地图学复习总结.docx

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地图学复习总结

1、现代地图的定义；地图学的定义；地图的基本特性（两对矛盾，如何解决）

传统地图：

地图是根据一定的数学法则，使用专门符号，通过制图综合将地球表面缩绘到平面上的表象。

它反映各种自然和社会现象的空间分布、组合、联系及其在时间中的变化和发展。

现代地图：

地图是根据由数学方法确定的构成地图数学基础的数学法则和构成地图内容地理基础的制图综合法则记录空间地理环境信息的载体，是传递空间地理环境信息的工具，它能反映各种自然和社会现象的多维信息、空间分布、组合、联系和制约及其在时空中的变化和发展。

地图学：

地图学是一门研究利用地图图形或数字化方式科学地、抽象概括地反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互联系、科技关系及其动态变化，并对地理环境空间信息进行数据获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理和可视化，以图形或数字方式传输地理空间环境信息的科学与技术。

地图的基本特性：

（1）遵循一定的数学法则；即具有可量测性。

（2）具有完整的符号系统；即具有直观性。

（3）经过科学概括；即具有系统性、总结性，也称一览性。

（4）是地理信息的载体：

即可记载性。

地图的现代特性：

（1）地图不再把用地图符号表示事物作为唯一的方法。

（2）地图正在由“纸质”地图向“无纸”地图转变，如数字地图、电子地图、多媒体电子地图等。

（3）地图不再单纯描绘地球表面。

由于航天技术的发展，地图描绘的对象从地球扩展到其它星球。

（4）更加强调制图对象的空间联系和随时间的变化。

2、地图的基本内容；地图的分类；地图的功能；地图内容选取的顺序原则

地图的基本内容（基本构成要素）：

一、数学要素

1、坐标网：

分为平面直角坐标网和地理坐标网。

坐标网是制作地图时绘制地图内容图形的控制网，利用地图时可以根据它确定地面点的位置和进行各种量算。

（1）平面直角坐标网也叫方里网（或公里网）。

用于准确指示点位，根据地图传达命令，快速量测方向和计算距离。

我国地形图采用高斯-克吕格投影（大于或等于1:

50万）。

（2）地理坐标网又叫经纬网，用于确定地面点的地理坐标。

经线相应于南北方向，纬线相应于东西方向。

2、地图比例尺：

是图上线段与该线段在椭球面上的平面投影的长度之比。

3、测量控制点：

测量控制点是测图和制图的控制基础，它保证将地球的自然表面转换到地球椭球面，并进一步投影到平面上，使地图上的地理要素对坐标网具有正确位置。

包括：

三角点、埋石点、水准点、独立天文点等。

2、地理要素

1、自然地理要素

（1）水系要素。

是一切地图最基本的要素之一。

（2）地貌要素（含土质）。

是地图的基本要素之一。

包括陆地地貌和海洋地貌。

（3）植被要素。

植被是地表植物覆盖层的简称。

分为天然的和人工的两大类。

2、社会经济要素

（1）居民地。

是人类居住和进行各种活动的中心场所，是地图的重要地理要素之一。

（2）交通运输网。

交通运输是来往通达的各种运输事业的总称。

包括：

陆上交通、水陆交通、空中交通和管线运输。

（3）境界及行政中心。

境界分为政区境界和其他境界两类。

行政中心是与政治区划和行政区划相对应的。

（4）经济标志。

地图上表示的经济标志是反映地区经济发达程度的重要形式，主要包括工业和农业。

3、其他要素

地图上初表示自然地理要素和社会经济要素外，还表示一些科学、文化、卫生、历史等标志。

3、辅助要素（图廓外要素）

1、读图工具

（1）图例。

即地图符号表和必要说明，包括地图上用的全部符号。

常位于图边或图廓内的空白处。

（2）图解比例尺。

是供图上量测距离用的，分为直线比例尺和复式比例尺。

一般配置在地图的南图廓外或图廓内的空白处。

（3）坡度尺。

供图上量测坡度之用。

（4）三北方向图。

用来判明地图上的真北方向、坐标北方向和磁北方向。

（5）图幅接合表。

凡分幅地图，都附有图幅接合表，以说明该图幅相邻图幅的名称和编号。

（6）政治行政区划略图。

主要反映图幅所描绘地区的政治行政归宿。

2、参考资料。

系指一些说明性内容。

如编图及出版单位、成图时间、地图投影、坐标系、高程系、资料说明和资料略图等。

地图的分类：

1、按主题（内容）分类：

普通地图和专题地图。

2、按比例尺分类：

地理图和地形图。

3、按制图区域分类：

星球图，地球图、世界图，大洲图等、国家图，次行政区图等、局部区域图（海域图，区域图等）。

（总体到局部的原则）

4、按其用途分类：

军用地图和民用地图。

5、按地图的视觉化状况分类：

实地图和虚地图

6、按地图的瞬时状态分类：

静态地图和动态地图

7、按地图维数分类：

平面地图和多维地图。

8、按其他指标分类：

按用途、语言、使用方式等指标的分类

地图的功能：

1.认知功能

⑴形成整体、全局的概念

⑵获得制图对象定性与定量特征

⑶建立制图对象之间的空间关系

⑷建立制图对象正确的空间图像

2.模拟功能：

地图可以模拟现实世界的某一特征，成为其一种模型，可以作各种测量和分析；还可以作为一种时空模型，在科学预测中发挥作用。

3.信息的负载与传递：

地图能容纳和存储的信息量十分巨大，是空间信息的理想载体；地图也是空间信息十分良好的传递工具。

地图内容选取的顺序原则

整体考虑，局部着手

1）从主要到次要；

2）从高级到低级；

3）从大到小；

4）从全局到局部。

3、地图投影的实质；投影的三种变形；主方向的两个性质；变形椭圆

地图投影的概念：

球面是曲面，不可展为平面。

要把它直接展为平面时，要发生破裂或褶皱。

即局部发生不规则的不可控制变形。

地图投影就是人为的控制变形，建立变形规律，使地图成为可用。

地图投影的实质：

当给定不同具体条件时，就可得到不同种类的投影公式，依据各自公式将一系列的经纬线交点计算成平面直角坐标，并展绘在平面上，连各点得经纬线的平面表象。

投影的三种变形：

长度变形、角度变形和面积变形。

主方向的两个性质：

长轴方向（极大值）a、短轴方向（极小值）b、经线方向m、纬线方向n统称为主方向。

（1）地球表面上的正交线投影后仍然正交

（2）投影后具有最大长度比a、最小长度比b

变形椭圆：

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。

4、地图投影分类

1.按变形性质分类：

等角投影、等面积投影、任意投影

2.按地图投影构成方法分类：

几何投影，非几何投影

3.按正轴投影经纬线形状分类：

方位投影、圆柱投影、圆锥投影

等角投影条件：

使地球面上任意点的任意二方向所夹之角投影后仍保持原夹角大小不变的投影叫等角投影。

为了保持等角，就必须使投影面上任意点的角度最大变形为零，即ｗ=0

由

求得等角投影条件为：

a=b（a为最大长度比，b为最小长度比）

等面积投影条件：

等面积投影在于使投影面上的面积与地球面上相应面积相等。

面积不发生变形的投影叫等面积投影，其条件是面积比为1，即

P=1

或

求得等面积投影条件为

或

等距离投影条件：

使某一组特定方向投影后不产生长度变形，这种投影叫做等距离投影。

在经纬线正交的投影中，等距离投影只存在于方位投影、圆柱投影和圆锥投影之中。

等距离投影规定经线长度比等于1的条件，即

M=1或

对于横轴投影和斜轴投影，等距离投影条件是使垂直圈投影后长度比为1。

等变形线：

系投影面上变形值相等的各点的连线。

用来显示地图投影变形的大小和分布状况。

不同投影有不同形状的等变形线。

不同等变形线形状的投影适合于不同形状的制图区域，这是选择地图投影要考虑的因素之一。

方位投影:

以平面作投影面，使平面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到平面上而成。

圆柱投影:

以圆柱面作投影面，使圆柱面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆柱面上，然后将圆柱面展为平面而成。

圆锥投影:

以圆锥面作投影面，使圆锥面与球面相切或相割，将球面上的经纬线投影到圆锥面上，然后将圆锥面展为平面而成。

它们都隶属于几何投影，三种投影均有正、横、斜三种不同位置的投影。

正轴的经纬线形状称为标准网。

下面为三种标准网的特点：

在正方位投影中，纬线为同心圆，经线为交于纬线共同中心的一束直线，（为同心圆的半径，）两经线间的夹角等于相应的经度差。

在正圆柱投影中，纬线为一组不等距平行线，经线为与纬线垂直、且间隔相等的平行直线，两经线的间隔与相应经差成正比。

在正圆锥投影中，纬线为同心圆弧，经线为同心圆弧的半径，两经线间的夹角与相应的经差成正比。

透视方位投影：

1，正射投影：

视点位于离球心无穷远处

2，外心投影：

视点位于球面外有限的距离处

3，球面投影：

视点位于球面上

4，球心投影：

视点位于球心上

高斯-克吕格投影：

等角横切椭圆柱投影

条件：

1、中央经线和赤道投影后为互相垂直的直线，且为投影的对称轴；

2、投影具有等角性质；

3、中央经线投影后保持长度不变。

通用横轴墨卡托投影：

横轴等角割圆柱投影

地图符号的视觉变量

1、形状

2、尺寸

3、方向

4、明度

5、密度

6、结构

7、颜色

8、位置

视觉变量能形成的图形知觉效果

1、整体感，2、等级感，3、数量感，4、质量感，5、动态感，6、立体感

地图符号对制图对象特征的描述

1、性质特征：

点状符号，线状符号，面状符号

2、数量特征

点状符号，线状符号，面状符号（明度）

3、关系特征

影响符号设计的因素

1、地图内容，2、资料特点，3、地图的使用要求，4、所需的感受水平，5、视觉变量

6、视力及视觉感受规律，7、技术和成本因素，8、传统习惯与标准

符号设计要求

1、图案化：

对制图形象素材进行整理、夸张、变形，使之成为比较简单的规则化图形

2、象征性：

使符号能被读者与自然事物联系起来，产生联想等心理活动自然地引向对事物的理解

3、清晰性：

简单性、对比度、紧凑性

4、系统性：

指符号群体内部的相互关系，主要是逻辑关系，这是符号能够相互配合使用的必要条件。

5、适应性、6:

、生产可行性

水系的表示

海洋要素的表示：

海岸：

1、岸上地带，2、潮浸地带，3、沿海地带

海底地貌：

1、大陆架，2、大陆坡，3、大洋底

深度基准面：

根据长期验潮数据所求得的理论上可能达到的最低的潮面

海底地貌的表示：

水深注记，等深线，分层设色，晕渲

地貌的表示：

1、写景法：

以绘画写景的形式表示地貌起伏与分布位置的地貌表示法。

又称透视法。

2、晕滃法：

沿地面斜坡方向布置晕线以反映地貌起伏和分布范围的一种方法。

包括直照晕滃（又称坡度晕滃）和斜照晕滃（又称暗影晕滃）

3、晕渲法：

也叫阴影法，是用深浅不同的色调表示地形起伏形态，是根据假定光源对地面照射所产生的明暗程度，用浓淡的墨色或彩色沿斜坡渲绘其阴影，造成明暗对比。

表示地形立体效果好---------分为直照晕渲、斜照晕渲和综合光照晕渲

4、等高线法：

地面上高程相等点的连线的水平面上的投影

首曲线（基本等高线）：

即按基本等高距测绘的等高线。

计曲线：

每隔四条首曲线加粗描绘一根等高线，计曲线一般都注记高程。

间曲线：

按1/2基本等高距测绘的等高线。

助曲线：

按1/4基本等高距测绘的等高线。

特点：

位于同一条等高线上的各点高程相等

是封闭连续的曲线

等高线图形与实地保持几何相似关系

在等高距相同的情况下，等高线越密，坡度越陡，等高线越稀，坡度越缓

不足：

缺乏视觉上的立体效果；两条等高线间的微地形无法表示

5、分层设色法：

根据地面高度划分的高程层（带）逐层设置不同的颜色

专题地图十种基本的表示方法

一、定点符号法

定点符号法：

用各种不同形状、大小、颜色和结构的以点定位的点状符号，表示专题要素的空间分布、内部结构及其数量和质量特征等。

简称符号法。

特征表示

符号的位置——专题要素的空间分布

形状和颜色——专题要素的质量特征

符号的大小——专题要素的数量指标

结构符号——内部组成特征

定位扩展符号——发展动态

1、定点符号的形状、色彩——表示专题要素的质量差别，表示其定性或分类的情况。

点状符号的形状和色彩是专题要素定性特征表示的重要视觉变量

符号按其形状可分为：

几何符号、文字符号、象形符号

通常用不同的颜色（色相、亮度和纯度）——表示事物最主要、最本质的质量特征。

用形状表示次要差别。

2、定点符号的尺寸、亮度----表示专题要素的数量特征和分级特征

点状符号的尺寸可以表示专题要素的数量特征。

定点符号的大小表示事物的数量差别。

依符号的大小与专题要素有无比率关系可分为：

比率符号：

符号的尺寸与所示专题要素的数量有一定的比率关系

非比率符号：

符号的尺寸所示专题要素的数量没有一定的比率关系，可以表示非常模糊的数量关系

比率符号依面积与数量关系可分为：

绝对比率和条件比率

依符号大小是连续的还是分级的变化分为：

连续比率和分级比率

比率符号依面积与数量关系可分为：

绝对比率符号：

指符号面积的大小与所示事物的数量成正比（绝对正比）关系。

条件比率符号：

指符号面积的大小与所示专题要素的数量之间成一定比率（相对正比）关系。

依符号大小是连续的还是分级的变化分为：

连续比率：

指只要有一个数量，就必然有一个一定大小的符号与其对应，符号的大小与其所代表的数量都是连续的。

分级比率：

是对所示事物的数量进行分级，使符号的大小在一定区间内保持不变。

绝对连续比率：

每个连续比率符号的面积与其所代表的数量成绝对正比关系。

条件连续比率：

对基准线长度附以函数条件，以改变其大小，且数值与符号也一一对应的符号。

绝对分级比率：

符号的面积与数量的分级平均值或极限值成绝对正比关系。

条件分级比率：

符号的面积与数量的分级平均值或极限值成函数关系。

表达的是分级数据，符号大小是根据分组的组中值附加一定的函数条件计算出来的。

级别划分有等差分级、等比分级和任意分级。

等差分级：

分级间距完全相等，而且每级下限全为整数。

等比分级：

各级间距成倍地增加，即成等比级数。

任意分级：

将等差和等比分级相结合而成。

3、符号的结构——表示事物的内部组成特征

符号按其结构的繁简程度分为：

单一符号

组合（结构）符号：

将符号划分为几个部分，以反映所示专题要素的内部结构。

定位扩展符号：

表示事物的动态变化或发展趋势。

常用外接圆、同心圆与其他同心符号，并配以不同的晕线或颜色，来表示不同时期事物的数量发展

4、定点符号的位置——表示事物的空间分布特征。

几何符号可准确定位。

二、线状符号法

线状符号法用来表示呈线状或带状延伸的专题要素的一种表示方法。

线状符号：

定位于一条线上的地图信息的地图符号。

主要表示呈线状分布的专题要素的各方面特征。

线状符号：

利用形状、色彩视觉变量表示线状分布的专题要素的质量特征、类型特征；利用尺寸视觉变量表示要素的数量特征。

三、质底法

质底法又叫底色法、质别法，是把全制图区域按照专题现象的某种指标划分区域或各类型的分布范围，在各界线或类型范围内普染颜色或填绘晕线、花纹或注记，以显示连续而布满制图区域专题要素的质量差别。

常用于各种类型图和区划图的编制。

质底法特点：

质底法具有鲜明、美观、清晰的优点。

表示的专题要素布满制图区域，主要显示现象间质的差别，不表示数量大小。

符号不能重叠，在不同现象之间，显示其渐进性和渗透性较为困难。

四、等值线法

等值线：

连接某种专题要素的各相同数值点所成的平滑曲线。

如等高线、等温线、等降雨量线、等磁偏线等。

等值线法特点：

1）适宜表示连续分布而逐渐变化的现象，等值线间的任何点可以用插值法求其数值。

2）对于离散分布而逐渐变化的现象，通过统计处理，也可用等值线法表示。

即伪等值线

3）既可反映现象的强度，还可反映随时间变化的现象；既可反映现象的移动，还可反映现象发生的时间和进展。

4）采用等值线法时，每个点具有的数量指标必须完全是同一性质的。

5）等值线的间隔最好保持一定的常数

6）在同一幅图上可表示二、三种等值线系统，显示几种现象的相互联系

五、范围法

范围法又称面积法，是用轮廓线来表示制图区内间断而成片状分布的专题要素的区域范围，用颜色、晕线、注记、符号等整饰方式来表示事物类别；用数字注记表示数量。

用面状符号在地图上表示某专题要素在制图区域内间断而成片的分布范围和状况。

范围法分精确范围法和概略范围法。

范围法特点：

可在同一幅图上表示几种不同事物，若各事物相互重叠时，可将不同色彩或晕线的符号重叠，因此范围法可表达事物现象的渐进性和渗透性。

范围法清晰易读，既可表示专题要素的空间分布，又可表示其性质、类别，较为常用。

6、点值法

点值法：

在图上用一定大小的点子表示统计区内专题要素的数量、区域分布和疏密程度的方法。

用于表示分布不均匀的专题要素，如人口分布、资源分布、农作物分布、森林分布等。

在图上布点前，先要确定点子的大小和每点代表的数值。

布点原则：

在最大密度区点子不重叠，在最小密度区不空缺。

确定点值的方法

先在图内选定一个密度最大的小范围统计区，并在其中紧密地均匀布点，（注意点的直径≥0.4mm，才能在图上明显表示；点的间隔应≥0.2mm）

然后用该范围内专题要素总量除以其中的点数，得出每点所代表的数值，凑整即得点值。

确定点值的数值计算方法

假设密度最大区专题要素数量为A，密度最大区点数为N，密度最大区图上面积为P（mm2），点的直径为d（mm），则计算点值S（凑整）的公式为：

点子的排布方式

均匀布点法：

在相应的统计区内按其点数均匀分布。

缺点：

统计区内没有密度差别

定位布点法：

按现象分布的地理特征来配置点子。

在同一统计单元内，不同的地形小单元，现象的密度可能是不同的。

点值法既可表示专题要素的分布，又可表示专题要素的数量指标。

质底法和范围法主要表示专题要素的分布和质量特征。

所以点值法是质底法和范围法的进一步发展。

7、动线法

动线法：

用各种不同形状、颜色、长度、宽度的箭形符号，表示专题要素移动的方向、路线、数量、质量、内部组成以及发展动态的方法。

用于表示自然现象中的洋流、风向，社会经济现象中的货物运输、资金流动、居民迁移、军队行进和探险路线等。

动线法可以反映各种迁移方式。

可以反映点状物体的运动路线、线状地物或现象的移动、面状物体的移动、集群和分散现象的移动、整片分布现象的运动等。

8、等值区域法

等值区域法（分级比值法或分级统计图法）：

是以一定区划为单位，根据各区划内某专题要素的数量平均值进行分级，通过面状符号的设计表示该要素在不同区域内的差别的方法。

等值区域法特点

等值区域法是一种概略统计制图法，对任何空间分布特征的现象都适用。

由于等值区域法显示的是区域单元的平均概念，不能反映单元内部的差异。

所以，区划单位愈小，其内部差异也愈小，反映的现象特点愈接近于实际真实情况。

等值区域法优点：

对编图资料要求不高，能保持较长时间的现势性，故应用极广。

等值区域法缺点：

不能反映各级别内部的数量差异。

9、定位图表法

定位图表法：

是把某些地点的统计资料，用图表形式绘在地图的相应位置上，以表示该地某种专题要素的变化。

定位图表法仅用来表示周期性发生的专题要素。

表示方法

用柱状图表中符号的高度（长短）或曲线图表表示专题要素的数量变化，如各月或各年度风向、风力的变化，降水量、气温变化等

用玫瑰图表中的符号指向和长度表示专题要素的方向和数量或频率、强度变化。

十、分区统计图表法

分区统计图表法：

是把整个制图区域按行政区划（或自然分区）分成几个统计区，在每个统计区的中部，按其相应的统计数据，设计绘制出不同形式的统计图形，以表示各统计区内专题要素的总和及其动态。

用于编制资源图、统计图、经济收入图、经济结构图。

分区统计图表法可以显示专题要素的绝对数量、内部结构和发展动态。

1、表示方法分类及选择

（1）表示方法分类

1、按对现象时间变化的表示分类

（1）某一特定时刻——除动线法外都可采用；

（2）现象的移动——动线法；

（3）某一时间段内的变化——定点符号法、线状符号法的组合，等直线法、点值法、范围法的组合，分区统计图表法。

2、按对现象数量和质量特征表示的可能性分类

（1）以表示质量特征为主——线状符号法、质底法、范围法；

（2）以表示数量特征为主——等直线法、点值法、等值区域法；

（3）表示全能指标的——定点符号法、分区统计图表法、动线法。

3、按符号类型分类

（1）进行点状符号设计的——定点符号法、点值法、分区统计图表法；

（2）进行现状符号设计的——线状符号法、动线法、等直线法；

（3）进行面状符号设计的——质底法、范围法、等值区域法。

（2）表示方法选择

表1选择表示方法的一般规律

专题要素类型

专题要素表示等级

指标数量及组合

采用的表示方法

精确点状分布

定性表示、分类表示、分级表示

单一指标或多种指标组合

定点符号法、统计图表法

精确的线状分布

定性表示、分类表示

单一指标

线状符号法

模糊线状分布

定性表示、分类表示、分级表示

单一指标或多种指标组合

动线法

零星面状分布

定性表示、数值表示

单一指标或多种指标组合

范围法

断续面状分布

定性表示、数值表示

单一指标

范围法、点值法

连续面状分布

分类表示、数值表示

单一指标

质底法、等值线法

统计面分布

分级表示、数值表示

单一指标或多种指标组合

等值区域法、统计图表法

2、各种表示方法的分析比较和综合运用

（1）定点符号法与分区统计图表法比较

分区统计图表的形状可以与定点符号法的形状，符号比率的计算可完全一样，但它们的内涵不一样。

定点符号代表的是局限于该点上的数据，它必须严格定位在这个点上，有多少个点就有多少个符号，符号多时会相互重叠；分区统计图表表示的是所代表区域内数量的总值，一个区域单元内只可能有一个这样的图标，它没有严格的定位意义，只要放置于该区域范围内的合适位置即可。

（2）线状符号法与动线法的比较

线状符号法与动线法均可用现状的符号表示定位于线（或两点间）的专题现象，但它们之间有本质的区别。

其区别是：

第一，线状符号是表示实地呈线状分布的现象，反映静态的现象；动线法则反映各种分布特征的现象运动（或发展）状况，反映动态的显现。

第二，线状符号法一般是反映现象的质量特征，如海岸类型、道路种类等；动线法则常用复杂的带表示现象的数量与质量特征。

第三，线状符号的结构一般比较简单，定位比较精确；动线法的结构有事很复杂，定位也不够精确，有时仅表示两点的联系或概略的移动路线，在表示面状现象时，符号只表示运动的趋势，并无定位意义。

（3）范围法与质底法的比较

范围法与质底法都是反映面状分布现象的方法，这两种方法都是在图斑范围内用颜色、网纹、符号等手段显示其质量特征。

它们的差别是：

质底法：

表达事物布满了制图区，符号不能重叠；侧重表达事物的质量特征；不能表示现象的渐进性和渗透性。

范围法：

表达事物未布满制图区，符号可以重叠；侧重表达事物的分布范围；一般可以表示现象的渐进性和渗透性。

（4）分区统计图表法与等值区域法的比较

分区统计图表法与等值区域法均是以统计资料为基础的表示方法。

它们都能反映各区划单位之间的数量差别，但不能反映每个区划单位内部的具体差异。

这两种方法主要的不同在于区域划分概念方面。

分区统计图表法的分区比较固定，如以其一级行政区域为划分依据；等值区域法则不然，它是以相对数量指标的分级为划分依据的（各级所包括的分区数目不一定同等且不固定），当分级改变后，各等级的范围也随之改变。

（5）点值法与等值区