地图学1

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1、第一章导论第一章导论 (Chapter 1 Introduction)111 1 地图学的历史与发展地图学的历史与发展 一. 最古老的地图 1. 五千年前的陶片： 美索不达尼亚地区山、水等地理要素； 2. 四千五百年前的黏土片： 古巴比伦 城镇、山、水等地理特征； 3. BC.168 年： 1973 年湖南马王堆出土，地形图、驻军图、城邑图，实测 1/17 万比例 尺； 4. BC. 275194 年：古希腊世界地图，第一次计算地球曲率、周长，并用经纬线表示。二. 古代地图学 1. 希腊托勒密(Ptolemy)（90168）：地理学指南 ，27 幅地图，普通圆锥投影，第一次选定本初子午线（大西

2、洋黄罗 岛）古代西方地图学奠基人：地球形状、大小、经纬度测定方法。 2. 西晋裴秀（223271）：禹贡地域图 、 地形方丈图等； 制图六体：分率：比例尺面积大小；准望：方位 彼此关系；道里：里程 路迹、 相通；高下：起伏 相对高程；方邪：改化 地面坡度；迂直：曲线 平、斜距换算。 3. 唐贾耽（370805）： 海内华夷图 4. 北宋沈括（10311095）梦溪笔谈 ，609 条，地理考察记录。宋神宗时领导疏通汴渠，840 里水准测 量，用飞鸟图法绘天下州县图 ， “2 寸折百里” ，总图两轴（大轴 1.2 丈1 丈） ， 分路图 18 轴共 20 轴。 5. 元朱思本（12731333 年

3、）：舆地图 （计十年成图） ，地图集（7 尺7 尺） ， 刻碑（已失传）古代东方地图学 三. 中世纪地图学1. 9 世纪，阿拉伯人 Idrisi(10991164): 测定地球大小世界地图；2. 航海图发展：to orient a map 总之，倒退，神话，耶路撒冷为中心的圆盘 四. 专题地图学（17 世纪末始，19 世纪初形成）1701 年，Edmund Halley（艾德曼德哈雷）：磁偏角变量分布地图 。 五. 近代地图学（20 世纪初）平板印刷术、照相术、彩印、统计技术、航空摄影、立体测图等 六. 现代地图学（20 世纪末）数字地图、计算机、信息科学112 2 地图的基本概念地图的基本概

4、念 一.地图的基本特性数学法则； 地图概括(制图综合)；符号系统；地理信息载体 1.数学法则 （Mathematic Law ）解决地球自然表面的替代物地球椭球面转化到平面上各地物的相对关系，即 将球面转绘到平面，进行地图投影。保持地球表面各点与地图平面相应各点的函数关系；准确表达空间各要素的关系和分布规律；使地图具有区域性和可量测性。2. 地图概括（制图综合） （Cartographic Generalization )根据地图用途或主题，对实况或原图内容进行取舍或概括。事物缩小后，地图上清晰、易读；有限图面上表达制图区域的基本特征和地理要素；综合的理论和方法。 3.符号系统（ Symbol

5、s System ）借助地图符号表示地面事物的内容，减轻地图载负量，增强地图的直观性和易读性。不仅表现可见事物，也表现无形的自然现象和人文现象；不仅表现外观轮廓，亦表现质量特征和数量特征；分清主次内容。 4.地理信息载体 Geographical information carrier ）对地图信息进行积累、复制、组合、传递，方便用图者的理解、提取、应用。 地图载体类型繁多： 纸质地图，实体模型，屏幕影像，声像地图，触觉地图等。 二. 地图 （Map） 1. 特征：(Characteristics)地图的四个基本特性是地图的特有属性，是界定地图的核心；地图表示内容从地球表面、地层到宇宙各种自然

6、和社会现象均为表示对象；地图的最终形式以图形和平面图纸或其它介质出现，而以数字形式贮存在磁带、磁 盘、光盘等介质上是过渡性的。 2. 地图定义(Definition for map) 传统定义：地图是根据特定的数学法则，将地球或星球上的自然和社会经济现象通 过制图综合，并以符号和注记缩绘到平面上的图像。 现代定义：地图是遵循一定的数学法则，将客体（地球及其它星球）上的地理信息， 通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，一传递它 们的数量和质量在时间与空间上的分布规律和发展变化。 作业一作业一 ： 1.课后阅读： P1P6：“1.1 地图的基本特征和定义” ； P14P21：“3.

7、1 地图学历史回顾” 2. 复习思考题 P32：第 6、7、8 题 （下次课提问）1-31-3 地图内容（组成要素）地图内容（组成要素） 一. 数学要素（Mathematic Element)控制和确定地图上地理要素与地面事物的相对位置，是地图的“骨架” 。1. 坐标网（Coordinate Grid)：地理坐标网(Geographical )：经度 （Longitude); 纬度 （Latitude） 。平面直角坐标网(Planimetric Rectangular): X,Y. 2. 大地控制点(Geodetic Control Point)：三角点（Triangulation Point

8、)水准点（Benchmark or Leveling Control Point)导线点（Traversing Point）GPS 点（Global Positioning System Point）天文点 ( Astronomic Point) 3. 比例尺（Scale）： 4. 定向指标线（Orientation Index Line)： 三北： 真子午线（True Meridian） ； 磁子午线（Magnetic Meridian); 坐标纵轴（Coordinate Vertical Axis)。二. 地理要素（图形要素） （Geographic Elements）反映制图对象相对地理

9、位置及与地理环境间联系的要素。地图的基本内容 1. 自然地理要素(Physical Elements):水系（Drainages） ；地形（Landform） ；土质（Soil texture） ；植被 （Vegetations） ；地貌（Relief） ；气象（Weather） ；动物 （Animals)；自然灾害 (Natural Calamity）;。 2. 社会经济地理要素（Cultural Elements）：居民地 （Settlement Areas） ；人口（Population） ；政治界线 (Boundary)；交通 线（Communication Lines) ；施 (Es

10、tablishment)；产值 ( Production Values)； 军事 (Military Affairs);。三. 辅助要素（Auxiliary Elements)1. 图名（Sheet Names） ；2. 图号 （Sheet Number） ；3. 图例（Legend） ；4. 接图 表（Sheet Index） ；5. 图廓（Map Margins） ；6. 分度带（Border Divisions） ；7. 量 图用表（Cartometric Graphs） ；8. 附图 （Attached Charts） ；9. 编图资料 （Mapping Documents） ； 10

11、. 成图说明（Mapping Description） 。四. 补充资料（Supplement Documents)1. 补充地图（Supplement Maps） ； 2. 表格（Diagrams） 。1-41-4 地图的功能（地图的功能（SectionSection 4 4 FunctionsFunctions ofof a a Map)Map)一. 模拟功能（Imitation）根据模型与原型间的相似关系来模拟对象，用模型间接研究 原型的规律性。 ex： 地震、火山带板块学说 1. 特点 ：与文字、图表、航片、数模、物模相比： 优点全具备2. 分类(1) 物质模型(实物模型)(Objec

12、t or Material Model)：尤其用在普通地图：等高线、 军事沙盘等；(2) 思考模型（Pondering Model）：对客观存在地特征和变化规律的科学抽象。地图实质：以公式化、符号化、抽象化反映客观世界。形象模型：(Image Model)： 用思维能力对客观存在进行 简化与概括；符号模型(Symbolic Model)：用专用符号和图形按一定形式组合描写客观存在。3. 模拟目标数学模型；物理模型； 表格图表； 文字描述。二. 信息载负功能（Information Load)1. 地图信息：地图符号及其组合，是客观存在地制图表现。直接信息：形符号直接表示的信息（图示信息、第一信

13、息） ；间接信息：图上各要素的空间分布、组合与联系的潜在信息（第二信息） 。2. 信息量：一幅地形图：12 亿信息单元；地图集：地图信息库。 3.载负手段：纸质、织品、纸带、磁带、磁盘、微缩胶卷、光盘、。 三. 传输功能（Transmission)捷克人柯拉斯尼（Kolacny）1968 年“地图信息系统传输模式” 四.感受功能（Perception） 1. 地图感受论：研究符号图形、色彩 地图整饰(Map decoration) 2. 视觉反映：物理上：符号、色彩亮度 眼睛；生理上：神经 大脑；心 理上：视网膜大脑分析。3. 易读性：图形数量35% 五.认识功能(Cognition)1. 特

14、殊语言（地图语言地图学家从地图开始并结束）符号（Symbol）注记（Lettering）形象、直观，优于其它形式（人语、文字、 电报等）2. 表现方面制图对象的质量特征、数量差异、动态变化（位 置、长度、面积等） ；各种现象分布规律基相互关系（火山与沿海） ；变迁（黄河改道、民族分布等） 。 3. 地图作用分析确定各要素与现象联系；同地区不同时期地图对比确定自然和社会现象的变化；建立剖面、断面、块状图等，获得空间立体分布特征如：地层、土壤、植被） ； 长度、面积、体积、坐标、高度、深度、坡度、各种密度。1-51-5 地图的分类地图的分类( ( ClassificationClassificat

15、ion ofof MapsMaps ) )一.按内容分类1.普通地图（General map）以相对均衡的详细程度表示制图区域内各 种自然和社会经济现象的地图。平面图（Planimetric map）：不考虑地球曲率，小区域内地物铅垂投影（1/5 千） ；用途：工程施工；编制详细规划用图 地形图（Topographic map):以较小比例尺表示地物、地貌平面位置和高程的正射 投影图（直角正投影） ；用途：各项建设的规划设计与施工；军事指挥；科学参考；其它地图的基本资 料地理图（Geographic map) 或一览图（Chorographic map):以高度概括形式反映大 制图区域内最主要的地理要素和区域重要特征的地图（1/1 百万1/1 千万） 。用途:研究区域的自然地理与社会经济一般情况。 2.专题地图（Thematic map）：以普通地图为地理基础，着重表示制图区域内某一种 或某几种自然或社会经济现象的地图。自然地图（Physical map)：地质地图（Geological map） ；地貌地图 （Geomorphologic map） ；水文地图（Hydro chart） ；气候地图（Climate map） ；土 壤地图（Edaphic map） ；植被地图（Vegetation map） ；动物地图（Zoogeographic