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1、地图学原理第第1 1章章 导导 论论1 1 地图的基本特征和定义地图的基本特征和定义2 2 地图学的定义及学科体系地图学的定义及学科体系3 3 地图学的历史与发展地图学的历史与发展4 4 现代地图的作用与类型现代地图的作用与类型1 地图的基本概念1.1 地图的基本特性与定义 基本特性基本特性 地图必须遵循一定的数学法则解决地图平面与地球曲面 之间的矛盾。 地图必须经过科学概括解决缩小、简化的地图表象与实 地复杂现实之间的矛盾。 现代特性现代特性 地图表现形式的多样化特性纸质地图、数字地图、电子地 图、多媒体地图、嵌入式地图、移动地图 地图作为客观世界模型的特性作为客观世界的物质模型、 抽象模型
2、（概念模型、模拟模型、数学模型）。 地图信息的多维动态特性(x,y,z,t,a)。 地图定义之一：地图是地球表面在平面上的缩写， 或地图是周围环境的图形表达，或地图是空间信息 的图形表达； 地图定义之二：地图是传输信息的通道； 地图定义之三：按照一定的数学法则，将地球（或 其他星体）上的自然和人文现象，使用地图语言， 通过制图综合，缩小反映在平面上，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。 地图的定义地图的定义地图是按照一定的数学法则，将地球（地图是按照一定的数学法则，将地球（ 或星球）表面上的空间信息，经概括综或星球）表面上的空间信息，经概括综 合，以可
3、视化、数字或触摸的符号形式合，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，缩小表达在一定载体上的图形模型， 用以传输、模拟和认知客观世界的时空用以传输、模拟和认知客观世界的时空 信息。信息。 地图的定义地图的定义1.2 1.2 地图的地图的构成要素构成要素自然和社会经济现象及其自然和社会经济现象及其分布、性质和联系、变化和发分布、性质和联系、变化和发展。展。确定地图空间信息的依据确定地图空间信息的依据，包括比例尺、地图投影各种，包括比例尺、地图投影各种坐标系统、控制点。坐标系统、控制点。图名、图例、地图编号编图名、图例、地图编号编制出版信息等辅助地图使用的制出版信息等辅助
4、地图使用的要素。要素。对主要图件在内容与形式对主要图件在内容与形式上的补充。上的补充。1.地理要素 2.数学要素3.辅助要素 4.补充说明 地图投影（坐标网） 坐标系统 比例尺 控制点1.3 1.3 地图的简要制作过程地图的简要制作过程实测成图和编绘成图1.实测成图：通过实地测量而制成地图的方法。地面实测成图高空实测成图 航空摄影测量高空实测成图航天遥感全色SPOT数据（Pan 波段）主要参数:覆盖60X60KM包含1个波段分辨率10米每景价格9.9KRMB多光谱多光谱SPOTSPOT数据数据( (X X波段波段) )水田水田旱地旱地假彩色影像系列卫星，易获取需要的数据便于解译建设用地成图比例
5、尺1：3万到1：5万满足中观监测林地城镇主要参数主要参数: :覆盖60X60KM包含3个波段.分辨率20米每景价格9.9KRMBTM与SPOT融合数据分辨率10米. 可以监测到3亩以上 图斑. 成图比例为1：3万到 5万.湖泊林地目前遥感监测常用的数据组合方式能提高地物光谱识别能力城镇IRSIRS数据数据主要参数主要参数:覆盖70X70KM包含1个波段分辨率5.8米价格23K￥/景IRSIRS数据数据IRSIRS与与TMTM融合数据融合数据特点：几何分辨率较高成图比例尺为1：2.5万获取数据周期较长IKONOSIKONOS数据数据特点：特点：分辨率高分辨率高数据量大数据量大满足微观监测满足微观
6、监测体育场房屋主要参数主要参数: :覆盖11X11KM包含3+1个波段分辨率1、4米价格2534$/KMRadarSat RadarSat 数据数据分辨率6.25M价格16KRMB 用于难以获取光 学卫星数据的地 区，特别是我国 西南地区。彩红外航空影像彩红外航空影像数码、低空、大比 例尺小飞机航测， 成本低于常规航测 ，可用于重点地区 制图。黑白航空影像黑白航空影像黑白航空影像与黑白航空影像与TMTM融合数融合数 据据2. 编绘成图：根据已有的地图或其他编图资料， 在室内编制新图的方法。常规编图遥感成图计算机制图98年TM纠正影像99年SPOT纠正影像变异融合影像内业判读变化图99年融合影像
7、监测结 果报表动态遥感监测图98年TM原始影像BACK计算机地图制图系统计算机地图制图系统K.A. 萨里谢夫模型论 :J.L. 莫里逊信息论: 多种语言制图技术术语辞典 : 高俊 :2 2 地图学的定义及学科体系地图学的定义及学科体系2.1 2.1 地图学的定义地图学的定义地图学是用特殊的形象地图学是用特殊的形象符号模型（地图图形）来符号模型（地图图形）来表示和研究自然与社会现表示和研究自然与社会现象的空间分布、组合和相象的空间分布、组合和相互联系及其在时间中变化互联系及其在时间中变化的科学。的科学。地图学是研究空间信息图形表达、存贮和传递的科学。地图学是根据有关科学所获得的资料（实地测量、航
8、空摄影测量、遥感图像、统计资料等）进行有关地图和图形生产时，所进行的科学、技术和艺术全部工作的总称。地图学是以地图信息传输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学科。地图学是一门研究利用地图图形或数字化方地图学是一门研究利用地图图形或数字化方 式科学地、抽象概括反映自然界和人类社式科学地、抽象概括反映自然界和人类社 会各种现象的空间分布、相互联系、空间会各种现象的空间分布、相互联系、空间 关系及其动态变化，并对地理环境空间信关系及其动态变化，并对地理环境空间信 息进行数据获取、智能抽象、存储、管理息进行数据获取、智能抽象、存储、管理 、分析、处理和可视化，以图形或数字方、分析、处
9、理和可视化，以图形或数字方 式传输地理空间环境信息的科学与技术式传输地理空间环境信息的科学与技术。2.1 2.1 地图学的定义地图学的定义2.2 2.2 地图学的结构及学科分支地图学的结构及学科分支地图学由地图理论、制图技术和地图应用三个分支学科组成。地图学 理论地图学 地图制图学 应用地图学 数学地图学 地图学概论 地图符号学 地图信息理论 地图感受理论 地图模型理论 制图综合理论 地图传输理论 综合制图理论普通地图制图学 专题地图制图学 遥感制图学 计算机地图制图学 地图制印学地图的基本功能 地图的评价 地图分析理论与方法 地图信息自动分析与处理 地图应用地地 图图 学学2.3 2.3 地
10、图学与相关学科的关系地图学与相关学科的关系测量学地地 理理 学学色彩学与美学地名学计算机技术遥感技术心理学符号学地理信息系统地理信息系统数数学学3 地图学的历史与发展地图学的历史与发展3.1 3.1 地图学历史回顾地图学历史回顾1. 中国地图学历史回顾 古代地图作品介绍 近现代地图作品介绍 中国地图学思想和理论成就 古代地图作品介绍从山海经到 荆轲刺秦王中国最早的古地图汉代古地图长沙国深平防区地 形图亦称长沙国南部地形图（ 西汉 文帝），成图于公 元前168年以前。比例尺 约为1：180 000，相当于 汉代一寸折十里，地图幅 面为纵96cm、横96cm。 原图上本无名，因地图内 容包含山川、
11、道路、城镇 等要素，故取名“地形图” 。 1973年12月发掘湖南 长沙市东郊马王堆三号汉 墓时出土。绢底彩绘，现 藏于湖南省博物馆。西晋地图学家裴秀及其禹贡地域图十八篇 朱思本的舆地图与元代前的地图明代的各种地图及郑和航海图清代的实测地图皇舆全览图由清康熙帝主持，中 西方测绘人员合作，历经 十年测制的中国第一部实 测全国地图，采用经纬差 各一度的梯形经纬网格， 详细地表示了地形、水系 、居民地间相对集团及其 汉字名称，并在边疆地区 加注满文。该图具有较高 的精度，公元1717年成 图(康熙五十六年)，公元 1719年制成铜版(康熙五 十八年)，52.577cm 共 41幅，比例尺 1:1 4
12、00 000，现藏于北京图书馆 。皇舆全览图（清内府一统舆地秘图局部，四排二号 ：山东半岛、辽东半岛） 近现代地图作品介绍申报馆中国地图集（1934） 53幅 36 200地名中国地势图（1958）单幅 中华人民共和国自然地图集（1965）222幅 36万字中华人民共和国自然地图集（1999）540幅 30万字 115中华人民共和国人口地图集（1986）142幅 36万字中华人民共和国农业地图集（1989）300幅 36万字中国城市地图集（1992）2册 幅 40万字 779页 450城市中国历史地图集（1992）8卷 300幅 40万字 70 000地名中华人民共和国国家经济地图集（1993
13、）265幅 25万字中华人民共和国国家普通地图集（1996）248幅 50 000地名国家地图集系列 中国地图学思想和理论成就中国汉代古地图 杰出的西晋地图学家裴秀“制图六体”：分率（比例尺）、准望（方位）、道里（距离）、高下（高程）、方邪（坡度）、迂直（曲直换算） 贾耽、沈括、朱思本等对地图学的重要贡献 西方科技引进，清代地图测绘进入新阶段2. 国外地图学的发展 古代地图作品介绍地图的起源陶 片 上 的 巴 比 伦 地 图古 埃 及 绘 在 苇 草 上 的 金 矿 图托勒密世界地图 在世界地图科学史上，古 希腊的著名数学家、天文学 家、地图学家托勒密（ Ptolemy 公元87150年）占
14、有重要的地位。他在前人科 学成就基础上完成的巨著 地理学指南，事实上就是 一部关于数学制图方法和测 绘资料的汇编。其中的世界 地图原绘于公元二世纪，左 图是1486年的复制本。托勒 密的地图是西方古代地图史 上划时代的作品，地图上的 一些概念，甚至在1538年墨 卡托的第一幅世界地图上， 也还有着相当的影响。中世纪 “寰宇图”墨卡托世界地图 探险时代最著名的 地图学家荷兰的墨卡托（ Gerardus Mercator 1512 1594）于1538年绘制了 第一张世界地图，这是从 北极的角度俯视绘制而成 。贴在他拥有的托勒密地 图集内。 近现代地图作品介绍国际百万分之一世界地图800余幅世界地
15、图集苏联， 1954, 1967 (2th) 283页 19万地名泰晤士世界地图集 （ The Times Atlas of the World ）英国 1895 1985(7th) 520页 21万地名新国际地图集 （ The New International Atlas ）美国 1982 568页( 地图320页) 16万地名新牛津地图集 （ The New Oxford Atlas ）英国 1975, 1978 (2th) 202页(地图107页) 世界国家地理图集（ National Geographic Atlas of the World ）美国 1963，300页(地图116页) 12万7千地名泰晤士世界地图集英 国 1895 1985(7th Ed.)瑞士国家地图集 （Atlas der Schweiz）瑞士 1978， 86幅( 盒式散装) 加拿大国家地图集 （The National Atlas of Canada）加拿 大 1974， 254页(地图207页) 日本国家地图集日本 1977,1978(2th) 365页(地图351页)日本列岛地图集 卫星影象图日本 1987 22幅 0 地图学思想和理论成就地图的起源古希腊及托勒密时代中世纪 “寰宇图”地理大发现与地图的墨卡托时代实测成图与专题
