张新长教授—地图制图

《张新长教授—地图制图》由会员分享，可在线阅读，更多相关《张新长教授—地图制图（127页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、注册测绘师辅导 -地图制图,中山大学地理科学与规划学院,主讲人：张新长 教授/博士生导师,本讲主题,一、地图制图大纲要求 二、重点内容 三、问答与思考 四、单选与多选题试题分析,地图制图大纲要求,1. 根据项目需求,确定地图内容、表示方法、投影方式和比例尺,进行技术设计;2. 根据技术设计和制图区域的实际情况,收集并合理利用有关制图资料,按照地图编制原则和要求，编制普通地图（或集、册）、专题地图（或集、册）和特种地图;3. 采用适当的技术方法,收集并处理有关地理信息数据,制作符合技术设计要求的地图数据或地图数据库;,地图制图大纲要求,4. 根据技术设计,结合地形图、专题地图、地图集或电子地图等

2、产品的特点，完成地图制图的印前数据处理、地图制印、地图或地图集装帧以及电子地图产品（系统）制作等工作;5. 根据地图制图项目的特点和要求，对项目过程质量进行控制，并对项目成果进行整理、检查、验收和归档。,地图制图大纲要求,重点内容,1.地图内容,地图的内容由数学要素、地理要素、辅助要素构成。通称地图“三要素”。 1. 数学要素它包括地图的控制点、坐标网、比例尺、定向等内容。是编图的基础。2. 地理要素地理要素是地图的主体，大致可以区分为自然要素和人文要素（社会经济和环境）。普通地图上的地理要素：地球表面上最基本的自然和人文要素，（主要的有七种要素）。,1.地图内容,专题地图上的地理要素：分为地

3、理基础要素和主题要素。地理基础要素应该按专题要素的需要选择，通常比同比例尺的普通地图简略。主题要素指作为专题地图主题的专题内容，它们通常要使用特殊的表示方法详细描述其数量和质量指标。3. 辅助要素它是指为阅读和使用地图者提供的具有一定参考意义的说明性内容或工具性内容。主要包括图名、图号、接图表、图廓、分度带、图例、坡度尺、附图、资料及成图说明等。,2.地图的分幅与编号,1. 地图分幅 矩形分幅：用矩形的图廓线分割图幅，相邻图幅间的图廓线都是直线，矩形的大小根据需要自定。 经纬线分幅： 图廓线由经线和纬线组成，大多数情况下表现为上下图廓为曲线的梯形。地形图、大区域的分幅地图多用经纬线分幅。2.

4、我国地形图的分幅与编号20世纪90年代以前，1100万比例尺地形图用列行式编号，其他比例尺地形图都是在1100万比例尺地图的基础上加自然序数（如图所示） ；,2.地图的分幅与编号,北京市所在的 1:100万图幅号：J-50纬度6076：双幅，经差12；纬度7688：四幅， 经差24；纬度88以上合为一幅图。,2.地图的分幅与编号,图中实线连接表示其编号系统，虚线表示图幅只是包含关系，编号上不发生直接联系。,2.地图的分幅与编号,2. 新的分幅与编号方法 新系统的分幅没有作任何变动，但编号方法有了较大变化。 1:100万地图的编号：没有实质性的变化，行号放在前面，列号放在后面， 中间不用连接号。

5、例如，北京所在的 1:100万地图图号为“J50”； 1:5千1:50万比例尺地形图编号都是由10个代码组成。,2.地图的分幅与编号,比例尺的代码：,3.地图的数学基础,1.地图投影地球旋转椭球体表面是一个不可展开的曲面。将其球面上的点、线、面依据某种条件（假定光照条件，球面与平面的相对位置，缩小比例、变形要求等）展开成平面的方法，称为地图投影。,3.地图的数学基础,按照一定的数学法则，使地面点的地理坐标（,） 与地图上相对的点平面直角（x,y）建立函数关系为：当给定不同的具体条件时，就可得到不同种类的投影公式，根据公式将一系列的经纬线交点（,）计算成平面直角坐标（x, y），并展绘于平面上，

6、即可建立经纬线平面表象（经纬网格），构成地图的数学基础。,3.地图的数学基础,1) 投影变形由于地球椭球面是一个不可展的曲面, 投影必然会产生变形。实质上，就是由投影产生了长度变形、面积变形以及角度变形。在地球面上相邻两条纬线间的许多经纬网格具有相同的形状和大小。,3.地图的数学基础,2) 投影分类 按投影性质分类：有等角投影、等面积投影、任意投投影。 按投影方式分类：几何投影、条件投影。(1)几何投影：特点是将椭球面上的经纬线投影到辅助面上，然后再展开成平面。(2) 条件投影：是在几何投影的基础上，根据某些条件按数学法则加以改造形成的。,3.地图的数学基础,3.地图的数学基础,3) 几种常见

7、的地图投影 圆锥投影：设想将一个圆锥套在地球椭球体上，而把其上的经纬网线投影到圆锥面上，再沿某一条母线（经线）将圆锥切开展成平面。正轴圆锥投影的纬线表现为同心圆弧，经线表现为放射状的直线束，夹角相等。,3.地图的数学基础,投影的变形大小随纬度变化，与经度无关，即同一条纬线上的变形相等,标准纬线处的长度比等于1。变形自标准纬线向内向外增大，离标准纬线越远，变形越大，在双标准纬线之间为负向变形，在以外为正向变形。,3.地图的数学基础, 圆柱投影：正轴圆柱投影的经纬线表现为相互正交的平行直线，等变形线为与纬线一致的平行直线，变形特点是以赤道为对称轴，南北同名纬线上的变形大小相等，标准纬线上无变形，低

8、纬度地区变形较小。,3.地图的数学基础, 方位投影方位投影可视为将一个平面切于或割于地球某一点或某一部分，再将地球球面上的经纬线网投到此平面上。,正轴方位投影的经线表现为交于一点的放射状直线，纬线表现为同心圆，夹角与实地经度差相等。具有从投影中心到任何一点的方位角保持不变的特点。等变形线为同心圆，最适宜于表示圆形轮廓的区域和两极地区的地图。,3.地图的数学基础,4) 投影的选择与应用 制图区域位置：极地附近宜选正轴方位投影；中纬度地区宜选圆锥投影（我国1100万地形图：双标准纬线正等角圆锥投影，指定标准纬线： 2 =N-35， 1 =S+35 ）制图区域形状：接近圆形轮廓的区域宜选择方位投影；

9、 (3) 东西延伸的区域：在赤道附近用正轴圆柱投影；在中纬度地区用圆锥投影；南北延伸地区：多选用横圆柱投影。 (4) 要求面积相对比正确的：常用等面积投影。 (5) 要求方位正确的（如地形图、航空、航海图）：用等角投影；,3.地图的数学基础,(6) 要求距离较精确的（如交通图）：用任意投影中的等距离投影； (7) 一般参考图和中小学教学用图：用任意投影； (8) 已成固定模式的：海洋地图都用墨卡托（正轴等角圆柱）投影，各国的地形图都用等角横切（割）圆柱投影；我国地形图用的是等角横切椭圆柱投影（高斯-克吕格投影）； (9) 我国分省（区）地图常用投影：a) 正轴等角割圆锥投影，或宽带高斯-克吕格

10、投影（经差可9）；b) 我国的南海海域单独成图时，可采用正轴圆柱投影。,3.地图的数学基础,2. 地图定向 1) 地形图定向 (1)为了地图使用的需要，规定在125万、15万 110万比例尺地形图上绘出 三北方向(如图)。(2)其他比例尺地形图都是以 北方定向。 一般情况下，三北方向线 的方向是不一致的，它们之间 相互构成一定的角度称之为偏 角或三北方向角。,3.地图的数学基础,3.地图的数学基础, 真北方向：过地面上任意一点，指向北极的方向叫真北方向。对一幅图，通常把图幅的中央经线的北方向作为真北方向。 坐标北方向： 纵坐标值递增的方向称为坐标北方向。大多数地图上的坐标北方向与真北方向不完全

11、一致。 磁北方向：实地上磁北针所指的方向叫磁北方向。它与真北方向并不一致 。,一般地图定向: 尽可能地采用北方定向,但是，有时制图区域的形状比较特殊，用北方定向不利于有效利用标准纸张，此时也可以采用斜方位定向。,3.地图的数学基础,3. 地图比例尺 地图上某一线段的长度与地面上相应线段水平距 离之比。称为地图比例尺，即: 1/M=l/L, 数字式：可以用比的形式15000，15万，也可以用分数式：1/50 000、1/100 000等。 文字式：用文字注释的方法表示：十万分之一，图上1cm 相当于实地1km 。 图解式：用图形加注记的形式表示，最常用的是直线比例尺(如图所示)。,3.地图的数学

12、基础,小比例尺地图上，往往根据不同纬度的不同变形，绘制复式比例尺，又称经纬线比例尺(如图所示)，用于不同地区的长度量算。,4.计算机制图的基本过程,（1）地图设计（编辑准备）进行总体设计和地图其他内容设计，包括收集地图资料和地图数据，以及分析和评价。（2）数据输入（数据获取）将作为编图的资料，扫描输入计算机，将制图资料转换成计算机可以接受的数字形式。或直接将地图数据、图像数据输入计算机。（3）数据处理通过对数据的加工处理，建立起新编地图数据。,4.计算机制图的基本过程,一是数据预处理，即对数字化后的地图数据进行几何改正，数据压缩，数据匹配，数据变换（数据结构变换、数据格式变换、矢栅变换、比例尺

13、和投影变换等）使其规范化；二是为了实施地图编制而进行的数据处理，包括地图数学基础的建立，地图要素的制图综合、数据的符号化(图形表达)和图面设计等工作，诸如图例、色彩、符号、线划、注记配置的设计与编辑等，最后得到新编地图数据。 （4）图形输出（数据输出）图形输出是将地图数据（数字地图）变成可视的模拟地图形式。,5.制图综合,1. 制图物体的选取 指在大量的制图物体中选出较大的或较重要的物体表示在地图上，舍掉次要的物体。为了确保地图内容的基本统一，有一个适当的载负量，选取的方法通常有资格法和定额法。 资格法以一定数量或质量标志作为选取标准（资格）。例如：“图上长度10 mm以上的河、渠一般应表示。

14、”那么，这个标准以下的则舍去。,5.制图综合, 定额法规定出单位面积内应选取的制图物体的数量而进行选取的方法。例如，规定平原区域高程点数量选取指标为10个/100 cm。为了弥补以上两种法的不足常常给出一个高至低的区向指标，即临界指标。例如，图上每100cm 内选取6080个居民地。,5.制图综合,2. 制图物体的概括 分为形状概括、数量特征概括、质量特征概括。 形状概括：制图物体的形状概括是通过删除、合并、夸大来实现。1）删除：缩小后的某些碎部无法清晰表示，予以删除，如：删除河、街区和其他轮廓图形的小弯曲；2）合并：图形及其间隔小到不能详细区分时，采用合并同类物体细部的方法，来反映制图物体主

15、要特征；例如：合并居民地街区图形、两块图上间隔很小地类；,5.制图综合,3）夸大：为了显示和强调制图物体的形状特征，需要夸大一些本来按比例应当删除的碎部；例如，一条微弯曲的河流，若机械按指标进行概括，小弯曲可能全得舍去，河流将变成平直河段，失去原有的特征，这时就必须删去大量小弯曲同时，适当夸大其中一部分。,5.制图综合, 制图物体的数量特征的概括 数量特征指的是物体的长度、面积、高度、深度、坡度、密度等，其操作体现在对标志数量的数值的化简，如去掉小数点后面的值； 制图物体质量特征的概括地图上表示的物体往往要进行分类和分级。质量概括的结果，常常表现为制图物体间质量差别的减少，以概括的分类、分级代

16、替详细的分类、分级，以总体概念代替局部概念。,5.制图综合,3. 各要素争位性矛盾的处理原则和方法随着比例尺缩小，地图上的各类符号都被扩大了，从而使各要素间的争位性矛盾更加突出。编图时都采用舍弃、移位和压盖的手段来处理。长期制图实践中形成了一些约定的规则。1) 考虑各要素的重要性 移位：同种要素矛盾时，保持级别高的要素位置不变，移动低一级的要素；不同种要素矛盾时，保持主要要素位置不变，移动次要要素；独立地物与其他要素矛盾时，移动其他要素。(位移值一般不超过0.5 mm),5.制图综合,2) 衡量各要素的稳定性自然物体，稳定性较高，而人工物体，稳定性对较差，当它们在一起发生位置矛盾时，一般移动人

17、工物体，保持主从关系。4 . 对于有控制意义的物体，要保持位置的精度境界线、经纬线、重要居民点，河、路交叉点 应尽量保持其位置的准确性。对于国界线无论在什么情况下，均不允许移位，周围地物相对关系要与国界相适应。,6.专题制图表示方法,1.定位符号法：表示点状分布的物体，在专题图上大部分用比率符号来表达其数量关系。2.线状符号法：用于表示呈线状分布的对象（现象），如河流、交通线、地质构造线等。3.范围法：表示呈间断成片分布的面状对象， 如森林、沼泽、某种农作物分布等。用真实的或隐含的轮廓线表示其分布范围，其内再用颜色、网纹、符号乃至注记等手段区分其质量特征。4.质底法：表示连续分布、满布于整个区域的面状现象，如地质现象、土地利用状况、土壤类型等。,