地图学复习大纲

1 第一章.地图学概论

地图学的定义：地图学研究地理信息的表达、处理和传输的理论和方法，以地理信息可视化为核心，探讨地图的制作技术和使用方法。

地图的定义：地图是根据一定的数学法则，将地球（或其他星体）表面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、数量和质量特征以及在时间中的发展变化。

地图的基本特征：1.由特殊的数学法则产生的可量测性（数学法包括：地图投影，地图比例尺，地图定向）

2.使用地图语言表示事物所产生的直观性（地图语言：地图符号，地图注记）

3.实施制图综合产生的一览性

地图的内容:1.数学要素（控制点，坐标网，比例尺，地图定向）

2.地理要素（普通地图七要素：独立地物，水系，交通网，土质和植被，居民地，境界线，地貌；

专题地图：地理基础要素，专题要素）

3.辅助要素（图名、图例、坡度尺、接图表、三北方向、编图信息、外图廓）

地图的分类:

普通地图：以相对平衡的程度表示地表的自然和人文现象的地图。

大比例尺：1：10万或更大；中比例尺：1：10万至1：100万；小比例尺：1：100万或更小

国家基本比例尺：1：5000，1：1万，1：2.5万，1：5万，1：10万，1：25万，1：50万，1：100万。

专题地图：根据专业的需要，突出反映一种或几种主要要素的地图，其中作为主题的要素表示得很详细，其他要素围绕主题需要，作为地理基础要素概略表示。

专题地图包括：自然地图，人文地图，其他专题地图

地图的分幅: 矩形分幅，经纬线分幅

矩形分幅:优点：1.图幅间拼接方便 2.各图幅面积相对平衡，充分利用图纸和印刷版面

3.图廓线可避免分割重要地物。

缺点：1.制图区域只能一次投影，变形较大 2.地理位置不易精确描绘。

经纬线分幅：优点：1.图幅有明确的地理范围；2.可分开多次投影，变形较小。

缺点：1.图廓为曲线时拼接不便；2.高纬度地区图幅面积缩小，不利于纸张的使用和印刷。

3.破坏重要地物的完整性。

旧的地图编号方法（图片见书本） 新的地图分幅方法（图片见书本）

求地图分幅编号的实例

示例：已知某点地理坐标为经度114°33′45″ ；纬度39°22′30 ″计算其所在1：100万， 1：25万 地形图的编号。

a = [A/4°]＋1，b =[B/6°]+31。西经范围用：b=30-[B/6°]

c=4°/△A-[ (A/4°) / △A ]， d=[ (B/6°) /△B]+1

c为地形图行号数字码； d为地形图列号数字码； A为某点纬度； B为某点经度；

[ ] 为数值取整数； ( )为整除后，商取所余经、纬度数

⊿A 表示所求比例尺地形图分幅的纬差 ⊿B表示所求比例尺地形图分幅的经差

a = [39°22′30 ″/ 4°] +1 = 10 (字符为J) b = [114°33′45″ / 6°]+31 = 50

则该点在1：100万地形图中的编号 J50

c = 4°/1°－ [3°22′30 ″/ 1°] = 1 d = [33′45″ /1°30′]+1 = 1

则该点在1：25万地形图中的编号 J50C001001

地图的成图过程：实测成图 编绘成图

第二章.地图数学基础：空间坐标系

比例尺：主比例尺：在制作地图时，将地球椭圆按一定的比率缩小而表示在平面上，该比率称为主比例尺。

局部比例尺 地图学复习大纲

2 地图定向：上北下南，左西右东

利用经线来确定南北方向，北半球图上经线向北极方向为北，向南极方向为南；利用纬线来确定东西方向，北半球图上沿纬线逆时针方向是从西向东。

三北方向：子午线方向，磁北方向，坐标纵线北方向。真方位角，磁方位角，坐标方位角。

地图投影：地图投影的实质是将地球椭球面上的经纬网按一定的数学法则转移到平面上。

投影变形：长度变形、角度变形、面积变形

投影变形的一般规律： ①任何地图都有投影变形 ②地图上存在没有变形的点或线 ③ 距没有变形的点或线愈远，投影变形越大，反之亦然 ④地图投影反映的实地面积越大，投影变形越大，反之越小

投影分类：按变形性质：等角、等积、 变形特点（变形椭圆）

按投影面的类型划分：方位投影、圆锥投影、圆柱投影

按投影面与地球椭球体的位置关系划分：正轴投影、横轴投影、斜轴投影

按投影面与地球面的相切或相割的关系划分

各种投影的经纬线和等变形线的形状？

圆锥投影的特点：纬线是同心圆弧，经线是放射状直线束，经纬线互相垂直，经纬线方向是主方向。等变形线是平行与纬线的同心圆弧，离开标准纬线越远变形越大。

该投影适合绘制中纬度沿东西方向延伸地区的地图。

方位投影的特点： 几种方位投影变形性质的图形判别

正轴投影，其纬线为以投影中心为圆心的同心圆，经线为交于投影中心的放射状直线，夹角相等。

横轴投影，赤道与中央经线为垂直的直线，其他经纬线为曲线。

斜轴投影，除中央经线为直线外，其余的经纬线均为曲线。

然后根据中央经线上经纬线间隔的变化，判别变形性质。

等角方位投影，在中央经线上，纬线间隔从投影中心向外逐渐增大；

等积方位投影，逐渐缩小；

等距方位投影，间隔相等。

如上可判断方位投影的变形性质及推断出投影的名称。

正轴圆柱投影（墨卡托投影）特点：

墨卡托投影的面积变形较大。在切圆柱投影中，赤道没有变形，随着纬度增高，变形也也就随之增大。等角航线：两点间同所有经线构成相同方位角的连线。

我国常用投影

1、高斯——克吕格投影（等角横切椭圆柱投影）：适用于（大于或等于1：50万）大、中比例尺的地形图

2、正轴等角圆锥投影：适用于小比例尺地形图（小于或等于1：100万）

3、墨卡托投影（等角正轴圆柱投影）：使用于海图制作,等角航线、大圆航线

高斯——克吕格投影的应用

我国的1∶2. 5万—1∶50万地形图均采用6°分带投影，1∶1万及更大比例尺地形图采用3°分带投影

高斯——克吕格投影的分带

6°分带法：从格林尼治零度经线起，每6°为一个投影带，全球共分60个投影带。

3°分带法：从东经1°30′算起，每3°为一个投影带，将全球划为120个投影带。

高斯——克吕格分带的好处和不足

优点:①控制变形，提高地图精度；

②减轻坐标值的计算工作量，提高工作效率。

③鉴于高斯投影的带与带之间的同一性及每个带内上下、左右的对称性，全球60个带或120个带，只需要计算各自的1/4个带各经纬线交点的坐标值，通过冠以相应的带号和坐标值变负，就可以得到全球每个投影带的经纬网坐标值。

不足: 分带投影亦带来邻带互不联系，邻带间相邻图幅不便拼接的缺陷 地图学复习大纲

3 我国高斯坐标表示法的判断

由于我国位于北半球，x值全为正值。在每个投影带中有一半y值为负值。为避免计算中因出现负值易造成的差错，规定纵坐标轴向西平移500km，以超过半个投影带的最大宽度，这样就使全部横坐标值均为正值。此时中央经线的y值不是0而是500km。

如A、B两点，横坐标的查表值分别为；yA＝245 863.7(m) yB＝一245 863.7〔m〕

纵坐标轴西移500km后，地图上的标注分别为：

yA＝245 863.7十500 000＝745 863．7(m) yB＝一245 863.7十500 000＝245 136．3（m)

XA、XB值不变。

因高斯投影带间的同一性，带内某点，只要其纬度及与中央经线的经差值相等，其坐标值在60(或120)个带内都相同，即坐标成果在各带均通用；为了加以区别，特规定在横坐标值加上500km后，于百km的位数前面冠上所在的带号,化成通用坐标。

上例中A、B两点的通用Y坐标为：yA＝20 745 863．7 (m) yB＝20 245 136．3 (m)

其他投影：伪圆锥（等面积伪圆锥投影：彭纳投影）、

伪圆柱（正弦曲线等面积伪圆柱投影：桑逊投影；椭圆经线等面积伪圆柱投影：摩尔威特投影）

伪方位 、多圆锥投影、投影的经纬线的形状

地图投影的选择1. 制图区域的地理位置、形状和范围

极地地区：方位投影；中纬度地区：圆锥投影；赤道附近：圆柱投影

2、制图比例尺 3.制图内容

4.出版方式（桌面用图，挂图，单幅地图，地图集的拼接）

5.地图用途——政区图：等面积投影；交通图：等距离投影；海图：墨卡托投影；航空 图：等距离方位投影

地图投影的辨认：1.经纬线的形状 2.经纬线长度的变化

第三章.地图语言

量表系统：按数据的不同精度程度将它们分成有序排列的四种量表，成为量表系统。

有四种类型：定名量表、顺序量表、间距量表和比率量表。

地图语言：地图符号及其系统 ，地图色彩，地图注记

地图符号的分类：——几何形状 （点线面）

——比例尺（依比例尺符号，半依比例尺符号，不依比例尺）具体实例

——地理尺度（定性符号，等级符号，定量符号）

数据源：地图资料，影像资料，统计资料，文字资料

地图数据：图形数据（矢量数据，栅格数据）； 属性数据

视觉变量 （如何表示量表系统）.（8种）：尺寸，结构，密度，颜色，位置，方向，密度，明度

视觉变量与量表系统之间的对应关系

视觉变量的图形知觉（感受）效果： 整体感和差异感、等级感、 数量感、质量感、动态感、立体感

影响符号设计的因素：地图内容、 资料特点、地图的使用要求、所需的感受水平、视觉变量、

视力及视觉感受效果、技术和成本因素、传统习惯与标准

符号设计要求：图案化、象征性、 清晰性、系统性（符号群体内部的逻辑关系）

适应性（不同读者对象）、生产可行性

掌握地图符号的设计要求，学会如何设计符号。

颜色：颜色的三要素是色相（类似色、同类色、互补色）、明度和饱和度1加色法的混合

2减色法混合色光三原色：红（R）、绿（G）、蓝（B）。色料三原色：CMY青、品红、黄

任何两种色料相混后如能产生黑色，这两种色料就互为补色。

混合的结果有哪些情况？亮度低的颜色表示的量大；

地图注记的功能：1.标注各对象 2.指示对象属性 3.表明对象间关系 4.转译