地图学复习

1第一章地图与地图学地图：按一定的数学法则，将地球表面的空间信息，通过科学概括综合，运用符号系统以可视化、数字或触摸的符号形式，缩小表达在一定载体上的图形模型，用以传递、模拟和认知数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。地图基本特性（1）特殊的数学法则【1】地图投影、比例尺、坐标系统、控制点构成数学法则；【2】可量测性和可比性；（2）特异的地图概括【1】清晰性和一览性【2】概括过程是进行科学图形思维、加工、抽象事务内在本质及其联系的过程。（3）特定的符号系统：直观性和易读性（4）独特的传递信息通道：传递性、持久性地图构成要素【1】地理要素（图形要素）—地图上的主体，用地图符号表示【2】数学要素—地图坐标、投影、比例尺、控制点等【3】图边要素（辅助要素）—润滑剂地图功能：【1】获取认知信息【2】模拟客观世界【3】传输信息【4】负载信息【5】感受信息地图制作方法：传统实测成图法、传统编绘成图法、遥感制图法、计算机地图制图法地图学：以地图信息传递为中心的、探讨地图理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。由理论地图学，技术制图学，应用制图学组成第二章地图的数学基础自然表面：有些微起伏、极其复杂的表面物理表面:大地水准面：假想海洋静止时，平均海水面穿过大陆岛屿，形成一个闭合曲面，该面各点与重力方向正交。大地球体：大地水准面包围的球体大地水准面意义：【1】地球形体的一级逼近：地球形状的很好近似，其面上高出与面下缺少的相当。【2】起伏波动在制图学中可忽略：对大地测量和地球物理学有研究价值。【3】重力等位面：可用仪器测得海拔高程（某点到大地水准面的高度）。数学表面：地球椭球体表面地球椭球体：扁率极小的椭圆绕大地球体短轴旋转形成的规则椭球体椭球体三要素:长轴a（赤道半径），短轴b（极半径），椭球的扁率f参考椭球体：与局部大地水准面符合最好的地球椭球体。参考椭球体定位：通过数学方法将地球椭球体摆到与大地水准面最贴近的位置上，并求出两者各点间的偏差，从数学上给出对地球形状的三级逼近。地理坐标系：是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。【1】天文经纬度：地面点在大地水准面上的位置。–天文经度：观测点天顶子午面与格林尼治天顶子午面间的两面角。即本初子午面与观测点子午面之间所夹的两面角。–天文纬度：过某点的铅垂线与赤道平面间的夹角。【2】大地经纬度：地面点在参考椭球面上的位置。---大地经度：参考椭球面上某点的大地子午面与本初子午面间的两面角。东经为正，西经为负。---大地纬度：指参考椭球面上某点的法线与赤道平面的夹角。北纬为正，南纬为负。【3】地心经纬度：以地球椭球体质量中心为基点。–地心经度：同大地经度–地心纬度：参考椭球面上某点和椭球中心连线与赤道面之间的夹角椭球体及其定位：将具有确定元素的地球椭球同大地体的相关位置固定下来，获得大地测量计算基础面和大地起算数据。2地图比例尺：地图上沿某方向的微分线段和地面上相应微分线段水平长度之比。根据地图投影变形情况，地图比例尺分：【1】主比例尺：投影面上没有变形的点或线上的比例尺。【2】局部比例尺：投影面上有变形处的比例尺。比例尺特点：【1】无单位。【2】比例尺越大，图面精度越高；比例尺越小，图面精度越小，但概括性越强。比例尺精度：一定比例尺的地图上0.1mm所代表的实地长度。地图比例尺的表示形式：【1】数字比例尺【2】文字比例尺【3】图解比例尺：（1）直线比例尺（2）斜分比例尺（3）复式比例尺比例尺作用【1】决定着地图图形的大小【2】反映地图量测精度【3】决定着地图内容的详细程度地图投影：在球面与平面之间建立经纬度与直角坐标函数关系的数学方法地图投影的基本方法【1】几何透视法：利用透视关系，将地球体面上的点投影到投影面上。把椭球面直接透视到平面上，或透视到可展开的曲面上。缺点：难于纠正投影变形，精度较低。【2】数学解析法：在球面与投影面之间建立点与点的函数关系，通过数学方法确定经纬线交点位置。在透视投影的基础上，建立球面与投影面之间点与点的函数关系。地球仪上经纬网的特点：【1】经线都是通过两极的大圆，长度相等；【2】纬线除赤道是大圆外，其余是小圆，从赤道向两极越来越小，极地为一点。【3】经纬线相互垂直。地图投影变形：球面转换成平面后，产生的的长度、角度和面积误差。把地图上和地球仪上的经纬线网进行比较，可以发现变形表现在三个方面：长度、面积、角度长度变线：微分线段长度比μ与1的差值面积变形：(微分圆)面比P与1的差值角度变形：投影后与投影前角度之差ω投影的分类按构成方法分类：【1】几何投影：是把地球球面上的经纬线网投影到几何面上，然后将几何面展为平面而得到的。[1]方位投影[2]圆柱投影[3]圆锥投影圆锥投影：以投影中心为圆心呈同心圆分布。正轴时等变形线平行于纬线。圆柱投影：[1]墨卡托投影[2]UTM投影[3]SOM投影[4]高斯-克吕格投影【2】条件投影：根据某些条件，用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系。[1]伪方位投影：在方位投影的基础上，根据某些条件改变经线形状而成。[2]伪圆柱投影：在圆柱投影基础上，根据某些条件改变经线形状而成，无等角投影。[3]伪圆锥投影：在圆锥投影基础上，根据某些条件改变经线形状而成，无等角投影[4]多圆锥投影：设想有更多的圆锥面与球面相切，投影后沿一母线剪开展平。按变形性质分类：【1】等角投影：投影面上某点的任意两方向线夹角与椭球面上相应两线段夹角相等。【2】等积投影：投影面与椭球面上相应区域的面积相等。【3】任意投影：投影图上，长度、面积和角度都有变形，它既不等角又不等积。其中，等距投影是在特定方向上没有长度变形的任意投影（m=1）。大圆航线：地球面上两点间最短距离是通过两点间的大圆弧。第三章地图符号地图符号：广义：表示地表各种事物现象的线划图形、色彩、数学语言和注记的总和。狭义：在图上表示制图对象空间分布、数量、质量等特征的标志、信息载体，包括线划符号、色彩图形和注记。3地图符号系统组成：【1】图解语言（地图符号）【2】写出语言（色彩和地貌立体表示）【3】自然语言（名称注记）【4】数学语言（地图投影、比例尺、方向）地图符号的功能：【1】空间信息传递的手段。【2】不受比例尺缩小的限制，仍能反映区域的基本面貌。【3】提供地图极大表现能力。【4】再现客体空间模型，给难表达的现象建立构想模型。地图符号的特征【1】综合抽象性：分类、分级、抽象，综合反映对象本质特征【2】系统性：线划符号、色彩符号和地图注记相互关联【3】系统性：根据事物现象性质、结构等划分为类、亚类、种、属等不同类别和级别，设计与其对应的系列符号【4】时空性：表达地表事物现象空间特征和时间特征地图符号的优点【1】简化了物体图形，提高清晰度、增加了载负量；【2】根据需要显示物体；【3】显示相互重叠的物体和现象；【4】显示要素的定性和定量特征；【5】显示不能直接看到的自然和社会现象。【5】地图更直观、形象地图符号的量表法：【1】定名量表【2】顺序量表【3】间距量表【4】比率量表地图符号设计的基本原则：【1】形状要图案化【2】种类要简化【3】符号要有对比协调性【4】符号要有逻辑系统性【5】图形色彩要有象征性【6】总体要有艺术性地图符号的分类：【1】按地理特征量度：定性符号、定量符号、等级符号【2】按制图对象空间分布：点状符号、线状符号、面状符号地图符号的视觉变量：位置、形状、色彩、尺寸、网纹、方向影响符号设计因素：地图内容、区域资料特征、视觉要求、使用要求、制作与成本点状符号的设计：包括几何符号、象形符号、透视符号、文字符号。主要视觉变量：形状、尺寸和色彩的变化。【1】形状变化：反映质量特征，改变符号轮廓和符号内部结构。【2】大小及内部变化：表示数量指标，要与地图用途和事物等级一致。【3】颜色变化：表示质量特征，包括符号本身线划的颜色和其内部面状色的变化。线状符号的设计：定性线状符号、等级线状符号、趋势面线状符号【1】形状视觉变量的设计是用一种或几种图形元素的重复、连续变化以及虚实变化、图形变化，来表示制图对象的性质。【2】利用尺寸视觉变量表示制图对象的等级、强度；利用色彩、形状等视觉变量辅助表示。【3】等级线状符号可用尺寸变量结合形状变量来表达等级、顺序、强度概念。面状符号的设计：晕线面状符号、花纹面状符号、色彩面状符号【1】不同方向、形状、粗细、疏密、颜色、间隔排列的平行线组成。【2】晕线方向、形状、交叉排列组合和粗细的变化表示定名量表数据；【3】晕线粗细、疏密、间隔排列的变化表示顺序量表、间隔量表和比率量表数据。4色彩三要素：【1】色相：彩色视觉相互区别的心理学特征，取决于反射光谱的主波长。【2】亮度：色光强度，色彩和非色彩明暗特征【3】纯度：相对于光谱色的纯洁度。地图注记：地图符号的一种，起定位作用，将地图信息在制图者与用图者之间进行传递的方式。地图注记的功能：【1】表明制图对象【2】标明制图对象属性【3】说明性功能地图注记的类型：【1】名称注记【2】说明注记【3】数字注记地图注记的构成要素：【1】字体：宋仿宋体较小居民地、反斜体水系、黑体图名区域名大居民地、细黑体小居民地说明注记、耸肩黑体山脉、长黑体山峰山溢、扁黑体区域【2】字级(尺寸)【3】字距【4】字色：水系蓝、等高注记棕、区域表面红、居民地黑第四章地图概括地图概括：根据地图用途、比例尺、制图区的景观特征，选取和强调主要的、带有规律性和典型性的，舍掉次要、非本质的，在有限图面上，以图形表示制图区域基本特征和制图现象特点。影响地图概括的因素：【1】地图的用途【2】地图比例尺【3】制图区域的特点【4】制图资料【5】符号样式及大小【6】制图者地图概括的原则：[1]符合用途需要[2]保持清晰易读内容完备[3]保证一定精度[4]反映制图区域地理特征地图概括的数学模式：【1】图解计算模式【2】方根模式【3】等比数列模式【4】回归分析法【5】区域指标法地图内容的选取：以用途、比例尺区域地理特点为据，留主内容，去次，反映主重的，能反映区域特征的地理事物。地图内容选取的标准：【1】资格法：据地物数量、质量确定地图内容的选取条件【2】定额法：以地图适宜的负载量为基础，确定单位面积内地图内容的选取指标形状化简法：对缩小后难以分辨，或因弯曲过多，过细而妨碍主要特征的地图图形加以化简基本方法：【1】删除：删因比例尺缩小无法清晰表示的细微弯曲或减少弯曲数目，使曲线趋于平滑并能反映对象主体特征【2】夸大：具有重要特征意义和定位意义的小弯曲，必要时要夸大【3】合并：合并同类地物碎部，反映地物主要结构特征【4】分割：采用合并法有损制图对象的图形特征时，为保持基本特征，用分割法将图形重新组合，通过牺牲局部图形的真实性来换取主要特征的保持。第五章普通地图普通地图:用相对平衡的详细程度表示地球表面地貌、水系、土质植被、居民点、交通网等自然地理要素和社会人文要素一般特征。普通地图的内容：【1】社会经济要素：居民地、交通线、境界线、独立地物【2】自然地理要素：水系、地貌、土质、植被普通地图的特征：【1】完备、均衡性【2】可量测性、概括性【3】制图规范的一致性：【4】系统性【5】权威性【6】应用的广泛性普通地图的用途：【1】了解掌握制图区的基本概括。【2】地形图可编制地理图，普通地图可编制专题地图。【3】不同比例尺普通地图内容详细程度概括性不同，应用范围和应用功能不同。5地貌表示方法：【1】写景法：用透视原理，用绘画写景形式表示地貌起伏和相对位置【2】晕渲法：假定光源照射地表产生阴影，用墨色浓度或彩色深度显示破面明暗变化，表达地表地貌起伏、分布和类型特征。【3】等高线法：表示地貌的起伏形态【4】封层设色法：据用途比例尺区域特征，将等高线划分等级，每层级普染不同颜色，以色相色调差异表示地势高低等高线类型：【1】基本等高线【2】加粗等高线【3】半距等高线【4】辅助等高线等高线特征：【1】闭合曲线【2】只在陡坡悬崖重叠相交【3】两等高线间距最短，坡度最大【4】与分水线集水线垂直相交第六章专题地图专题地图：把专题现象或普通地图的某些要素在地理底图上显示的特别完备和详细，将其余