大小按字级和所注地物的面积范围、长短宽窄等决定,每一单体注记的字距应相等。
最小字隔为0.2mm，最大字隔不应超过字大的5-6倍，否则很难连贯起来,不利于读图。
④字向及应用
字向指字头所朝方向，字向分直立和斜立两种。
直立字向为正南正北方向,即字头永远朝上;
斜立字向与各种线状地物延伸方向垂直/平行,字头方向是倾斜的。
除道路、河流、等高线等线状地物的注记字向随所注地物方向变化外，其它各种注记的字向都必须朝北,以利读者阅读识别。
⑤字色及应用
字色指注记的颜色。
它和字体类同，用于强化分类概念。
字色一般与所注记的要素颜色一致，如我国地形图上等高线高程注记用棕色，水系名称用蓝色等,但居民点、山脉山峰等地名一般用黑色。
⑥字列及应用
字列指注记的排列。
有水平字列、垂直字列、雁行字列、屈曲字列4种基本形式。
水平字列应用最广,一般各种注记都可采用。
垂直字列用于垂直或者左右图廓间注记,雁行字列用于斜向分布要素,屈曲字列用于弯曲分布要素或者通达说明注记中,如山脉、航线或道路等。
⑦字位
距说明的物体不能太远，一般小于1/2字大；
且注于空白处,以不压盖切断其他线划或注记；
并且还能反映被注地物的空间分布特征等。
3．普通地图概述
普通地图是指全面均等地表示地面自然环境和社会经济现象的一般特征、分布规律及其相互联系的地图。
普通地图表示的内容包括水系、地貌、土质植被、居民地、交通网、境界与垣栅、控制点与独立地物等地理要素。
A.普通地图的分类
（1）按比例尺划分
普通地图通常按比例尺分为大、中、小比例尺3种类型的地图。
（2）按比例尺和内容的概括程度划分
①地形图
地形图是指比例尺大于或等于1:
100万，按照统一的数学基础、图式图例，统一的测量和编绘规范要求，经过实地测绘、航空摄影测量或根据较大比例尺地形图并配合其他有关资料编绘而成的一种普通地图。
内容相对比较精细。
②普通地理图
是指相对概括地表示制图区域的自然、社会经济要素的基本特征、分布规律及其相互关系的普通地图。
全国性普通地理图的比例尺都小于1:
100万。
省市的在1：
25万—1：
100万之间，区县一般比例尺较大些。
因而内容比同比例尺地形图更概括。
B．普通地图的特点
（1）大、中比例尺普通地图（地形图）的特点
①统一的数学基础:
规定一致的坐标系和投影;
②统一的编图规范和图式符号系统;
③具有完整的比例尺系列和分幅编号系统;
④几何精度高、内容详细。
（2）小比例尺普通地图（地理图）的特点
①地图比例尺比同级地形图相对较小;
②图幅范围较大且包含的区域完整;
③表示内容相对简单而且概括;
④投影类型多样而且变形大;
⑤精度较低、可量测性较差，但地理适应性强。
C．普通地图的用途
普通地图的任务是提供经济建设、国防建设和科学研究等使用，不同比例尺的普通地图内容详细程度与精度不同，其使用范围和对象也不同。
（1）1:
5千、1:
1万和1:
2.5万地形图
1:
5千和1:
1万比例尺地形图是局部地区的实测图；
1:
2.5万地形图是地形测量或航空摄影测量的直接成果。
这3种地图的内容非常详细、精确，但每个图幅包括的地面范围较小，因而主要用于工程建设、勘察设计、城市规划、农林生产建设、战斗战术设计、侦察作战等方面。
可作为工程建设现场图与规划设计的基础图，土地利用现状调查作业和评价基础图，基本农田建设规划与实施基础图等。
（2）1:
5万和1:
10万地形图
10万地形图是地形测量或航空摄影测量的直接成果。
这两种地图的内容比较详细、精确，每个图幅包括的地面范围较大，主要供各项经济建设的勘察选线、规划设计；
军事上研究地形、组织指挥战术行动；
科研中的路线考察、分析认知地学信息等方面；
在土地利用规划中作为地市和区县级土地利用调查成果汇总、规划设计用。
（3）1:
25万和1:
50万地形图
这两种图是根据实测地形图、一些必要资料和外业调查补充编绘而成的。
这两种地图的内容能以较小的幅面显示较大范围的地面特征。
主要供经济建设中较大面积的资源普查、区域规划、总体设计和道路选线，军事上供指挥机关和机动性较大的部队使用,地方供地市级以上业务部门使用,如在农、林、牧业生产规划中作为省、市和大区级土地利用调查、规划评价用。
（4）1:
100万地形图
该比例尺地形图是完全由有关资料通过内业编绘成图的，比例尺较小，在小的幅面内能够显示较大范围的地面总貌、分区位置与关系等。
主要供国家各部门拟订建设总体规划、产业布局、开发自然资源、改造生态环境和高级军事指挥机关制定战略计划时使用。
所以，这种图又叫作总体规划或战略使用基本图。
（5）小于1:
100万的地理图
这类地图主要有1:
150万、1:
250万、1:
400万、1:
600万4种比例尺，可作为经济和军事的参考用总览图，如确定战略方针、研究飞行计划、中程导弹发射等。
所以这种图又叫一览和战争形势观察等使用的基本图。
D.普通基础地理要素及其符号表达
普通地图上的主要内容为普通基础地理要素，包括水系、地貌、土质植被、居民地、交通线、境界线、独立地物等。
这些要素简化后可作专题地图的底图要素。
a．水系要素及符号表达
水系是河流、湖泊、
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