地质制复习重点.docx
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地质制复习重点
MapGIS复习重点
1、地图特征及概念
（1）地图所具有的基本特征，可以概括为以下四个方面：
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②地图必须经过科学概括
③地图具有完整的符号系统④地图是地理信息的载体
（2）地图：
是按照一定的数学法则，运用符号系统，经概括综合，将地球表面上的空间信息，以图形或数字的形式，缩小表达在一定载体上的图形模型，用以传输，模拟和感知客观世界的时空信息。
2、地球体
（1）自然表面：
地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。
（2）物理表面：
大地水准面。
（3）数学表面：
地球椭球体，简称椭球体。
3、大地水准面的概念及意义
（1）概念：
当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向（铅垂线）成正交，这个面叫水准面。
在众多的水准面中，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。
它实际是一个起伏不平的重力等位面——地球物理表面。
它所包围的形体称为大地体。
（2）大地水准面的意义：
①地球形体的一级逼近：
对地球形状的很好近似，其面上高出与面下缺少的相当。
②起伏波动在制图学中可忽略：
对大地测量和地球物理学有研究价值，但在制图业务中，均把地球当作正球体。
③海拔高程的起算面：
可使用仪器测得海拔高程——某点到大地水准面的垂直高度，也叫绝对高程，简称高程。
4、大地原点：
国家水平控制网中推算大地坐标的起算点，通常该点为大地水准面与参考椭球面上的重合点或者误差最小。
自1980年开始采用GRS1975（国际大地测量与地球物理学联合会IUGG1975推荐）新参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地原点。
中国1952年前采用海福特（Hayford）椭球体；
1953—1980年采用克拉索夫斯基椭球体（坐标原点是前苏联玻尔可夫天文台）
△注意：
大地水准面与大地原点的区别！
大地原点——平面坐标的起算点大地水准面——海拔高程的起算面
5、椭球体：
在测量和制图球中用旋转椭球体来代替大地球体，这个旋转椭球体通常称为地球椭球体，简称椭球体。
它是一个规则的数学表面，所以人们视其为地球体的数学表面，也是对地球形体的二级逼近，用于测量计算的基准面。
△决定地球椭球体形状和大小的参数（形状三要素）：
长轴a（赤道半径）、短轴b（极半径）和椭球的扁率f
6、地理坐标系：
用经纬度表示地面点位的球面坐标。
⑴天文经纬度⑵大地经纬度⑶地心经纬度
天文经纬度：
表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。
7、我国常用大地坐标系：
（1）1954年北京坐标系（参心坐标系）
（2）1980年国家大地坐标系（参心坐标系）
（3）新54年北京坐标系（参心坐标系）
（4）2000年国家大地坐标系（地心坐标系）
8、中国的大地控制网：
由平面控制网和高程控制网组成。
由精确测定平面位置和高程的典型的具有控制意义的点组成，它是测制地图的
基础。
（1）平面控制网:
平面控制网采用平面控制测量确定控制点的平面位置，即大地经度（L）大地纬
度（B）。
其主要方法是三角测量和导线测量。
目前提供使用的国家平面控制网含三角点、导线点共154348个，构成1954北
京坐标系统、1980西安坐标系两套系统。
（2）高程控制网:
由精确测定了高程的地面点所组成的控制网，是测定其它地面点高程的基础。
建立高程控制网的目的是为了精确求算绝对高程，即高程。
中国高程起算面是黄海平均海水面，是根据验潮站确定的多年平均海水面确定
的。
我国采用的高程系有两种：
1956年黄海高程系和1985年国家高程基准。
9、地图投影：
地球表面是不可展开的曲面，而地图必须是一个平面，因此将地球表面展开成地图平面必然会产生裂隙或褶皱，必须采用一定的数学方法将曲面展开成平面，而使其变形较小，这种数学方法，称为地图投影。
10、地图投影的实质：
就是建立地球椭球表面上的点与地图平面上的点之间的对应关系。
用数学公式表示：
式中：
x、y表示某点的平面坐标；λ、ψ表示某点的地理坐标。
地图投影的变形,通常可以分为长度、面积、和角度三种变形，其中，长度变形是其他变形的基础。
分清圆锥投影与圆柱投影
圆锥投影：
投影中纬线为同心圆圆弧，经线为圆的半径。
圆柱投影：
投影中纬线为一组平行直线，经线为垂直于纬线的另一组平行线。
11、我国的各种地理信息系统中采用了与我国基本比例尺地形图一致的地图投影系统，即：
（1）大于等于1∶50万的地形图，采用高斯—克吕格投影；
（2）小于1∶50万地形图采用正轴等角割圆锥投影（又称兰伯特投影）
高斯-克吕格投影是一种等角横切椭圆柱投影。
我们把地球看成是地球椭球体，假想，用一个椭圆筒横套在其上，使筒与地球椭球体的某一经线相切，椭圆筒与地球椭球体的某一经线相切，椭圆筒的中心轴位于赤道上，按等角条件将地球表面投影到椭圆筒上，然后将椭圆筒展开成平面，这就是高斯投影。
12、高斯投影变形分析及投影带划分
高斯投影没有角度变形，面积变形是通过长度变形来表达的。
其长度变形的规律是：
（1）中央经线上没有长度变形，即u=1；
（2）在同一条纬线上，离中央经线越远变形越大；
（3）在同一条经线上，纬度越低，变形越大
13、分带规定
我国规定——中国国家基本比例尺地形图采用高斯-克吕格投影：
（1）1∶2.5万—1∶50万地形图均采用经差6°高斯-克吕格分带投影
（2）大于等于1∶1万地形图采用经差3°高斯-克吕格分带投影
6°分带法：
从格林威治零度经线起，自东半球向西半球，每经差6°分为一
个投影带，分别用1、2、3、4……60予以标记。
东半球各投影带的中央经线位置为：
L0=（6n-3）°
西半球各投影带中央经线位置为：
L0=（6n-3）°-360°（百万分幅从180度）
3°分带法：
从东径1°30′算起，自东半球向西半球每3°为一带，将全球划分为120个投影带。
其中央经线的位置分别为3°、6°、9°……，180°，西经177°，……3°，0°。
这样分带的目的在于使6°带的中央经线均为3°带的中央经线。
（L=3N）
14、高斯投影平面直角网，以投影带的中央经线投影后的直线为X轴，赤道投影后的直线为Y轴，其交点为原点，构成每个投影带单独的坐标系。
△注意：
高斯直角坐标系与数学中的笛卡尔坐标系不同！
▲为了保证Y值为正值，将各带的坐标纵轴西移500公里，即将所有Y值都加500公里。
15、分幅编号的目的：
我国幅员辽阔，各种地图数量极大。
为了便于管理，防止重、漏，地形图必须按适当的面积、大小划分图幅，并进行统一的编号，使每个图幅都有一个固定的区域和号码。
这项工作称为地图的分幅编号。
地形图分幅与编号：
就是以经纬线（或坐标格网线）按规定的方法，将地球表面划分成整齐的、大小一致的、一系列（矩形或正方形）的图块，每一图块叫做一个图幅，并给以统一的编号。
16、新编号方法
1991年颁布的《国家基本比例尺地形图分幅和编号国家标准》：
（1）以1：
100万地形图为基础;
（2）不同比例尺按经、纬差划分图幅;
（3）以行列式方法进行编号。
17、1：
100万地图的分幅编号
（1）分幅：
经差6、纬差4
（2）编号：
采用行列式编号法
①行号：
从赤道（0纬线）起，向两极纬差每4为一行，至南、北纬88各为22行，并依次以A、B、C、……V表示其相应的行号；
②列号：
从180经线起，自西向东，经差每6为一列，全球分为60列，依次以1、2、3、4、5、……60表示。
（3）图号采用“行号—列号”的形式，eg.北京为J-50
（4）1：
100万分幅编号应注意问题
①在北、南半球的图号前应分别加上N或S以示区别，如NJ—50。
由于我国领土全部在北半球，故图号前的N省略。
②列号是从180经线自西向东计算的。
东经0—6是高斯—克吕格投影的第1带，是1：
100万图分幅编号的第31列，带号与列号相差30。
即：
列号＝带号±30（高斯投影与100万分幅行列的关系）
东经取正，西经取负。
18、新的分幅与编号特点
（1）分幅以1:
100万地形图为基础，经纬差亦没有变，但划分方法却不同，即全部由1:
100万地形图逐次加密划分而成；
（2）编号仍以1:
100万地形图编号为基础，由相应比例尺的行列代码所构成，并增加了比例尺代码。
（3）所有1:
5000－1:
50万地形图的图号均由五个元素10位码组成，编码长度相同，便于计算机管理。
（代码要记得）
19、新编号原则
J50B002001
1：
50万—1：
5000地形图图号构成
比例尺
经差
纬差
计算纬差
计算经差
1：
100万
6
4
1×4＝4
纬差×1.5
1：
50万
3
2
0.5×4＝2
纬差×1.5
1：
25万
130
1
0.25×4＝1
纬差×1.5
1：
10万
30
20
10×2＝20
纬差×1.5
1：
5万
15
10
5×2＝10
纬差×1.5
1：
2.5万
730
5
2.5×2＝5
纬差×1.5
1：
1万
345
230
1×2.5＝230
纬差×1.5
1：
5千
152.5
115
0.5×2.5＝115
纬差×1.5
根据比例尺计算图幅经差、纬差
△注意单位换算：
[]表示分数值取整（）商取余（例题见课件）
20、地质图：
是将沉积岩层、火成岩体、地质构造等的形成时代和相关等各种地质体、地质现象，用一定图例表示在某种比例尺地形图上的一种图件。
是表示地壳表层岩相、岩性、地层年代、地质构造、岩浆活动、矿产分布等内容的专题地图。
21、地质图的表示内容：
地质图的内容主要是表示按年代（或成因类型）区分的各种基岩、松散堆积
物，在地表露头的轮廓及岩石的岩性、岩相。
地质年代单位：
按照生物演化阶段及地质事件等特征划分的地质时间单位。
包括：
宙、代、纪、世、期、时。
年代地层单位：
是指在相应的地质年代时间间隔内形成的岩石体，其顶底界线都是以等时面为界，其范围应是基本连续沉积岩层中两个指定标志点间的地层段落。
包括：
宇、界、系、统、阶、时间带。
22、地质图的表示方法
（1）地质图符号的分类：
可以归结为点、线、面3种基本类型。
（2）地质图的核心表示方法：
质别底色法，其特点就是对同一年代基岩露头的区域（对岩浆岩是指同一成因的岩类成分）填充以特定的颜色，并标以不同地层的索引代号。
岩浆岩按不同的岩性，用不同的希腊字母和不同的颜色表示。
（根据国标给色）
23、图层：
用户按照一定的需要或标准把某些相关的物体组合在一起，我们称之为图层。
如地图中水系构成一个图层，铁路构成一个图层等。
点元：
点元是点图元的简称，有时也简称点，所谓点元是指由一个控制点决定其位置的有确定形状的图形单元。
它包括字、字符串、子图、圆、弧、直线段等几种类型。
弧段：
弧段是一系列有规则的、顺序的点的集合，用它们可以构成区域的轮廓线。
它与曲线是两个不同的概念，前者属于面元，后者属于线元。
区/区域：
区/区域是由同一方向或首尾相连的弧段组成的封闭图形。
24、MAPGIS主要文件类型
WT：
点文件WL：
线文件WP：
区文件
MPJ：
工程文件MPB：
拼版文件CLN:
工程图例文件
DET：
高程数据明码文件（ASCII码）JPEG:
Photoshop光栅文件
TIN：
三角剖分文件（二进制）GRD：
规则网数据文件（二进制）
WAT：
明码格式点文件WAL：
明码格式线文件
WAP：
明码格式区文件CLP：
裁剪工程文件
PNT：
误差校正控制点文件RBM：
内部栅格数据文件
TIF：
扫描光栅文件NVI：
分色光栅文件
DIC：
层名字典文件DXF：
AutoCAD文件
VCT：
矢量字库文件LIB：
系统库文件
25、工程：
对一系列的点、线、面文件进行管理的描述性文件。
其主要记录了各个文件的信息，如存放地、可编辑性等。
26、软件安装完毕，首先进行系统参数设置
27、常用键的功能：
F4键-----高程递加F5键-----放大屏幕F6键-----移动屏幕
F7键-----缩小屏幕F8键-----线上加点F9键-----线上退点
F11键----改线方向F12键或“Shift+左键”——抓点
28、上下标的输入
29、分数的输入
30、阵列复制
输入时注意X、Y值的正负，X：
右正左负，Y：
上正下负。
eg.右上角（X为正、Y为负）
31、单线河
X﹤=0，表示无限延伸，从高到低，由粗到细。
32、还原显示的功能
不整合面，还原显示后才可见“---”
33、线编辑:
正确矢量化每一条线是建立良好拓朴关系的基础。
（1）设置线的参数：
主要是图层、线宽或颜色等；
（2）遇结点必须断开；线与线之间的结点要用shfit键、F12键抓点；由单个地质界线封闭的地质体首尾点之间要用Ctrl+右键封闭。
（3）每矢量一条地质界线均适当超出内图框；最后用标准图框内图框裁剪掉多余部分）。
（4）矢量化过程中，特别注意新老地层的接触关系，为了尽量避免出现压盖错误，提供矢量化参考顺序：
地质部分：
水体→断层→脉岩→第四系地层→侵入岩→火山岩→非正式地层→其它地层。
注：
其它图层不存在重复利用图形要素，可随意确定矢量化顺序。
整饰部分：
可随意确定矢量化顺序。
（5）以水体边缘做为地质体某一界线时，一定要与其相邻的地质界线建立结点关系。
△工程—矢量化后的影像裁剪—光栅
34、图形裁剪分类：
按裁剪对象不同分为以下两类：
（1）工程裁剪（矢量化图幅）
（2）区文件影像裁剪（影像）--光栅文件
△无论是MAPGIS图形工程裁剪还是MSI影像裁剪,都要编辑裁剪框,把裁剪框造成一个区,保存区文件.（区文件）
△图形裁剪中的裁剪框是一个线文件或面文件，也可以通过键盘输入坐标来生成。
注意：
裁剪文件一定要备份！
35、图形控制点：
是指能代表图形某块位置坐标的变形情况，其实际值和理论值都已知或可求得的点。
如经纬网点、方里网交点等。
36、工程裁剪与影像裁剪的区别是什么？
各有什么用途？
它们的裁剪框各是什么文件？
（作业）
37、误差校正与镶嵌配准的区别是什么？
各有什么用途？
（作业）
38、投影变换：
是将当前地图投影坐标转换为另一种投影坐标。
投影变换类型包括：
（注意以下几点不是在误差校正下完成）
（1）不同坐标系图形之间的投影转换；
（2）不同投影系图形之间的投影转换；
（3）不同比例尺图形之间的投影转换
关键:
投影变换中的坐标都是对应投影的大地坐标,即标准图框生成时左下角没有平移为原点的坐标。
39、为什么要进行投影变换？
投影变换有什么作用？
地质工作是一个多兵种（地、物、化、遥）、多单位、多期次作战的工作，不同单位、不同时期根据项目任务的不同，所成的地质图比例尺、坐标系又是各不相同的。
如何充分利用前人资料，将不同比例尺、坐标系的地质图变换成满足项目任务的同一比例尺的地质图？
投影变换是非常必要的。
▲任何要进行投影变换的图形，首先必须是在国际分幅的标准位置上！
▲在投影变换下生成标准图框
40、制图步骤
1、图像预处理
扫描后的图片格式文件在PHOTOSHOP软件下：
点击“文件”—“打开”—选择左侧工具栏“抓手工具”——“实际像素”——移动图像，使任一水平方里网处于窗口中央——点击左侧工具栏“吸管工具”右键——选择“度量工具”（尺子）——点击最上面菜单栏“图像”——“旋转画布”——“任意角度”——弹出一对话框——点击“好”，图像即自动旋转水平，——点击“文件”——“保存”即可。
2、系统设置
双击运行mapgis狗——双击mapgis软件——单击MAPGIS主菜单中的“系统设置”按钮，完成系统参数的设置（工作目录、字库目录、系统库目录）。
3、生成标准图框
打开“实用服务”——“投影变换”模块，根据图像地质图文件的比例尺点击“系列标准图框”中相应的比例尺—设置投影参数及文件名，单击“确定”——根据需要选择“图框参数选择”。
前两项（将左下角平移为原点、旋转图框底边水平）不打对勾。
4、镶嵌配准
（1）启动MAPGIS主程序——“图像处理”——“图像分析模块”，在“文件”菜单下选择“数据输入”弹出对话框中——“转换数据类型”，选择图片格式（原图是JPG就选JPG，是TIFF就选TIFF）——单击对话框右上侧“添加文件”，选择文件——点击“转换”——进度完毕选择“关闭”；
（2）在“文件”下拉菜单中选择“打开影像”选项，在系统弹出如下界面，选择“***.msi”文件，点击“打开”按钮载入影像文件。
（3）“镶嵌融合”——“打开参照文件”——“参照线文件”，选择“***.WL”文件——先“删除所有控制点”，然后“添加控制点”——点击“控制点浏览”，则添加后的控制点都呈红十字显示——依次添加至少四个控制点——分别依次单击左边影像内一点和右边线文件中相应的点，分别都用空格键确认输入——四个角点选完后占击“校正预览”——点击“影像校正”，弹出对话框——输入“文件名”——“保存”——点击“确定”。
5、创建文件、工程
（1）执行如下命令：
“图形处理”“输入编辑”“新建工程”“从文件导入”选择标准图框任一点、线、面文件“确定”不生成可编辑项“确定”
（2）在输入编辑子系统界面左侧窗口中点击鼠标右键新建地质（地理）点、线、面文件读图分层点击左侧窗口中鼠标右键“添加项目”添加生成的标准图框点、线、面文件右击“保存工程”点击左侧窗口中鼠标右键“关联图例文件”“打开图例版”右侧窗口点击“更新窗口”或“复位窗口”均可击活窗口菜单装入光栅文件（两种方法，从菜单“矢量化”-“装入光栅文件”，二是在左侧状态栏右击“添加项目”—弹出对话框“文件类型”选“图像文件.MSI”）右击“保存工程”。
6、矢量化
在输入编辑子系统界面菜单“设置”——“参数设置”——勾选“还原显示”、“弧段可见”等选项。
（1）按图例版参数设置要求逐一完成各图层的数据输入（通过交互式矢量化来进行输入），在交互式矢量化的过程中，结合F5（放大）、F6（移动）、F7（缩小）、F8（加点）、F9（退点）、F11（改向）的使用，尤其是在跟踪错误的时候用F8来加点F9来退点，还要注意地层界线（地质界线、断层、双线河）与内图廓一定要相互交接，建议采用如下三种方式之一进行处理：
（2）．遇结点必须加点（点击鼠标左键或F8）；线与线之间的结点要用shfit＋左键或F12键抓点；由单个地质界线封闭的地质体首尾点之间要用Ctrl+右键封闭。
（3）每矢量一条地质界线均适当超出内图框；最后用标准图框内图框裁剪掉多余部分）。
（4）不及方式，也就是人为地将线描至距内图廓留有一定距离，然后采用“线编辑”菜单中的“延长缩短线”选项中的“靠近线（母线加点）”的方式进行处理。
（5）在描绘地层界线时，一定要注意连续不要断开，特别是被文字断开处。
另外注意各地层界线的交叉处一定要确保实相连（注意F12功能键的使用）。
（6）以水体边缘做为地质体某一界线时，一定要与其相邻的地质界线建立结点关系。
（7）完成后注意保存各项目文件和工程文件。
7、拓朴
（1）数据准备
将要拓朴造区的线图层提取出来，添加到一起，保存；
（2）对保存的线文件执行“其它”菜单下的——自动剪断线——清除微短线——清除重叠坐标——线拓朴错误检查——线转弧段——装入转换后的弧段文件（设置弧段参数可见）——区拓扑错误检查——拓扑重建——根据地质图色标修改地质体颜色
附：
考试题型：
名词解释、填空、判断、简答、论述
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