地图制图知识点整理

第一章

地图的定义：按照严密的数学法则，用特定的符号系统，将地图或其他星球的空间事象，以二维或维静态或动态可视化形式，抽象概括、缩小模拟等手段表示在平面或球面上，科学地分析认知与交流传输事象的时空分布、数量质量特征及相互关系等多方面信息的一种图形或图像。

地图的基本特征：严密的数学法则2）科学的地图概括3）特定的符号系统

现代地图学的定义：以地图信息传输与地图可视化为手段，以区域综合制图与地图概括为核心，以地图科学认知与分析应用为目的，研究地图的理论实质、制图技术和使用方法的综合性大众化科学。

现代地图学的学科体系：三大方面：1）理论地图学2）技术地图学3）应用地图学

现代地图学与其他学科的关系：

一、与地球科学的关系：现代地图学是研究地球科学的依据/工具；是地球科学研究成果的表达手段

二、与测绘学的关系：测绘学为制作地图提供理论依据

三、与3S技术的关系——虚拟现实，将地理信息系统发展到现代社会中去。

遥感：为地图内容的修编与更新、专题地图的编制和影像地图的制作等提供价廉而实时的资料。

计算机地图制图：极大的提高了地图制图的速度，使大量的制图工作者从繁琐的手工制图作中解脱出来，提高了地图制作的技术水平，丰富了地图的内容，使由模拟地图迈入数字地图时代成为可能

与GPS的关系：提高了地图的空间数据质量。

延伸：三代语言——一代：文字二代：地图三代：地理信息系统

四、与其他学科的关系

自然科学和社会科学：为地图制图提供必要的题材计算机与信息工程技术：不断的改进制图的技术方法和工艺水平

艺术和色彩学：为地图学的表现手段和感染力提供营养数学：实现地图模型理论和计算机地图制图、数字地图的基础。

现代地图的分类：

1）按地图功能和内容分类：

功能：普通地图、专题地图、专用地图、特殊地图内容：普通地图、专题地图

普通地图——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，能较完整地反映出制图区域的地理特征，包括水系、地形、地貌、土质植被、居民地、交通网、境界线、以及独立地物等。其可分为地形图和地理图。

专题地图——着重表示一种或几种自然或社会经济现象的地理分布，或强调表示这些现象的某一方面的特性的地图。其主题多种多样，服务对象广泛，按专题内容可进一步分为自然地图、社会经济地图和环境地图等不同专题类型的地图。

2）按地图比例尺分类：大比例尺地图——比例尺大于或等于1:10万的地图中比例尺地图——比例尺小于1:10万，且大于1:100万的地图小比例尺地图——1:100万和更小比例尺的地图

现代地图的组成要素：1）数学要素2）地理要素3）辅助要素

数学要素—大地控制（控制点）缩小程度（比例尺）地图投影（经纬度、方里网（平面坐标网））指向标志（环境污染和保护、灾害、航行等）地理要素（内容要素）—自然地理要素（水系、地形地貌、土质植被）社会经济要素（居民地、交通线、境界线、独立地物）

其他要素

辅助要素——说明性辅助要素（图名、图号、接图表、文字说明）工具性辅助要素（图例、分度带、比例尺、坡度尺）

最古老地图：现在能看到的最古老地图，是距今大约4700年苏美尔人绘制的地图和4500年前制作在陶片上的古巴比伦地图

现代制图技术的进步：

1. 地图测绘技术方面

2. 专题制图方面

3. 地图编制与出版技术方面

未来地图学展望

1 )未来制图与用途技术将随信息技术与计算机技术发展得到全面提升

2）未来地图学的理论研究会更加深入，许多新理论将不断建立和完善

第二章

地球的自然表面（自然球体）：是一个极复杂而又不规则的球形曲面

地球的物理表面(大地体)：

水准面：当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向（铅垂线）成正交，这个面就叫水准面

大地水准面：在众多水准面中，有一个与静止的平均海水面相重合，并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面，这就是大地水准面大地体：由大地水准面所包围的地球形体

地球的数学表面（旋转椭球体）：

在测量和制图中用旋转椭球体来代替大地体，这个旋转椭球体通常称为地球椭球体，简称椭球体

他是一个规则的数学表面，是用于测量计算的基准面

参考椭球体：通过数学方法将地球椭球体摆到与大地水准面最贴近的位置上，并求出两者各点间的偏差，从数学上给出对地球星转的三级逼近——参考椭球体

我国与测量制图相关的几个椭球体参数：

1952年前：采用海福特（Hayford）椭球体1953~1980：采用克拉索夫斯基椭球体（坐标原点是苏联普尔科夫天文台）

自1980年采用“1975年基本大地数据”给定的椭球体，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算原点

三级逼近：一级逼近——大地水准面（大地体）二级逼近——旋转椭球体三级逼近——参考椭球体

地球椭球基本元素定义：

大地坐标系：

大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系，地面点的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高度H表示

大地经度——参考椭球面上某点的大地子午面与起始子午面间的夹角。东京为正，西经为负

大地纬度——参考椭球面上某点的铅垂线、（法线）与赤道平面的夹角。北纬为正，南纬为负

大地高度——地面点沿法线到参考椭球面的距离

地心坐标系：

概念：以地球的质心作为坐标原点的坐标系，我们称为地心坐标系即要求椭球体的中心与地心重合

意义：建立精确的地心坐标系，对于卫星大地测量、全球性导航和地球动态研究等都具有重要意义

主要的地心坐标系：1972年全球坐标系（WGS—72坐标系）1984年全球坐标系（WGS—84坐标系）——目前国际上统一采用的大地坐标系

我国大地坐标系：（P27）1954年北京坐标系1980年国家大地坐标系

高程系：绝对高程——地面点沿铅垂线方向至大地水准面的距离成为绝对高程，亦称为海拔

我国规定以黄海平均海水面作为大地水准面1956年黄海高程系1985国家高程基准

相对高程——地面点沿铅垂方向至任意水准面的距离，亦称为假定高程高差——两点高程之差

地图比例尺：地图上某线段的长度与实地相应线段的水平长度之比

形式——数字比例尺、文字比例尺、图解比例尺

作用——1，比例尺决定着地图图形的大小2，比例尺决定着地图的测值精度3，比例尺决定着地图内容的详细程度

地图投影就是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题

方法——几何法：以平面、圆柱面、圆锥面为承影面，将曲面（地球椭球体面）转绘到平面（地图）上的一种古老方法。

目前，科学的方法是建立在地球椭球面上的经纬网与平面上相应经纬网之间的对应关系

解析法：实质是确定球面上的地理坐标与平面上对应点直角坐标之间的函数关系

变形——长度变形、面积变形、角度变形、形状变形

分类——按变形性质分类：等角投影（正形投影）：没有角度变形的投影，能保持无限小图形的相似，但面积变化很大等积投影：保持面积大小不变的投影，角度和形状变形较大，但投影面积与实地相等，主要适用于自然地图和经济地图

任意投影：长度、面积和角度都存在变形的投影，但角度变形小于等积投影，面积变形小于等角投影。要求面积、角度变形都较小的地图，常采用任意投影

按承影面不同分类：圆柱投影、圆锥投影、方形投影

地图投影的应用：地图投影是将地球椭圆面上的景物，科学、准确的转绘到平面图纸上的控制骨架和定位依据

地图投影的辨认（P38）——1，根据地图上经纬线的形状确认投影类型2，根据图上量测的经纬线长度确定其变形性质

地图投影的选择依据（P38—P39）——1，制图区域的地理位置、形状和范围2，制图比例尺3，地图的内容4，出版

我国基本比例尺地形图投影:1:100万地形图投影——正轴等角割圆锥投影

1:50万~1:5000地形图投影：高斯—克吕格投影（横轴等角切椭圆柱投影）：

原理——假设用一空心椭圆柱横套在地球椭球体上，使椭圆柱轴通过地心，椭圆柱面与椭圆体面某一经线相切；然后，用解析法使地球椭球体面上经纬网保持角度相等的关系，并投影到椭圆柱面上；最后，将椭圆柱面切开展成平面，就得到投影后的图形。

分带规定——1：2.5万~1:50万地形图：6度分带1:1万及更大比例尺地形图：3度分带法

坐标网规定——地理坐标网（经纬网）、直角坐标网（方里网）、领带补充坐标网

第三章

普通地图：以相对均衡的详细程度，全面、综合的反映一定区域内的自然要素和社会经济现象的普遍特征的地图

包含居民点、交通网、境界线、水系、土壤、植被等内容，是编制各种专题地图的基础

可分为地形图和地理图

地形图——比例尺大于1:100万，按照统一的数学基础、图示图例，统一的测量和编图规范要求，经过实地测绘或利用遥感资料，配合其他相关资料编绘而成的一种普通地图。

地貌要素主要用等高线表示，其他地物按照统一规定的图示符号、注记加以表示

地理图——指概括程度比较高，以反映要素基本分布规律为主的一种普通地图

地貌要素多以等高线加分层设色表示，有的还配以晕渲；地物多以抽象符号表示

特点——地形图：1）具有统一的数学基础3）几何精度高，内容详细

2）按照国家统一的测量和编绘规范完成，即精度、制图综合原则、等高距、图示符号和整饰规格等有统一的要求地理图：1）数学基础因制图区域的不同而异（比例尺灵活、地图投影多样、图廓范围大小不同）

2）内容和表示方法因用途而异（地图内容灵活、表示方法和图示符号不统一、重视反应区域地理特征）