地图学概论 袁堪省 复习资料Word文档下载推荐.docx
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（1）埃拉托色尼---地理学之父---《地球大小的修正》和《地理学概论》
（2）托勒密---提出了地球形状、大小、经纬度的测定方法。
（3）墨卡托世界地图---第一张地图
（4）沈括---《梦溪笔谈》
（5）西晋裴秀---“制图六体”制图理论，是我国绘画地图的基本理论和方法，也是我国传统的计里画方的理论基础，是世界最早的地图制图学理论.
（6）贾耽、王维、沈括、朱思本、郑和---《郑和航海图》
8、思考地图学课程在遥感专业课程体系中的地位和作用。
第二章
1、理解大地水准面，椭球面的含义。
大地水准面是假定在重力作用下海水面静止时的平均水面，并设想此面穿过大陆与岛屿，连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面。
由于大地水准面实际上是一个起伏不平的重力等位面，所以也称其为地球物理表面。
在测量和制图中就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。
椭球体面是一个规则曲面，是测量和制图的基础。
2、地球椭球体的基本数学元素有哪些，或称有哪些数学指标可以刻画一个椭球体。
长轴a（赤道半径）、短轴b（极半径）和椭球的扁率f
3、我国采用过哪几个椭球体，其作用分别为什么？
（1）1952年以前采用海福特椭球体
（2）1953年起改用克拉索夫斯基椭球体（北京54）
（3）1978年起我国采用“IAG/IUGG）-75”给定的椭球体（1975年国际第3个推荐值）（西安80）
（4）GPS卫星星历是以WGS-84坐标系为根据建立的，WGS-84椭球及有关常数采用“IAG/IUGG-80”的椭球体（1979年国际第四个推荐值）。
（5）目前在我国地图制图与地理信息系统、全球定位系统中经常遇到的是1975和79年国际第三、四个推荐值。
4、理解地理坐标系、大地坐标系和参心坐标系的概念和关系，理解地心坐标系的概念和作用。
在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有3种描述：
即天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。
（1）地理坐标系
地理坐标系是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。
（2）大地坐标系
是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。
地面点的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高度H表示。
当点在参考椭球面时，仅用大地经度和纬度表示。
（3）大地坐标系即参心坐标系。
北京54坐标系西安80坐标系
（4）地心坐标系椭球体和全球的大地水准面有最佳的密切，椭球体的中心和地心的质心一致，这样的椭球体叫做总地球椭球体，以此建立的坐标系就叫全球大地坐标系或叫地心坐标系。
（WGS-84全球坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。
美国的全球定位系统GPS就采用这样一种坐标系。
）
作用：
远程武器和各种飞行器追踪的需要；
卫星大地测量、全球性导航和地球动态研究的需要
四大坐标系小结
（1）地理坐标系与大地坐标系
两者均可用经纬度表示坐标，具有一致的大地基准面；
不同点是：
地理经纬度是地球表面实际物体的坐标，大地坐标系的经纬度是参考基准面的坐标（还包含大地高坐标）；
大地坐标系的坐标值也可以是公里或米为单位；
地理坐标系是一个球面坐标系，而实际采用的大地坐标系通常是一个投影之后的平面坐标系。
（2）参心坐标系与地心坐标系
大地坐标系根据其原点的位置不同，分为地心坐标系和参心坐标系。
地心坐标系的原点与地球质心重合，参心坐标系的原点与某一地区或国家所采用的参考椭球中心重合，通常与地球质心不重合。
我国先后建立的1954年北京坐标系、1980西安坐标系和新1954年北京坐标系，都是参心坐标系。
这些坐标系为我国经济社会发展和国防建设作出了重要贡献。
但是，随着现代科技的发展，特别是全球卫星定位技术的发展和应用，世界上许多发达国家和中等发达国家都已在多年前就开始使用地心坐标系。
5、说明我国曾有过的和目前正在采用的平面坐标系和高程坐标系。
（1）高程坐标系：
中国高程起算面是黄海平均海水面。
1956年黄海高程系:
1956年在青岛观象山设立了水准原点，其他各控制点的绝对高程均是据此推算，称为1956年黄海高程系。
1987年国家测绘局公布：
启用《1985国家高程基准》上升29毫米。
（2）平面坐标系：
在地形测量中采用平面坐标系来确定地物点的位置。
表示平面上点的坐标有两种方法：
极坐标和笛卡儿坐标。
6、主比例尺和局部比例尺的概念和关系。
主比例尺：
在投影面上没有变形的点或线上的比例尺。
局部比例尺：
在投影面上有变形处的比例尺。
7、尺度与空间尺度的概念，种类。
（1）尺度：
使度量课题或过程空间维和时间维大小程度的度量。
可以用分辨率和范围来描述，它标志着对所研究对象细节了解的水平。
（2）地理空间尺度——空间比例尺
（3）地理时间尺度——地理事件发生变化的频率
（4）地学中的几种重要尺度：
比例尺尺度、分辨率尺度（空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率等）、地域尺度。
8、试述大地控制测量（坐标）测量的内容和方法。
（1）大地控制测量的任务是建立国家大地控制网。
（2）大地控制测量的内容包括天文测量、三角测量、导线测量（统称为平面控制测量），水准测量（又称为高程控制测量）。
用这些方法测定的点，叫大地控制点，这些点相互连接成网状的三角形，叫三角网。
第三章
1、地图投影的定义，包括的两种基本方法，解析法的一般公式表达。
定义：
地图投影就是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。
投影的方法：
几何法和解析法。
解析法的一般公式表达。
x=f1（j,l）y=f2（j,l）
2、地图投影变形的种类，其基本特征是什么。
变形的种类：
长度变形、面积变形、角度变形和形状变形
（1）长度变形是地面上实际长度按主比例尺缩小后与图上相应长度之差。
长度比是投影面上一微小线段和椭球体面上相应线段长度之比。
（2）面积变形是地面上实际面积按主比例尺缩小后与图上相应面积之差。
面积比是投影面上一微小面积与椭球体面上相应的面积之比。
（3）角度变形是投影后平面上任意两方向线夹角与椭球体面上相应两方向线夹角之差。
形状变形是地图上物体轮廓形状与相应地面物体轮廓形状的不相类似。
3、地图投影的基本类别有哪些，其投影图形经纬线的基本特征是什么，能够看图识别不同的投影类型。
（1）按地图投影的变形性质地图投影：
a等角投影：
投影面上两微分线段的夹角与地面上对应的两线段的夹角度相等，即没有角度变形的投影。
b等（面）积投影：
投影面上任一块图形的面积与地面上对应图形的面积保持相等，即没有面积变形的投影。
c任意投影：
既不等角也不等积，长度，角度，面积变形同时存在。
角度变形小于等积投影，面积变形小于等角投影
（2）按承影面不同（几何投影）地图投影：
方位投影（正轴、横轴、斜轴）、圆锥投影、圆柱投影
（3）非几何投影：
伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影
4、能够看图识别几种世界地图常用的地图投影。
（P110---P116）
圆柱投影、伪圆柱投影、多圆锥投影。
我国：
等差分纬线多圆锥投影和正切差分纬线多圆锥投影。
欧美和日本：
伪圆柱的桑逊/摩尔维特/罗宾逊等投影。
航海地图：
墨卡托投影（圆柱投影——正轴等角圆柱投影）
特点：
是互相垂直的两组平行直线，经线间隔相等，纬线间隔由赤道向两极逐渐扩大
陆地卫星影像：
空间斜轴墨卡托投影（SOM）。
大圆航线：
最短的航线
5、我国基本比例尺地形图采用投影类型和基本特征。
国际1：
100万投影：
改良的多圆锥投影。
每幅图的南北两条边纬线是同轴圆弧，其圆心位于中央经线的延长线上。
中国1：
正轴等角割圆锥投影。
边纬线与中纬线长度变形绝对值相等
其余都采用高斯—克吕格投影：
以椭圆柱面为投影面并与地球椭球体的投影带中央子午线相切，然后按等角条件将中央经线东西两侧各一定范围投影到椭圆柱面上，再展为平面而成的投影。
其实质为等角横切椭圆柱投影
6、高斯-克吕格投影的几何原理解释。
中央经线和赤道投影为相互垂直的直线，其它经线均为对称于中央经线、并收敛于两极的凹向曲线，纬线为对称于赤道并弯向两极的凸形曲线，经纬线呈直角相交。
7、高斯-克吕格投影的分带有几种，对应的具体规定。
通常采用6°
分带和3°
分带，并要求6°
带的中央经线也是3°
带的中央经线。
我国规定1:
2.5万～1:
50万地形图采用6°
带，1:
5千、1:
1万地形图采用3°
带。
具体分带方法是：
6°
带从本初子午线开始，自西向东按经差6°
为一个投影带，全球共60个投影带，编号为1,2,…,60。
中央经线与带号的关系为：
λ0=n×
-3°
。
我国处于第13～第23带，共11带。
3°
带从东经1°
30′开始，自西向东每隔3°
为一投影带，全球共120带，编号：
1,2,…,120。
中央经线与带号关系为：
λ0=n′×
我国处于第24～45带，共计为22带。
8、大中比例尺地形图的坐标网类型有哪些？
具体规定如何？
能够从图上阅读这几种坐标值。
投影平面直角坐标系、平面直角坐标（方里）网、地理坐标（经纬）网、邻带补充坐标网
（1）投影平面直角坐标系
为了便于在地形图上进行量测作业，在高斯-克吕格投影带内建立了直角坐标系统，规定以中央经线为X轴，以赤道为轴，中央经线与赤道交点为坐标原点。
同时规定X值在北半球为正，南半球为负；
Y值中央经线以西为正，以东为负。
由于我国位于北半球，X值全为正。
为了避免Y坐标出现负值，又规定将X轴向西移500km，这样在整个投影带内，Y值都表现为正值，（3）地理坐标（经纬）网
分带投影的方法，使每个投影带的各种参数完全相同，即各带内均设有相同的平面直角坐标格网，从而有相同坐标值的点位。
为了区别这些相同坐标的不同点位，规定在每个点位横坐标的百km位前加上所在的带号加以限定，这样的坐标称为通用坐标。
如图中所示若A点位于18带内，坐标轴西移500km之后的坐标值为745863.5km，则其通用坐标YA=18745863.5km。
（2）平面直角坐标（方里）网
在大比例尺地形图上（大于等于1:
10万），为了量测方便，绘出了由平行于两个投影坐标轴（X轴、Y轴）的两组平行线所构成的方格网。
因为它是每隔整公里绘出坐标纵横线，所以称为公里网/方里网。
由于又是平行于平面直角坐标轴的坐标网线，故又称平面直角坐标网。
加上坐标网后量测任意点坐标值可就近量很方便。
（3）地理坐标（经纬）网
经纬线网又称地理坐标网。
在大比例尺地图上不仅绘有平面直角坐标（方里）网还绘有地理坐标（经纬）网：
大于等于1:
25万图只在图廓间分度带中绘出1′间隔短线；
而在1:
50万和1:
100万图上要绘地理坐标网。
地理坐标网不仅在制图时起控制作用，而且在确定点位、计算和分析投影变形等时是不可缺少的。
（4）邻带补充坐标网
为了限制投影的长度变形，高斯投影把投影范围限制在中央子午线东、西两侧较小范围内，造成边界子午线两侧的点处于不同的投影带内，使本来统一的坐标系分割成独立的两个坐标系。
这两个坐标系不能相互衔接，给使用带来不便，因而在这些相邻图幅中加绘有邻带公里网。
为了区别，公里网绘制时仍以本带为主，邻带公里网只在图廓线以外用短线绘出，使用时必要的情况下才将相应的短线连接起来。
9、理解高斯投影的三个基本条件描述，理解其正算公式的推导过程。
（1）经线和赤道被投影成互相垂直的直线，且为其他经纬线投影的对称轴。
（2）投影后无角度变形。
（3）中央经线投影后保持长度不变。
10、理解并掌握高斯投影的变形规律（包括角度和长度）。
当l＝0时，μ＝1，即中央经线上没有长度变形；
同一纬线上长度变形随经差的增大而增大；
同一经线上长度变形随纬度B的减小而逐渐增大，在赤道处为最大；
长度变形恒为正值，即除中央经线外，其他线段投影后均变长；
由于cosB小于等于1，其平方值随纬度变化很小，而μ与经差l平方成正比，故离开中央经线越远变形增长越快。
因此，当将高斯投影应用于地形图数学基础时需要按一定经差分带投影。
11、理解叙述1991年之前我国基本比例尺地形图的分副标准和编号规定。
比例尺
1/100万
1/50万
1/25万
1/10万
1/5万
1/2.5万
1/1万
1/5千
Δλ
1°
30′
15′
7′30″
3′45″
1′52.5″
Δφ
4°
2°
20′
10′
5′
2′30″
1′15″
行列
数
1
2
4
12
24
48
96
192
12、理解叙述1991年之后我国基本比例尺地形图的分副方法和编号规定。
1：
50万
25万
10万
5万
2.5万
1万
5千
代码
B
C
D
E
F
G
H
IUGG（TheInternationalUnionofGeodesyandGeophysics）国际大地测量与地球物理联合会
1991年前
编号有“—”北京54坐标系克拉索夫斯基椭球高斯-克吕格投影
1991年后
西安80坐标系IUG1975年第16届大会推荐值高斯-克吕格投影
投影带的选用
[1：
50万，1:
5万]---6°
2.5万，1:
1万]---3°
13、给定一个老的地形图图号（或者一个新的图号），能够完成到新的编号（或老的）之间的转换。
14、给定图上任意的一个点的经纬度坐标，能够计算它所在相应比例尺地图的图幅编号；
已知一个地图的编号，能够计算其内廓点的经纬度坐标。
15、能够进行不同比例尺地形图编号的行列关系换算。
一个地形图的编号为J-50-121-（30），请回答以下几个问题：
该地形图采用的地图投影类型，其采用椭球体是哪个，是一个什么比例尺的地形图？
计算该副地形图转换到新的编号系统下面的图幅号。
计算该副地图的四个内图廓点的经纬度坐标值。
该副地形图采用的投影分带是哪个？
计算所在的分带号和该分带的中央经线经度数值。
第四章
1、掌握地图符号的概念和按空间状态的分类类型，理解地图符号的功能。
地图符号的概念：
地图符号是符号的子集，它具有可视性（指实地图）。
它用一种物质的对象来代替一个抽象的概念，以一种易为心灵了解和便于记忆的形式，把制图对象的抽象概念呈现在地图上，从而使人们产生深刻的印象。
（1）点状符号：
在图上是一个定位点。
（2）线状符号：
在图上具有相对长度和路线。
（3）面状符号：
在图上是一个闭合曲线的图斑。
（4）体状符号：
在图上可构成一个光滑的曲面。
2、掌握地图符号的基本视觉变量，理解其反映的感受效果。
静态符号的基本视觉变量
（1）形状变量：
视觉上能区别开来的几何图形的单体。
这些外形有3种形式：
第一种是有规律形式的，如圆和三角形；
第二种是无规律范围的轮廓线；
第三种为线性要素，如等值线、河流与岸线等。
（2）尺寸变量：
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、高和面积等多方面作比较。
（3）方向变量：
是指一个长形符号的方位变化或对有关参考系统具有明显定位的一些符号的排列。
表征这种变量的参考系统有地图的坐标系统、方格网或图形基线指向的细分。
（4）颜色变量：
是最活跃的视觉变量，又包含三个子分量：
色相，亮度，彩度。
（5）密度变量：
作为视觉变量的密度是指保持亮度不变，即黑白对比不变的情况下，改变象素的尺寸和数量。
它可以通过放大或缩小符号的图形来实现。
（6）网纹变量：
指在一个符号或面积内部对线条或图形记号的重复交替使用。
有点状网纹，线状网纹和混合网纹三种类型。
动态符号的基本视觉变量
持续时间、变化率、顺序和阶段
3、能够列举常用的几种地图符号量表系统。
定名量表、顺序量表、间隔量表、比率量表
4、色彩的三要素？
色光三原色与颜料三原色。
理解色彩的感受效果。
理解地图符号的基本设色要求。
色彩的三要素：
色相、亮度、纯度
色光3原色（红R、绿G、蓝B）混合得到白光（加色法）
颜料3原色（黄Y、品红M、青C）混合则得到黑色（减色法）
色彩的感受效果：
（1）提高了地图传递空间信息的容量
（2）用视觉次序反映地物数量特征和动态变化
（3）增进地图的美感和艺术造型
地图符号设色的要求
（1）以较少的色彩表现出理想的效果，经济美观大方为设色的基本原则。
（2）突出主题内容，既要各类别层次明显，又要有一定的内在逻辑系统性是设色的主要标准。
（3）便于制版和印刷是设色的主要要求。
因为目前印刷图还是地图的主流。
（4）设色时还应视地图的不同用途和内容，设计或选择不同的色彩及其亮度和纯度。
5、掌握地图注记的种类和在地图上所起的作用，了解注记的主要构成要素及其应用举例。
概念
地图上的文字与数字总称地图注记。
种类及作用
（1）名称注记：
说明各种事物的专有名称。
（2）说明注记：
说明事物的种类、性质、或特征。
（3）数字注记：
用于注释要素的数量，如经纬度度数、等高线的高程值等。
（4）图幅注记：
说明地图的编制状况。
主要构成要素
字体、字大、字间隔、字向、字色、字列
6、掌握普通地图的概念，基本的类别、特点。
（1）普通地图的概念
全面均等地表示地面自然环境和社会经济现象一般特征、分布规律及相互联系的地图叫普通地图。
（2）普通地图的分类
按比例尺分类
普通地图通常按比例尺分为大、中、小3种。
按内容性质分类
地形图：
按照统一的规范和符号系统测（或编）制的，全面而详尽地表示各种地理事物，有较高的几何精度，能满足多方面用图的需要，是国家各项建设的基础资料，也是编制其它地图的原始资料。
地理图：
指相对概括地表示制图区的自然、社会经济要素的基本特征、分布规律及其相互关系的普通地图。
（3）普通地图的特点
1）大中比例尺地图（地形图）
a统一的数学基础；
b统一的编图规范和图式符号系统；
c具有完整的比例尺系列和分副编号系统；
d几何精度高，内容详细。
2）小比例尺地图（地理图）
a地图比例尺相对较小。
b图幅范围常以某一自然地理区域或经济区域划分。
c表示内容有别于大比例尺地形图，表示内容一般较为概括。
d投影多样性、变形大。
e精度较低，可量测性较差。
7、能够对给出的普通地图符号要素进行基本的识别。
P184---P199
8、掌握普通地图对地貌要素的表示方法种类，重点掌握等高线法的相关内容。
（1）表现手法有等高线法、分层设色法、写景法和地貌晕渲法。
（2）等高线概念
以等间隔的水平面穿过三维地形表面，将其相交的轨迹正射投影于平面上，所得到的相同高度点的连线即为等高线。
（3）等高线的种类有首曲线、计曲线、间曲线、助曲线
9、掌握专题地图的概念，基本的类别、特点。
（1）专题地图（ThematicMap）
突出而深入地表示一种或几种自然或社会经济要素的地图，或集中表示一种专题内容的地图叫专题地图。
（2）基本类别：
1）按照专题内容性质分类
自然地图、社会经济地图、环境地图
2）按照专题地图的用途分类
专用的专题图、通用专题地图
3）按照专题内容的繁简与概括程度分类：
分析图、组合图、合成图
（3）特点：
（1）专题地图由专题内容和地理底图两大部分组成
（2）专题内容十分广泛，主题多样
（3）表示内容特殊而深刻
（4）采用专门的表示方法与符号系统
10、理解掌握专题地图上对专题内容的表示方法和具体的符号表达。
点、线状和运动专题内容的表示方法及符号表达
（1）定位符号法
表示具有固定位置的点状个体现象，所以又叫定点或个体符号法。
每个符号代表一个或一种地物或现象，是一种不依比例的符号，可以表示制图对象的分布位置、质量和数量特征。
（2）线状符号法
用线状符号表示呈线状分布的地物或不能按地图比例尺表示宽度的线状地物（或称带状事物）。
（3）运动符号法
动线法，用箭形符号表示制图对象的运动方向、路径和强度，如洋流、风向、军队行动、动物迁移、货运流通等。
面状专题内容的表示方法及符号表达
（1）范围法
范围法是用轮廓线或在轮廓线内使用颜色、晕线或注记表示成片分布的某种地理要素区域范围的方法。
（2）质底法
质量底色法，表示具有较大范围连续分布现象的质量特征。
其制作过程为首先进行类型划分；
然后根据划分出来的类型进行图例设计。
（3）定位图表法
以图表形式表示固定点位的制图对象季节性或周期性的数量变化。
正确地选择典型点位是十分重要的。
（4）量底法
数量底色法，表示具有较大范围连续分布现象的数量特征，用不同色调浓淡或网线的疏密，表示整个制图区域对象的数量分级。
（5）等值线法
等量线法，表示在相当范围内连续分布而且数量逐渐变化的现象的数量特征，用连接各等值点的平滑曲线来表示制图对象的数量差异，如等高线、等深线、等温线、等磁线等等。
（6）点值法
用代表一定数值的点子表示大量散布的制图对象的分布范围及其数量与密度。
如农作物播种面积、人口、民族分布、牲畜分布等。
（7）分区统计图表法
以图表形式表示制图对象在区域单元间的数量差异，
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