地图学考试范围考试重点.docx
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地图学考试范围考试重点
目录
地图学考试范围-3-
第一章-3-
1地图的基本特性（选择题）：
-3-
2地图的构成要素（填空题）：
-3-
3按地图比例尺分类（判断题）：
-4-
第二章-4-
1大地水准面与大地体-4-
2旋转椭球、正球体和参考椭球体-4-
3地球空间参照系（填空题）-5-
4地图比例尺形式（填空题）-7-
第三章-7-
1地图投影实质-7-
2地图投影方法-7-
3地图投影变形-8-
4按投影变形性质分类-10-
5几何投影-11-
6寻找两点间接近最短、最经济的航线（简答题）-11-
7我国常用投影-12-
8高斯投影的特性（判断题）-12-
9高斯－克吕格投影变形分析-12-
10投影带的划分-13-
11中央子午线的计算-13-
12带号的计算-13-
13高斯－克吕格投影坐标网-13-
14方里网——加带号-14-
15通用横墨卡托投影-14-
16Lambert投影（填空题）-15-
17Albers投影用途（填空题）-15-
18等差分纬线多圆锥投影（选择题）-15-
19伪圆柱投影-16-
20桑逊（Sanson-Flamsteed）投影-16-
21摩尔魏特（Mollweide）投影-17-
22桑逊+摩尔威特——古德投影-17-
23地图投影的选择（大题）-17-
24地图投影的判别-19-
25确定投影种类-19-
26量算长度比确定投影变形方法-20-
第四章-20-
1地图分幅（填空题）-20-
21:
100万梯形分幅-20-
3求相邻图幅图号（填空题）-21-
4地形图分幅编号的计算问题-21-
5新编系统应用-22-
6地图的方位（填空题）-22-
7地图符号变量与量表-23-
8地图符号的量表系统-23-
9字列-24-
10普通地图概念-24-
11地貌要素表示方法-24-
12专题地图的概念-25-
13几种表示方法比较-25-
第五章-26-
1地图概括概念-26-
2制约地图概括的因素-26-
3地图内容的选取方法-28-
4类别合并（判断题）-28-
5地图载负量分类-29-
6常用数量分析方法（填空题）-29-
参考文献：
-29-
地图学考试范围
第一章
1地图的基本特性（选择题）：
（1）严密的数学法则—可量测性
从不规则的地球表面到制成地图，要经过以下三个过程：
1）将不规则地球表面上的点沿铅垂线方向垂直投影到一个经过定位的地球参考椭球体面上，准确反映参考椭球体上的点与地面上客观实体在位置、属性等要素之间的关系——坐标系统
2）将地球椭球体上点用数学方法投影到可展开面上——地图投影，其实质是建立地球参考椭球体面上地理坐标（经纬度）和平面上直角坐标之间的函数关系。
3）最后线性缩小到在地图上可见的程度——比例尺
（2）特定的符号系统—形象性
地图符号系统——即地图语言，它包括图形、色彩，注记。
（3）科学的地图概括—一览性
依据：
地图用途要求、比例尺和制图区域地理特点
要求：
保留主要的，舍去次要的地物；
保留或突出地物形状、数量和质量最基本的、主要的特征，舍去或合并其次要的特征；
目的：
保证地图内容与地图主题、比例尺、用途、地理特点相适应，达到内容充实，清晰易读效果。
地图比例尺愈小，取舍与概括的程度就愈大
2地图的构成要素（填空题）：
（1）图形要素（又叫内容要素、地学要素）
1）用于表示地图内容的数量、质量、空间和时间状况的各类地图符号形成
2）地图所表示内容的主体
3）注记形式的符号系统，包括文字和数字都是图形要素的组成部分
（2）数学要素（判断）
1）用以确定地图内容要素的空间相关位置
2）保证地图具有可量性、可比性的基础
3）组成：
坐标系统、控制点、地图投影、比例尺
（3）辅助要素
1）含义：
指地图图廓上及其以外的有助于读图、用图的某些内容。
2）包括：
图名、图例、接图表、图廓、量图用表、附图、编图资料及成图说明……
3按地图比例尺分类（判断题）：
（1）地图比例尺常常是地图内容详细程度和使用范围及使用特点的一个主要标志
（2）按比例尺大小，可将地图分为大、中、小三类（判断题）
1）大于或等于1:
10万比例尺的地图，称为大比例尺地图
2）大于1:
100万而小于1:
10万比例尺的地图，称为中比例尺地图
3）小于或等于1:
100万比例尺的地图，称为小比例尺地图
第二章
1大地水准面与大地体
1完整的水准面是被海水包围的封闭曲面
2这样的水准面有无数个
3其中最接近地球形状和大小的是通过平均海水面的那个水准面，这个唯一而确定的水准面叫大地水准面
4它是测量的基准面。
其起伏微小，近似于椭球体
5大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形体叫大地体
6大地水准面：
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
2旋转椭球、正球体和参考椭球体
1）大地水准面是不规则曲面，不能用数学公式表述，为满足测量成果计算和制图工作需要，寻找一个理想的几何体代表地球的形状和大小。
2）该几何体必须满足两个条件：
①形状接近地球自然形体；
②可以用简单的数学公式表示。
从总体上看，大地体接近于一个具有微小偏率的旋转椭球。
（1）旋转椭球体
1）旋转椭球体——以地球的南北短轴为旋转轴旋转而成的椭球形体，也称地球椭球体，或简称椭球体。
2）旋转椭球体面为规则曲面，又称其为地球数学表面。
（2）我国常用几个椭球体
1）1952年前采用海福特椭球体
2）1953年起采用克拉索夫斯基椭球体
3）1978年起采用IUGG/IAG-75椭球体
4）1985年起采用WGS-84椭球
（名词解释）参考椭球体：
在地球表面适当位置选择一点P（大地原点），令P的铅垂线和椭球面上相应P1点的法线重合，并使P1点的椭球面与大地水准面相切。
这里P点称为大地原点，旋转后的椭球面称为参考椭球面，其包围的形体称为参考椭球体。
（判断题）参考椭球体只与局部地区的大地体吻合，不能反映整个大地体的情况。
（判断题）大地水准面与铅垂线是大地测量的基准面与基准线
（判断题）旋转椭球面和法线是业内计算和制图的基准面和基准线
3地球空间参照系（填空题）
1）空间参照系：
测量与标定空间点位的一种坐标系。
2）空间点位：
地球表面的点位。
3）两种确定地球表面点位的空间坐标系：
固定在空间的天球坐标系；
固定在地球上的地球坐标系；
天球坐标系天文地理坐标
球面:
球面坐标基准面（λ，φ）
与基准线
参心坐标
地球坐标系:
坐标原点
与坐标轴大地地理坐标
（L，B）
地心坐标
球心:
球心坐标
（1）地理坐标系
1）地理坐标系是用地理经纬度表示地面点位的球面坐标系。
2）在大地测量学中，地理坐标系又可分为：
天文地理坐标系:
天文地理坐标又称天文坐标，表示地面点在大地水准面上的位置，基准是铅垂线和大地水准面，用天文经度λ、天文纬度φ、海拔高表示地面点在地球表面的位置。
大地地理坐标系:
大地地理坐标又称大地坐标，是表示地面点在参考椭球面上的位置。
基准是法线和参考椭球面，用大地经度L、大地纬度B、大地高H表示地面点在地球表面的位置。
地心地理坐标系
（2）各种地理坐标系统比较（判断题）
（红色标记为考试要点）
1）在大地经纬网上，各点的天文经纬度和大地经纬度不相同，不过这种差异很小，在普通测量工作中可以忽略
2）大地测量学中，常采用天文地理坐标系；地图学中，以大地地理坐标系更好
3）天文地理坐标系中，经纬度的地面等值线扭曲成非平面曲线；大地地理坐标中，每条经纬线投影到平面上皆呈直线或平滑曲线
4）由于世界各国采用的大地原点和大地经纬网坐标值皆以本国规定的参考椭球为基准，因而出现世界各国间的不一致性。
为此，目前世界各国的地理经度均采用天文经度。
5）小比例尺制图时，要求精度不高，将椭球体当成正球体看待，地理坐标均采用地球表面的球面坐标，经纬度均采用地心经纬度。
（3）参心坐标系与地心坐标系
1）参心坐标系与地心坐标系均是与地球体固连在一起,与地球同步运动的地固坐标系
2）参心坐标系:
以参考椭球为基准。
参考椭球与局部地区的大地水准面吻合最好的旋转椭球，其中心位于地球质心附近，与地球质心不重合
3）地心坐标系:
以总地球椭球为基准。
总地球椭球与全球的大地水准面吻合最好的旋转椭球，其中心与地球质心重合（判断）
（4）我国大地控制网（概念）
国家大地控制网
定义：
在一个国家范围内的广大地面上，按一定要求选定一系列的点，并使其依一定的几何图形构成网状，在网中测量角度、边长和高差，然后在一个统一坐标系统中算出这些点的精确位置，这个网状的统一整体，称为国家大地控制网，简称，大地网。
大地控制网中点为空间点，其点位确定方法：
两个水平坐标（地理坐标）、一个高程
国家大地控制网：
水平控制网+高程控制网，前者确定平面位置，后者确定点的高程。
（5）1954年北京坐标系（选择、填空题）
建国初期，为迅速开展我国测绘事业，鉴于当时实际，将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接，然后以连接处呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科沃坐标系的坐标为起算数据，平差我国东北及东部区一等锁，这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系，特点：
（红色标记为考试要点）
a.属参心大地坐标系；
b.采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数；
c.大地原点在原苏联的普尔科沃；
d采用多点定位法进行椭球定位；
e高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面；
f高程异常以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据。
按我国天文水准路线推算而得。
（6）1980年国家大地坐标系（1980西安坐标系）
C80是为进行全国天文大地网整体平差而建立的，特点：
（红色标记为考试要点）
a.属参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面；X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度0方向；Y轴与Z、X轴成右手坐标系；
b.采用IUGG75椭球参数
c.大地原点在我国中部，位于陕西省径阳县永乐镇；
d.采用多点定位；
e.高程基准以1956年青岛验潮站求出的黄海平均水面
4地图比例尺形式（填空题）
（1）三种形式地图比例尺
数字式比例尺：
如1:
10000，1/100000
简单易读、便于运算、有明确缩小概念
文字式比例尺：
如百万分之一
比例尺长度单位地图上常用厘米或毫米计，实地以米或千米计
单位明确、计算方便、比较大众化
图解式比例尺：
用图形加注记形式表示的比例尺
直线比例尺
斜分比例尺—地图量算工具，金属和塑料制成
复式比例尺—主比例尺+局部比例尺（<1:
100万）（判断）
（2）地图比例尺作用
1）决定符号图形及对应物体的大小；
2）决定符号图形及对应物体的大小；
3）决定地图概括的详细程度；
4）影响量测的精度。
当实地面积一定时，地图比例尺决定地面面积对应的图上符号图形面积的大小；
地图上0.1mm的实地长度称为比例尺精度
比例尺大小不同的地图，比例尺精度不一致
依据比例尺精度，测图时按比例尺求得需进行实地测量地物的最小尺寸，或用非比例尺符号表示
使用地图时，根据精度要求，确定选用何种比例尺地图
第三章
1地图投影实质
1）球面上任一点位置均是由它的经纬度所确定
2）实施投影时，首先是先将球面上一些经纬线交点展绘到平面上
3）再将相同经度、纬度的点分别连成经线和纬线，这样就构成了经纬网。
4）有了经纬网以后，就可将球面上点，按其经纬度转绘在平面上相应位置处。
5）地图投影实质：
将地球椭球面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上。
6）地图投影科学定义：
研究解决把地球椭球体面上的经纬网按照一定数学法则转绘到平面上的方法及其变形的科学问题。
2地图投影方法
几何透视法
1）地图投影最初建立在透视的几何原理上，它是把椭球面直接透视到平面上，或透视到可展开的曲面上，如平面、圆柱面和圆锥面。
2）用透视法实施地图投影，通常把地球当作球体
3）透视投影法一般只用来绘制小比例尺地图，可用圆规、直尺等简单绘图工具，以几何4）图解法绘出经纬网，而不需要经过复杂的计算。
5）局限性:
难以纠正投影变形，精度较低
随着科学的发展和地图精度要求的提高，特别是较大比例尺的分幅制图的需要，几何透视法的投影已经不能满足要求了，因此必须寻求其它的方法。
而这种方法就是数学解析法。
3地图投影变形
（1）变形概念
1）经投影后地图，虽可将地球表面完整地表示在平面上，但这种“完整”，是通过对投影范围内某一区域均匀拉伸和对另一区域均匀缩小而实现
2）地图投影方法，虽通过建立平面与球面之间的一一对应函数关系，解决了由球面向平面的转换
3）但，投影后地图不能保证和地球体面的相应部分在长度、面积和形状方面保持完全的相等和图形完全相似
4）地图投影变形就是指球面转换成平面后，地图上所产生的长度、角度和面积误差。
5）为进一步理解地图投影变形，我们不妨观察一下地球仪上经纬网。
6）地球仪是地球的缩影，地球上的各种地理事物在地球仪面上保持了正确的形状和位置。
7）因此，通过对地图与地球仪上经纬网的比较，可以发现，地图投影变形表现在长度、面积和角度三方面。
8）（判断题）地图投影变形是球面转化成平面的必然结果，没有变形的投影是不存在的。
9）（判断题）对某一地图投影而讲，不存在这种变形，就必然存在另一种或两种变形。
10）（判断题）但制图时可做到：
在有些投影图上没有角度变形
在有些投影图上没有面积变形
在有些投影图上沿某一方向无长度变形
（2）地图投影变形分布规律（判断题）
1）任何地图都有投影变形。
2）不同区域大小的投影其投影变形不同
3）地图上存在没有变形的点（或线）
4）距没有变形的点（或线）愈远，投影变形愈大，反之亦然
5）地图投影反映的实地面积越大，投影变形越大，反之越小。
6）上述规律对地图投影具有普遍性
（3）变形椭圆
1）变形椭圆——指取地球椭球面上的一个微分圆（微分圆的面积小到可以忽略地球曲面的影响，即可将它作为平面看待），将它投影到地图平面上后变成椭圆（除个别为正圆外，一般皆为椭圆），通过研究其在投影面上的变化，作为地图投影变形的几何解释，这样的椭圆称为变形椭圆。
2）利用变形椭圆的图解和理论，我们就能更为科学和准确地阐述地图投影的概念、变形的性质及变形大小
（4）主方向概念
1）斜坐标应用不便，引入主方向概念，也称底索定律：
“无论采用何种转换方法，球面上每一点至少有一对正交方向线，在投影平面上仍能保持其正交关系。
”，就将在投影后仍保持正交的一对线的方向称为主方向。
2）取主方向作微分圆坐标轴，投影后仍保持正交特性，又因主方向同时又为共轭直径，说明主方向投影前后相互垂直、平分，这决定投影平面上主方向坐标轴就是变形椭圆的长、短轴。
（5）长度比与长度变形（简答题）
1）长度比—地面上微分线段经过投影后的长度ds′与其原有长度ds之比值
2）公式：
μ=ds′/ds
3）作用：
表示投影过程中，某一方向上长度变化
μ>1，说明投影后长度拉长
μ<1，说明投影后长度缩短了
μ=1，则说明特定方向上投影后长度没有变形
4）只研究特定方向上的长度比
最大长度比a（变形椭圆长轴方向长度比）
最小长度比b（变形椭圆短轴方向长度比）
经线长度比m
纬线长度比n
5）若投影后，经纬线仍呈正交关系，那么经线长度比m和纬线长度比n，即为最大长度比a和最小长度比b，即：
m=a，n=b
6）若投影后经纬线不正交，且夹角为θ，则经、纬线长度比m、n与最大、最小长度比a、b之间，根据解析几何中的阿波隆尼定理，存在如下换算公式：
m2+n2＝a2+b2
m×n×sinθ＝a×b
或（a+b）2＝m2+n2+2mnsinθ
（a-b）2＝m2+n2-2mnsinθ
表明：
由经纬线长度比可直接计算极大、极小长度比。
7）长度变形—地面上实际长度按主比例尺缩小后与图上相应长度之差。
8）长度变形（Vm）:
长度比与1的差。
9）公式：
>0变大
Vμ=μ-1=0不变
<0变小
10）长度比是变量，随位置和方向的变化而变化
11）从同一纬度带各变形椭圆在不同方向上的变化，可看出：
方位角为0°时，即在经线方向上，μ等于1，Vμ＝0，为变形椭圆的短轴b，无长度变形；
随着方位角增大，变形逐渐增大
方位角增大到90°时，变形达到最大，即为变形椭圆的长轴a。
12）从不同纬度带上同一方向上的变形大小，可看出：
随着纬度增大，长度变形逐渐增大，μ由赤道上的1增长为30°纬线上的1.08，再增长到60°纬线上的1.5811。
4按投影变形性质分类
（1）等角投影（判断）
1）定义:
投影以后角度没有变形的投影
2）投影条件：
w=0或a=b，m=n
3）同一点：
长度比不因方向改变，变形椭圆仍为圆
4）小区域内，投影图与实地图形相似，故又叫相似投影、正形投影
5）不同点上：
长度比大小各不相同，变形椭圆大小不同
6）大范围上，投影图与实地图并不相似
7）投影特点：
面积变形大
8）用途：
多用于编制方向精度要求高的航海图、洋流图、风向图等
（2）等积投影
1）定义:
投影以后面积没有变形的投影
2）投影条件：
p=1，a·b=1
Vp＝０，变形椭圆
3）投影特点：
角度变形大，变形椭圆长轴不断伸长，短轴不断缩短，导致形状变化
4）用途：
面积无变形，利于在图上进行面积对比；一般用于绘制对面积精度要求较高的自然地图和经济地图。
（3）任意投影
1）定义:
既不等角也不等积的投影。
2）等距投影：
保持沿变形椭圆的一个主方向长度比为1
3）投影条件：
a=1或b=1
4）变形椭圆
5）投影特点：
面积变形、角度变形都不大
6）用途：
用于教学地图、交通地图；以及要求在一方向上具有等距性质地图，如交通图、时区图。
5几何投影
（1）按辅助投影面类型划分
方位投影—平面
圆柱投影—圆柱面
圆锥投影—圆锥面
（2）按辅助投影面和地球体的位置关系划分
正轴投影—平面与地轴垂直，圆柱/锥轴与地轴平行
横轴投影—平面与地轴平行，圆柱/锥轴与地轴垂直
斜轴投影—平面中心法线、圆柱/锥轴与地轴斜交
（3）按辅助投影面与地球体的相切或相割关系划分
切投影—投影面与地球体相切
割投影—投影面与地球体相割
（4）几何投影—经纬线形状
1）方位投影
纬线投影成同心圆
经线投影为同心圆的半径，即放射的直线束
两条经线间夹角与实地经差相等
2）圆柱投影
纬线投影成非等间距平行直线
经线投影为与纬线垂直的另一组等间距平行直线
3）圆锥投影
纬线投影成同心圆弧
经线投影为同心圆弧半径
两经线间的夹角小于经差，且与经差成比例
6寻找两点间接近最短、最经济的航线（简答题）
球面上任一大圆在球心投影图上表现为直线。
实际应用中如何操作？
1）先在正轴球心投影地图上确定两点间的大圆航线，即为该两点间的连线
2）求出球心投影图上大圆航线与各经线的交角，航行时，将大圆航线按它与经纬线的交点转绘到墨卡托投影的地图上，并以圆滑曲线连接，成为墨卡托投影上大圆航线（实弧线）。
3）沿大圆航线航行时，虽然距离最短，但需随时调整航向很不方便。
为此，常将大圆航线划分成若干段，把每段连成直线，即为等角航线（虚折线）。
4）这样，就每个航段来说是按等角航线航行，但就全部航程来讲，则接近于代表最短距离的大圆航线。
7我国常用投影
1）高斯—克吕格投影（横轴等角切椭圆柱投影）（≥1:
50万）
2）Lambert（正轴等角割圆锥投影）（1:
100万）
3）Albers投影（正轴等面积割圆锥投影）
8高斯投影的特性（判断题）
1）中央子午线投影后为直线，且长度不变。
2）除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。
投影后有长度变形。
3）赤道线投影后为直线，但有长度变形。
4）除赤道外的其余纬线，投影后为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴。
5）所有长度变形的线段，其长度变形比均大于l。
6）离中央子午线愈远，长度变形愈大。
7）在中央经线线上纬线间隔相等，在赤道上经线间隔自投影中心向东、向西逐渐增大。
8）经线与纬线投影后仍然保持正交。
9高斯－克吕格投影变形分析
1）当经差为±3°时，长度变形为1.38‰；
2）为控制投影变形不致过大，保证地图必要的精度，投影带不宜太宽，因此，高斯投影采用分带投影方法，即将投影范围的东西界加以限制，使变形不超过一定的限度。
3）我国规定1:
2.5万—1:
50万地形图均采用经差6°带分带（λ＝±3°），大于或等于1:
1万比例尺地形图采用经差3°分带（λ＝±1.5°）。
10投影带的划分
1）6º带自首子午线开始，按6º的经差自西向东分成60个带。
用阿拉伯数字1、2、……、60标记，凡是6°的整数倍的经线皆为分带子午线。
2）3º带自1.5º开始，按3º的经差自西向东分成120个带，用阿拉伯数字1、2、……、120标记。
11中央子午线的计算（计算填空）
1）按照6º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系是：
L。
=6ºN－3º（N为6º带的带号）
例：
20带中央子午线的经度为
L。
＝6º×20－3º＝117º
2）按照3º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系是：
L。
=3ºn（n为3º带的带号）
例：
120带中央子午线的经度为
L。
＝3º×120＝360º
12带号的计算
1）若已知某点的经度为L，则该点的6º带的带号N由下式计算：
N＝
（取整）+1
2）若已知某点的经度为L，则该点所在3º带的带号按下式计算：
n＝
（四舍五入）
3）我国领土位于东经72°～136°之间，共含11个投影带，即13～23带。
13高斯－克吕格投影坐标网
经纬网
定义：
是由经线和纬线所构成的坐标网，又称地理坐标网
方里网
根据实际使用需要，在大比例地形图上除绘有地理坐标网外还加绘了直角坐标网，即方里网。
14方里网——加带号
1）这样的分带法，使得各投影带完全相同，因此一带内的某一点的坐标值，在60或120个带内都有相同的坐标值与之对应
2）为加以区别，特规定，在Y值上加500km后，再在百km的位数前面加上该点所在的带号，这样60或120个带内就不会有相同的坐标值出现。
上例A、B两点的坐标的百km位上加上20代带号就变为：
YA=20652863.7m
YB=20351.525.2m
15通用横墨卡托投影
（1）通用横轴墨卡托（UniversalTransverseM
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