地图定义及特性(地图制图课程)剖析
地图学
第一章：地图学的基本知识地图的定义和基本特性定义：地图是根据一定的数学法则，将地球（或其他星体）上的自然和人文现象，使用地图语言，通过制图综合，缩小反映在平面上，反映各种现象的空间分布、组合、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。
基本特性：1、可测量性2、直观性3、一览性地图的分类按内容分：：普通地图：是以相对平衡的程度表示地表最基本的自然和人文现象的地图。
专题地图：是根据专业的需要，突出反映一种或几种主题要素的地图按比例尺划分:大比例尺地图（地形图）:1:10万及更大比例尺的地图中比例尺地图（地形地理图\地形一览图）：介于1:10万和1:100万之间的地图小比例尺地图（地理图\一览图）：1:100万及更小的比例尺的地图1.3地图的基本内容数学要素：控制点、坐标网、比例尺和地图定向地理要素（图形要素）：普通地图：自然和人文要素、地图的主题专题要素：地理基础要素和主题要素、地图的主题整饰要素(图外要素）：外图廓、图名、图例、坡度尺、三北方向、图解、文字比例尺、编图单位、编图时间和依据等。
第三章地图投影地图投影的基本概念：在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。
地图投影的实质：是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。
标准点、标准线和等变形线标准点、标准线和等变形线标准点：指地图投影面上没有任何变形的点。
即投影面与地球椭球体面相切的点，离标准点越远，变形越大标准线：指地图投影面上没有任何变形的线，即投影面与地球椭球体面相切或相割的那一条或两条线（标准经线或标准纬线），离标准线越远，变形越大。
等变形线：指投影面上变形值相等的各点的连线。
不同等变形线形状的投影适合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。
地图投影的分类：1、按投影的变形性质分类：等角投影：是指角度没有变形的投影（注意：由于投影后保持区域形状相似，又将等角投影称为相似投影、正形投影。
地图的定义及基本特性1-3
第一章地图概述1-1地图的基本特性给地图下定义是一个比较复杂的问题，因为地图的定义是随着时代的前进而发展变化的。
追溯到本世纪中叶以前，人们将地图说成是“地球表面在平面上的缩写”，或称为“地球在平面上的缩影”。
这个定义简单粗浅，易为一般人所理解，但很不确切、全面。
因为这一定义也同样适合于一张地面照片、航摄相片或卫星像片，亦适合于风景画等。
这一定义不能充分表达地图所具有的特性，因而无法与上述像片和风景画明确加以区分。
随着地图应用范围的扩大与使用价值的提高，以及人们对地图实质的深入理解，地图的定义日趋完善。
60年代以来，在如上说法的基础上，补充了像片和画片所没有的，而只是地图才具有的一些特性。
这些特性是：具有特殊的数学法则，使用地图语言和实施制图综合。
他们明确了“地图”的内涵，表明了地图与其他事物的区别。
1、具有特殊的数学法则（具有可量测性）这是现代地图的重要特征之一，它是由现代军事、建设和科学技术对地图提出的更高要求而形成的。
人们要求从地图上能够量取方位、距离、面积、体积、密度等，使地图成为认识和研究客观事物的重要工具。
而地图所具有的可量测性与地图采用特殊的数学法则——投影方法、比例尺和定向等有着密切的关系。
我们知道，地图像片和风景画，都是建立在透视投影的基础上的，随观测者位置的不同，物体的大小会产生比例上的变化，即所谓“近大远小”的透视关系，这种关系显然不符合可量测性的要求；航空像片由于飞行高度不大，其影像是一种中心投影，加上地面起伏和飞行上的原因，同样不能保证所描绘的范围内各处的比例尺一致。
它虽比透视投影精度增高许多，但仍然不能精确地确定地面物体和现象相应位置，不可能按同样的精度和详细程度反映地面物体和现象，当然就更谈不上严密的定向方法。
从不规则的地球表面到制成地图，要经过两个步骤才能完成。
首先是将地球自然表面上的点沿垂直方向投影到地球椭球面上来（这种椭球是经过复杂的天文大地测量而获得的接近地球体的、能用数学方法表达的旋转椭球），这由测量工作者完成；然后，再将投影到椭球面上的点运用数学方法投影到某种可展面（圆柱面、圆锥面、平面等）上，这称之为地球投影。
地图制图
3. 地图投影分类
（1）按投影变形性质分：等角投影、等面积投影、任意投 影。 （2）按投影构成方式分：几何投影、非几何投影。 几何投影：将椭球面上的经纬线投影到几何面上，再展开成 平面，如圆锥投影、圆柱投影、方位投影等。 非几何投影：根据制图的具体要求，有条件按数学法则改造 形成的，如伪方位投影、伪圆柱投影、多圆锥投影等。
二、地图的分类
三、地图语言
四、地图内容
一、地图的特性
（1）可量测性：地图采用了地图投影、比例尺和地图定向等特 殊数学法则，可在地图上精确量测点的坐标、线的长度、面 积、体积和坡度等。 （2）直观性：采用了地图语言（符号、色彩、注记）表达地理 事物的工具。利用地图可直观、准确地获得地理空间信息。 （3）一览性：地图不可能表达出地面上所有的地理事物，通过 制图综合（取舍、概括）使地面上任意大小的区域，按照制 图目的，将读者需要的内容，一览无遗地呈现出来。
我国领土共含22个3 °投影带，即24至45带。
四、地图分幅与编号
1. 地图分幅形式
为了方便地编图、印刷、保管和使用地图，须对地图进行分 幅和编号。 （1）矩形分幅 用矩形的图廓线分割图幅，相邻图幅间的图廓线都是直 线。用于工程建设的大比例尺地形图、地图集 （2）经纬线分幅 图廓线由经线和纬线组成，大多数情况下表现为上下图 廓为曲线的梯形。国家基本比例尺地形图用经纬线分幅
四、 地图内容
2. 地理要素
地理要素可分为自然和社会经济要素。 自然要素：水系、地貌、土质与植被、地质、土壤等要素 社会经济要素：居民地、交通网、境界线、历史文化等要素
3. 辅助要素
方便使用而提供的具有一定参考意义的说明性内容或工具 性内容，包括图名、图号、接图表、图廓、分度带、图例、坡 度尺、附图、资料、编图及出版单位、成图时间、地图投影）、 坐标系、高程系及成图说明等。（元数据）
地图知识
第一章绪论§1.1 地图及地图学一、地图的基本特征和定义从古老的埃及、巴比伦4000多年前刻在陶片上的地图，我国在长沙马王堆汉墓出土的三幅古地图，一直到如今我们所看到的各种地图、地图集，无论制图工艺及表现形式都有了很大的变化与进步。
作为一种图形，它与其他图像如遥感影像、素描图等，都是对客观存在的描述，但它又具有与其他图像、照片所不同的基本特征。
1、地图的基本特征（1）具有特殊的数学法则从不规则的地球表面－地图分两步：•将地球自然表面投影到地球椭球面上；•将地球面上的点运用数学的方法投影到某种可展面上，这称为地图投影。
地图投影的实质：建立地球椭球面（或球面）上点的经纬度和它在平面上的直角坐标之间的解析关系,即：x=f1(φ, λ)y=f2 (φ, λ)投影结果虽不能保证制图区域内处处比例尺严格一致，但可以清楚地了解并精确地算出投影后的误差大小，而且可以严格地对地图进行定向。
因此地图是具有可量测性的。
（2）使用地图语言表达信息地图上表示各种复杂的自然或社会现象,是通过特殊的地图语言系统来实现的。
地图上使用地图语言表达信息，具有如下优点：•大大简化了物体的图形•能表示小而重要的物体•能显示相互重叠的信息•能显示信息的数量和质量特征•能显示不能直接看到的信息（3）实施了制图综合制图综合是制图者在制作地图的过程中进行科学抽象的再加工,使地图具有明显的一览性。
2、地图的定义有关地图定义的讨论，国内外地图学者有着许多不同的见解。
多年来，我国地图界对地图比较通用的定义是：“根据一定的数学法则，运用制图综合的方法，以专门的图式符号系统把地球表面的自然现象和社会经济现象缩绘在平面上的图形，称为地图”。
20世纪70-80年代以来，随着科学技术的发展，一些新的理论（地图模式论，信息论，感受论）和方法（统计分析，数学模型）引入到了地图科学，使地图科学得到飞跃发展。
形成了现阶段地图的定义。
地图是以一定的模式化、符号化、抽象化反映客观世界的形象符号模型（图形数学模型）。
计算机地图制图的定义及特点
计算机图形学主要研究内容：基本图形元素的生成算法、图形几 何变换、图形显示、交互输入、几何模型建立、彩色真实感图形的生 成、三维动画方法等。
2.数据库技术
数据库中的数据，不仅包括反映事物数量的数值，还 包括各种非数值的信息：文字材料、图形图像、声音等。
时指针也要变化。
关系数据结构
M I II
a
1
2
b
2
3
c
3
4
d
1
4
e
3
5
f
54g4 Nhomakorabea6
I abcd II c e f g
1
X1
Y1
2 X2 Y2
3 X3 Y3
4 X4 Y4
5 X5 Y5
6 X6 Y6
2.3 地图数据库数据组织
1.非空间数据作为空间数据的悬挂体
空间数据
非空间数据（任意长）
非空间数据 是作为空间数据 记录的一部分进 行存储的。
11
2
11
12
3
11
13
4
13
16
5
13
14
6
14
15
7
14
17
包含
定义：指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。
表现：多边形与弧段的拓扑关系（polygon-arc topology）表现了多 边形区域定义。矢量模型中，多边形区域是一系列弧段序列组成。
多边形 B C D E F
弧 1，6，8，5 2，4，9，6 3，5，10，4
1.3数字地图制图技术
1.数字地图制图技术的发展
地图制图学概括总结
地图的基本概念与定义 P51.地图必须遵循一定的数学法则/数学基础2.地图必须经过科学概括/综合拓扑要素之间的关系3.地图具有完整的符号系统邻接关联包含4.地图是地理信息的载体地图的定义P51.传统定义：地图是根据特定的数学法则，将地球或星球上的自然和社会经济现象通过制图综合，并以符号和注记缩绘到平面上的图像2.现代定义：根据数学方法确定的构成地图数学基础的属性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，是传递空间地理信息的工具，反映各种自然和人文现象的多维信息、空间分布、组合、联系和制约及其在时空中的变化和发展一、数学要素P6控制和确定地图上地理要素与地面事物的相对位置，是地图的“骨架”1.坐标网①地理坐标网/经纬线网，经度λ纬度φ②平面直角坐标网/方里网/公里网，坐标X，Y-----仅适用于1:1万—1:25万比例尺地图文字比例尺大地控制点三角点，水准点，导线点，GPS点，天文点比例尺地图上线段长/实地线段在椭球面上水平投影长（1/M）（1）数字比例尺1/1000,1:50000定向指标线/三北P10①真子午线-----真北②磁子午线-----磁北③坐标纵轴-----坐标北二、地理要素P8三、辅助要素P91.图名2.图号3.图例4.接图表地图编号P141.行列式编号法：适于大区域的分幅地图ex：我国1/100万地图分带投影的作用：减少变形的程度（变形不超过限度）经纬度编号法P141.适用于梯形分幅地图2.编号方法①行号=右图廓经度/该图幅的经差②列号=上图廓纬度/该图幅的纬差ex：某1/5万地图的右图廓经度73°30′，该图经差15′，上图廓纬度17°20′，该图纬差10′，则：行号=73°30′/15′=294，列号=17°20′/10′=104所以该幅图号为294104经度东经行号= 31+经差纬度列号= 1+纬差新的地形图分幅编号P191,1/100万地图：：去掉图号中间的连接符--，如：J-50改为J50 2,1/50万------1/1万（6种比例尺）地图：在1/100万比例尺地图基础上，由10位编码组成：1~3位：1/100万地图行号（1位）和列号（2位）4位：比例尺代码5~7位：图幅的行号数字码8~10位：图幅的列号字码。
专题地图含义和特征.pptx
专题地图的含义和特征
地图按内容分为普通地图和专题地图。
专题地图
按照地图主题的要求,突出而完善的表示 与主题有关的一种或几种要素，使地图内容专 题化形式各异用途专门化的地图。
人 口 专 题 地 图
文 化 专 题 地 图
经 济 专 题 地 图
专题地图的含义和特征
专题地图特征
（1）地图内容主题化 （2）主题要素特殊化 （3）地图功能多元化
（1）地图内容主题化
（2）主题要素特殊化
（3）地图功能多元化
专题地图的含义和特征
总结
专题地图只将一种或几种与主题有关的 要素特别完备而详细的显示，其他要素 显示则较为概略，甚至不予显示； 专题地图内容更加广泛
测绘学概论04 地图制图学[优质ppt]
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大铜矿 44Km
12
17 7 91
92
93
70
清 水 河
3269
29
磁南
18 2
33
30 102 15
14
178 15
32 68
三、地图的分类
1、按内容分：
① 普通地图：
以相对平衡的详细程度表示地面各种自然和 人文现象的地图。
表示制图区域最一般的自然和社会经济现象的 地图，即以六大要素——水系、地貌、土质植被、 居民地、道路、境界，以及独立地物为主要制图 对象。
二、地图的内容
1、数学要素 用以控制和确定地图上地理要素与地
面事物的相关位置，以保证地图具有一定 的数学精度。
① 坐标网：
地理坐标网（经纬网） 直角坐标网（方里网）
② 控制点： 起到控制测量定位作用的点，如：
三角点、水准点等。 ③比例尺：
地图上某线段的长度与实地相应线 段的水平长度之比。
第一节
地图的基 本概念
一、地图的特性
目前已发现的最早的地图事物是4500年前 刻在陶片上的古巴比伦地图。
我国最早的地图可以追朔到4000年前的夏 代或更早的时期，如《左传》中记载的鼎地 图——《九鼎图》，更为可信的是古代地理 学著《山海经》中的附图。
一、地图的特性
（1）由特殊的数学法则产生的可量测性
≤ 1：15000的地图
*国家基本比例尺地形图：
1：5000
1：1万
1：2.5万
1：5万、
1种比例尺地图
3、按表达方式分：
① 模拟地图：
用地图符号和图形表达的地图。 ② 数字地图：
存贮载计算机可识别的媒体上，符合地 图特征的一组描述地理事物的坐标和属性 标志的离散数据的集合。 ③ 电子地图：
地图专题ppt课件
，满足用户多样化的需求。
地图在未来的应用前景
智慧城市
随着智慧城市的发展，地图将在城市规划、公共 交通、应急救援等方面发挥更加重要的作用。
旅游行业
地图将与旅游行业深度融合，为游客提供更加便 捷和个性化的服务，提升旅游体验。
物流行业
地图将在物流行业中发挥关键作用，提高物流效 率和降低运输成本。
农业种植分布图应准确反映农业种 植的结构、面积和分布情况，为农 业管理和决策提供依据。
总结词
突出地域特色
详细描述
农业种植分布图应突出地域特色，根 据不同地区的农业种植特点，使用不 同的符号和色彩进行标注。
总结词
动态监测农业种植变化
详细描述
农业种植分布图应具备动态监测功 能，及时更新农业种植变化情况， 为农业生产和市场调控提供支持。
3
地图在生态保护中的应用
地图在生态保护中用于分析生态系统状况、评估 生物多样性和制定生态保护策略等。
04
地图专题案例分析
旅游地图设计
总结词
突出旅游景点
01
总结词
提供详细信息
03
总结词
考虑不同游客需求
05
02
详细描述
旅游地图设计应突出旅游景点的特色和亮点 ，使用丰富的色彩和符号，使游客能够快速 识别和记忆。
地震灾害应急救援图
总结词
提供灾区实时信息
详细描述
地震灾害应急救援图应提供灾区的实时信息，包括灾区 范围、受灾程度、救援力量分布等，为应急救援提供决 策支持。
总结词
标注救援资源
详细描述
地震灾害应急救援图应标注救援资源的位置和数量，包 括救援队伍、物资储备等，方便救援人员快速获取资源 。
地图制图知识-1
坐标网、高程系、地图分幅等。这些内容是决定地图图幅范围、 位置，以及控制其它内容的基础。它保证地图的精确性，作为在 图上量取点位、高程、长度、面积的可靠依据，在大范围内保证 多幅图的拼接使用。数学要素，对军事和经济建设都是不可缺少 的内容。 （2）地理要素
• 作为地理信息的载体，地图可以是传统概 念上的纸质地图、实体模型，可以是各种 可视化的屏幕影像、声像地图，也可以是 触觉地图。
6
地图的定义
地图是遵循一定的数学法则，将地理信息 通过科学的概括综合，运用符号系统表示 在一定的载体上的图形，以传递它们的数 量、质量在时间和空间上的分布规律和发 展变化。
专题图类别
1）按专题内容分类 2）按专题现象概括程度分类：解析图、 组合图和综合图。 3) 专题地图的应用
38
• a 分析图（解析图）
分析图（解析图）
对单一现 象的内容 通常不做 简化或很 少简化。 因此，从 资料的获 取、处理 到图形表 示都比较 直观、单 一。
39
b 组合图（多部门图）
在同一幅地图上表示一种或几种现象的多 方面特征。这些现象及其特征必须有内在联系， 但又有各自的数量指标、概括程度及表示方法。
专题地图上的现象可以是单一要素，也可以 是多要素或综合要素。
其分布特点往往用目视分析方法就可概括的 了解。对地图进行分析的结果，可以查明各种 现象的分布特征与界线，了解区域的特点和结 构等。
45
专题现象的分布规律
46
b. 研究各种现象的相互关系
运用地图进行专题现象间相互联系、相互制约的研究， 是地图应用的优势所在。 •同一图幅内，相 关要素分析；不同 图幅间，要素对照 分析。
地图定义及特性(地图制图课程)
以表达各种自然和社会现象的数质 量特征及其空间分布和发展变化 （目的、结果）
二.地图的基本特性
7
地图必须遵循一定的数学法则 地图必须经过科学概括 地图具有完整的符号系统 地图是地理信息的载体
二.地图的基本特性
8
• 地图必须遵循一定的数学法则
– 地表事物现象多与地图图面有限的矛盾
– 清晰性和一览性
– 科学的综合选取和舍弃概括手段，表示制图 区域的基本特征
• 分类、简化、夸张和符号化 • 反映地表重要的、基本的、本质的事务 • 舍去次要的、个别的、非本质性的事务
– 地图概括过程是制图者进行科学图形思维、 加工、抽象事务内在本质及其联系的过程。
二.地图的基本特性
1 1
地图符号与航空像片、卫星像晰的表示地 表现象。 – 可根据需要突出表示三角点、水准点和泉水 等地表上形体较小但较重要的地物。
– 对不易识别的事物现象可加以注记明确表达 – 易于表达地表上一些受遮挡的地物。 – 可清楚表达行政区划界线、居民地人口数等 许多人文要素。
– 地图投影、比例尺、各种坐标系统（控制定 向）、控制点就构成了地图的数学法则；
– 可量测性和可比性；
– 地图是一种具有数学基础的客体模型，不仅 具有欧氏几何的长度、面积的比例尺，而且 还具有拓扑比例的性质； – 不仅是具体而现实的图形形式，还可以以数 字或数学的方式来表现；
二.地图的基本特性
9
• 地图必须经过科学概括（制图综合）
一.地图的定义
5
• 地图：是按照一定的数学法则，将地球表面
（或其他星体）上的空间信息，通过科学的概
括综合，运用符号系统以可视化、数字或触摸
地图学重点
一.地图的定义、基本特征、构成要素地图是指遵循一定的数学法则，将获得的地球信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上，以传递它们的数量、质量在时间和空间上分布规律和发展变化的图形。
⑴地图必须遵循一定的数学法则比例尺、地图投影、坐标系统⑵地图必须经过科学概括分类、简化、夸张、符号化⑶地图具有完整的符号系统图形、文字注记、数字⑷地图是地理信息的载体图纸、电子图、影像、模型1. 图形要素2. 数学要素⑴地图投影⑵坐标系统⑶比例尺⑷控制点3. 辅助要素4. 补充说明二、地图的功能地图的功能是指其所具有的表达地图信息的方式和能力。
包括对地图信息的认知功能、模拟功能和传载功能。
（一）认知功能1、确立空间位置2、获得定性与定量特征3、建立空间关系4、建立空间图像（二）模拟功能：模型与它表示的对象。
模型包括物质模型和概念模型（符号模型和形象模型）三、地图的类型（尤其是按地图内容和比例尺分）1. 按地图内容划分普通地图和专题地图。
普通地图按内容的概括程度，区域及图幅的划分状况等分为地形图和地理图。
2. 按比例尺分类大比例尺（≥1：10万）中比例尺（1：10万～1：100万）小比例尺（≤1：100万）四、数字地图、模拟地图的概念1、数字地图：是以数字形式记录和储存的地图。
包括栅格的和矢量的数字地图。
2、模拟地图：是地理信息经过人工抽象和符号化了的地图，是由纸质、丝绸或塑料作为介质的产品。
五、地图的成图方法（编绘成图以及实测成图的具体分类），常规编图的定义1、实测成图法：野外实测成图和摄影测量成图2、编绘成图法：常规编图遥感制图数字制图常规编图：根据地图、航空像片判读成果、统计数据、文字资料及必要的外业调绘，应用传统的制图技术编制地图的方法。
六、地图学的定义：地图学是以地理信息可视化为核心，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。
七、地图学相关学科有哪些？有什么样的关系⑴测量学、地理学、地质学⑵数学⑶信息论、系统论、神经论等信息管理科学⑷计算机科学⑸3S技术：GPS、RS、GIS⑹心理学、美学、色彩学、制图学测量学——地图的数据源。
《地图制图》课件——第一章-地图认识
3、按特种介质分：丝绸、塑料、电子、沙盘等。 4、按图幅数分：单幅图、多幅图。 5、按综合程度分：解析图、合成图等。 6、按基本图形分：分布图、统计图、等值线图等。
7、按印刷色数分：单色图、多色图、黑白图等。
奥运电子地图
➢按地图功能和内容分类：
普通地图 专题地图 专用地图 特种地图
（一）按地图功能和内容分类
普通地图是以同等详细程度全面表示地面上主 要的自然和社会经济现象的地图，能比较完整的反 映出制图区域的地理特征，包括水系、地形、地貌、 土质植被、交通网、居民地、境界线及独立地物。
普通地图按比例尺、内容的概括程度，区域及 图幅的划分状况等分为地形图和地理图。
地图能容纳和贮存的信息量是十分巨大的，是空间信息 的理想载体，地图信息由直接信息和间接信息两部分组成：
直接信息如道 路、河流网、居民 点等用图形符号直 接表示；
间接信息是经 过分析解译而获得 有关现象或物体规 律的信息。
2.信息的传递功能
编图者
信息
用图者
3.模拟功能
模型与它表示的对象具有相似性，模型可以有 物质模型与概念模型之分。
(4)地图是地理信息的载体
地图容纳和贮存了数量巨大的信息。这些地图 信息不仅能被积累、复制、组合、传递，还能被使 用者根据自身的需要加以理解、提取及应用。而作 为信息的载体，可以是传统概念上的纸质地图、实 体模型，可以是各种可视化的屏幕影像、声像地图 ，也可以是触觉地图。
1.2.3 地图的功能
1.信息的载负功能
4. 认知与感受功能
⑴ 形成整体、全局的概念 ⑵ 获得制图对象定性与定量特 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
地图的定义、功能和作用
实习项目
1、走近地图—读图实习 2、墨卡托投影计算实习 3、地图符号设计实习 4、普通地图符号表的制作实习 5、制图综合方法实习 6、参观CTP数字印前系统 7、基于MapInfo的专题图制作实习 8、地图分析方法实习
第一章 地图与地图学
1.1 地图的基本特征和定义 1.2 地图的功能和作用 1.3 地图的内容和分类 1.4 地图的一般制作过程 1.5 地图学及其发展趋势
地图与其描述的客观世界的 基本矛盾是什么呢？
第一对矛盾： 地图平面与地球曲面的矛盾。 第二对矛盾： 缩小、简化了的地图表面与
实地复杂现实之间的矛盾。
一、地图的基本特征 第一对矛盾：地图平面与地球曲面的矛盾
？
地球曲面
地图平面
地球表面
大地 测量
大地水准面
旋转椭球面 地图投影
X=f1(B,L)
B,L
一、地图的模拟功能及作用
地图模型所具有的一些特点是其它形式 的模型所不完全具备的：直观性、一览性、 抽象性、合成性、几何相似性、地理适应性、 可量测性等。
二、地图的空间信息载负功能及作用
信息：代表某些抽象的、有待传递、交换、 存储和提取的内容，不能脱离载体而独立 存在。
地图：一种“其它信息传递形式所不能代 替的最有效的方法”。
（2）地图可以提供空间分布的物体和现象的质量、数 量、范围、密度的正确视觉估计和印象，从而使“可 比性”成为可能。（比较是空间认知的重要手段）
（3）使读者建立正确的环境印象，并纠正错误心象。
由于存在模糊的认识，人们通常会认为埃及 的开罗比我国的上海市要偏北一些。事实上是开 罗与上海都位于北纬30度附近。可见，只有地图 才能帮助人们迅速建立正确的环境图像。
数学法则 综合法则
地图学讲义
§3.1 地球椭球体
（3）地球椭球
旋转椭球：以椭圆的短轴为轴 旋转而成。
地球椭球：与局部地区大地水 准面符合得最好的旋转椭球。
椭球参数： 长轴: a ，短轴：b 扁 率： α (a b) / a 第一偏心率： e2 (a 2 b2 ) / a 2
坐 标 系
高 程 系
平面极坐标系：ρ，δ
平面直角坐标系：x，y 1956黄海高程系 1985国家高程基准
§3.1 地球椭球体
• 地理坐标系
天文坐标系：用天文观测方法 测定地理坐标，基准面是大地 水准面，基准线是铅垂线。 大地坐标系：用大地测量方法 测定地理坐标，基准面是参考 椭球面，基准线是法线。
地图学
第一章 地图学概论 第二章 地图的功能
第三章 地图学的数学基础
第一章 地图学概论
一、地图学的定义和基本特征
二、地图学研究的对象
三、地图学发展史
四、地图分类
一、地图学的定义和基本特征
1、地图的概念 • 根据一定的数学法则，将地球表面以符号 综合缩绘于平面上，并反映出各种自然和 社会经济现象的地理分布与相互联系。 60年代之前：地球表面在平面上缩小的表象
三、地图学发展史
美索不达米亚
1.东方制图学（中国公元前2世纪）
2.西方地图学的复兴（公元2世纪～公元15世纪～）
3.现代地图学（19世纪）
四、地图分类
1.地图的构成要素
控制点 地图投影
数学要素
坐标系统 比例尺 分幅、编号 地图定向
图名
图号
接图表 图廓
地图
图形要素
比例尺
坡度尺 附图
图外要素
资料
第一章 地图的基本知识
特殊区域图 海洋图、海湾图、流域图
网络上的电子地图2
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一、地图的定义和基本特性
地图回顾
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图边要素（辅助要素） 包括图名、图号、图例、接图表、图廓、 分度带、比例尺、附图、坡度尺、成图时间及单位、有关资料 说明等。它有助于读图和用图，是地图不可缺少的部分。
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1.3 地图的分类
普通地图是表示自然地理和社会经济一般特征的地图，它并不 偏重某个要素。主要表示水文、地形、土质植被、交通网、居 民点和境界线七大要素。普通地图按内容的概括程度，区域及 图幅的划分状况等分为地形图和地理图。
地图的基本知识
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地图回顾
一、地图的定义和基本特性
以图形作为人类传输地理信息的工具，已经存在几 千年，经历了几千年来社会的发展。从远古时代， 我们的祖先就一直寻找描述和分析地球表面空间事 物的工具，从交通运输、农田水利、市政建设管理、 疆土区域的划分以及行军打仗，都离不开空间信息。 长期以来最普通的工具就是地图。
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地图回顾
一、地图的定义和基本特性
三维电子地图 13
地图回顾
一、地图的定义和基本特性
河北师大西校区电子沙盘一景
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地图回顾
一、地图的定义和基本特性
由以上地图展示可知，人类以地图作为认识客观世界、 传递时空信息的方式之一，不但没有被其他形式所代 替，却随着科学技术的进步，使地图的制作精度不断 提高，表现形式更加多样、应用功能不断扩大、制图 理论日趋成熟。地图成为生产建设、科学试验、日常 生活不可或缺的工具，地图学也发展为一门具有完善 学科体系及多层次地图理论的综合性学科。
01-01 地图的基本特性及定义
地图是环境空间中地学实体集合的质量、数量 ，时间、空间特性全面抽象后的图形符号模型，简 而言之，地图是地学信息的图示。
——我国学者根据现代地图理论和生产技术特征提出
地图的概念
地图是根据特定的数学法则，将客体 （地球或其他星体）上的地理信息（自然 和社会经济现象），通过科学的概括，并 运用符号系统表示在一定载体上的图形、 数字，以传递它们的数量和质量在时间与 空间上的分布规律和发展变化。
制 图 综 合
图形的概括 物体的选择 质量特征的概括 数量特征的概括
地图的制图综合过程，是 地图作者根据自己对地理环境 的认识，进行思维加工，抽取 事物内在的本质特征与联系显 示于地图上的过程。
二、地图定义 根据一定的数学法则运用制图综合 的方法，以专门的图式符号系统把地球 表面的自然现象和社会经济现象编绘在 平面上的图形，称为地图。 ——地图学界一般通用的定义
20世纪前，人们将地图说成是
地图是地球表面的全部或某一 局部在平面上的缩小图像。
青藏铁路 长江源 姜根迪如 三江源
一、地图基本特性
1．由特定的数学法则产生的可量测 性 2．使用地图符号系统产生的直观性 3．实施制图综合产生的一览性
1．由特定的数学法则产生的可量测性
地球的自然表面是一个三维空间极不规则的 曲面，有高出海面8844.43 m(8848.13) 的珠穆朗 玛峰，深达水下11034m的马里亚纳海渊，这是一 个不可展开的曲面； 在实践中为解决能从地图上量取方位、距 离、面积、体积、密度和倾斜度等，需要地图投 影的方法，解决地图投影、比例尺和定向等数学 基础，从而产生可量测性。
我国学者根据现代地图?论和生产技术特征提出地图的概念地图是根据特定的数学法则将客体地球或其他星体上的地?信息自然和社会经济现象通过科学的概括并运用符号系统表示在一定载体上的图形数字以传递它们的数?和质?在时间与空间上的分布规?和发展变化
地图的基本定义及特性
地图的基本定义及特性什么是地图？关于地图的概念，随着时代发展而有所变化。
例如之前的观点认为地图是地球表面在平面上的缩小表象。
但是这个概念过于笼统，并且不仅仅是地图所特有的属性，例如手绘的示意图或者写生图都可以看作是缩小的表象。
20世纪60年代，在以上说法的基础上提出地图所独有的三个特性：1.具有特殊的数学法则2.使用地图语言3.实施制图综合对地图的认识4.地图定义国外学者的观点“地图是空间信息的图形表达”，“地图是反映自然和社会现象的形象符号模型”，“地图是空间信息的抽象模型（符号化模型）”等。
国内陆图学者的观点地图是用符号表示地面的概括化了的图形，它必须经过数学变换来建立在平面上。
地图作为人们认识和研究客观存在的结果，可以反映各种自然、社会现象的空间分布，也可当作人们认识和研究客观存在的工具，去获得新知识。
简而言之：地图是地学信息的图示。
地图的基本特性1.具有特殊的数学法则航空像片是中心投影,由于飞行上的原因和地面起伏,也不能保证所描绘的范围内各处的比例尺一致，地图则不一样：从不规则的地球表面转换到地图分两步· 将地球自然表面投影到地球椭球面上（形状接近地球体，能用数学方法表达的旋转椭球的表面）· 将地球椭球面上的点运用数学的方法投影到某种可展面上，这称为地图投影。
（可扩展面指圆柱面，圆锥面，平面。
）地图投影的实质建立地球椭球面（或球面）上点的经纬度和它在平面上的直角坐标之间的解析关系。
x=f1(φ, λ)y=f2(φ, λ)其中（x,y）指平面上的坐标，（φ, λ）指地球椭球体上的地理坐标。
投影结果虽不能保证制图区域内处处比例尺严格一致，但可以清楚地了解并精确地算出投影后的误差大小，而且可以严格地对地图进行定向。
因此地图是具有可量测性的。
2.使用地图语言表达信息地图上表示各种复杂的自然或社会现象,是通过特殊的地图语言（指地图上的符号、色彩及文字的总称。
）系统来实现的。
地图上使用地图语言表达信息，具有如下优点· 大大简化了物体的图形· 能表示小而重要的物体· 能显示相互重叠的信息· 能显示信息的数量和质量特征· 能显示不能直接看到的信息3.实施制图综合制图综合是制图者在制作地图的过程中进行科学抽象的再加工,使地图具有明显的一览性。
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– 可量测性和可比性；
– 地图是一种具有数学基础的客体模型，不仅 具有欧氏几何的长度、面积的比例尺，而且 还具有拓扑比例的性质； – 不仅是具体而现实的图形形式，还可以以数 字或数学的方式来表现；
二.地图的基本特性
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• 地图必须经过科学概括（制图综合）
二.地图的基本特性
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二.地图的基本特性
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按照一定的数学法则、运用符号 系统、并经过制图综合（特征） 的一种缩小表像（形式）
以表达各种自然和社会现象的数质 量特征及其空间分布和发展变化 （目的、结果）
二.地图的基本特性
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地图必须遵循一定的数学法则 地图必须经过科学概括 地图具有完整的符号系统 地图是地理信息的载体
二.地图的基本特性
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• 地图必须遵循一定的数学法则
地图制图基础
地图基本特性及定义
主要内容
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一 地图定义 二 地图特性
一.地图的定义
3
• 你什么时候会用到地图？什么样的地图？ • 你认为什么是地图？ • 地图
– 人们认识客观世界的工具 – 地理学的第二语言 – 在各项空间技术中的作用是不可替代的 – “地图是永生的”（陈述彭院士）。
一.地图的定义
一.地图的定义
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• 地图：是按照一定的数学法则，将地球表面
（或其他星体）上的空间信息，通过科学的概
括综合，运用符号系统以可视化、数字或触摸
的符号形式，缩小表达在一定载体上的图形模
型，用以传递、模拟和认知它们的数量、质量
在时间和空间上的分布规律和发展变化。
一.地图的定义
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地图：
地理环境诸要素（内容）
– 地表事物现象多与地图图面有限的矛盾
– 清晰性和一览性
– 科学的综合选取和舍弃概括手段，表示制图 区域的基本特征
• 分类、简化、夸张和符号化 • 反映地表重要的、基本的、本质的事务 • 舍去次要的、个别的、非本质性的事务
– 地图概括过程是制图者进行科学图形思维、 加工、抽象事务内在本质及其联系的过程。
二.地图的基本特性
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地图符号与航空像片、卫星像片相比的优越性：
– 采用简化、抽象等手段、可更清晰的表示地 表现象。 – 可根据需要突出表示三角点、水准点和泉水 等地表上形体较小但较重要的地物。
– 对不易识别的事物现象可加以注记明确表达 – 易于表达地表上一些受遮挡的地物。 – 可清楚表达行政区划界线、居民地人口数等 许多人文要
– 地表实际复杂多样和表现形式有限的矛盾 – 直观性和易读性
– 把制图对象的地理位置及范围，质量和数量 特征，时-空分布规律与相互关系，用十分概 括与抽象的符号加以表示
– 图形形式、文字注记、数字形式等及其综合 – 地图符号系统与航空像片、卫星像片相比具 有许多优越性：
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地图的定义是随着时代发展而发展。
• 地球表面在平面上的缩写；（简单明了）
• 周围环境的图形表达；空间信息的图形表达； （图形抽象） • 反映了自然和社会现象的形象符号模型；（符 号模拟）
• 传输信息的通道；（信息传递）
• 地理现实世界的表现或抽象，以视觉的数字的 或触觉的方式表现地理信息的工具。（符号模 拟、图形抽象、多元表达）