地图学考试资料简整[1]

考试题型：判断（10′）、选择（30′）、填空（20′）、简答（30′）、计算（10′）第一章导论1.地图的定义地图是根据一定的数学法则，将地球（或其他星球）上的自然现象和社会经济现象，通过制图综合所形成的信息，运用地图语言——符号系统缩绘到平面上，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。

1）地图的基本特性1、地图是按照一定的数学法则建立的图形——有特殊的数学法则产生的可量测性数学法则：地图投影、地图比例尺、地图定向等地图投影的任务是掌握误差的性质、分布和大小。

2、地图是通过地图语言——系统符号表示的图形地图语言：地图符号和地图注记地图表现的客体主要是地球。

地球上具有数量极其庞大的，包括自然与社会经济现象的地理信息。

只有透过完整的符号系统，才能准确的表达这种现象。

3、地图是经过科学概括的图形4、地图是地理信息的载体2. 地图的构成要素1）图形要素（地图符号、注记）2）数学要素（地图投影、坐标系统、比例尺、控制点）3）辅助要素（图名、图例、地图编号，编制和出版地图的单位、时间，主要编图过程及参数）4）补充说明（地图、统计图表、剖面图、照片、文字）3. 地图的基本功能（一）地图信息的载负与传递功能（二）地图模拟功能（三）地图认知功能（1）可以组成整体、全局的概念，也就是确立地理信息明确的空间位置。

（2）获得物体所具有的定性及定量特征。

（3）建立地物与地物或现象与现象间的空间关系（4）易于建立正确的空间图像。

第二章地图的数学基础基础1.地球物理表面：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，这个面叫水准面。

在众多的水准面中，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。

它所包围的形体称为大地体。

大地水准面包围的球体，叫大地球体，它是对地球形体的一级逼近。

3.地球体的数学表面——地球椭球表面，它是一个规则的数学表面，是对地球形体的二次综合，用于测量计算的基准面。

地球椭球体是地球形体的二级逼近。

将地球椭球体摆到与大地水准面最贴近的位置上——地球椭球体定位——对地球形体的三级逼近。

这种局部定位的地球椭球体，称为参考椭球体一、地理坐标——用经纬度表示地面点位的球面坐标。

①天文经纬度②大地经纬度③地心经纬度天文经纬度：表示实际地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。

大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地经度l 、大地纬度ϕ和大地高h表示。

地心经纬度：地心经度同大地经度l 在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标。

我国沿用了两个大地坐标系, 即(1) 1954年北京坐标系(2) 1980年国家大地坐标系1. 地图投影（定义）：就是按照一定的数学法则,将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，使地面点的地理坐标（ϕ，λ）与地图上相对应的点的平面直角坐标（x，y）或平面极坐标（δ，ρ）间，建立起一一对应函数关系。

2．投影变形1）投影变形表现在长度、面积和角度三个方面。

2) 变形椭圆3. 地图投影分类1) 按变形性质分类：等角投影、等积投影、任意投影等角投影：●等角投影的条件为：w=sin(w/2)=(a－b)/（a+b)=0 a=b，m=n●等角投影在同一点任何方向的长度比都相等，但在不同地点长度比是不同的。

●多用于编制航海图、洋流图、风向图等地图。

等积投影：●等积投影的条件是：Vp=p―１＝０p=1 因为p=ab 所以a=1/b或b=1/a●由于这类投影可以保持面积没有变形，故有利于在图上进行面积对比。

一般用于绘制对面积精度要求较高的自然地图和经济地图。

任意投影：长度、面积和角度都有变形，但又都不大。

任意投影中，有一种等距投影。

它不是没有长度变形，只是在特定方向上没有长度变形。

等距投影的面积变形小于等角投影，角度变形小于等积投影。

多用于一般参考用图和教学地图。

三种变形的关系：（1）在等积投影上不能保持等角特性，在等角投影上不能保持等积特性。

（2）等积投影的形状变形比较大，等角投影的面积变形比较大。

（3）在任意投影上不能保持等角和等积的特性2) 按构成方法分类：几何投影、非几何投影几何投影分类：（1）方位投影（2）圆柱投影（3）圆锥投影非几何投影：方位投影、伪方位投影、伪圆柱投影、桑逊投影、伪圆锥投影、多圆锥投影4. 方位投影方位投影的特点是：在投影平面上，由投影中（平面与球面的切点）向各方向的方位角与实地相等，其等变形线是以投影中心为圆心的同心圆。

绘制地图时，总是希望地图上的变形尽可能小，而且分布比较均匀。

一般要求等变形线最好与制图区域轮廓一致。

因此，方位投影适合绘制区域轮廓大致为圆形的地图。

从区域所在的地理位置来说，两极地区和南、北半球图采用正轴方位投影；赤道附近地区和东、西半球图采用横轴方位投影；其他地区和水、陆半球图采用斜轴方位投影。

5. 圆柱投影1）等角正轴切圆柱投影（墨卡托投影）：特点：赤道投影为正长；纬线投影成和赤道等长的平行线段，即离赤道越远，纬线投影的长度比也越大；在墨卡托投影中，面积变形最大，如在纬度60度地区，经线和纬线比都扩大了2倍，面积比P=m*n=2*2=4，扩大了4倍，愈接近两极，经纬线扩大的越多，墨卡托投影在80度以上高纬地区通常就不绘出来。

2）高斯－克吕格投影：投影特点：（1）中央经线和赤道被投影为互相垂直的直线，而且是投影的对称轴；（2）投影后没有角度变形；（3）中央经线上没有长度变形，离开中经越远变形越大，最大变形在赤道上。

高斯－克吕格投影分带：▪6°分带法：从格林尼治零度经线起，每6°为一个投影带，全球共分60个投影带。

▪3°分带法：从东经1°30′算起，每3°为一个投影带，将全球划为120个投影带。

墨卡托投影应用： 1. 广泛应用于航海和航空方面。

2. 还用于编制赤道附近等国家和地区的地图。

3.作世界时区图和卫星轨迹图。

6.圆锥投影（经线为放射性直线）1）切圆锥投影圆锥面与球面相切的一条纬线投影后是不变形的线，叫做标准纬线。

它符合主比例尺，这条纬线通常位于制图区域的中间部位。

从切线向南向北，变形逐渐增大。

1）圆锥投影面展开成扇形2）纬线是以圆锥顶点为圆心的同心圆弧3）经线为由圆锥顶点向外放射的直线束，经线间的夹角与相应的经差成正比，比实地经差小。

2）割圆锥投影3）等角圆锥投影投影条件:地图上没有角度变形，w=0；每一点上经线长度比与纬线长度比相等，m = n。

4）等积圆锥投影投影条件：投影后面积没有变形，即P=ab=1。

等积圆锥投影常用以编制行政区划图，人口密度图及社会经济地图或某些自然图。

它是绘制我国地图时常采用投影之一，其他国家出版的许多图集也采用该投影。

5）等距圆锥投影投影条件：经线投影后保持正长，即经线方向上的长度比为1。

在标准纬线上也无变形，除此以外其他纬线均有变形。

7. 地图投影的选择1）制图区域的地理位置的影响决定投影的种类，在极地，应选正轴方位；在赤道，应选横轴方位、正轴圆柱；在中纬，应选正轴圆锥或斜轴方位。

2）形状的影响中纬地区：沿纬线延伸，应选正轴圆锥；沿经线延伸，应选多圆锥投影；呈圆形，则应选斜轴方位。

低纬地区：沿赤道延伸，应选正轴圆柱；如呈圆形，选横轴方位为宜3）地图内容对投影选择的影响主题和内容影响投影选择：如交通图、航海图、航空图、军用地形图等多采用等角投影；自然和社会经济地图的分布图、类型图、区划图等一般采用等积投影。

世界时区图，为使时区的表现得清楚，只能选择经线投影成直线的正轴圆柱投影。

中国政区图，为能完整连续地表示，应选用斜轴方位。

教学用图，选择变形不大的任意投影，如等距投影。

8. 地图比例尺大比例尺：1：10万及大于1：10万中比例尺：介于1：10万到1：100万之间小比例尺：1：100万及小于1：100万（1）小比例尺采用等角圆锥投影（2）大、中比例尺采用高斯－克吕格投影主比例尺9国家基本比例尺地形图及其投影1)比例尺系列（小）1:100万（中）1:50万、1:25万（1:20万）（大）1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5千第三章地图概括1．地图概括概念也称制图综合，就是依据地图比例尺、用途和制图区域地理特征，对地图上的各要素和内在联系加以分析研究，采取简单扼要的手段，把空间信息中主要的、本质的数据提取后联系在一起，形成新的概念。

2．实施地图概括的四个步骤1、分类——空间数据的排序、分级或分群。

根据地理信息的不同，在集合成类的过程中，既有归并，也有拆分。

分类:地物的属性分级:根据数量划分同类地物的级别2、简化——显示空间数据的重要特征，删弃不重要的细部。

地理信息的取舍：1）比例尺概括；2）目的概括1数量特征的简化2.质量特征的简化。

3 图形特征的简化（1）保持轮廓图形和弯曲形状的基本特征；（2）保持弯曲转折点的相对精确度；（3）保持不同地段弯曲程度的对比。

3、夸张——为提高或强调符号的重要特征。

夸张并不是没有章法的夸大，没有夸张就不成为地图符号。

地图概括时夸张的方法包括：1、局部夸大2、位移它与编图的目的和用途密切相关，并充分体现在地图设计过程中。

地图从设计图例开始便采用了夸张的方法。

4、符号化——将空间数据通过分类、简化、夸张等方法所获得的记号，根据其基本特征、相对重要性和相关位置指定成各种图形。

3. 制约地图概括的因素1）地图的用途和主题（主导因素）2）比例尺3）地图区域地理特征4）数据质量和图解限制5）制图者地图符号3. 视觉变量是构成图形的基本要素，它包括：形状——视觉上能够区别开来的几何单体。

尺寸——组成不同形状的符号在量度上的变量。

方向——适用于长形或线状的符号。

颜色(色相、亮度、彩度）网纹（排列、纹理）——在一个符号或面积内部对线条或图形记号的重复交替使用。

注意：线和面的形状变量指它们的构成元素的形状、而非线、面的轮廓4. 色彩在地图设计中的作用1）色彩能提高地图的视觉效果2）色彩具有使要素简化和清晰的功能3）色彩可诱导人对地图的主观反应4）提高地图内容表现的科学性5）提高地图的审美价值5. 色彩的基本属性：颜色的三要素是色相、明度和饱和度6. 地图色彩设计的一般要求1）与地图的性质、用途相一致地形图◊清爽明快；旅游图◊活泼华丽；教学挂图◊清晰易读；儿童地图◊活泼生动2）与地图的内容相一致：表示内容的主次之分3）充分利用色彩的感觉与象征性4）和谐美观、形成特色7. 量表在符号设计中的应用1）定名量表最简单的一种量表系统，用数字、字母、名称或任何记号对不同现象加以区分，实际上是一种定性的区分。

在这一量表水平上，无法对两类现象之间进行任何数学处理，只能确认类别。

定名量表的应用按固有特征区分时，采用定名量表。