地图学课程论文

地图学学习概括

一．地图学

地图学是研究地图的理论、编制技术与应用方法的科学，是一门研究以地图图形反映与揭示各种自然和社会现象空间分布、相互联系及动态变化的科学、技术与艺术相结合的科学。现阶段对地图学的定义是：研究地图信息的表达、处理和传输的理论和方法，以地理信息可视化为核心，探讨地图的制作技术和使用方法的学科。

地图学的内容非常丰富，要想研究透彻不是易事，在这里我们就地图学的研究对象、研究内容、研究分支进行相关介绍。

1.地图学的研究对象是：地球表层各种自然与社会现象的结构与特性的空间信息，包括宏观与微观、具体与抽象、现实与历史的所有空间信息。涉及地球科学、生物科学、环境科学的许多领域，而且随着人类认识范围的扩大，地图学的研究对象正向外层空间和地壳深部延伸。研究内容。

2.地图学的研究内容是：探讨以地图作为空间信息的载体与传输工具，依据数学法则，按照比例建立空间模型，运用符号系统和最佳感受效果表达人类对地理环境的科学认识；综合分析自然与社会现象的空间分布、内在联系及其时间变化；研究地图编制与应用原理、方法与工艺、技术。

3.地图学的结构及学科分支，地图学由地图理论、制图技术和地图应用三个分支学科组成。

地图学

地图学与相关学科的关系

测量学

地理学

色彩学与美学

地名学计算机技术遥感技术心理学符号学地理信息系统

数

学

二．地图制作的理论基础

地球椭球面是不可展的曲面，用机械的方法将它展开呈平面，必然会使曲面产生褶皱、拉伸或断裂等无规律的变形，难以在这样的平面上绘制科学、准确的地图。在这里我们可以采取一种透视的方法将球面投射在平面上，即地图投影。地图投影的讨论对象就是研究将地球表面展开成平面的理论方法，实现由球面到平面的转换。采用不同的投影设计进过解析计算可以得出不同的经纬网格，从而构成新编地图的控制框架。这里主要介绍两种投影方法：

1. 墨卡托投影（横轴等角割圆柱投影）

1569年，墨卡托设计正轴等角圆柱投影，第一次把东、西半球已知范围展现在一幅地图上。这种投影的地图能为航海者进行直线导航，为航海图所普遍采用，被命名为“墨卡托投影”，以后还出版了以他名字命名的地图集。随着航空和航天的需要，多种横轴和斜轴的墨卡托投影相继出现。墨卡托的工作被誉为16世纪欧洲地图学的里程碑，他的地图集开创了世界全图的新投影，反映了当时欧洲地图发展的特点。

（1）等角航线：是地球表面上与经线相交成相同角度的曲线。在地球表面上除经线和纬线以外的等角航线，都是以极点为渐近点的螺旋曲线。等角航线在图上表现为直线。这一特性对航海具有很重要的意义。

（2）大圆航线：地球面上两点间最短距离是通过两点间的大圆弧，也称为大圆航线。

2. 高斯-克吕格投影（等角横切椭圆柱投影）

以椭圆柱为投影面，使地球椭球体的某一经线与椭圆柱相切，然后按等角条件，将中央经线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得。由德国数学家、天文学家高斯（C.F. Gauss，1777—1855）及大地测量学家克吕格（J. Krüger，1857—1923）共同创建。

此投影无角度变形，中央经线无长度变形。为保证精度，采用分带投影方法：经差6°或3°分带，长度变形< 0.14%

高斯-克吕格直角坐标

y A= 245 863.7 m y A通= 20 745 863.7 m y B= --168 474.8 m y B通= 20 331 525.2 m

三．地图制作

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

1.地图概括

地图概括（generalization）：也称制图综合，是将空间信息庞杂多维的客观世界，清晰地表现在二维图面上，实现有地理数据向抽象、概括的形象—符号模型转变的一个过程。这一过程贯穿于普通地图、专题地图、外业测图、内业编图的制图对象和制图资料的选择，地图内容的取舍、专题要素的分类、分级、表示方法的选择。

地图概括的实质是在制图过程中对地图数据和图解形式经过科学化处理，使其能表现出制图区域的基本特征和制图对象的基本的、典型的面貌和主要特点。

地图概括的基本方法包括：（1）分类——聚类或分群的过程

（2）简化

（3）夸张

现阶段计算机技术的发展，数学方法的广泛应用，促进了地图概括自动化的不断进步，但仍不具备系统的理论和全面的自动化综合，仍有待进一步的发展。

2.地图符号

作为地图的语言-----地图符号，是用来表达空间信息的一种符号系统，以二维的表达方式在一个平面上纵横铺开。地图符号具有一定的约定性，也可以等价变换。

地图表达的大多是有形的空间对象，所以地图符号在设计过程中通常要从地理要素的空间形状化简、概括开始，直至完全的抽象。

地图符号不是孤立的个体符号，而是一个系统。所有的地图符号具有共同的基本图形元素或视觉变量，它们的不同组合形成各种地图符号，根据符号所表达对象的重要程度形成不同的视觉层面，若干图层的有机结合才能形成一幅完美的地图。

四．MAPINFO

MapInfo是一套强大的基于Windows平台的地图化解决方案，可以方便地将数据和地理信息的关系直观的展现，其复杂而详细的数据分析能力可帮助用户从地理的角度更好的理解各种各种信息，可以增强数据的表现能力，创建高质量的地图以便做出高效的决策。MapInfo是个功能强大、操作简便的桌面地图信息系统，它具有图像的输入与编辑、图形的查询与显示、数据库操作、空间分析和图形的输出等基本操作。

现在主要介绍图形的输入与编辑，图形的输入是将各种地图信息数据进行数字化或转换，以获得MaoInfo的基本图形数据组织-----表。利用MaoInfo提供绘图工具条，对地图数字化输入与编辑的要点为：

1.正确设置地图的坐标系、投影、地图方向和单位

MaoInfo支持多种地图投影方式。用户数字化地图时，首先要设定该地图的坐标系和投影。由于大多数地图在图例中已指出这两项，用户可以选择MaoInfo提供的坐标系。若要在MaoInfo中显示栅格图像，必须配准该图像并为其设定投影。由于投影地图的过程

通常不是完全可逆的，应该做好副本的备份工作，其次要根据选用的坐标系，设定使用地图单位，如经、纬度投影中的地图将以度显示地图坐标。

2.设置控制点坐标。

为了在跟踪地图时能正确判读数字化仪移动头的位置，必须在地图上设置控制点坐标参数。至少选择4个控制点，控制点越多，从数字化板到地图的坐标变换月精确。选择的控