地图学考试资料简整

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1、地图学复习资料（仅作为参考）1考试题型：判断（考试题型：判断（10） 、选择（、选择（30） 、填空（、填空（20） 、简答（、简答（30） 、计算（、计算（10）第一章第一章 导论导论1. 地图的定义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

2、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. 地图的基本功能地图的基本功能 （一）地图

3、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 第二章第二章 地图的数学基础地图的数学基础 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

4、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。地图学复习资料（仅作为参考）2天文经纬度 大地经纬度 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

5、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）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投影变形投影变形1）投影变形表现在长度、面积和角度三个方面。2）

6、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：=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 ,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 ， mnsin=ab 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 = ab = m n

7、 ( = 90) ；P = m n sin ( 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 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)=(ab)/（a+b)=0 a=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

8、地图。 等积投影： 等积投影的条件是：Vp=p p=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。地图学复习资料（仅作为参考）3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

9、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 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。方位投影适合绘制区域轮

10、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。

11、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：）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 130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）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

12、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地图学复习资料（仅作为参考）43）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

13、。 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

14、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 万第三章第三章 地图概括地图概括1地图概括概念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

15、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。地图从设计图例开地图学复习资料（仅作为参考）5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地图概括的基本方法 一、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