测量与地图学

题型: 填空10*2 选择10*2 名解4*4 简答4*6 计算1*10 论述1*10

Chp1地图学导论

1. 地图的基本特征 ①地理信息的载体 ②数学法则的结构 ③有目的的图形概括 ④符号系统的运用

2. 地图的定义

地图是遵循相应的数学法则,将地球(也包括其他星球)上的地理信息,通过科学的概括,并运用符号系统表示在一定的载体上的图形,以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。

3. 地图的成图方法—实测、编绘

实测成图法:在现场或记录载体上,利用各种测量设备、采用不同方法进行测量作业,将成果缩小绘制在介质上的过程。

编绘成图法:根据各种制图资料,以室内作业为主制作地图。

Chp2专题地图制作概论

1. 专题地图的分类 (考法:政区图属于那类专题地图?人文地图)

2. 看图说制作地图的方法(可参考传统制图工艺方法) 例如中国人口密度图 ①审题研究文件收集数据—地理底图+专题要素(中国人口密度相应数据、实测遥感) ②设计地图的基础比例尺

设计符号(点线面)文字注记、色彩

③选择专题地图表示方法(十种) 定位图表法、点数法、统计图法 ④地图的整饰输出

传统制图工艺方法:传统制图工艺方法主要包括四大环节:编辑准备(即地图设计)-地图编绘-地图清绘-地图制印。其详细技术分解可作11步。

Chp3 专题地图制作(一)

1. 地图投影的定义:

地图投影,就是按照一定数学法则,将地球椭球面上的经纬网转换到平面上,使地面点位的地理坐标与地图上相对应的点位的平面直角坐标或平面极坐标间,建立起一一对应的函数关系。

投影完成后建立的平面坐标系统称为“大地坐标”也叫“地图坐标”。

2. 地图投影的变形: 为了制作地图,需要将地球体面这个不可展的曲面展成平面,从而不可避免地造成了破裂或重叠,为了使地物和地貌完整,须将裂开的部分予以均匀拉伸,重叠的部分予以均匀压缩。 由于进行了拉伸和压缩,地图就和地球体面的相应部分失去了相似性,在长度、面积和形状方面产生了变化,这种变化就是投影变形。

地图投影变形是不可避免的,即:没有变形的地图投影是没有的;对某一种地图投影来讲,不存在这种变形,就一定存在另一种变形。 ※长度(距离)变形、角度(形状)变形、面积变形

3. 变形椭圆——研究和阐述投影变形的手段

地球上一个无穷小的圆——微分圆(单位圆),在投影后一般地成为一个微分椭圆,然后利用变形椭圆去解释各种变形的特征。

4. 地图投影的分类—按构成分类(具体了解几何投影每个定义,知道非几何投影四类是什么)

几何投影——几何透视法() 方位投影:

以平面作为辅助投影面,使球体与平面相切或相割,将球体表面上的经纬网投影到平面上。 据球面与投影面的相对部位不同,分为正轴投影,横轴投影,斜轴投影: A.正轴方位投影,投影面与地轴相垂直; B.横轴方位投影,投影面与地轴相平行; C.斜轴方位投影,投影面与地轴斜交。

圆柱投影:

墨卡托投影——正轴 等角 切 圆柱 投影 经纬距变化规律:纬距从赤道向两极急剧扩大 特性:等角航线投影为直线 用途:制作航海图 圆锥投影:

以圆锥表面作为辅助投影面,使球体与圆锥表面相切或相割,将球体表面上的经纬网投影到圆锥表面上,然后再将圆锥表面展成平面。 A.正轴:圆锥轴与地轴重合; B.横轴:圆锥轴与地轴垂直; C.斜轴:圆锥轴与地轴斜交;

非几何投影——数学分析法(复杂投影) 伪方位投影 伪圆柱投影 伪圆锥投影 多圆锥投影

5. 地图投影的选择依据

制图区域的地理位置,形状和范围

(1)制图区域地理位置决定了所选择投影的种类。 极地——正轴方位投影

赤道附近——横轴方位投影横轴圆柱投影 中纬地区——正轴圆锥投影或斜轴方位投影 (2)制图区域形状直接制约地图投影的选择。 同是在中纬度地区,

沿纬线方向延伸的长形区域——单标准纬线正轴圆锥投影;

沿经线方向略窄,沿纬线方向略宽的长形区域 ——双标准纬线正轴圆锥投影 。 (3)制图区域形状直接制约地图投影的选择。

沿经线方向南北延伸的长形区域——多圆锥投影 圆形区域——斜轴方位投影 同是在低纬赤道附近,

沿东西方向长条形区域——正轴圆柱投影 圆形区域——横轴方位投影

(4)制图区域的大小(范围小时,无论什么投影方式都无太大变形差异;对于区域广大的地图需要慎重的选择投影。 ) ①世界地图,常用正圆柱、伪圆柱、多圆锥投影。地理书刊中采用摩尔威特投影。 ②半球地图,东西半球用等距或等积横方位投影,南、北半球用等角或等积正方位投影,水陆半球用等积斜方位投影。 ③七大洲和一些大国,非洲用等积横方位或 者等角横圆柱投影,其他用等积斜方位投影。

制图比例尺

不同比例尺地图,对精度要求不同,投影选择不同。

以我国为例,大比例地形图,量算及精确定位,选择各方面变形都较小的地图投影,如分带投影的横轴等角椭圆柱投影;中小比例尺的省区图,定位精度相对降低,选择正轴等角、等积、等距圆锥投影。

地图的内容

A. 表现的主题和内容。

1)交通图,航海图,航空图——等角投影 2) 天气、洋流、军事等用等角投影

3)自然地图和社会经济地图中的分布图,类型图,区划图——等积投影 4) 城市防空、地震台、雷达站要求与周围一定范围保持联系,用等距(方位) 投影 5)世界时区图——经线投影成直线的正轴圆柱投影 6) 教学和宣传用途用任意投影。 B. 出版方式

单幅图,系列图,地图集。

单幅图和系列图投影选择比较简单; 地图集应该尽量采用同一系统的投影,再根据个别内容的特殊要求,在变形性质方面予以适当的变化。

6. 高斯克吕格投影的性质:等角 横 切 椭圆柱 投影

用一个椭圆柱套在地球椭球外面,并与某一子午线相切(此子午线称中央子午线或中央经线) ,椭圆柱的中心轴位于椭球的赤道上(见下图),再按规定条件,将中央经线东、西各一定的经差范围内的经纬线交点投影到椭圆柱面上,并将此圆柱面展为平面,即得本投影。

7. 地图定向—子午线收敛角、磁偏角

子午线收敛角:又称坐标纵线偏角,系过某点的坐标纵线对真子午线的夹角。 以真子午线为准,坐标纵线东偏为正,西偏为负。

在高斯-克吕格投影带中,除了中央经线外,所有经线都投影成向两极收敛的弧线,因而在高斯平面直角坐标系中,除了该坐标系的纵轴(中央经线)与真子午线重合外,其它坐标纵线由于与真子午线不平行而构成一个夹角,故称之子午线收敛角。 在每个投影带内各点的子午线收敛角不一定相等,在中央经线和赤道线上各点的子午线收敛角为零,离中央经线越远或纬度越高,则子午线收敛的绝对值就越大,到极点处等于经差,在6°投影带的最大偏角为±3°。

磁偏角:系过某点的磁子午线对真子午线的夹角。 以真子午线为准,磁子午线东偏为正,西偏为负。

地球本是个大磁体,有两个磁力最强点的磁极。磁极与地极不在同一位置上,磁北极位于北纬74°,西经100°附近;磁南极位于南纬69°,东经114°附近;因此磁子午线与真子午线不重合,它们之间的夹角即为磁偏角。

由于地球磁极的位置不断地有规律地移动,磁偏角亦随地点和时间而变化,纬度越高,偏角越大。

8. 汉字的书写体,一般分为“真草隶篆”四体,或“篆隶真行草”五体。

9. 用字习惯 我们习惯用

左斜体字来表示水系内容;

用长体和耸肩体分别表示山体和山脉名称;

用扁平的字体作为地区名称。

10. 注记的位置和形状—重点:表格里面(线性的)

Chp4 专题地图的制作(二)

1. 地图符号的视觉变量 (一)形状变量

点状符号本身就体现了形状差异。

线状、面状要素的形状取决于事物本身的空间分布特征。

(二)尺寸变量:指符号在各几何维度上(长、宽、高、面积、体积等)的度量变化。 符号大小与其所表达数值的比率关系(绝对比率、相对比率、任意比率)

(三)方向变量:单个符号图形本身的方向变化。 网纹中同类纹理的方向变化。 以图幅坐标系统或图廓为参照对象;适用于线形或带状延伸的符号;圆形符号无方向变量。

(四)颜色变量:

(五)网纹变量:也称纹理或底纹,是具有一定形状和大小的点、线组合排列成的图案。

2. 三大类色彩模式

3. 视分辨力的限度

人的裸眼对外界物体的分辨力是有一定限度的,即所谓阈值。 看物体的最小视角:在正常情况下,最小视角为1′ 看到物体的最小尺寸:在正常情况下,最小尺寸如表

4. 主要的视觉差 ①垂直线与水平线长度相等时,对垂线的估计偏长。 ②平行线在受到交叉线的干扰时会被看成不平行。 ③两个大小、形状相同的图形(圆形),会由于背景不相同而显得大小不一。 ④两条等长线段,会由于某种附加修饰(加箭头、短线等)产生不等长的感觉。 ⑤圆点的尺寸看起来会比相同宽度的线划细小。 ⑥面积相等的图形,会由于其形状、方向、位置的不同而产生大小不同的感觉。 ⑦等粗的横竖线画,会显得横粗竖细(因此采用汉字竖画加粗予以调整)。 ⑧封闭的图形比带缺口的相应图形显得小。

重点:Chp5专题地图的表示方法

1. 专题要素的表示法十个(重点了解)例如成面状分布的话用什么表示法

定点符号法;线状符号法;质底法;等值线法;定位图表法;范围法;点数法;统计图法 运动线法

2. 比率符号:专题地图上一般以符号的大小来表示物体的数量指标。如果符号的大小与所表示的专题要素的数量指标有一定的比率关系,这种符号称为比率符号。

非正形符号:正形符号如正三角形、正方形和圆等,其图形大小往往只能表示同一要素的一种数量指标。如在同一幅图内,使用一种符号表示同一要素的两种指标时,可以指定几何符号的两个元素,如三角形的底和高,椭圆的长、短非正形符号。

3. 满布于制图区域现象的表示方法——质底法、等值线法、定位图表法 质底法:把全制图区域按照专题现象的某种指标划分区域或各类型的分布范围,在各界线范围内涂以颜色或填绘晕线、花纹(乃至注以注记),以显示连续而布满全制图区域的现象的质的差别(或各区域间的差别)。

范围法:用轮廓线、着色、晕线、注记、符号等整饰方法,在地图上表示某专题要素在制图区域内间断而成片的分布范围,又称区域法、面积法。如煤田、森林、棉花的分布等。 质底法与范围法的区别:

4. 等值线法的概念特点:

等值线是专题要素数值相等各点的连线,如等高线、等深线、等温线、等压线、等降水量线、等磁偏线、等震线、等重力异常线等。 等值线法可以显示地面和空间连续分布、且均匀渐变的现象,并能说明这种现象在地图上任一点的数值和强度。

等值线法的特点:

(1)用来表示连续分布于整个制图区域内的各种变化渐移的现象。

(2)每个点所具有的数量指标必须完全是同一性质的。如等高线必须根据同精度测量和化为同高程起算基准的成果,才能正确反映客观实际情况。

(3)单独一条等值线只表示数值相等各点之间的连线,不能表示某种现象的变化情况。只有组成一个系统后,才能表示现象的分布特征。

(4)等值线的间隔最好保持一定的常数,这样有利于依据等值线的疏密程度判断现象的变化程度。

(5)等值线与分层设色相配合时,各层的颜色随现象数值的变化改变其深浅、冷暖和明暗等,以表示现象的质和量的变化特征及其明显性。

(6)等值线直接加数量注记可以显示数量指标,往往无须另作图例。

(7)等值线法不但反映了现象的强度(即数量指标),有时还可反映现象的变化、几种现象的相互联系。

5. 分散分布现象的表示方法————点数法、分级统计图法、分区统计图表法

①点数法是范围法的进一步发展。单独的范围法只反映专题现象的分布范围及质量特征,难以反映数量差异。如果在范围内均匀地分布点子,借助点子的分布可表示区域的范围;用点的数量表示现象的数量特征。如果能把点子布置得与实地情况一致,这样就由范围法过渡到了点数法。

②分级统计图法,是在整个制图区域的若干个小的区划单位内(行政区划或其他区划单位),根据各分区资料统计的相对指标进行分级,并用相应色级或不同疏密的晕线,反映各区现象的集中程度或发展水平的分布差别。此法因常用色级表示,也称色级统计图法、分级设色法。 ③分区统计图表法, 把制图区域分成几个区划单位(通常以行政区为单位),按其相应的统计数据,描绘不同形式的统计图表,以表示并比较各区划单位内现象的总和及其动态,这种方法叫分区统计图表法。统计图表通常描绘在地图上各相应的分区内。


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