地图学原理复习资料

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第一章 引论

1、地图：地图是按照一定的数学法则，将地球（或星体）表面上的空间信息，经概括综合，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，用以传输、模拟和认识客观世界的时空信息。

2、地图的基本特征：(1)严密的数学法则；（2）特定的符号系统；（3）科学的地图概括；（4） 独

特的传输信息的通道。 3、地图的分类

①按地图内容分类：

普通地图——均衡地表示地表的自然、社会经济要素一般特征的地图；

专题地图——突出而尽可能完善、详尽地表示制图区内的一种或几种自然或社会

经济要素的地图。

② 按地图比例尺分类：

大比例尺地图：1：10万及更大； 中比例尺地图：介于10万和100万之间； 小比例尺地图：1：100万及更小。 ③按制图区分类：

按自然区划分：世界地图、大陆地图、自然区域地图；

按行政区划分：国家地图、省（市、区）地图、市图、县图；

按宇宙空间分：地球图、月球图、火星图；

④ 按用途分类：通用图（如：挂图）；

专用图（如：航海图、教学图）。

⑤ 按承载介质分：纸制地图、胶片地图、丝绸地图、磁介质地图

⑥按其他标志分

4、地形图的构成要素：

数学要素：地图投影、坐标网、 比例尺、控制点等；

地理要素：自然地理要素（地貌、水系、土质、植被）；社会经济要素（居民地、交通线、境

界线、独立地物）；

图边要素：图名、图号、图例、比例尺、接图表、图廓、分度带、坡度尺、测图方法、测图时间与单

位、等高距、必要的说明等。

5、地图的功能： （1）获取认知信息功能； （2）模拟客观世界的功能； （3）传输信息功能； （4）载负信息功能； （6）感受信息功能。

6、地图学：以空间信息表达、存储和传输为目的，探讨地图的理论实质、制图技术与使用方法的

综合性学科。

7、地图的制作方法（传统实测成图法、传统编绘成图法、遥感制图法、计算机地图制图法）按工

作流程分： （1）实测成图法（大比例尺普通地图） （2）编绘成图法（中小比例尺普通地图、专题地图） 传统实测成图法过程：

计算机地图制图法按流程分为：

①数字地图测图（注重于实测成 图）：数据采集→数据处理→ 图形编辑→图形输出

②数字地图制图（注重于编绘成图）：编辑准备→数字获取→ 数据处理→ 图形输出→地图制印

第二章 地图的数学基础

1、地图的数学基础：地图上确定地理要素的分布位置和几何精度的数学要素：坐标网、控制点、

地图投影、比例尺等。

2、大地水准面：在重力作用下，将静止的平均海水面延伸穿过大陆架连续扩展成处处与铅垂面正交

的闭合曲面。

大地体：大地水准面包围的球体。

3、大地控制的主要任务:确定地面点在地球椭球体上的位置。（这种位置包括两个方面：①在地球椭

球面上的平面位置，即经度和纬度（地理坐标系）②点到大地水准面的高度，即高程（高程系））。

地理坐标系：是指用经纬度表示球面点位的球面坐标系。

（在大地测量学中有三种描述：即天文经纬度、大地经纬度、地心经纬度。

①在大地测量中常以天文经纬度定义地理坐标。 ②在地图学中常以大地经纬度定义地理坐标。

③在地理学研究及地图学的小 比 例尺制图中，通常将椭球体当成正球体看，采用地心经 纬度。）

4、我国的大地坐标系统：1954年北京 坐标系、1980年国家大地坐标系、新北京54坐标系 5、地图比例尺：图上长度与地面相应水平长度之比，即1/M=d/D. 6、地图比例尺的作用：

（1）决定着地图图形的大小； （2）反映地图的量测精度； （3）决定 着地图内容的详细程度

7、比例尺精度：相当于图上0.1mm的 地面水平长度。

8.地图投影：在地球椭球面和平面之 间建立点与点之间函数关系的数学方法。

地图投影的方法：（1）几何透视法；（2）数学解析法。

9.地图投影变形：是指球面转换成平面后，地图上所产生的长度、角度、面积误差。

10、地图投影的分类：

11、正轴方位、正轴圆柱、正轴圆锥投影经纬线网特点、变形分布规律和应用：

12、世界地图常用投影

（1）墨卡托投影：属于正轴等角切圆柱投影。

特点：面积变形最大，等角航线表现为直线。（等角航线不是地球上两点间最短距

离，地球上两点间最短航线为大圆航线。）

应用：墨卡托投影的等角性质把等角航线（与经线成角相等的航线）表现为直线的

特 征，使其在航海地图中得到广泛应用。可用来编制赤道附近国家及一些区域的地图。

(2)等差分纬线多圆锥投影（我国常用）.

13、半球地图常用投影 （东西半球常用横轴，南北半球用正轴，其他用斜轴；南海诸岛

作为辅图时用正轴圆锥投影）(1)横轴等积方位投影（2）横轴等角方位投影（3）正轴等距方位投影

14、高斯——克吕格投影(一种横轴等角切椭圆柱投影)：

我国地形图常用投影： 1:100 万地形图采用等角圆锥投影， 其余采用高斯—克吕格投影。

高斯—克吕格投影投影特点： （1）等角投影

（2）中央经线不变

（3）其余经线长度比都大于1，变形为正； （4）距中央经线越远变形越大

（5）最大变形在边缘经线与赤道焦点上，但变形极小 （6）同一经线上，纬度越低，变形越大

投影分带好处：控制变形，提高精 度，减少坐标计算工作量，提高效率 高斯—克吕格投影中一般采用 6°分带投影的是1:25万—— 1：50 万；采用

3°分带投影的是 1：1 万及更大。

3°分带法规定：从东经 1°30′起算，每 3°为一带，全球共分 120 带。（13

分60个投影带，我国位于东经 72°-136°之间，共包括 11 个投影带（13-23 带）

第三章 地图语言：地图符号系统

1、地图符号的概念： 狭义的概念：在地图上表示制图对象空间分布、数量、质量等

特征的标志、信息载体，包括线划符号、色彩和注记。

2、视觉变量的六元素：位置、形状、尺寸、色彩、网纹、方向

3、地图符号设计的基本原则：

（1）形状要图案化 （2）种类要简化

（3）符号要有对比协调性 （4）符号要有逻辑系统性 （5）图形色彩要有象征性 （6）总体要有艺术性 （7）适应性

4、色彩三要素：色相、亮度、纯度

第四章 地图清晰性：地图概括

1、地图概括：也称制图综合，根据地图的用途、比例尺和区域特点对地图内容进行选择和化简、概

括和综合的过程。

2、 地图概括的实质： 解决广阔制图区域内繁多的地理事物与有限地图图幅面积之间的矛盾。 3、地图概括的任务：研究从原始图稿或数据到编制成各种新地图时所采用的概括原则和方法，以实

现从原始图稿到新编地图内容的转换。

4.地图概括的影响因素：（1）地图的用途和主题（主导因素） （2）地图比例尺（决定数量特征）

（3）制图区域的特点（保证制图区域的基本特征和典型特点不消失） （4）制图资料 （5）符号样式及大小 （6）制图者

5、地图概括的方法步骤：分类→简化→夸张→归纳→ 符号化

6、地图概括原理：根据地图用途、比例尺和区域地理特征，由制图者来压缩地图图面的负载量。

（方法：数学模式法、内容选取法、形状化简法、数量特征和质量特征的概括法。）

（1）数学模式法：

①图解计算模式：一般用于居民 点数量指标选取；

②方根模式：大比例尺缩编小比例尺； ③等比数列模式：河流选取； （2）内容选取法：

①资格法：确定选取条件（数量标志：长度、面积、产值等；质量标志：等级、品种、性质

等。）

（优点：标准明确、简单易行；

缺点:片面性（用临界标准改正）；同一资格无法预计选取后的地图容量(用定额标准改正)）

②定额法：确定选取指标 （优点：预计地图容量

缺点：无法保证在不同地区保留 相同质量指标（用临界指标，调整不同区域选取标准，以及相邻区域分布密度的过渡））

*内容选取法选取顺序： ①从整体到局部

②从主要到次要（类别） ③从高级到低级（级别） ④从大到小（面积）

*地图内容选取的一般要求：

①选取的地图内容能够反映制图对象实际分布的密度对比关系； ②选取的地图内容能够反映制③保留具有重要意义的制图对象。

（3）形状化简法：删除、夸大、移位、合并、分割。 （4）数量和质量特征的概括法：

数量特征概括常以扩大级差的方法 来缩减制图对象的分级的数量。

质量概括的方法：用概括的分类代替详细的分类，以整体的概念代替局部的概念，以减少制图对象的质 量差别。

第五章 普通地图

1、普通地图的定义: 均衡表示地表自然、社会经济要素一般特征的地图。（按比例尺内容和概括程度分为地形图和地理图）

2、普通地图的特征:完备、均衡性；可量测性和概括性；制图规范的一致性；系统性；权威性；应用的广泛性

3、普通地图的自然地理要素：水系（包括海洋和陆地水系）、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。 4.地貌的表示方法：写景法、晕渲法、等高线法、分层设色法

（1）写景法：运用透视原理，以绘画写景形式表示地貌起伏及其相对位置的方法

（2）晕渲法：假定光源照射地表产生阴影，利用墨色浓淡或彩色深浅显示坡面明暗变化，以表达地貌的起伏、分布和类型特征的方法（优缺点：直观生动、立体感强但不能量测） （3）等高线法：利用等高线来表示地面的高低起伏以及形态特征的方法。 ①等高线分为：首曲线、计曲线、间曲线、助曲线。 ②等高线特征：

*地貌是由山顶、凹地、山脊、山谷、鞍部和坡面等基本形态组合而成。

（4）分层设色法：在地图上等高线间普染不同深浅的诸种颜色来表示地貌高低起伏的方法。（设色原则：越高越暗）

5、地形图查询 ：

（1）1991 年前地形图的分幅编号

（2）1991 年实施的国家地形图分幅编号

3、地形图查询 1) 地形图编号查询

第六章 专题地图

1、专题地图：突出而尽可能完善、详尽地表示制图区内一种或几种自然或 社会经济要素的地图。

2、专题地图的基本特征：地图内容广泛性、地图内容主题化、主题要素特殊化、地图功能多元化、表达形式多样化、表示内容前瞻化。

3、专题地图的构成要素： 由主题要素和底图要素两个层面构成。

主题要素是专题地图重点和突出表达的内容，使图面的主体。主题要素表示的优劣决定了专题地图的科学性。

底图要素是制作专题地图的地理基础，即主题要素是根据底图要素而编制在底图上的。（底图要素包括经纬网、方里网、水系、地势、居民地、交通线、境界线、植被、重要的独立地物等）（普通地图是编制专题地图的基础，即普通地图常作为专题地图的底图。）

4、专题要素的特征

5、点状要素的表示方法：定点符号法。（符号的形状和颜色表示质量的差别， 大小表示数量的差别， 结构符号表示内部组成， 位置表示空间分布，定位扩展符号表示发展动态。）

6、线状要素的表示方法：线状符号法（颜色和图形表示线状要素的质量特征；粗细表示等级差异；长短表示数量）

7、面状要素的表示方法：