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1、第一章地图的定义：按照严密的数学法则，用特定的符号系统，将地图或其他星球的空间事象，以二维或维静态或动态可视化形式，抽象概括、缩小模拟等手段表达在平面或球面上，科学地分析认知与交流传输事象的时空分布、数量质量特性及互相关系等多方面信息的一种图形或图像。地图的基本特性：严密的数学法则 2）科学的地图概括 3）特定的符号系统现代地图学的定义：以地图信息传输与地图可视化为手段，以区域综合制图与地图概括为核心，以地图科学认知与分析应用为目的，研究地图的理论实质、制图技术和使用方法的综合性大众化科学。现代地图学的学科体系：三大方面：1）理论地图学 2）技术地图学 3）应用地图学现代地图学与其他学科的关系
2、：一、 与地球科学的关系：现代地图学是研究地球科学的依据/工具；是地球科学研究成果的表达手段二、 与测绘学的关系：测绘学为制作地图提供理论依据三、 与3S技术的关系虚拟现实，将地理信息系统发展到现代社会中去。 遥感：为地图内容的修编与更新、专题地图的编制和影像地图的制作等提供价廉而实时的资料。 计算机地图制图：极大的提高了地图制图的速度，使大量的制图工作者从繁琐的手工制图作中解脱出来，提高了地图制作的技术水平，丰富了地图的内容，使由模拟地图迈入数字地图时代成为也许 与GPS的关系：提高了地图的空间数据质量。延伸：三代语言 一代：文字 二代 ：地图 三代：地理信息系统 四、与其他学科的关系 自然
3、科学和社会科学：为地图制图提供必要的题材 计算机与信息工程技术：不断的改善制图的技术方法和工艺水平 艺术和色彩学：为地图学的表现手段和感染力提供营养 数学：实现地图模型理论和计算机地图制图、数字地图的基础。现代地图的分类：1） 按地图功能和内容分类： 功能：普通地图、专题地图、专用地图、特殊地图 内容：普通地图、专题地图 普通地图以同等具体限度全面表达地面上重要的自然和社会经济现象的地图，能较完整地反映出制图区域的地理特性，涉及水系、地形、地貌、土质植被、居民地、交通网、境界线、以及独立地物等。其可分为地形图和地理图。 专题地图着重表达一种或几种自然或社会经济现象的地理分布，或强调表达这些现象
4、的某一方面的特性的地图。其主题多种多样，服务对象广泛，按专题内容可进 一步分为自然地图、社会经济地图和环境地图等不同专题类型的地图。2） 按地图比例尺分类：大比例尺地图比例尺大于或等于1:10万的地图 中比例尺地图比例尺小于1:10万，且大于1:100万的地图 小比例尺地图1:100万和更小比例尺的地图现代地图的组成要素：1）数学要素 2）地理要素 3）辅助要素数学要素大地控制（控制点）缩小限度（比例尺）地图投影（经纬度、方里网（平面坐标网）指向标志（环境污染和保护、灾害、航行等）地理要素（内容要素）自然地理要素（水系、地形地貌、土质植被）社会经济要素（居民地、交通线、境界线、独立地物）其他要
5、素辅助要素说明性辅助要素（图名、图号、接图表、文字说明）工具性辅助要素（图例、分度带、比例尺、坡度尺）最古老地图：现在能看到的最古老地图，是距今大约472023苏美尔人绘制的地图和452023前制作在陶片上的古巴比伦地图现代制图技术的进步：1. 地图测绘技术方面 2. 专题制图方面 3. 地图编制与出版技术方面 项目传统常规技术现代数学技术测绘工具平板仪、经纬仪、水准仪电子平板仪、全站仪、GPS接受机点位测具平板仪与经纬仪图解交会法GPS测量法、全站仪数字测图系统距离测量光电测距仪与视距法全激光测距仪、全站仪自动外业读取记录与计算手工记录与计算电子手薄记录与计算机程序化解决地形图测绘平板仪、经
6、纬仪与航测内外成图全数字摄影测量测图、全站仪测图专题制图实地调查与航、卫片目视判读成图航空与航天遥感数字图像解译制图地图测绘手工清绘作业计算机数字制图系统地图制版光学环境：复照翻版分涂挂网制作印刷版数字环境PS、EPS文献出胶片制作印刷版（或直接制版）地图形式实地图（纸、丝绸等）虚地图（数字、网络），实地图（多媒体、电子等）未来地图学展望1 )未来制图与用途技术将随信息技术与计算机技术发展得到全面提高2）未来地图学的理论研究会更加进一步，许多新理论将不断建立和完善第二章地球的自然表面（自然球体）：是一个极复杂而又不规则的球形曲面地球的物理表面(大地体)：水准面：当海洋静止时，自由水面与该面上各
7、点的重力方向（铅垂线）成正交，这个面就叫水准面大地水准面：在众多水准面中，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，这就是大地水准面大地体：由大地水准面所包围的地球形体地球的数学表面（旋转椭球体）：在测量和制图中用旋转椭球体来代替大地体，这个旋转椭球体通常称为地球椭球体，简称椭球体他是一个规则的数学表面，是用于测量计算的基准面参考椭球体： 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星转的三级逼近参考椭球体我国与测量制图相关的几个椭球体参数：1952年前： 采用海福特（Hayford）椭球体 19531980：
8、 采用克拉索夫斯基椭球体（坐标原点是苏联普尔科夫天文台）自1980年采用“1975年基本大地数据”给定的椭球体，并拟定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算原点三级逼近： 一级逼近大地水准面（大地体） 二级逼近旋转椭球体 三级逼近参考椭球体地球椭球基本元素定义： 名称定义代号和说明地心亦称轴心，地球椭球的中心，与地球的地心重合O地轴亦称极轴，地球椭球的旋转轴，与地球自转轴重合PP1地极地轴与椭球面的交点，位于北端叫北极，位于南端叫南极N北极，S南极子午面亦称经线面，通过地轴的任意平面子午圈亦称经线，子午面与椭球面的交线首子午面亦称起始经线面，通过格林尼治天文台中心的子午
9、面首子午圈亦称起始经线圈，通过格林尼治天文台中心的子午圈法线垂直于椭球面某点的切面的直线，一般不交于地心法截线包含椭球面上一点法线的平面卯酉面与子午面（经线面）垂直的法截面卯酉圈卯酉面与椭球面的截线平行面亦称纬线面，垂直于地轴的平面平行圈亦称纬线、纬圈，平行面与椭球面的交线赤道面垂直于地轴并过地心的平面赤道圈赤道面与椭球面的交线，简称赤道，它是最大的平行圈地理坐标系子午圈（经线）与平行圈（纬线）在椭球面上是两组正交的曲线。它在椭球面上构成的坐标系叫地理坐标系亦称大地坐标系P23P24 地球椭圆基本元素定义表 （也许考填空题）大地坐标系：大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系，地面点的位
10、置用大地经度L、大地纬度B和大地高度H表达 大地经度参考椭球面上某点的大地子午面与起始子午面间的夹角。东京为正，西经为负大地纬度参考椭球面上某点的铅垂线、（法线）与赤道平面的夹角。北纬为正，南纬为负大地高度地面点沿法线到参考椭球面的距离地心坐标系：概念：以地球的质心作为坐标原点的坐标系，我们称为地心坐标系即规定椭球体的中心与地心重合意义：建立精确的地心坐标系，对于卫星大地测量、全球性导航和地球动态研究等都具有重要意义重要的地心坐标系：1972年全球坐标系（WGS72坐标系）1984年全球坐标系（WGS84坐标系）目前国际上统一采用的大地坐标系我国大地坐标系：（P27）1954年北京坐标系 19
11、80年国家大地坐标系高程系：绝对高程地面点沿铅垂线方向至大地水准面的距离成为绝对高程，亦称为海拔我国规定以黄海平均海水面作为大地水准面 1956年黄海高程系 1985国家高程基准相对高程地面点沿铅垂方向至任意水准面的距离，亦称为假定高程 高差两点高程之差地图比例尺：地图上某线段的长度与实地相应线段的水平长度之比 形式数字比例尺、文字比例尺、图解比例尺作用1，比例尺决定着地图图形的大小 2，比例尺决定着地图的测值精度 3，比例尺决定着地图内容的具体限度地图投影就是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题方法几何法：以平面、圆柱面、圆锥面为承影面，将曲面（地球椭
12、球体面）转绘到平面（地图）上的一种古老方法。 目前，科学的方法是建立在地球椭球面上的经纬网与平面上相应经纬网之间的相应关系解析法：实质是拟定球面上的地理坐标与平面上相应点直角坐标之间的函数关系变形长度变形、面积变形、角度变形、形状变形分类按变形性质分类：等角投影（正形投影）：没有角度变形的投影，能保持无限小图形的相似，但面积变化很大 等积投影：保持面积大小不变的投影，角度和形状变形较大，但投影面积与实地相等，重要合用于自然地图和经济地图 任意投影：长度、面积和角度都存在变形的投影，但角度变形小于等积投影，面积变形小于等角投影。规定面积、角度变形都较小的地图，常采用任意投影 按承影面不同分类：圆
13、柱投影、圆锥投影、方形投影地图投影的应用：地图投影是将地球椭圆面上的景物，科学、准确的转绘到平面图纸上的控制骨架和定位依据地图投影的辨认（P38）1，根据地图上经纬线的形状确认投影类型 2，根据图上量测的经纬线长度拟定其变形性质地图投影的选择依据（P38P39）1，制图区域的地理位置、形状和范围 2，制图比例尺 3，地图的内容 4，出版我国基本比例尺地形图投影:1:100万地形图投影正轴等角割圆锥投影 1:50万1:5000地形图投影：高斯克吕格投影（横轴等角切椭圆柱投影）： 原理假设用一空心椭圆柱横套在地球椭球体上，使椭圆柱轴通过地心，椭圆柱面与椭圆体面某一经线相切；然后，用解析法使地球椭球
14、体面上经纬网保持角度相等的关系，并投影到椭圆柱面上；最后，将椭圆柱面切开展成平面，就得到投影后的图形。 分带规定1：2.5万1:50万地形图：6度分带 1:1万及更大比例尺地形图：3度分带法 坐标网规定地理坐标网（经纬网）、直角坐标网（方里网）、领带补充坐标网第三章普通地图：以相对均衡的具体限度，全面、综合的反映一定区域内的自然要素和社会经济现象的普遍特性的地图 包含居民点、交通网、境界线、水系、土壤、植被等内容，是编制各种专题地图的基础 可分为地形图和地理图地形图比例尺大于1:100万，按照统一的数学基础、图示图例，统一的测量和编图规范规定，通过实地测绘或运用遥感资料，配合其他相关资料编绘而成的一种普通地图。 地貌要素重要用等高线表达，其他地物按照统一规定的图示符号、注记加以表达地理图指概括限度比较高，以反映要素基本分布规律为主的一种普通地图 地貌要素多以等高线加分层设色表达，有的还配以晕渲；地物多以抽象符号表达特点地形图：1）具有统一的数学基础 3）几何精度高，内容具体2）按照
