新编地图学教程(第三版)毛赞猷_期末复习知识点总结

第一章绪论

第一节基本概念

1、地图：

按照一定的数学法则，将地球表面上的空间信息，经概括综合，以可视化、数字或符号形式，缩小表达在一定载体上的图形，用以传输、模拟和感知客观世界的时空信息。

2、地图学：

研究对象是地图，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学科。

3、地图的主要特征：

遵循一定的数学法则（比例尺、地图投影、各种坐标系）、科学的地图概括、符号系统、地理信息的载体。

4、地图的功能：

认知功能、载负功能、传递功能、模拟功能

5、地图的构成要素：

图形要素（地图所表示内容的主体，包括各种图形符号、文字注记）、数学要素（确定地图空间信息的依据，包括比例尺、地图投影和各种坐标系、控制点）、辅助要素（说明地图编制状况及为方便地图应用所必须提供的内容，包括图名、图例等）、补充说明（对主要图件在内容与形式上的补充，包括照片，文字等）

第二节成图方法

实测成图法（野外地形测图、摄影测量成图）、编绘成图法（常规编图、遥感制图）、数字制图法，我国中小比例尺地形图、普通地图和专题地图都采用编绘成图。

第三节分类

1、按缩小的程度划分：大比例尺（大于1:10万）、中比例尺、小比例尺（小于1：100万）

2、按地图的图型划分：普通地图、专题地图、专用地图和特殊地图

第四节

地图学分为理论地图学（地图概论、地图投影、地图概括、地图符号系统、地图新理论）、技术制图学（地图编制、地图整饰、计算机地图制图、遥感制图、地图制印）、应用地图学（地图分析、地图应用、地图量测、地图评价、地图信息自动分析与处理）

第五节发展历史

1、地图和文字一样有着5000多年的历史。

2、晋国的裴秀创立“制图六体”，分率（比例尺）、准望（方位）、道里（距离）、高下（相对高程）、方邪（地面坡度起伏）、迂直（实地的高低起伏与平面图上距离的换算）

3、清初康熙年间测绘《皇舆全览图》奠定了中国近代地图测绘的基础。改图以实测的经纬点为依据，采用梯形投影法，在图上绘出经纬网，这在地图学历史上具有重要意义。

4、清光绪十二年开始全国规模《大清会典舆图》，它是中国传统古老的制图方法向现代制图方法转变的标志。

5、最古老的地图是距今约4700年左右的苏美尔人绘制的地图和距今约4500年左右的古代巴比伦地图。

6、阿那可西曼德提出地球是椭圆形的假设，埃拉托色尼第一次编制了把地球当作球体的地图；吉帕尔赫创立了透视投影法；托勒密所著《地图学指南》是古代地图制图学的一部巨著。

7、哥伦布三次航海探险、麦哲伦第一次完成环球航行，墨卡托创立了等角正轴圆柱投影，用于航海。

8、现代地图及其制作的发展：

地图值对象和形式正在发展变化、制图技术的发展（光学和机械学的引进，是地图学的第二次技术革命）、光化学技术的应用是地图学的第三次革命、计算机应用是地图学新的技术革命。

第二章地球体与地图投影

第一节地球体

1、物理表面（大地体）

由于地球的自然表面凹凸不平，应该寻求一种与地球自然表面非常接近的规则曲面，来代替这种不规则的地球面。它实际上是一个起伏不平的重力等位面，是逼近于地球本身形状的一种形体，称大地体，即地球物理表面。

2、水准面

与中立方向相垂直，可有无数个曲面，每个曲面上重力位相等，重力位相等的面被称为重力等位面，即水准面。

3、理想水准面

它是一个无波浪、无潮汐、无水流、无大气压变化，处于流体平衡状态的静止海平面、它没有棱角，没有褶皱。

4、大地水准面

以理想水准面作为基准面向大陆延伸，穿过陆地、岛屿，最终形成的封闭曲面。其意义：地球形体的一级逼近、可用重力学理论进行研究、可使用仪器测得海拔。实际测量中以似大地水准面代替大地水准面，在海洋水完全重合，在陆地上只在山区有2-4m的差异。各国选择一个平均还水面，以其作为统一的高程基准面。

5、数学表面

将地球体绕短轴飞速旋转，以形成一个表面光滑的球体表面，称地球椭球体。它是对地球形体的二级逼近，用于测量计算的基准面。

6、总椭球体

与大地体吻合最好的旋转椭球体，要其达到与大地体最密合的4个条件：①地球椭球体中心和地球的质心重合；②地球椭球体的短轴和地球的地轴重合；③地球椭球体起始大地子午面和起始天文子午面重合；④在确定参数a(长半轴)、α（椭球的变率）时要满足在全球范围的大地水准面差距的平方和为最小。

7、地理坐标

就是用经线、纬线、经度、纬度表示地面点位的球面坐标，有三种：天文经纬度、大地经纬度、地心经纬度。

8、天文经纬度

表示地面点在大地水准面上的位置；天文经度，在地球上定义为铅垂线与赤道平面间的夹角，天文纬度，是过观测点子午面与本初子午面间的两面角。

9、大地经纬度

表示地面点在参考椭球面上的位置；大地经度，参考椭球面上某点的大地子午面与本初子午面间的两面角；大地纬度，参考椭球面上某点的法线与赤道平面的夹角。大地高，指某点沿法线方向到参考椭球面的距离。

10、子午圈截面

含法线与椭球旋转轴的法截面

11、卯酉圈截面

含法线且与子午圈截面的法截面

12、地心经纬度

地心坐标系统（原点与地球中心重合）、参心坐标系统（原点与参考椭球中心重合）；地心经度，等同大地经度；地心纬度，指参考椭球面上观测点和椭球质心或中心连线与赤道之间的夹角。

第二节对地观测系统

1、大地控制网

平面控制网、高程控制网。

2、海拔（绝对高程）

地面点对似大地水准面（海平面）的高度。

第三节地图投影

1、投影的定义

两个面上点与点的对应关系

2、变形

长度（距离）变形、角度（形状）变形和面积变形

3、变形椭圆

地球上一个无穷小的圆-微分圆，在投影后一般成为一个微分椭圆。然后再利用微分椭圆区结石各种变形的特征。

4、按构成方法分类

几何投影（将地球经纬网透视投影到平面或几何面上）、非几何投影（不借助辅助投影面，通过数学解析方法得到）

5、几何投影

方位投影（正轴，与地轴垂直、横轴、斜轴），纬线呈同心圆，经线为同心圆半径。

圆柱投影（正轴，圆柱轴与地轴重合、横轴，圆柱轴与地轴垂直、斜轴，圆柱轴与地轴斜交），纬线是一组彼此平行的直线。经线是一组垂直于纬线的直线，且经线间隔相等。

圆锥投影（正轴、横轴、斜轴），正轴圆锥投影，纬线为同心圆圆弧，经线为它的半径，且经线之间的夹角与经差成正比。

6、非几何投影

正轴伪方位投影，纬线为同心圆，经线除中央经线成直线外，其余经线均成对称于中央经线的曲线，且交于纬线的共同圆心。

伪圆柱投影，纬线是平行直线，经线除中央经线成直线，其余经线均成对称于中央经线的曲线。

伪圆锥投影，在圆锥投影基础上，规定纬线仍为同心圆弧，除中央经线为直线外，其余经线成对称于中央经线的曲线。

多圆锥投影，借助多个圆锥表面与球体相切设计而成的投影，纬线为同轴圆弧，其圆心位于中央经线上，中央经线为直线，其余经线成对称于中央经线的曲线。

6、按变形性质分类

等角投影，投影面上某点任意两方向线夹角与椭球面上相应两线段夹角相等，适用于交通图、风向图、洋流图等。

等积投影，投影面与椭球面上相应区域的面积相等，适用于自然地图和社会经济地图等。