地图学与地图设计复习提纲.docx

1、地图学与地图设计复习提纲地图学与地图设计复习提纲一、填空、选择部分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

2、、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

3、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、

4、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

5、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

6、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

7、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 形成整体、全局的概念 获得制图对象定性与定量特征 建立制图对象之间的空间关系 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

8、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

9、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5、地图数据的构成空间数据；属性数据6、地图符号的分类1按地理事物的特征分类：点状符号、线状符号、面状符号2按比例关系分类：依比例符号、不依比例符号、半依比例

10、符号3按图形特征分类：正形符号、侧形符号、象征符号、艺术符号4按符号表示的制图对象的地理尺度分类： 定性符号、定量符号、等级符号5按定位情况分类：定位符号、说明符号 点状符号：一点定位 线状符号：中心线定位 面状符号：轮廓线定位7、贝尔廷的视觉变量包括哪六个？1、形状变量2、尺寸变量3、方向变量4、亮度变量5、密度变量6、色彩变量8、视觉变量产生的视觉感受效果1、整体感2、等级感3、数量感4、质量感5、动态感6、立体感9、消色物体？如何定义？色光三原色？色料三原色？何为补色？颜色的三要素？消色物体：指黑、白、灰色物体。它对照明光线具有非选择性吸收的特性，即光线照射到消色物体上时，被吸收的入射光

11、中的各种波长的色光是等量的；被反射或透射的光线，其光谱成分也与入射光的光谱成分相同。当白光照射到消色物体上时，反光率在755%以上，即成白色；反光率在10%以下，即成黑色；反光率介于两者之间，就呈深浅不同的灰色。色光三原色：三原色又称加色原色：红、绿、蓝。用于光的混合和彩色监视器的彩色显示（RGB模式）。色料三原色：三间色又称减色原色：黄、品红、青。用于颜料和印刷（CMYK模式） 。补色：两种色光混合后产生白色，则称为互补色。颜色的三要素：色相、明度、饱和度10、地图注记一、地图注记的作用与种类 （一）地图注记的作用 （1）标识各种制图现象 （2）指示制图对象的属性： 注记的尺寸反映地物的重要

12、程度，注记的字体则反映地物的级别 （3）说明地图符号的含义 （二）地图注记的种类 （1）名称注记 ：用文字注明制图对象专有名称的注记。 （2）说明注记 ：文字注记、数字注记 （三）地图注记的设计 1. 地图注记的字体 区域名称：扁等线（黑体）、扁隶书 居民地名称：等线、宋体、仿宋 水系名称：左斜宋 山脉名称：耸肩等线 山峰名称：长等线 2. 地图注记的字色：水系（青）、地貌（综）、植被（绿） 3. 地图注记的字大：常用单位有毫米、点数、号数、级数（K）等 4. 地图注记的字隔：字隔00.5mm者称为接近字隔，13mm者称为普通字 隔，当字隔为字大的15倍时称为隔离字隔。 5. 地图注记的字位

13、能确切说明被注物体，与附近的注记或其他要素不发生混淆； .字位选择适应读者习惯 .注记不压盖重要地物或地貌 .注记离被说明要素不能太近，一般不小于0.2mm。不能太远，一般不 大于 字大。 6. 地图注记的字顺 水平字列、垂直字列 雁行字列：各字连线与物体走向平行，且字向直立 屈曲字列：各字连线与物体走向平行，字向平行或垂直于物体走向。2、地图注记配置的原则和方法 （一）地图注记配置的原则 1. 点状要素注记的配置要求 ：多用水平字列无间隔排列，最佳位置是符号的 左上方、右下方。 2. 线状要素注记的配置要求 ：多用雁形字列或屈曲字列，其注记与符号平行 或沿其轴线配置。最佳位置是符号的上方沿水

14、平方向展开。 3. 面状要素注记的配置要求：配置在相应的面积内，沿轮廓的主轴线配置， 成直线、雁形或屈曲字列。 （二）地图注记配置的方法 1. 地图注记自动配置需要考虑的因素 （1）根据几何特征类型分层处置 （2）点、线、面注记的优先级 （3）冲突避让优先级 （4）压盖避让优先级 （5）屏幕显示与图纸输出 2. 地图注记自动配置的方法 3. 地图注记的交互配置方法11、普通地图的内容包括哪三大要素？数学要素、地理要素（自然要素和社会经济要素）、图廓外要素。（详见题“地图的基本内容”）12、地貌要素的表示方法（1）等高线法：它是用高程等值线定量表示地貌起伏的一种方法，通过等高线的组合来具体反映地

15、面的起伏大小和形态变化。用等高线法表示地貌的定位精度，取决于等高线的获取方法及地图比例尺。航测方法测得的精度高，野外测绘得到的等高线精度低；比例尺大的精度比比例尺小的精度高。用等高线法表示地貌形态的详细程度主要取决于比例尺或等高距的大小。比例尺大，等高距小，地貌形态表示的详细；反之亦然。等高线法的基本特点就在于它具有明确的数量概念，可以从地图上获取地貌的各项数据；可以用一组有一定间距的等高线的组合来反映地面的起伏形态和切割程度，使得每种地貌类型都具有独特的等高线图形；另外，等高线又是其他地貌表示法的几何基础。地形图伤的等高线分为首曲线、计曲线、间曲线和助曲线。首曲线：又叫基本等高线。是按基本等

16、高距由零点起算而测绘的，通常用细实线描绘。计曲线：又叫加粗等高线。是为了计算高程的方便加粗描绘的等高线，通常是每隔四条基本等高线描绘一条计曲线，它在地形图上以加粗的实线表示。间曲线：又叫半距等高线。是相邻两条基本等高线之间补充测绘的等高线。用以表示基本等高线不能表示而又重要的局部地貌形态，地形图上常用长虚线表示。助曲线：又称辅助等高线。是在任意的高度上测绘的等高线，用于表示那些任何等高线都不能表示的重要微小地貌形态。因为它是任意高度的，故也叫任意等高线，但实际上助曲线多绘在基本等高距1/4的位置上。地形图上的助曲线是用短虚线描绘的。我们常把间曲线和助曲线称为补充等高线。等高线法表示地貌有两个明

17、显的不足：其一，缺乏视觉上的立体效果，即立体感差；其二，两等高线间的微地貌无法表示，需要用地貌符号和地貌注记予以补充。（2）分层设色法：是以等高线法为基础，在等高线所限定的的高程梯级内，设以有规律的颜色，表示陆地的高低和海洋的深浅。这种方法加强了高程分布的直观印象，更容易判读地势状况，特别是有了色彩的正确配合，使地图增强了立体感。构成分层设色的基本因素有两个：一是合理地选择限定高程带的等高线；二是正确利用色彩的立体特性，即设计出一个好的色层表（设了颜色的高度表）。分层设色法在设色时要考虑地貌表示的直观性、连续性和自然感等原则。常用的色层表有：适应自然环境色表、相似光谱色表、不同色值递变色表。（

18、3）晕渲法：是对光影在地面上的分布规律进行归纳总结，在地图平面上用不同色调（墨色和彩色）的浓淡表示全部光影变化，则可获得图上地貌的起伏立体感的方法。其实质就是光影立体效果在地图上的应用。晕渲法的立体感是因视错觉和心理联想产生的，所以渲绘和印刷的质量稍差时，立体感就会降低，甚至会在图面上起到干扰作用。晕渲法的分类：A、按光照原则分类：直照晕渲、斜照晕渲和综合照晕渲。B、按晕渲表现地貌的详细程度分类：全晕渲和半晕渲的表现形式。C、按晕渲色彩分类：单色晕渲、双色晕渲和多色晕渲（即彩色晕渲）。（4）地貌的虚拟表示法：基于数字地面模型的计算机辅助地貌的表示。特点：A、基于数字信息的表示方法。 B、真三维

19、空间特征表示。C、实时动态性。D、可交互性。E、多比例尺（多分辨率）。优势：A、效果优势 B、精度优势 C、应用优势13、专题地图分类1、按内容的专门性分类1、自然地图（1）地质图表示地壳的地质现象为主的地图。如普通地质图、矿产图、岩石分布图、大地构造图、水文地质图等。（2）地球物理图表示各种地球物理现象的地图。如地震分布图、火山分布图、地磁图等。（3）地貌图表示地表的外部形态、地貌成因等为主要内容的地图。如地貌地形图、地貌区划图、地面切割密度图等。（4）水文图反映水文要素的特征及其他自然地理现象关系的地图。如陆地水文图、海洋水文图等。（5）气象气候图反映气温、降水、气压、日照、风向、风力等气

20、象气候内容的地图。（6）土壤图反映各种土壤分布、形成、利用与改造的地图，如土壤类型图、土壤肥力图、土壤侵蚀图等。（7）植被图反映各种植被分布特征及生态、用途、变迁的地图。如植被类型图、植被区划图。（8）动物地理图反映动物的分布、生态、迁移、动物区系形成和发展的低通。如兽类、鸟类、鱼类、昆虫类等的分布图。（9）综合自然地理图主要表示自然地理综合体的地图。如景观类型图、综合自然区划图等。2、社会经济地图（1）政区地图以反映国与国之间的政治关系和国内行政区划及政治、行政中心为主要内容的地图。（2）人口图主要反映人口的分布、密度、组成、迁移、人口的自然变动、宗教信仰、民族分布等内容的地图。如人口分布图

21、、人口构成图、民族分布图等。（3）历史地图反映某一历史时期的政治、军事、文化、经济、自然状况等及其联系的地图，如经济历史地图、军事历史地图等。（4）文化卫生图表示文化卫生的现状与发展的地图。如居民的文化水平、文化教育、医疗卫生机构的数量及分布图。（5）经济地图反映制图区域内一定时期的经济现状与发展的地图，按内容可分为经济全图和部门经济图。如综合经济图、动力资源与矿产分布图和农牧渔业部门图等。3、其他专题地图（1）航海图用于海洋航行时的定位、定向、保证航行安全的海洋图。着重表示海区与航海有关的要素，包括海岸、干出滩、水深、海底地形、港区建筑物、助航设备、航行障碍物及海洋水文等内容。（2）航空图供

22、航空使用的各种地图的总称。着重表示与航空有关的地理要素、航空设施和领航资料等内容，用于计划航线，确定飞行的位置、距离、方向、高度和寻找地面目标。（3）宇航地图反映宇宙航行轨道设计、飞行控制、预测预报及记录告示为主题内容的地图。（4）环境地图反映自然环境、人类活动对自然环境的影响、环境对人类的危害和治理措施等为主题内容的地图，如环境污染图、环境医学地图、环境资源评价图等。（5）教学地图结合教学内容编制的、供学校教学用的地图。（6）旅游地图反映各地山水、名胜古迹、土特产品以及与旅游有关的交通、食、宿、娱、购等各项服务设施为主题内容的地图。2、按内容的描述方式分类1、定性专题地图：是指以表示专题要素

23、的分布、质量、类型为主的专题地图。如矿产资源分布图、旅游地图等。2、定量专题地图：是指以表示专题要素的数量特征为主的专题地图。如科技人员数量图、工农业总产值地图、降水量图等。专题地图大多是定量地图三、专题地图按比例尺分为大比例尺、中比例尺和小比例尺专题地图。14、制图综合的定义?解决哪两对矛盾？应顾及的因素？制图综合：制图综合是在地图用途、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、概括和管械协调，建立能反映区域地理规律和特点的新的地图模型的一种制图方法。制图综合的实质就是解决广阔制图区域内繁多的地理事物与有限的地图图幅面积之间的矛盾。主要表现在两方面：1、正确解决地图内容的

24、详细性与清晰性的对立统一；详细性与清晰性统一的条件是地图用途和比例尺，统一的方法是制图综合；2、正确解决地图内容的几何精确性与地理适应性的统一；几何精确性与地理适应性的统一。在大比例尺地图上，强调的是几何精确性；在小比例尺地图上，强调的是地理适应性。制图综合应顾及的因素：1、地图用途：满足地图用途要求是制图综合的根本宗旨，是编图时运用制图综合方法首先要考虑的条件，也称目的综合。在整个制图综合过程中起主导作用，决定制图综合的方向和倾向。它作用于制图综合的全过程，包括制图综合的编辑过程和编绘过程。2、地图比例尺：地图比例尺是编图时运用制图综合方法必须的考虑的一个重要条件，也称比例综合。地图比例尺标

25、志地图对地面的缩小程度，直接影响地图内容表示的可能性，即选取、化简和概括地图内容的详细程度；决定了地图表达的空间范围，影响对制图物体（现象）重要性的评价；决定了地图的几何精度，影响要素相互关系处理的难度。3、制图区域特点：制图区域地理特点作为制图综合的条件之一，意味着制图综合原则和方法都必须和具体的地理特点结合起来，是决定制图综合的客观依据，也称景观综合。制图区域地理特点的客观性，要求经过制图综合的地图模型具有与实际事物（区域特点）的相似性。4、地图资料的质量：制图综合是以底图资料（原始数据）为基础的，因此资料质量的好坏直接影响昂制图综合的质量。变秃资料内容的完备性、现实性和精确性，直接影响到

26、地图内容的分类分级的详细和准确程度，影响内容表达的概括程度等。5、符号最小尺寸：制图综合的目的就是为了图形显示的需要。在对物体化简、概括和图形关系处理时，为了突出某些特征点或特征部位，就必须使其保持有最小的符号尺寸，便于地图的阅读。6、地图表示方法：受到地图载负量的影响，地图在可视时，不同的表示方法直接影响制图综合时对地图内容表示的详细程度。15、4D地图产品是什么？地图“4D” 产品数字栅格地图DRG数字线划地图DLG数字正射影像图DOM数字高程模型DEM二、问答题、名词解释1、分述等角投影条件；等面积投影条件；等距离投影条件等角投影条件：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

27、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=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。2、等变形线、等角航

28、线、方位投影、 圆柱投影、圆锥投影、三种投影的标准网的特点 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

29、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。 3、长度比、长度变形、 面积比、 面积变形、 角度变形 长度比： 投影面上某一方向上无穷小线段ds与原面上对应的无穷小线段ds之比。m表示长度比，长度比是变量，随位置和方向的变化而变化长度变形：长

30、度比和1的差值。V表示长度变形 = 0 不变 其中 0 变大 0 变大 0 变小角度变形： 投影面上任意两方向线所夹之角与原面上相应的两方向线夹角之差，称为角度变形。以表示角度最大变形。角度变形是变量，随点位、方向的不同而变化 。4、地图比例尺、主比例尺、局部比例尺、方里网地图比例尺：地图上一直线段与地面上相应直线段水平投影长度之比 。主比例尺：对地球半径缩小的比率。投影面上没有变形的点或线上的比例尺。局部比例尺：投影面上有变形处的比例尺。方里网：为了便于在图上指示目标、量测距离和方位，规定在1:1万1:2.5万、1:5万、1:10万和1:25万比例尺地形图上，按一定的整公里数绘出平行于直角坐标轴的纵横网线，这些网线被称为方里网，也叫公里网。规定在一定的范围内把邻带坐标延伸到本带图幅上，也就是在投影带边缘的图幅上加绘邻带方里网。这样，在带边缘的图幅上，既有本带的方里网，也有邻带延伸过来的方里网，所以叫方里网重叠。5、我国常用的地图投影我国的世界地图多采用等差分纬线多圆