地图学作业

新编地图学教程作业
第一章导论
1为什么说在现代，地图的功能已经漂移了？
答：地图从最初的信息获取功能逐步推移到信息存储的功能，进化到信息检索功能，移向分析、模拟、设计预测的功能。

2比较纸质地图和电子地图的异同。

答：同：都具有地图的基本特征：遵循特定的数学法则，具有完整的符号系统，并经过地图概括的地理信息载体。

异：通常我们所看到的地图是以纸张、布或其他可见真实大小的物体为载体的，地图内容是绘制或印制在这些载体上。

而电子地图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。

电子地图上可以表示的信息量远远大于普通地图，如公路在普通地图上用线划来表示位置，线的形状、宽度、颜色等不同符号表示公路的等级及其他信息。

3为什么说地图学已进入地球空间信息科学的范畴？
答：信息科学是指以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机等技术为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性学科。

20 世纪70 年代以后的30 年, 是地图学从理论到方法和技术都获得飞速发展的时期, 特别是地图制图技术取得了重大突破。

计算机制图已广泛应用于各类地图生产, 多媒体电子地图集与互联网地图集迅速推广。

随着
互联网的迅速发展和普及, W W W 已经成为快速传播所有知识的重要渠道。

其中作为空间信息图形表达形式的地图, 越来越受到各网站和广大用户的欢迎。

近十多年来, 互联网地图(也称互联网络地图、网络地图、webMaP ) 得到极其迅速地发展。

互联网地图经历了从简单地图到复杂地图, 从静态地图到动态地图, 从二维平面地图到三维立体地图的发展过程。

而且随着互联网技术、W eb G IS 技术的迅速发展, 互联网地图的传输与浏览速度逐步提高。

目前互联网地图主要有: 城市地图、旅游地图(包括旅游路线与景点图, 旅游设施图、旅游区导游图) 、公路交通图、全国与区域普通地图、专题地图、国家与区域综合地图集等。

国际上比较大的网站也都开辟了网络地图专栏, 出现了一批专门的通用地图网站或专题地图网站(如历史地图网站) 。

美国、加拿大等国家还专门设立国家地图集网站, 将国家地图集的主要内容通过互联网发布, 实现免费共享, 用户可以上网查询检索、浏览阅读、打印或下载所需要的图幅或其他信息。

所以说地图学已进入信息科学范畴。

第二章地球体与地图投影
1大地经纬度、天文经纬度和地心经纬度之间有何关系？
答：大地经纬度（geodetic longitude and latitude）是大地经度与大地纬度的合称。

地球表面是不规则面，为了能用数学方法表示，把它设想成一个大小和扁率与地球最为接近的旋转椭球体，称为地球椭球体。

通过地球椭球体中心，并同其旋转轴垂直的平面，称为椭球体赤道面，它与地球表面相交的线，称为赤道；通过地面A点和地球椭
球体旋转轴的平面，称A点的大地子午面。

A点的大地子午面与起始大地子午面（本初子午面）间的夹角L，称为大地经度。

天文经纬度（long latitude of astronomy）是指以地面某点铅垂线和地球自转轴为基准的经纬度。

包含地面某点A的铅垂线和地球自转轴的平面称A点的天文子午面，此子午面与本初子午面间的夹角λ称A 点的天文经度，A点的铅垂线与地球赤道平面的夹角φ称A点的天文纬度。

地心经纬度是地心经度和地心纬度的合称。

包含地面某点地心之间连线和地球自转轴的平面，称为地心子午面。

A点的地心子午面与本初子午面之间的夹角，称地心经度；A点同地心之连线与地球赤道面所成的夹角，称地心纬度。

地心经纬度比天文经纬度，大地经纬度多了各点地球半径的改正。

天文经纬度以地球实际地形情况为基准确定，可以说是一个测量上的坐标。

而大地经纬度则忽略具体地形情况，转而将地球理想化为一个最接近的理想椭球体，再确定经纬度。

2为什么说衡量地图投影的长度变形是主要变形？
答：因为地球椭球体表面是曲面，而地图通常要绘制在平面图纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面。

然而球面是个不可展的曲面，换句话说，就是把它直接展为平面时，不可能不发生破裂或皱纹。

若用这种具有破裂或褶皱的平面绘制地图，显然是不实用的，所以必须用特殊的方法将曲面展开，使其成为没有破裂或褶皱的平面，于是就出现了地图投影理论。

其基本原理就是：因为球面上一点的位置决定于
它的经纬度，所以实际投影时是先将一些经纬线的交点展绘
在平面上，再将相同的经纬度的点连成经线，相同的纬度的点连成纬线，构成经纬网。

有了经纬网以后，就可以将球面上的点，按其经纬度展绘在平面上相应的位置处。

许多分析技术和空间数据都是针对二维坐标或平面坐标设计，以平面地图投影的方式来存储空间坐标，因此很多时候我们都需要利用地图投影将三维的地理坐标转换为平面坐标。

所谓的地图投影就是通过特定的数学方程式将经纬坐标（λ，φ）转换为平面坐标（X，Y）。

从三维坐标转换为二维坐标时总会出现扭曲变形，地图投影就是用来减小这种变形的。

3解释墨卡托投影的特征。

答：在该投影图上，不仅保持了方向和相对未知的正确，而且能使等角航线（又称恒向线）表示直线，因此对于航海、航空具有重要的实际应用价值。

只要图上将航行的靓点间连一直线，并量好该直线与经纬线间夹角，一直保持这个角度航行即可达到终点。

4解释高斯—克吕格和UTM投影的特征。

答：高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”，又名"等角横切椭圆柱投影”，地球椭球面和平面间正形投影的一种。

德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl FriedrichＧauss，1777一1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（Johannes Kruger，1857～1928）于1912年对投影公式加以补充，故名。

该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。

投
影后，除中央子午线和赤道为直线外，其他子午线均为对称于中央子午线的曲线。

设想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按上述投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的椭球面正形投影于椭圆柱面。

将椭圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即为高斯投影平面。

取中央子午线与赤道交点的投影为原点，中央子午线的投影为纵坐标x轴，赤道的投影为横坐标y轴，构成高斯克吕格平面直角坐标系。

高斯-克吕格投影在长度和面积上变形很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大之处在投影带内赤道的两端。

由于其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，能在图上进行精确的量测计算。

UTM投影全称为“通用横轴墨卡托投影”，是等角横轴割圆柱投影（高斯-克吕格为等角横轴切圆柱投影），圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，该投影将地球划分为60个投影带，每带经差为6度，已被许多国家作为地形图的数学基础。

UTM投影与高斯投影的主要区别在南北格网线的比例系数上，高斯-克吕格投影的中央经线投影后保持长度不变，即比例系数为1，而UTM投影的比例系数为0.9996。

UTM投影沿每一条南北格网线比例系数为常数，在东西方向则为变数，中心格网线的比例系数为0.9996，在南北纵行最宽部分的边缘上距离中心点大约363公里，比例系数为1.00158。

高斯-克吕格投影与UTM投影可近似采用Xutm=0.9996 * X高斯，
Yutm=0.9996 * Y高斯进行坐标转换。

5何种圆锥投影适于制作中国各类地图？
答：正轴等角圆锥投影又称兰勃特正形投影，由于纬线长度比是不可变的，为了使圆锥投影具有等角性质，只能改变经线长度比，正轴等角圆锥投影就是通过改变经线长度比，并使经线长度比等于纬线长度比而得到的。

两条标准纬线之外的纬线长度比大于1，为达到等角，经线长度比必须相应同等增大；两条标准纬线之内，纬线长度比小于1，经线长度比也必须相应同等缩小，达到等角目的。

我国新编百万分之一地图采用的就是该投影，除此以外，该投影还广泛应用于我国编制出版的全国1：400万、1：600万挂图，以及全国性普通地图（图2-35 b）和专题地图等。

而正轴等积圆锥投影又称亚尔勃斯投影，亦是在正轴圆锥投影的基础上，通过改变经线长度比而得来的，但其经线长度比与纬线长度比互为倒数。

两条标准纬线之外的纬线长度比大于1，为达到等积，经线长度比相应同等缩短；两条标准纬线之内，纬线长度比小于1，为保持等积，经线长度相应同等增加，达到等积目的。

我国常用等积圆锥投影编制全国性自然地图中的各种分布图、类型图、区划图以及全国性社会经济地图中的行政区划图、人口密度图、土地利用图（图2-35 a）等。

第三章地图数据源
如何理解航空像片和卫星图像上的“同物异谱”和“同谱异物”现象，请举例说明。

答：“同物异谱”说的是相同的地物由于周围环境、病虫害或者放射性
物质等影响，造成的相同的物种但是其光谱曲线不同，”同谱异物“顾名思义也就是不同的地物由于生长环境的影响光谱曲线相同。

这就给遥感分类造成了困难，遥感影像在分类时主要依靠的就是地物的光谱特征，尤其是非监督分类，它的前提就是不存在“同物异谱”和异物同谱“现象。

第四章地图概括
1为什么说地图概括是构成地图的重要法则之一？
答：地图概括是对地理信息从感知到理性认识的抽象过程。

它解决了将空间信息庞杂多维的客观世界，清晰的表现在有限的2维图面上，实现由地理数据向抽象，概括的形象-符号模型的转变
2怎样衡量开方根规律的优点和不足？
答：优点：公直观地显示了地图概括时从重要到一般的选取标准，是一个有序的选取等级系统，在选取过程中，，在地图比例尺固定的条件下，地物选取的比例一致；
不足：没有考虑地理差异，特别是制图地物分布的密度变化
3阐述实施地图概括的步骤及其各步骤的主要内容。

答：1.1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。

2.简化：显示空间数据的重要特征，删除不重要的细部。

3.夸张：提高或强调符号的重要特征。

4.符号化：将空间数据进行分类、简化、夸张等方法所获得的记号。

这四个步骤只是叙述的次序，而实施地图概括时，它们是互为影响、不能截然分开的。

1. 2 分类空间数据的排序、分级或分群。

根据地理信息的异同，在集合成类的过程中，既有归并，也有拆分。

例如“河流”，它的词义是：沿地表线形低凹部分集中的经常性或周期性水流。

它表示了长流河段或季节性河段，而常流河又分为通航河段和不通航河段。

1.3 简化显示空间数据的重要特征，删弃不重要的细部依比例尺和目的不同，它包括地理信息的取舍和图形化简两个方面 1.4 比例尺概括：假定有一组道路，普通公路的宽度为30m，简易公路的宽度为20m，大车路的宽度为10m。

在1：20万的地形图上，它们相应的宽度依次为：0.15、0.1、0.05mm。

在我国的西部省区，由于交通还不够发达，它们会被全部选取上；而在我国东部省份，若全选取上便会使线状道路过分稠密，因而必然会将一些低等级道路舍弃。

制图规范提出了一个因比例尺变化而设定的取舍标准，称为比例尺概括。

目的概括：选取符合制图目的的内容，舍去与目的无关的内容或部分内容；选取反映地图区域特征的某些内容，舍去不反映区域特征的内容，以有利于地图使用和区域特征的显示。

在比例尺变更时，图形的形状也要删繁就简。

1.5 夸张定义为提高或强调符号的重要特征，夸张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。

编图的目的不同，影响了地图内容的详简。

地图从设计图例开始便采用了夸张的方法。

夸张既是地图艺术性的需要，也是地图技术上的需要。

第五章地图符号化
雁行字列与屈曲字列有什么不同？
答：雁行字列指字列中所有的文字均为南北方向；屈曲字列中文字随现状符号的方向而改变，所有文字的中轴线均垂直于所标注的线状符号中心线。

第六章地图表示法
1试分析定位符号法和分区统计图法的异同。

答：（1）定位符号是指在地图上用于描述客观存在的地理事物或现象的分布形体的符号, 如水系符号、等值线符号、土地利用类型符号等。

定位符号在地图上有其固定的位置、形状和大小, 一般不能任意移动。

定位符号的形状和大小随比例尺的变化而有所调整, 这主要是由于制图综合造成的。

在专题地图中, 定位符号按其表达地理事象的分布情况, 可分为点状符号、线状符号与面状符号三大类, 每一类符号都可用于传递相应的属性数据信息(量化信息)。

利用点位符号大小、形状结构、颜色或纹理传递量化信息的方法称为量化点位符号法。

该法是把成点状分布地理事物的数量指标划分为若干级, 按照级别高低, 在图上相应点位上绘制或大小不等、或形状不同, 或颜色不同, 或纹理不同的点状符号, 以表示各同类点符号的数量差异。

线状符号传递量化信息的主要方法为量化线状符号法。

该法是通过符号的宽度变化或色调变化来反映线状事物的属性数据, 其数学基础
是符号比率。

面状符号用轮廓线表示事物的分布范围, 其形状与事物的平面图形相似。

面状符号传递量化信息的方法有分级比值法、点值法和立体透视面法。

分级比值法是把离散面状事物的属性数据进行分级, 用浓淡不同的色调或疏密不同的纹理表示数量级别、并填充到相应面状符号范围内, 以表示区域范围之间的数量差异。

点值法是把面状事物的属性数据, 用许多大小相等、形状相同、颜色一致的点子表示, 每个点子代表一定的数值, 并把点子均匀布局在面状符号内, 通过点子分布的疏密反映事物大致分布情况及数量特征。

立体透视面法是把面状事物的属性数据按透视原理以三维图形(柱) 的形式来显示, 把柱树立在每一面范围线上。

柱的高度与数值成比率。

（2）分区统计图表法又叫定域统计图法，是根据各区划单位（通常是行政区划单位）的统计资料，将事物总的数量指标绘成不同形式的图形，配置在地图上该区划单位之内，借图形的大小或多少，表示各区划单位同一事物数量上的差别。

定域统计图法中常用的图形有简单的几何图形、结构图、柱状图、水平条形图等。

应用简单的几何图形表示数量时，可以有两种方法。

第一是在每个区划单位内画上相似的图形，借图形的大小表示数量的多少。

为需使几何图形的面积与数量成比率关系，它可以是绝对比率也可以是任意比率，可以是连续的也可以是分级的。

如果要表示事物的内部组成，则可使用结构图。

第二是在每个区划单位内画若干同样大小的图形，借图形的多少来表示数量差异。

定域统计图法还可以用由小到大的扩展图形或柱状图、曲线图等表示不同时期内事物的发展变化。

定域统计图法所依据的资料往往是按国家行政区划单位统计出来的，比较可靠，能较明确地显示资料的空间分布状况，所以得到广泛的应用，但这种方法不能精确地反映事物的地理分布。

2比较一下类型图和范围图的异同，选择一张底图，试设计两种图的样式。

答：相同点：都是面状地理数据的定性表示的方法，在地图上能以实际空间形态呈现2维面妆现象，其属性符合定名量表的数据，通常以色相分量和网纹变量及其组合作为主要的显示手段。

异同点：类型图无空白区域，图斑互不重叠且类型具排他性，如果出现复域，则其应归为新的类型。

范围图：采用的分布界线常有精确定域与概略定域之分。

他是一种分布图，他表示的图像只能出现在局部空间范围内，因而是在地图上呈散列及片状分布的图斑。

当表示两种以上的产业和作物时，他们在地图上的图斑可以重叠。

第七章地图编辑
1在地图上表示水系有什么重要意义？如何表示不同类型河流的各河段？
答：水系是地理环境中重要的组成要素：水系对反映区域地理特征具有标志性的作用；水系对居民点、交通网的分布和工农业生产的布局等有显著的影响。

同时，水系是空中和地面判定方位的重要目标。

从制图角度看，水系是地图内容的控制骨架。

因此水系是地图上重要的
表示内容。

河流较宽或地图比例尺较大时，要用蓝色水源线符号描绘河流的两条岸线，水体（部）用与岸线同色的网点或网线表示。

一般在图上宽于0.4mm, 即可用双线表示, 小比例尺图上配合使用：不依比例尺的单线、不依比例尺的双线、依比例尺的双线. 河流的表示季节河——蓝色虚线表示；消失河设——蓝色点线干河床——棕色虚线比例尺1:2.5万1:5万1:10万1:25万1:100米图上宽0.1~0.4mm 单线<10米<20米<40米<100米<400米双线>10米>20米>40米>100米>400米
2地势的表示方法有哪几种？为什么等高线法是其他表示地势方法的基础？
答：等高线法，分层设色法，晕渲法；因为分层设色法是将等高线法地图以色相、色调划分层级，用色彩表示地势高低，减少判读难度，增加地图立体感，而晕渲法也称阴影法，与分层设色法大同小异，只是更加深了深浅变化，更有立体感。

3地理底图的作用是什么？如何编绘理想的地理底图？
答：作用：一是建立专题地图的“骨架”；二是转绘专题内容的控制系统；三是更深入提取专题地图的信息。

编绘主要要做好工作底图的准备，出版底图的编制。

4专题地图表示方法的选择与哪些因素有关？为什么？
答：1.依数据的空间分布、数量与质量特征及时间上变化特征选择表
示方法（1）点状分布的数据选择定点符号法表示，不能依比例尺表示的较小面状数据，应以点状符号表示。

（2）线状分布的数据选择线状符号法表示。

狭窄条带状分布的数据也可以线状符号表示。

（3）面状分布的数据连续分布并布满整个制图区域的面状数据，用质底法表示其质量特征；对于连续渐变的面状数据，则用等值线法表示其数量特征；对于间断成片分布的面状数据，则可采用范围法表示分布范围和质量特征。

（4）离散分布的数据可以根据其统计数据用点值法、分区统计图法、分级统计图法表示其定性、定量及结构。

（5）呈运动状态的数据对于呈运动状态的点状、线状、面状数据，则可选用动线法表示其运动方向和路径。

2、依据制图资料情况选择表示方法资料的精度以及分类、分级的详细程度、分布范围及随时间变化的动态特征，都会直接影响表示方法的选择。

3、依据专题数据特点选择表示方法专题数据若相对集中，彼此差距不大，可用绝对比率；相反，若差距很大，只能采用条件比率。

专题数据较少时，可用连续比率；数量较大时，则采用分级比率为宜。

4、依据地图用途、比例尺、区域特点选择表示方法
第八章数字制图
1与传统的制图方法相比，数字制图有哪些优点？
答：数字制图亦称计算机地图制图，它可分要素用数码存储在磁盘中。

便于提取、更新、处理和应用；使地图内容转绘、投影转换与比例尺变换简化；能精确、快速地解决复杂的表示问题；大大减轻劳动强度。

机助制图是当代地图制图的一个新的发展方向。

2理解数字地图的特点。

答：便于存储，并保证数据的不变形，从而提高了地图的使用精度；能更快更方便地生产现有地图；能生产特殊用户需要的地图；能在缺少技术人员的情况下生产地图；允许同样的数据进行不同图形表示的实验；易于进行统计分析；能生产手工方法难以生产的地图，如立体地等；能生产那些已确定地图内容取舍原则而连续生产的地图；自动化的引入导致整个地图生产过程的工艺革新、工时节省和技术改进；容量大，信息量丰富。

对传统地图学理论的完善。

3试分析地图在GIS中的作用.
答：GIS就是基于地理实体空间的应用系统。

所以，地图是地理信息系统的基础。

作用：一、提供空间实体和属性信息二、结合模型进行相关估值运算三、提供空间参照。

四、地理位址
第十章地图分析
1地图分析的功能是什么？
答：一是研究各种要素或现象的分布特点和分布规律，二是研究各种要素或现象之间的相互联系，三是研究各种现象的动态变化，四十进行预测预报，五是进行综合评价。

2地图分析的方法有哪些?各有什么作用？
答：一阅读分析：（1）整体分析：1一般性阅读:可以得到关于整个制图区的或指定路线的地理要素分布规律和地理环境特点的一般性认识，对于了解区域的或路线的景观结构和进一步的精确分析有指导作
用。

2综合阅读：可以对制图区域的自然景观或人文景观的分异规律和结构特征作出明确的结论。

(2)单要素分析：进一步了解自然综合体或区域经济综合体的实质与特征。

（3）比较分析：认识一个区域的本质特征。

(4)推理分析
一．图解分析：可以分析制图对象的立体分布，垂直结构，周期变化和发展趋势，图幅间地理现象的相互关系，也可以通过图形的数量指标进行解析分析
二．复合分析
12级地理科学2班
170212112
盛玉全。