地图学_地理2014

第1页共16页地图学基础2014-2015学年第1学期地理科学2013、自然地理与资源环境2013任课老师：姜华根1.名词解释(7个选做其中5个，每个3分，共15分)地图：是遵循一定的数学法则，将地理信息通过科学的概括综合，运用符号系统表示在一定的载体上的图形，以传递它们的数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。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。.水准面：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。大地水准面：假想以静止海水面向大陆延伸，并穿过陆地，岛屿，形成的一个封闭曲面。地理坐标：用经纬度表示地面点位的球面坐标。天文经纬度、大地经纬度、地心经纬度。地图投影：在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法。角度变形：投影面上任意两方向线所夹之角与球面上相应的两方向线夹角之差。等积投影：球面上的面状地物轮廓投影后，仍保持面积不变。等角航线：地球上两点之间的一条等方位线。大圆航线：地球球心与两点所构成的平面，在球面上的割线。地图比例尺：地图上一直线段长度与地面相应直线水平投影长度之比。数据预处理：对数据进行综合分析，或将数据压缩，增加，保留主要特征；或对数据的使用进行取舍，以期适用于符号化和地图作业。地图概括：地图集对相关的专题要素及底图地理要素应有相同的取舍标准。视觉变量：能够引起视觉差异、实现辨别的最基本的变化，包括形状，尺寸，颜色等。亮度：色彩的明暗程度。第2页共16页彩度：反射或透射光线接近光谱色的程度。视觉分辨力限度：指能够辨别出视野中空间距离最小的两个视点的能力,地图注记：地图上的标记和各种文字说明。质底法：使在区域界限或类型范围内普染颜色或填绘晕线、花纹、以显示布满制图区域专题要素的质量差别范围法：用轮廓线来表示制图区内间断而成片分布的专题要素的区域范围等值线：是用一组等值线来表示连续面状分布的制图现象数量特征渐变的方法。伪等值线：数据是来自统计分区上的定量数据，它们属于有各个分区单元转变为点值的相对数据，由这些数值衍生的等值线。等高线：地形表面高程相同点的连线。地理图：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。地形图：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。地图集：是围绕特定主题与用途，在地学原理指导下，运用信息论、系统论、区位论，遵循总体设计原则，经过对各种现象与要素的分析评价与综合，形成具有一定数量地图的集合体。数字地图：是地图制作和应用的一个系统，是一种数字化了的地图。图谱：‘图’指的是地图，它反映人们对地球空间信息分布特征认识的图形表达，‘谱’指的是系统或系列，是从时间，空间演替系列中得到，反映内在规律，图，谱合一，能表现和反演空间和时间动态变化。2.地图投影判断(6分)根据投影面和轴的位置判断如下3个图各属于什么投影。第3页共16页第4页共16页3.地图投影描述(12分)如图所示是一种地图投影的示意图，请说出投影名称，并描述经纬线的特征和投影变形的特征。4.简答题(6题选做4题，每题8分，共32分)5.详答题(2题选做1题，15分)地图学基础要点2014-2015学年第1学期地理科学2013、自然地理与资源环境2013任课老师：姜华根1.地图基本特征地理信息载体、数学法则的结构、有目的图形概括、符号系统运用2.数学法则第5页共16页数学法则：地图投影、坐标(高程)系统和比例尺，可量测。3.地图功能地图信息载体、参与地图信息传递、模拟客观实际、对时空认知4.地图类型(1)按尺度划分：大比例尺地图；中比例尺地图；小比例尺地图。(2)按区域范围划分：星球图、地球图；世界图、半球图、大洲图、大洋图；国家图、下属行政区(大区或省、市、县)地图；局部区域，如海湾图、流域图。(3)按地图图型划分：普通地图，地形图和地理图，专题地图。(4)按地图的维数划分：平面地图(2维)和立体地图(3维)。(5)按用途：国民经济与管理地图、教育与科学技术地图、文化地图。(6)按语言种类：汉字地图、外文地图、各少数民族文字地图、盲文(可触摸)地图。(7)按历史年代：古地图、历史地图、近代地图、现代地图。(8)按出版和使用方式：桌图、挂图、折叠图、地图集。5.我国大地坐标系统1954年北京坐标系：从前苏联引进的克拉索夫斯基椭球体为参考椭球建立的，起点在北京附近。1956黄海高程系：采用青岛验潮站年观测记录，以黄海平均海平面作为全国统一的高程起算基准面，在青岛观象山埋设永久性的水准原点，以青岛验潮站平均海平面为零点。1980年中国国家大地坐标系：在全国范围内选了约2000个点，进行天文测量和重力测量，按最小二乘法进行平差计算，大地原点选在我国的几何中心(西安市泾阳县永乐镇)。1985国家高程基准：1988年1月1日正式启用，采用1952年年验潮数据，平均海平面高出0.029m，水准原点高程为72.2604m。2000国家大地坐标系：国务院批准,2008年7月1日启用。6.控制测量意义(1)统一坐标系和高程系(2)统一精度标准(3)提高工作效率7.地球仪上经纬网特征长度特征：(1)纬线长度不等,赤道最长,纬度愈高其长度愈短，极点为0；(2)同一条纬线上，经差相同的纬线弧长相等；(3)所有经线长度相等；(4)在同一条经线上，纬差相同的第6页共16页经线弧长相差不大(在正球体上完全相等，在椭球体上由赤道向两极逐渐增长)。球面梯形面积特征：(1)同一纬度带内，经差相同的球面梯形面积相等；(2)同一经度带内，纬度愈高球面梯形面积愈小。经纬线的相交(角度)关系：经线与纬线处处都是正交。8.地图投影变形球面经纬网经过投影后，几何特征受到扭曲，产生了地图投影变形。地图投影变形具体表现：长度(距离)变形、角度(形状)变形、面积变形。10.长度比与长度变形长度比：地面上微分线段投影后长度与原有长度比值。地图上不同地点或同一地点的不同方向长度比不一样。特定方向长度比：最大长度比、最小长度比；经线长度比、纬线长度比。投影后经纬线仍为正交关系，经线长度比和纬线长度比就是最大长度比和最小长度比。长度变形：指长度比与1的差值，公式：11.角度变形角度变形：任意两条方向线夹角与投影后角度之差。最大角度变形：不同方向线所构成的角度产生变形不同。12.面积比与面积变形面积比P：微分圆投影后面积比值。投影后经纬线正交，最大长度比与最小长度比即为经线长度比与纬线长度比，故：。点的位置(经纬度)不同面积比也不同。面积变形()：面积比与1的差值，用公式表示：13.按地图投影变形性质分类按变形性质分：等角投影，等积投影和任意投影。(1)等角投影：投影面上两条方向线所夹角度与球面上对应的两条方向线所夹角度相等。球面上小范围内地物轮廓经投影之后，仍保持形状不变。等角投影也称相似投影或正形投影。(2)等积投影：地球椭球面上的面状地物轮廓经投影之后，仍保持面积不变。以破坏图形的相似性来保持面积上的相等，角度变形大。(3)任意投影：既不等角也不等积，长度、角度、面积三种变形同时存在。角度变形小于等积投影，而面积变形小于等角投影。(4)等距投影：保持变形椭圆主方向中某一个长度比等于1，可用于对面积变形和角度变第7页共16页形都不太大的一般参考图和中小学教学用图。14.投影选择依据(1)制图区域地理位置、形状和范围；(2)比例尺；(3)地图内容；(4)出版方式。15.地图投影变换资料地图与新编地图之间投影不一致。将资料地图投影，通过变换成新编地图的投影网格。地图投影变换的数学模型：、变换方法：解析变换法、数值变换法。16.地图比例尺地图上所表示的空间尺度称作比例尺。地图比例尺含义：进行地图投影时对地球半径缩小的比率，通常称为地图主比例尺。地图比例尺表示形式：数字比例尺、文字比例尺(说明比例尺)、图解比例尺。17.数据预处理数据预处理：对数据进行综合分析，或将数据压缩、增加、保留主要特征；或对数据的使用进行取舍，以期适用于符号化和地图作业。当数据具有随机分布的特点时，数理统计方法进行数据分析，以阐明现象的空间分布规律，推导各现象间相互关系及进行预测。18.地图概括性质地图概括贯穿于普通地图、专题地图，外业测图、内业编图，内容取舍、专题要素分类、分级、表示方法的选择、地图符号设计的全过程。比例概括：不应丧失制图现象规律性和清晰易读性。目的概括：不应破坏图面要素客观性和几何精确性。地图概括实质：在制图过程中对地图数据和图解形式经过科学化处理，表现出制图区域的基本特征和制图现象的基本的、典型的面貌和主要特点。19.影响地图概括因素影响因素：地图用途与主题、地图比例尺、制图区域特征、制图数据质量、制图图解限制。20.地图概括内容和方法地图概括方法：选取、简化、夸张和符号化。21.地理现象的空间维度及其符号化空间维度5种类型：0维、1维、2维、2.5维、3维。点状：0维，不具有空间尺寸，或空间尺寸可以忽略；测量控制点、气象观测站、商业网第8页共16页点等。线状要素：1维，只有长度没有宽度，或宽度可以忽略；境界线、海岸线、交通线。面状分布要素：2维，既有长度，也有宽度；森林、水域、行政区域。2.5维表达连续现象的分布趋势面，对应于每一个空间x,y坐标对都有一个独立属性值；高低起伏地球表面、地表降水分布、温度变化。现象属性值作第3维Z坐标，如：高程、降水量、温度。真正3维现象在每一个空间点(x,y,Z)上都有独立属性值。在不同比例尺图上维数会发生变化。22.视觉变量视觉变量是构成图形符号的基本要素，也称图形要素。视觉变量：基本变量、从属变量。形状变量：符号图形本身的轮廓形状。尺寸变量：长度、宽度、高度、面积、体积等变化。方向变量：(1)基本变量中整个符号图形本身的方向变化；(2)网纹中同类纹理的方向变化。颜色变量：表达定性特征和定量特征；彩色和非彩色；色相、亮度和彩度。网纹(纹理)：具有一定形状和大小的点、线及点线组合而成的图案按照一定的方式排列。23.各种视觉变量在地图符号设计中的基本功能要素特征类型空间特征定性特征定量特征可采用变量类型基本变量形状(线路径、面轮廓)形状(点状符号)方向颜色网纹尺寸颜色网纹从属变量色相图案样式排列方式排列顺序排列方向亮度彩度排列间隔图案尺寸24.视觉变量组合常用的组合：形状+形状、形状+尺寸、形状+方向、形状+颜色、形状+网纹、颜色+网纹、第9页共16页色相+亮度(彩度)。25.色彩三属性色彩三属性(要素)：色相、亮度和彩度(或饱和度、纯度)。色相：基本色，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫；三原色，红、绿、蓝；三间色。亮度也称为明度，表示色彩的明暗程度。彩度(纯度或饱和度)：反射或透射光线接近光谱色的程度。26.计算机表色系统色彩模型：RGB、HSB、CMYK。(1)RGB模型：用红(R)、绿(G)、蓝(B)来描述物体颜色特征的，每一个原色的取值范围都是，调整原色数值大小便可获得不同的色彩。(2)HSB模型：色相(hue),彩度/饱和度(saturation),亮度(brightness)三属性值来表述颜色的。色相取值：，饱和度及亮度取值范围均为：。(3)CMYK模型：色料减色法，青(cyan)、品(magenta)、黄(yellow)、黑(black)是用于印刷或打印的4种基本色，其中黄、品、青为色料三原色。在CMYK模型中的颜色值是以百分数表示的，因此各基本色的变化范围是，100表示各色全饱和。27.视觉分辨力限度视觉分辨能力也称视觉敏锐度，表示视觉辨认物体细节的能力。分辨力的限度称为阈值。包括两个方面：看物体的最小视角和看到物体的最小尺寸。人眼能分辨两点间最小距离所形成的视角为最小视角。28.地图注记地图注记：地图上的标注和各种文字说明，包括：地名注记、说明注记和图幅注记。注记设计：内容、表现形式、图上定位。注记的字体、尺寸、颜色，是信息归类的手段。普通地图：黑色表示居民地，蓝色表示水系，棕色表示地貌，绿色表示植被。注记的尺寸反映地物的重要