地图学考试要点.docx
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地图学考试要点
1．地图的基本特征：
地理信息的载体、数学法则的结构（比例尺、坐标网、地图定向）、有目的的图形概括和符号系统的应用。
2．地图的定义：
地图是遵循一定的数学法则，将客体上的地理信息，通过科学地概括，运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递他们在数量和质量上的分布规律和发展变化。
3．地图按其内容分类
普通地图：
表示自然地理和社会经济一般特征的地图，它并不偏重于哪一个要素。
（八种基本比例尺地图1：
5000，1：
1万，1：
2.5万,1:
5万,1:
10万,1:
25万,1:
50万1:
100万。
《1:
5万覆盖全国；1:
2.5万……发达；》1:
1万……重点地区）
专题地图：
着重表示一种或几种主题要素及它们相互关系的地图。
（自然地图：
地质、地貌、水文、气候、土壤、植被、动物图，人文地图：
人口、历史、经济、教育科学文化图，其他专题图）
按尺度划分大比例尺：
〉1：
10万包括1：
10万……地形图
中比例尺：
1：
10万——1：
100万……地形一览图（地形地理图）
小比例尺：
<1：
100万，包括1：
100万……一览图（地理图）
注：
不同行业对比例尺的划分有不同划分城市规划1:
10001:
10000
按地图所包括的区域范围分类：
全球图（包括整个全球的地图），大陆地图（包括一州或几州的地图），部分大陆图（包括某个州的一部分的地图），国家地图，省（区）地图，市、县地图，乡镇地图
4．地图学的定义：
是以地理信息可视化为核心的，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性学科。
5．我国的国家大地坐标系：
1954年北京坐标系（克拉索夫斯基）和1980年国家大地坐标系（1975国际推荐，大地原点位于西安市泾阳县永乐镇，简称西安原点）
我国高程系统：
1956年黄海高程系（H=72.298M）和1985年国家高程基准（H=72.260M）
6．地图投影：
依据一定的数学法则，将不可展的地球曲面运用特定的数学方法展示到平面上，最终在地表面点与地图平面点之间建立一一对应的关系。
7．地图投影的变形
第一，纬线长度不等。
赤道最长；纬度愈高，纬线越短；极地的纬线长度为零。
第二，在同一条纬线上，经差相同的纬线弧长相等。
第三，所有的经线长度都相等。
在同一条经线上，纬差相同的经线弧长相等（在地球椭球面上，纬差相同的经线弧长虽不完全相等，但相差很小）。
长度变形（最主要）、角度变形、面积变形
取地面上一个微分圆（小到可忽略地球曲面的影响，把它当作平面看待），它投影到平面上通常会变为椭圆，通过对这个椭圆的研究，分析地图投影的变形状况。
这种图解方法就叫变形椭圆。
8．根据地图投影的构成方法分类：
几何投影——源于透视几何学原理
非几何投影——根据某些条件，用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系。
（伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影）
几何投影按投影方式分类：
正轴投影：
指投影时承影面的轴与地轴相一致的一类投影。
投影面为平面时，该面与地球自转轴垂直；投影面为圆柱面或圆锥面时，其中心轴与地球自转轴重合。
横轴投影：
指投影时承影面的轴与地轴垂直的一类投影。
投影面为平面时，该面垂直于赤道某一直径；投影面为圆柱或圆锥面时，其中心轴与赤道某一直径重合。
斜轴投影：
指投影时承影面的轴与地轴斜交的一类投影。
投影面为平面时，该面的法线与地球的转轴斜交；投影面为圆柱或圆锥面时，其中心轴与地球自转轴斜交。
几何投影按投影面分类：
方位投影：
以平面作为投影面，使平面与地球表面相切或相割，将地球表面上的经纬线投地影到平面上所得到的图形。
圆柱投影：
以圆柱面作为辅助投影面，使球体与圆柱面相切或相割，将球面上的经纬网投影到圆柱面上，然后再将圆柱面展成平面而构成的一种投影。
经纬网基本形状：
纬线：
平行直线
经线：
间隔相等的平行直线
经纬线正交
变形规律：
各种变形都是纬度的函数，与经度无关，等变形线与纬线平行
切圆柱：
标准纬线上n=1；之外n〉1
割圆柱：
标准纬线上n=1；之外n〉1；之间n<1;
n0最小
应用：
低纬度地区和赤道对称（和等变形线延伸方向相似，容易控制变形）
圆锥投影：
以圆锥面作为辅助投影面，使球体与圆锥面相切或相割，将球面上的经纬网投影到圆柱面上，然后再将圆锥面展成平面而构成的一种投影。
经纬网基本形状：
纬线：
同心圆圆弧
经线：
射线
经纬线正交
变形规律：
各种变形都是纬度的函数，与经度无关，等变形线与纬线平行
切圆锥：
标准纬线上n=1；之外n〉1
割圆锥：
标准纬线上n=1；之外n〉1；之间n<1
应用：
中纬度沿纬线延伸的区域（和等变形线延伸方向相似，容易控制变形）
按投影变形性质分类：
等角投影（a=b或m=n）、等积投影（a=1/b或b=1/a）、任意投影（等距投影:
m=1或n=1）
9．地图投影变换：
在地图编制过程中，经常遇到资料地图与新编地图之间投影不一致，因而必须将资料地图所用投影，通过某种变换，成为新编地图的投影网格。
10．地图投影的选择
（一）制图区域的范围、形状和地理位置——投影类别
1、范围：
世界地图：
正圆柱、伪圆柱、多圆锥
半球地图：
方位投影
2、形状：
沿纬线延伸：
正圆柱、正圆锥
沿经线延伸：
横轴圆柱、伪圆柱、高斯、多圆锥
圆形：
方位
3、位置：
两极：
正轴方位
赤道：
横轴方位、正轴圆柱
中纬：
正轴圆锥、斜方位
（二）地图的主要用途——变形性质
行政区划图、人口密度图、经济地图等一般要求面积正确，因此应选用等积投影
航海图、航空图、天气图、军用地形图等，一般多采用等角投影
要求各种变形都不太大，如教学地图、宣传用地图等，可选用任意投影
（三）出版方式
单张
地图集——不宜采用很多种类的地图投影
同地区的一组专题地图，可用同一种投影
（四）比例尺
大比例尺：
精度要求高，使用变形很小的地图——高斯
小比例尺：
精度要求低——正轴等角、距、积圆锥
（五）其他特殊要求
时区图要求经线成平行直线——正轴圆柱投影
新编图与基本资料所用的投影经纬线形状要尽可能近似
11．主比例尺：
指进行地图投影时对地球半径缩小的比率。
局部比例尺：
图上长度与相应地面之间的长度比例，即d/D=1/M。
12．地图分幅：
是对各种图按一定的原则划分其大小。
地图的编号：
是将分幅后的每幅图按一定的规律用特定的号码来标记。
地图分幅编号的方法
1.地图的分幅
1）矩形分幅：
依据：
是根据纸张和印刷机规格
分类：
拼接分幅、不拼接分幅
优点：
a.拼接方便（不拼接的分幅除外）；
b.充分利用纸张和印刷机的版面，保持印刷面积的平衡；
c.能保持主要地区完整。
缺点：
a.图廓的地理位置不准确（因分幅线不固定）；
b.整个制图区域只能采用一次投影。
2）经纬线分幅：
优点：
a.地理位置明确；
b.整个制图区域可采用多次投影。
缺点：
a.图幅拼接不方便；
b.不利于有效利用纸张和印刷机的版面。
分幅编号的计算
1、根据某地的经纬度或图幅西南图廓点的经纬度计算出它所在的图幅编号
1）计算1：
100万图幅的编号
a=[0]+1[]表示分数值取整
b=[/60]+31 ，为某地的经纬度
a，b为1：
100万图幅行号及列号所对应的数字码
2） 计算其他比例尺编号
c=40/-[（/40）/] （）表示商取余
d=[（/60）/]+1 []表示分数值取整
c，d为所求比例尺地图的行列号；
，为某地或西南图廓点的经纬度；
，为所求比例尺地形图分幅的经差、纬差。
2.已知图幅编号求图幅西南角图廓点的经纬度
1）求1：
100万图
=（b-31）*60
=（a-1）*40a，b为1：
100万图的行列数字码
2）求1：
50万--1：
5000图：
=（b-31）*60+（d-1）*
=（a-1）*40+（40/-c）*
，为图幅西南图廓点的经纬度
a，b为1：
100万的行列数字码
c，d为该比例尺地形图在1：
100万地形图编号后的行、列号
，为该比例尺地形图分幅的经差、纬差
例1：
某地经度114度33分45秒,纬度39度22分30秒,计算其在1:
10万图幅的编号。
1.求其所在1：
100万图幅的编号
a=[3902030/40]+1=10
b=[11403345/60]+31=50
该点所在1：
100万图幅的图号为J50
2.求其他比例尺编号
=11403345，=3902230，=30，=20
c=40/20-[（3902230/4）/20]=12-[302230/20]=12-10=2
d=[（11403345/60）/30]+1=[3345/30]+1=2
故1：
10万图的编号为J50D002002
例2：
已知某图幅图号为J50D002002，求其所包含的经、纬度范围
a=10，b=50，c=002，d=002，=20，=30
=（50-31）*60+（2-1）*30=114030
=（10-1）*40+（40/20-2）*20=39020
该图所包含的经纬度范围：
114030--1150 39020--39040.
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：
5000
图幅
经差
60
30
1.50
30’
15’
7.5’
3’45”
1’52.5”
图幅
纬差
40
20
10
20’
10’
5’
2’30”
1’15”
行数
1
2
4
12
24
48
96
192
列数
1
2
4
12
24
48
96
192
图幅数
量关系
1
4
16
144
576
2304
9216
36864
比例尺
1：
50万
1：
25万
1：
10万
1：
5万
1：
2.5万
1：
1万
1：
5000
代码
B
C
D
E
F
G
H
13．地图定向：
确定地图上图形的地理方向。
我国地形图都是以北方定向的。
≥1:
10万地形图三北方向和三个偏角
三北方向线
真北方向线（真子午线）：
过地面上任意一点，指向北极的方向叫真北，其方向线称真北方向线。
磁北方向线（磁子午线）：
将磁偏角相等的各点连接起来所得的连线。
坐标北方向线：
坐标纵轴方向。
一般情况下：
小比例尺地图也尽可能地采用北方定向
特殊的制图区域，为了有效地利用标准纸张和印刷机的版面，也考虑采用斜方位定向。
三个偏角
1）磁偏角：
某点磁子午线与真子午线的夹角。
2）子午线的收敛角：
真子午线与坐标纵线的夹角。
3）磁针对坐标纵线的偏角:
过某点的磁子午线与坐标纵线之间的夹角。
三个偏角之间的关系：
=-
14.地图概括：
在地图用图比例尺和制图区域、地理特点等条件下，通过对地图内容的选取、化简、分类分级和关系协调，建立能反映区域地理规律的特点的新的地图模型的一种制图方法。
15．制约地图概括的因素
1、地图的用途和主题——主导因素
（决定事物在地图上的重要性----选择物体的类别，决定表示方法及概括程度）
2、地图比例尺——决定地图概括数量特征的主要因素
（地物的数量特征，质量特征）
3、制图区域的地理特征
地理要素的组成
地理分布（分布密度、分布特点）
相互联系与制约的规律性
4、数据质量——概括的基础
数据形式（天文、大地、全球定位系统测量资料，遥感图象和地图资料，现势资料，各种专题编图资料）
完备与准确有利于地图概括方式的选择
空间数据的形式对概括的过程和方法产生影响
5、图解限制
地图面积载负量——衡量地图内容多少的标志
（载负量大，表示的地物多，概括程度小
极限面积载负量：
指地理要素分布最稠密地区图上能表示的最大面积载负量）
符号的最小尺寸（人眼观察和分辨符号的能力，印刷技术）
6、几种条件之间的关系
前三种是基本条件，必须考虑
前三种相互联系，不能孤立考虑某一条件
地图用途是制图的根本宗旨，也是运用地图概括原则的方法和根本宗旨，决定地图概括的方向和倾向
比例尺决定概括的程度
区域地理特征——客观依据
图解限制不是最基本的，也受前三种要素的影响
16．地图概括的方法：
分类：
空间数据的排序、分级或分群。
定性特征的概括：
依据地物属性、制图需要及图解限度所进行的重新分类。
分级：
空间信息进行数量统计时，数据划分为数学定义的级别。
选取：
资格法、定额法、区域指标法（适用于各类要素的选取）、确定选取指标的几种数量分析方法（图解计算法（用于居民点选取）、开方根规律法（用于从大比例尺编制小比例尺图）、等比数列法（用于河流等线状地物要素的选取））
简化：
显示空间信息的重要特征，删弃次要的细部
比例尺概括：
依据比例尺变化而设定取舍标准。
目的概括：
依据制图目的、区域特征的空间信息选取。
质量特征的简化、数量特征的简化、图形特征的简化（按最小尺寸限定弯曲的取舍、按开方根规律简化形状）、地物内部结构的简化
夸张：
提高或强调符号的重要特征
编图目的影响内容详简
图例设计中的夸张：
强调重要的地物，符合审美和寓意的需要。
不依比例尺放大、位移
符号化：
将空间信息通过分类、简化、夸张等方法所获得的记号，根据其基本特征，相对重要性和相关位置制定成的各种图形。
制作符号：
使空间信息成为视觉可见的图形——视觉化
17．符号：
是一种事物的对象、属性、或过程，用它来表示抽象的概念。
这种表示是以约定为基础的。
地图符号：
有表示成分和被表示成分、有一定的约定性、地图记号可等价变换、地图符号构成地图
符号的量表：
定名量表---按类别定名
顺序量表---按指标排相对等级
间距量表---按数量分级
比率量表---以明确的比率数值描述制图对象的数值
1．形状变量------质量特征
是视觉上能区别开的几何图形的单体
点状符号中：
符号本身
线状符号中：
是一个个形状变量的连续
面状符号中：
是一排排形状变量的连续
2．尺寸变量——重要程度和数量特征
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、高和多边形的面积作比较。
3．方向变量：
适用于长形或线状的符号。
圆形符号（甚至正方形符号）就没有方向之分。
4．颜色变量：
是最活跃的一种视觉变量。
颜色分彩色和非彩色，彩色具有色相、亮度和彩度三种特性，而非彩色只有亮度特性。
5．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。
网纹有许多种，可归纳为线划网纹、点状网纹和混合网纹。
19.色相——反射光谱的主波长
用色相来区别事物的类别：
天然色，象征函义，习惯用色，对比明显、易于区分，类别与种属关系，相同类别与种属采用同一色系的不同色调。
亮度（明度、光度）-----色光的强度
七种标准色亮度的高低顺序是:
黄、橙、红、绿、青、兰、紫。
运用不同亮度来表示对象的数量差异。
数量少--色调浅，数量多--色调深
亮度与色度的变化（增强或减弱）应与制图对象的数量变化相对应
地势的分层设色，可采取两种不同原则，“越高越亮”或“越高越暗”
对比明显，效果较好
梯度系列
纯度（饱和度、鲜艳度）——光谱色的纯洁度
地图上小面积、少量分布的对象多用纯度较高的色彩，以求明显突出；
大面积范围设色则最好用纯度低的色，以免过分明显刺眼。
20．加色法混合（色光的混合）：
系指两种或两种以上色光的混合，构成新的色光的方法。
1）色光三原色（基色）
红光—700nm 绿光—546.1nm 蓝光—435.8nm
2）加色法混合的原理
a、色光相加，两种色光组成另一种色光。
等量三原色混合时，
红光+绿光=黄光， 红光+兰光=品红光
绿光+兰光=青光， 红光+绿光+兰光=白光
b、混合色光的亮度等于被混合色光亮度之和，相混合色光越多，则亮度越大。
减色法的混合（色料的混合）
1）色料三原色（基色）：
黄、品、青
2）减色法混合的原理
a、色光相加，两种色光组成另一种色光。
等量三原色混合时，
黄⊥品红=橙，黄⊥青=绿，品红⊥青=紫，黄⊥品红⊥青=黑
b、混合次数越多，亮度越来越弱
21．色彩视觉原理
人眼视网膜上有两种感光细胞:
锥体细胞（视锥细胞）和杆体细胞（视杆细胞）。
人眼的视锥细胞中存在着三种感色细胞,分别感受三个光谱区的色光:
感红光谱区的称红细胞；感绿光谱区的称绿细胞；感兰光谱区的称兰细胞。
其中任何两种细胞分别或同时受到相应波长的光波刺激时,经神经纤维传至大脑,在大脑起光学组合作用,从而产生颜色感觉。
如三种细胞同时受相应色光等量刺激时,则产生白色或灰色感觉；三种细胞均未受刺激时,有黑色感觉；三种细胞受到相应色光不等量刺激,则产生各种彩色感觉。
22．任何颜色都用RGB三个变量来描述，每个变量用计算机中八位二进制数表示，共描述28=256种状态,取值范围为0-255，取值越大，颜色越亮。
若三个变量取值都为255，则为白色；若三个变量取值都为0，则为黑色。
RGB颜色空间总共可以表示256*256*256=16.7*106个颜色。
RGB与CMYK之间经常需要进行转换,转换的准确与否,关系到屏幕上看到的颜色是否与印刷结果一致，即所见是否是所得。
RGB与CMYK的换算:
（C青M品Y黄K黑）
由于RGB与CMYK是互补色,因此,它们之间有一个简单的换算关系:
当K=0时，R=255-C，G=255-M，B=255-Y
当K≠0时，R=255-（C+K），G=255-（M+K），B=255-（Y+K）
例：
已知颜色的CMYK值分别为130、60、30、20，求颜色的RGB值。
这里K＝20≠0，C＝130，M＝60，Y＝30，代入公式得：
R＝255-（130+20）=105
G＝255-（60+20）=175
B＝255-（30+20）=205
23．色彩感觉的利用
1）颜色的兴奋与沉静感
彩色的兴奋程度：
红橙黄绿兰青（兴奋——〉沉静）。
紫色为中性。
黑、白、灰的兴奋程度：
白灰黑（兴奋沉静）
在地图设计中，常根据不同的年龄对象而选择用色，如供老年人用的地图，多用沉静色；供小学生读的地图，多用很强烈的兴奋色。
2）冷暖感
暖色：
红、橙、黄
冷色：
青、兰、紫、白、灰
中性色：
绿、黑
3）远近感
远色（退色）：
产生远距离感的色彩。
近色（进色）：
产生近距离感的色彩。
七种标准色的距离感由近而远的排列顺序是：
黄、橙、红、绿、青、兰、紫
4）轻重感
各种色按由轻到重的次序排列是：
白、黄、橙、红、灰、绿、青、兰、紫、黑
5）膨胀与收缩感
亮度较高，色性较暖膨胀感；亮度较低，色性较冷收缩感
色彩象征性的利用
在地图上，主要利用色彩的自然景色象征和政治意义的象征。
自然象征：
所有国家的普通地图上,水系用兰色,森林用绿色,地貌用棕色。
政治象征：
世界地图上,用红色显示我国领土范围,象征社会主义祖国欣欣向荣,用红旗、红五星、红色箭头表示革命力量,象征革命进步。
24．色彩的变化
1.光源引起色彩的变化
自然光源：
太阳、恒星、闪电、磷火等。
人造光源：
电灯、煤油灯、蜡烛等。
光源色：
各种光源发出的光,波长不等,强弱不同,形成了各自的颜色。
2.空间大气引起色彩的变化
因受大气的影响，远近物体色的变化规律为：
空间距离越远，色感越弱，纯度差，对比度小，色彩偏青兰冷调；反之，空间距离越近色感越强，纯度高，对比度大，色性偏暖。
3.反射光引起色彩变化
环境色=固有色+反射光
4.色彩的对比引起色彩的变化
25．色彩的配合应处理好的几个关系
背景色与线画符号色（单一与混合背景）
多层平面，底色或背景色色度不宜太高
单一个体符号，如点值图，背景色可采用深暗色调，甚至黑色
对比与调和：
同一种色相内各色调或相近色调配合，比较协调；
互补色的各色调配合使用，则对比强烈。
另外，色块面积大，色度应小些；色块小则色度应高些。
26．
（一）色彩的对比
1.色相对比：
因色相差别而成的对比。
1）按亲疏关系可分为：
互补色180°
对比色>90°<180°
类似色<60°
同种色：
同一色相变化亮度或饱和度
2）互补色对比
互相排斥、对比强烈、色彩跳跃、新鲜
运用得当：
使图面色彩醒目、生气勃勃，能衬托主体
反之：
不注意协调，会产生生硬、刺目等弊病
3）对比色对比
显得鲜明、强烈、饱满、丰富
对比不及互补色强烈、容易协调
最好选120°如：
红-黄绿、橙-绿、黄-青、绿-紫
4）类似色对比
之间有差别，但差别不大，有共同色素、易于协调
如：
红-红橙-橙、黄-黄绿-绿
5）同种色对比
系统分明、朴素雅致，易获得协调的图面效果
应注意相邻两色亮度勿过于接近，以免出现单调物力之感
应注意相邻两色亮度勿反差过大，以免失去亲和关系。
2.亮度对比
因亮度差别而成的对比。
3.饱和度的对比（纯度对比）
因纯度的差别而成的对比。
其对比的一个特点是增强用色的鲜艳感,造成一种“模糊与生动”的对比效果。
4.冷暖对比
色彩因冷暖差别而成的对比。
（二）色彩的协调
指有明显差别的,对比强烈的色彩经过调整与重新组合之后,形成均衡、和谐、统一的色彩关系。
1.分割
在对比强烈的两色之间用补救色将两色隔开，能起到调和的效果
2.减弱
两色对比强烈时，如改变其亮度或饱和度，使其趋于协调。
3.渐变
两种对比强烈的颜色相接时，两色分别采取呈阶梯状的渐变，也能达到协调。
4.改变面积
两色对比时，双方的面积越接近或越大，调和效果越弱；面积越悬殊或越小，调和效果越强。
通常强色用于小面积，弱色用于大面积
5.渗透
将对比强烈的两色中任一色块渗透到另一色区域中去，或者两色各自向对方渗透，也可以达到协调。
6.增加共同色素
在不调和的两色或色色之间，加入媒介色，使其达到协调。
27．达到的效果
1、主调：
确定适合于表达地图主题的总体色调
2、强调：
用强调色来突出图面重点内容，多以对比色为好
3、分隔：
可解决对比过强或过弱
4、平衡：
指上下左右在视觉上有平稳安定的感觉
与明度、纯度、面积大小、位置有关
5、单纯化
单纯的色彩最具感召力，使效果集中、强烈、醒目。
减少配色数量
6、呼应：
考虑配合色彩之间的呼应关系，增强整体性，产生节奏感和韵律感
28．地图注记的功能：
标识各种现象，指示对象的属性。
注记类型：
地名注记，说明注记，图幅注记
地图注记的要素：
1.字体——反映地物级别
粗等线：
省会，宋体
升级会员 