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1、第一部分 专业基础知识1地图制图一、地图的基本知识1、掌握地图的定义和基本特性地图：是遵循一定的数学法则，将客体（一般指地球，也涉及其它星体）上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表达在一定载体上的图形，以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。基本特性概括为四个方面：数学法则、地图概括、符号系统、地理信息载体。 （1）地图必须遵循一定的数学法则比例尺、地图投影、各种坐标系统成了地图的数学法则。（2）地图必须通过科学概括缩小了的地图不也许容纳地面所有的现象，地图上所表达的是在大量的地理信息中，选取某些缩小的、需要的信息加以解决，并通过人们的思维与加工，形成地图。这种通过度
2、类、简化、夸张和符号化，从地理信息形成地图信息的过程就是地图概括。（3）地图具有完整的符号系统准确的表达自然与社会经济现象，把制图对象的地理位置及范围、质量及数量特性、时空分布规律与互相关系用十分概括与抽象的符号加以表达。（4）地图是地理信息的载体2、掌握地图的基本功能地图的功能从总体上可以归纳为如下几个方面：（1）结识功能地图作为表达空间现象的一种重要的图形形式，它的结识功能可以体现在许多方面：l 可以组成整体、全局的概念，就是确立地理信息明确的空间位置；l 获得物体所具有的定性和定量的特性；l 建立地物与地物或现象与现象之间的空间关系；l 建立对的的空间图像。（2）模拟功能模型与它所表达的
3、对象具有相似性，模型可以有物质模型和概念模型之分。把地图当作是地面客观存在物质模型是比较容易理解的，由于地图，特别是表达各种基本地理要素的普通地图，可以直观地感受到是制图区域的一种实体模型；地图所具有的概念模型的特性，使它特别在表达各种专题现象的分布规律、时空差异和变化特性时，是任何文字和语言描述所无法比拟的，因此把专题地图作为概念模型的一种实例。（3）信息的载负和传递功能地图能容纳和贮存的信息量是十分巨大的，是空间信息的抱负载体。地图信息有直接信息（第一信息）和间接信息（第二信息）两部分组成：直接信息是地图上用图形符号直接表达的地理信息如道路、河流网和居民点等；间接信息是通过度析编译而获得有
4、关现象或物体规律的信息，如通过对等高线的量测、剖面图的绘制获得有关坡度、通视限度的数据。3、掌握地图的分类（1）按地图的图型分类普通地图是表达自然地理和社会经济一般特性的地图，它并不偏重说明某个要素；专题地图是着重表达一种或几种主题要素及它们之间互相关系的地图。（2）按比例尺分类可将地图分为大、中、小三类：大于1：10万（涉及1：10万）比例尺的地图称为大比例尺地图；小于1：10万而大于1：100万比例尺的地图称为中比例尺地图；小于1：100万（涉及1：100万）比例尺地图称为小比例尺地图。（3）按区域分类按区域范围从总体到局部，从大到小进行分类。l 星球图，地球图l 世界图、大洲图、大洋图、
5、半球图l 国家图以及下属的一级行政区、二级行政区以及更小的行政区地图l 局部区域图：如海域图、海湾图、流域图（4）按地图的视觉化状况分类可有实地图和虚地图。实地图是空间数据可视化的地图，涉及纸介质（以及各种织物、聚酯薄膜等介质）地图和屏幕地图；虚地图是指存储于人脑或电脑中的地图，前者即心象地图，后者即数字地图（5）按地图的瞬间状态分类可有动态地图和静态地图（6）按地图的维数分类可有平面地图（二维地图）和立体地图（三维地图）。平面地图是常见的地图类型。立体地图是运用立体视差原理制作而形成的立体视觉。（7）按其它指标分类l 按用途 可分为国民经济与管理地图，教育与科学技术地图，文化地图等l 按语言
6、种类 可分为汉语地图，各种少数民族语言地图，外文地图l 按出版和使用方式 可分为桌图、挂图、折叠图、屏幕地图、地图集l 按感受方式 可分为线划地图、数字地图、影像地图、缩微地图、荧光地图、触觉地图、多媒体声像地图等l 按历史年代 可分为古地图、历史地图、近代地图、现代地图二、熟悉地图的地理要素内容地图的载体有不同的介质，最常见的是纸和屏幕，它们具有共同的构成要素：图形要素、数学要素、辅助要素和补充说明（1）图形要素是地图所表达内容的主体，把自然、社会经济现象中需要表达为地图内容的数量、质量、空间、时间状况，运用各类地图符号表达出来而形成图形要素。地图上的各种注记也属于符号系统，它们都是图形要素
7、的组成部分。（2）数学要素重要涉及地图投影、坐标系统（地理坐标系和平面直角坐标系）、比例尺和控制点等。（3）辅助要素说明地图编制状况及为方便地图应用所必须提供的内容，它们大部分被安顿在重要图形的外侧。辅助要素涉及：图名、图例、地图编号，编制和出版本图的单位、时间，重要编图过程及参数。（4）补充说明以地图、记录图表、剖面图、照片、文字等形式，对重要图件在内容和形式上的补充。三、地图符号1、了解基本图形变量视觉变量是构成图形的基本要素，它涉及：形状、尺寸、方向、颜色、网纹五个方面。在细分时，颜色的三个特性可以理解为独立的视觉变量，而网纹中的三种组合，也分别具有视觉变量的特性。1形状变量 是视觉上可
8、以区别开来的几何单体。对于点状符号来说，符号自身就体现了形状的变量。形状变量在线状符号中是一个个形状变量的连续，在面状符号中是一排排形状的连续，而不是整线段或整个面积同属一个形状变量。2尺寸变形 是组成不同形状的符号在量度上的变量。衡量尺寸变量要从几何面的直径、长、宽、高和多边形的面积作比较。3方向变量 合用于长形或线状的符号。所谓方向变化是对图幅的坐标系而言，在整幅图中必须和地理坐标的经线或直角坐标线成同一的交角才不致混乱。4颜色变量 是最活跃的一种视觉变量。颜色涉及颜色和非颜色，颜色具有色相、亮度、彩度三种特性，而非颜色却只有亮度特性。颜色的三种特性对制图来说各有作用，因而也可以各自成为一
9、种视觉变量。5网纹变量 指在一个符号或面积内部对线条或图形记号的反复交替使用。网纹有许多种，可归纳为线划网纹、点状网纹和混合网纹。就网纹的组合来说，重要表现在方向、纹理和排列上，并且以整体特性被感受。网纹的纹理变量由间距相等的点或平行线段组成，线段可以是虚线、实线或波纹线。点状纹理也称晕点，线状纹理也称晕线。网纹的排列变量由规则或不规则、抽象或象形的形状所组成。2、掌握地图符号分类 （一）按符号的视点位置分类这种分类可分为侧视符号与正视符号。侧视符号，符号图形就象从侧面观测到的物体形象同样，是一种近似于物体侧面轮廓的图形，如宝塔等。正视符号，符号图形以正射投影为基础，相称于从高空垂直向下俯视地
10、物所看到的形象，是一种平面轮廓图形。（二）按地图符号的定位情况分类这种分类可分为定位符号、说明符号和注记符号三种。定位符号是指在图面上有拟定位置，不能随意移动的符号（除编图需要移动者外）。地图上的符号大部分都属于这一类，如河流、居民地、境界等。这些符号都可以通过图上量测，拟定其在地面上的位置。说明符号是一种附加在定位符号旁，为了说明定位符号所表达的地物的数量特性和质量特性的符号，如说明森林树种的符号，说明果园果树种类的符号等。它们在图面上没有定位意义。注记符号是一种配合其他符号说明物体或现象的名称或数量及质量特性的。由于各种注记的性质不同，又分为名称注记和说明注记两种。名称注记是对现象的专有名
11、称的注记，如北京市、长春市、长江等；说明注记则是说明现象的数量与质量特性的，如“废墟”、“咸”、“松”、“1000”等。注记还可分为文字注记与数字注记两种。地图上的注记可以认为是半固定的，它依附于被说明现象的符号，配置在一定范围内。（三）按符号和地图的比例关系分类这种分类可分为依比例符号、不依比例符号和半依比例符号。1依比例符号实地面积较大的物体，按比例尺缩小后，仍能显示其外部轮廓，如大的居民地、森林、大的湖泊等，其水平投影的轮廓界线可以用实线或虚线按实际位置表达出来（现象界线明显的用实线，不明显的用虚线）。该现象的数量、质量、意义等特性，则采用在轮廓线内加绘说明符号表达（说明符号不表达物体的
12、位置，只表达物体的性质、数量、意义）。对于依比例符号表达的地物，可以量测其长度、宽度和面积，了解它的性质、意义、形状和分布状况。2不依比例符号地面上一些面积较小，但又有重要意义的物体，按地图比例尺缩小无法显示时，则采用规定的符号表达，这类符号称不依比例符号。如一些独立地物符号，烟囱、独立坟、窑等皆是。不依比例符号不能表达物体的形状和大小，而可以表达物体的位置。用不依比例符号表达物体位置时，有下列几种情况：(1)符号图形中有一个点的，该点为实际地物的中心位置，如窑洞符号；(2)符号为几何图形，以图形的中心代表地物的中心位置，如水准点符号；(3)符号的底部宽敞的，以底部中心表达地物的中心位置，如古
13、塔、气象台站、烟囱等；(4)符号的底部为直角形的，以直角的顶点表达地物的中心位置，如突出树等；(5)符号是由几种图形组合的，则以下方图形的中心代表地物的中心位置，如石油井、变电所等；(6)其他符号，如桥梁、拦水坝、矿井等，以符号的中心表达地物的中心位置。3半依比例符号地面上的狭长或带状物体，在地图上长度依比例尺表达，而宽度不依比例尺表达的符号，叫半依比例符号。如铁路、公路、堤、各种管线等。这类符号能准确地表达物体的位置（符号的主线与实地位置一致）和长度，但不能表达其宽度。（四）按符号所代表的地面物体或现象的分布状况分类这种分类可分为面状符号、点状符号和线状符号。面状符号是一种能按地图比例尺表达
14、出面积的、说明地物性质与数量的符号。通常这个地物的面积轮廓能按真形表达出来，在其中填绘说明符号以说明它的性质和数量。采用这种方法能保证直接获得地物位置、轮廓、长度和面积的概念。点状符号是一种表达不能依地图比例尺表达的小面积地物（如油库、气象站等）和点状地物（如控制点等）所采用的符号（具有定位点的个体图形符号）。一般这些符号的几何中心与地物实际位置一致）。线状符号是一种表达线状延伸分布的地物，如河流、道路等的符号。这些符号可以保持地物线状延伸的相似性，对其宽度往往都夸大表达。3、熟悉地图符号设计的方法地图重要是通过图形符号来传递信息的。因此，地图符号的设计质量将直接影响地图信息的传递效果。设计地
15、图符号，除优先考虑地图内容各要素的分类、分级的规定外，还应着重顾及构成地图符号的6个图形变量，即：形状、尺寸、方向、亮度、密度和色彩，如图6-1所示。其中，尤以图形的形状、尺寸和色彩最为重要，被传统的地图符号理论称之为地图符号的三个基本要素。下面分别从这三个方面讨论地图符号设计的基本内容，同样，它们也是制作符号库的设计原理。1、 符号的形状 从图形角度出发，应使设计的符号图案化和系统化，并充足考虑到制图工艺和屏幕可视化的技术规定。 所谓符号图案化，就是要使设计的符号图形，或类似于物体自身的实际形态，或具有象征会意的作用，以便使读图者看到符号就能联想出被描绘的物体或现象。符号图案化的过程，是一个概括抽象和艺术美化的过程。在此过程中，要舍去复杂的物体图形中的细部，突出其重要特性，然后运用艺术的手法，设计出规则、美观的符号图形。图案化的符号图形应具有形象、简朴、明显和便于准拟定位等特点。 设计地图符号图形，应避免孤立、片面地进行单个符号设计，而应顾及彼此之间的联系并考虑到符号图形与符号含义内在的、有机的联系。也就是说，应使地图内容的分类与分级、主次和大小的变化也相应地反映为符号图形上的变化。2、符号的尺寸 设计符号尺寸时，必须注意
