地图学实验报告.docx

地图学实验报告.docx

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地图学实验报告

地图学课程实验报告

学生姓名

张明启

学号

201010103117

成绩

实验名称

GIS专业标志设计

实验目的

掌握一定的标志符号设计之基本思想、手段和方法。

实验内容

1、提出GIS专业标志设计的基本思想和寓义；

2、GIS专业标志电脑制作。

实验总结

•

设计思路：

如果说,由于地理学为GIS提供了一些引导空间分析的方法和观点而被称为GIS之父,那么,地图学完全称得上是GIS之母。

鉴于本人还对GIS没太多的了解，我唯一能联想到的就是地图，故与一地球仪为背景设计该标志。

另一方面，因为我认为地图学与GIS密不可分，相辅相成，但是GIS源于地图学，故把“GIS”字样镶嵌于该地球仪中。

地图学课程实验报告

学生姓名

张明启

学号

201010103117

成绩

实验名称

地图投影计算软件设计

实验目的

掌握地图投影算法并应用开发语言设计实现至少一种地图投影计算。

实验内容

1、分析主要几种地图投影算法；

2、应用开发语言设计实现至少一种地图投影计算。

实验总结

1分析主要几种地图投影算法；

（1）UTM投影

UTM投影全称为“通用横轴墨卡托投影”，是一种“等角横轴割圆柱投影”，椭圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，投影后两条相割的经线上没有变形，而中央经线上长度比0.9996。

UTM投影是为了全球战争需要创建的，美国于1948年完成这种通用投影系统的计算。

与高斯-克吕格投影相似，该投影角度没有变形，中央经线为直线，且为投影的对称轴，中央经线的比例因子取0.9996是为了保证离中央经线左右约330km处有两条不失真的标准经线。

UTM投影分带方法与高斯-克吕格投影相似，是自西经180°起每隔经差6度自西向东分带，将地球划分为60个投影带。

我国的卫星影像资料常采用UTM投影。

（3）高斯-克吕格投影

  高斯-克吕格投影与UTM投影是按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。

以中央经线（L0）投影为纵轴X,赤道投影为横轴Y，两轴交点即为各带的坐标原点。

为了避免横坐标出现负值，高斯-克吕格投影与UTM北半球投影中规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴，而UTM南半球投影除了将纵轴西移500公里外，横轴南移10000公里。

由于高斯-克吕格投影与UTM投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区别某一坐标系统属于哪一带，通常在横轴坐标前加上带号，如（4231898m,21655933m），其中21即为带号。

（3）兰勃特等角投影简介

兰勃特等角投影，在双标准纬线下是一“等角正轴割圆锥投影”，由德国数学家兰勃特（J.H.Lambert）在1772年拟定。

设想用一个正圆锥割于球面两标准纬线，应用等角条件将地球面投影到圆锥面上，然后沿一母线展开，即为兰勃特投影平面。

兰勃特等角投影后纬线为同心圆弧，经线为同心圆半径。

前面已经介绍的墨卡托（Mercator）投影是它的一个极端特例。

兰勃特投影采用双标准纬线相割，与采用单标准纬线相切比较，其投影变形小而均匀，兰勃托投影的变形分布规律是：

a）角度没有变形；b）两条标准纬线上没有任何变形；c）等变形线和纬线一致，即同一条纬线上的变形处处相等；d）在同一经线上，两标准纬线外侧为正变形（长度比大于1），而两标准纬线之间为负变形（长度比小于1）。

变形比较均匀，变形绝对值也比较小；e）同一纬线上等经差的线段长度相等，两条纬线间的经纬线长度处处相等。

兰勃特投影常用于小比例尺地形图。

“1：

1000000地形图编绘规范及图式GB/T14515-93”中规定1：

100万地形图采用正轴等角圆锥投影（兰勃特等角投影），并采用了国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分之一地图的分幅原则，按纬差4°从赤道向北、经差6°从-180°向东分幅，每个投影分幅单独计算坐标，每幅两条标准纬线，第一标准纬线为图幅南端纬度加30′的纬线，第二标准纬线为图幅北端纬度减30′的纬线。

由于是纬差4°分带投影的，所以当沿着纬线方向拼接地图时，不论多少图幅，均不会产生裂隙；但是，当沿着经线方向拼接时，因拼接线分别处于上下不同的投影带，投影后的曲率不同，致使拼接时会产生裂隙。

2.应用开发语言设计实现至少一种地图投影计算。

代码：

PrivateSubCombo1_Click（）

Combo1.Text=Combo1.List（Combo1.ListIndex）

EndSub

PrivateSubCommand1_Click（）

DimBAsSingle,LAsSingle,nAsSingle,mAsSingle,eRAsSingle,XAsSingle,YAsSingle,jAsSingle,fAsSingle

DimzAsSingle,AAsSingle,eAsSingle,sAsSingle,iAsInteger,laAsInteger,s1AsSingle,n1AsSingle,ppAsSingle,rrAsSingle,hAsSingle

B=Val（Text1.Text）

L=Val（Text2.Text）

eR=6378245

e=2.718282

h=3.14159265358979

X=B/180*h

Y=L/180*h

s=6367558*X-16000*Sin（2*X）+20*Sin（4*X）-0.022*Sin（6*X）+0.00003*Sin（8*X）

n=6367558/（1-0.00669*Sin（X）^2）^（1/2）

m=e*e*Cos（X）*Cos（X）

IfCombo1.Text="正轴等角方位投影"Then

Text3.Text=2*eR*Tan（（h/2-X）/2）*Cos（Y）/100000

Text4.Text=2*eR*Tan（（h/2-X）/2）*Sin（Y）/100000

EndIf

IfCombo1.Text="正轴等积方位投影"Then

Text3.Text=2*eR*Sin（（h/2-X）/2）*Cos（Y）/100000

Text4.Text=2*eR*Sin（（h/2-X）/2）*Sin（Y）/100000

EndIf

IfCombo1.Text="正轴等距方位投影"Then

Text3.Text=eR*（（h/2-X）/2）*Cos（Y）/100000

Text4.Text=eR*（（h/2-X）/2）*Sin（Y）/100000

EndIf

IfCombo1.Text="等角正轴切圆柱投影"Then

A=Tan（h/4+X/2）

Text3.Text=eR*（Log（A）/Log（e））/100000

Text4.Text=eR*Y/100000

EndIf

IfCombo1.Text="等角横切椭圆柱投影"Then

Text3.Text=（s+n/2*Y^2*Sin（X）*Cos（X）+n/24*Y^4*Sin（X）*Cos（X）^3*（5-Tan（X）^2+9*m+4*m^2）+n/720*Y^6*Sin（X）*Cos（X）^5*（61-58*Tan（X）^2+Tan（X）^4+270*m^2-330*m*Tan（X）^2））/100000

Text4.Text=（n*Y*Cos（X）+n/6*Y^3*Cos（X）^3*（1-Tan（X）^2+m）+n/120*Y^5*Cos（X）^5*（5-18*Tan（X）^2+Tan（X）^4+14*m-58*m*Tan（X）^2））/100000

EndIf

IfCombo1.Text="经线为正弦曲线的等积伪圆柱投影"Then

Text3.Text=eR*X/100000

Text4.Text=eR*Y*Cos（X）/100000

EndIf

IfCombo1.Text="经线为椭圆的等积伪圆柱投影"Then

Text3.Text=（2*Sqr

（2）*eR/h*Y*Cos（X））/100000

Text4.Text=（Sqr

（2）*eR*Sin（X））/100000

EndIf

IfCombo1.Text="爱凯特正弦伪圆柱投影"Then

Text3.Text=2*eR/h*Y*Sqr（Cos（X/2））/2/100000

Text4.Text=2*eR*X/Sqr（2+h）/100000

EndIf

IfCombo1.Text="爱凯特椭圆伪圆柱投影"Then

Text3.Text=2*eR*Y*（Cos（X）+1）/Sqr（3.14*（4+h））/100000

Text4.Text=2*eR*Sqr（h/（4+h））*Sin（X）/100000

EndIf

IfCombo1.Text="等面积伪圆锥投影"Then

la=30/180*h

s1=6367558*la-16000*Sin（2*la）+20*Sin（4*la）-0.022*Sin（6*la）+0.00003*Sin（8*la）

n1=6367558/（1-0.00669*Sin（la）^2）^（1/2）

pp=n/Tan（la）+s1-s

rr=n*Cos（X）

Text3.Text=pp*Sin（Y*rr/pp）/100000

Text4.Text=-pp*Cos（Y*rr/pp）/100000

EndIf

IfCombo1.Text="普通多圆锥投影"Then

Text3.Text=（s+n/Tan（X）*（1-Cos（Y*Sin（X））））/100000

Text4.Text=n/Tan（X）*Sin（Y*Sin（X））/100000

EndIf

EndSub

PrivateSubForm_Load（）

DimBAsSingle,LAsSingle,nAsSingle,mAsSingle,eRAsSingle,XAsSingle,YAsSingle,jAsSingle,fAsSingle

DimzAsSingle,AAsSingle,eAsSingle,sAsSingle,iAsInteger,laAsInteger,s1AsSingle,n1AsSingle,ppAsSingle,rrAsSingle,hAsSingle

B=Val（Text1.Text）

L=Val（Text2.Text）

eR=6378245

e=2.718282

X=B/180*h

Y=L/180*h

B=Val（Text1.Text）

L=Val（Text2.Text）

EndSub

地图学课程实验报告

学生姓名

张明启

学号

201010103117

成绩

实验名称

地图概括实验

实验目的

掌握地图概括的实质、内容、手段和方法。

实验内容

1、阅读两种不同比例尺地形图进行对比分析；

2、选择一种数量分析方法应用于地图概括。

实验总结

一阅读两种不同比例尺地形图进行对比分析

在两幅不同比例尺的地图上，高程上都可看出高程值和等高线；将公路分为高速公路、等级公路、等外公路；还有河流如：

泥沱河较宽，而古城河之类的小河流在地图上表现的较窄；在大比例尺地图上等高线间距离明显要宽；在大比例尺地图上可以看出一些小的村落、街道等，如：

刘街。

从小比例尺到大比例尺，地理信息有所取舍，图形有所化简。

还有一些建筑在小比例尺地图上省略了注记，如，星湖在小比例尺地图上只显示了一块黑色图斑，没有注记；还有就是红谷，在小比例尺上删除了等高线表示的谷地表示两边山脊的合并。

等等….

二、选择一种数量分析方法应用于地图概括

在这里我选用等比数列法对这两幅图进行概括

河长和河流间距是等比数列选取河流的两项基本指标。

心理物理学的测实表明，对一种物体的感觉，当它的感量成等比数列变化时，会感觉到它的等级差别，由等比数列构成的数组，符合人们的感觉规律。

这两幅图运用了等比数列法进行河流的选取，在大小比例尺的转换中，既考虑了河流的长度，又考虑了河网密度的选择。

编绘此地图上河流的时候，其根据地图比例尺和用途，选取进入新编图的河流。

确定哪些河流能否入选，考虑了河流的长度和反应河流地理环境的河网密度，即河流间距。

河流越长，地区的河网密度越小。

河网密集的地区，虽然河流较长，也可能被删除。

地图学课程实验报告

学生姓名

张明启

学号

201010103117

成绩

实验名称

GIS与地图学的关系

实验目的

了解GIS与地图学的由来及发展

实验内容

1、分析GIS与地图学的关系

实验总结

GIS与地图学的关系

地理信息系统“脱胎于地图”，“脱胎于60年代的机助制图系统”，“从地图数据库脱胎出来”。

由地图学到地图学与地理信息系统，这是科学的发展规律。

从社会需求和地图学的功能来看，人类必须不断地研究自身赖以生存和发展的整个环境，人类认识地理环境和利用地理环境什么时候也离不开地图学。

这是一个无法回避的客观事实。

地图、地图数据库和地理信息系统作为人类空间认识的有效工具，标志着社会需求的不断增长和地图学重点的漂移，即地图学的着重点从信息的获取的一端向信息深加工的一端漂移，现代地图学已经进入了信息科学的领域。

地图（系列地图和地图集）是一种模拟的“地理信息系统”，它把具有时间特征的连续变化的空间地理环境信息描述成存在于某一特定时间相对静止的状况，很难甚至不可能进行动态分析。

地图数据库以数据作为载体，以光盘等作为介质，以数字地图或电子地图等方式，传输地理环境信息，较之传统的地图确实是一大进步，但它的数据范围和数据分析功能仍是有局限的。

相比较而言，GIS的数据源多、数据量大；在遥感技术的支持下，能保证信息传输的现势性；数据查询、检索方式灵活多样，信息传输的可选择性极强；通过数据分析和计算，可为用户提供大量派生的信息；计算机图形技术提供了多种多样的地理信息传输方式。

但地图仍然是目前地理信息系统的重要数据来源，同时它又是地理信息系统产品输出的主要形式。

同时，地图学理论与方法对地理信息系统的发展有着重要的影响，并成为地理信息系统发展的根源之一。

把地图学和GIS加以比较可以看出，GIS是地图学理论、方法与功能的延伸。

地图学与GIS是一脉相承的，它们都是空间信息处理的科学，只不过地图学强调图形信息传输，而GIS则强调空间数据处理与分析，可以说GIS是地图学在信息时代的发展。

地图学实验成绩评分标准

实验一地形图和几种专题地图认识

1、阅读1：

10000地形图1幅并总结地图内容30分；

2、阅读1：

50000地形图1幅并总结地图内容30分；

3、阅读自然地理专题图1种并总结地图内容20分；

4、阅读社会经济专题图1种并总结地图内容20分。

实验二GIS专业标志设计

1、设计的基本思想和寓义能表达GIS专业意义40分；

2、GIS专业标志电脑制作中图案应用、颜色应用、整体布局60分。

实验三地图投影计算软件设计

1、主要几种地图投影算法分析30分；

2、应用开发语言设计实现至少一种地图投影计算50分；

3、算例验证20分。

实验四地图概括实验

1、阅读两种不同比例尺地形图进行对比分析并总结不同点和所用到的地图概括手段70分；

2、选择一种数量分析方法应用于地图概括30分。

实验五选择一种专题地图设计

1、分析专题地图设计基本方法20分；

2、设计一种专题地图80分。

实验六地图量算分析

1、从地形图获取某点高程10分；

2、从地形图获取某边距离10分

3、从地形图获取某点坐标10分；

4、从地形图获取某多边形面积20分；

5、从地形图获取某边方位20分；

6、从地形图获取某范围内一定水平以上的体积30分。