地图制图与投影

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地图三要素
构成地图的基本内容，叫做地图要素。
（l）数学要素 指构成地图的数学基础。例如地图投影、比例尺、控制点、坐标
网、高程系、地图分幅等。这些内容是决定地图图幅范围、位置， 以及控制其它内容的基础。它保证地图的精确性，作为在图上量 取点位、高程、长度、面积的可靠依据，在大范围内保证多幅图 的拼接使用。数学要素，对军事和经济建设都是不可缺少的内容。 （2）地理要素， 是指地图上表示的具有地理位置、分布特点的自然现象和社会现 象。因此，又可分为自然要素（如水文、地貌、土质、植被）和 社会经济要素（如居民地、交通线、行政境界等）。 （3）整饰要素
• 椭球定向不十分明确。参考椭球面与我国大地水准面呈西高 东低的系统性倾斜，东部高程异常达60 余米， 最大达67 米。
• 该坐标系统的大地点坐标是经过局部分区平差得到的， 因此， 全国的天文大地控制点实际上不能形成一个整体， 区与区 之间有较大的隙距， 如在有的接合部中， 同一点在不同区 的坐标值相差1-2 米，不同分区的尺度差异也很大，而且坐 标传递是从东北到西北和西南， 后一区是以前一区的最弱 部作为坐标起算点， 因而一等锁具有明显的坐标积累误差。
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我国使用的地球椭球体
华夏经纬网2003年12月4日讯：随着新一代地心坐标系的建立，目
专题地图
以普通地图作为底图基础的，重点反映某一种或几种专门的要素，依 内容要素可分为：自然地理图、社会经济地图和工程技术图。
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地形图的特征
1）以大地测量成果作为平面和高程的控制基础，并印有经纬网和直角坐标网，能准 确表示地形要素的地理位置，便于目标定位和图上量算；
2）以航空摄影测量为主要手段进行实地测绘或根据实测地图编绘而成，内容详细准 确；
对于小范围地区，可视地表为一平面，可以认 为没有变形；但对于大的区域范围，甚至半球、 全球这种不可展的球面，就不象这样简单。从 不规则的地球表面到制成地图——地图投影。
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地图投影
概念：将地球椭球面上的点投影到平面上的方法称为地图投影。 其实质是建立地球椭球面上的地理坐标 （经纬度）和平面 上直角坐标之间的函数关系。
地球表面上一点：地理坐标φ、λ（经纬度）
地图采用直角坐标x、y
x
y
f1 ( , ) f 2 ( , )
为解决由不可展的椭球面描绘到平面上的矛盾，用几何透视方法或数学分析的 方法，将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上，将此 可展曲面展成平面，建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关 系。
主要指便于读图和用图的某些内容。例如：图名、图号、图例和 地图资料说明，以及图内各种文字、数字注记等。
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地图按内容分类
普通地图
以相对平衡的详细程度表示地球表面上的自然地理和社会经济要素 (基本要素包括居民地、交通网、水系、地貌、境界、土质植被等)的 地图。 其中详细表示地面的各基本要素的叫地形图；内容比较概略，但主要 目标很突出，以反映各要素基本分布规律为主的地图称为地理图；介 于两者之间的叫地形地理图。
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投影的椭球体
地球是一个表面很复杂的球体，人们以假想 的平均静止的海水面形成的“大地体”为参 照（大地水准面），推求出近似的椭球体， 理论和实践证明，该椭球体近似一个以地球 短轴为轴的椭园而旋转的椭球面，这个椭球 面可用数学公式表达。
由于不同地方的变形规律的特点，因此要根 据自己国家的具体位置，采用选择适合自己 投影的椭球体（椭球参数）。
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我ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ使用的地球椭球体
1） 海福特椭球(1910，美国) 我国52年以前基准椭球
a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.33670033670 （南京大地原点） 2）克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky，前苏联)
标系基准椭球
北京54坐
a=6378245m
b=6356863.018773m α=0.33523298692
会) WGS-84 GPS 基准椭球 a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247
（大地原点在地球的质心）
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BJ54坐标系的缺点
• 克拉索夫斯基椭球参数同现代精确的椭球参数的差异较大，
并且不包含表示地球物理特性的参数，因而给理论和实际工 作带来了许多不便。
地图制图与投影
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地图的基本知识
地图：是按一定的数学法则和综合法则，以形象 －符号表达制图物体(现象)的地理分布、组合 和相互联系及其在时间中的变化的空间模型， 它是地理信息的载体，又是信息传递的通道。
地图的特征: 由于特殊的数学法则而产生的可量测性 由于使用符号表象事物而产生的直观性； 由于制图综合而产生的一览性。
5）有统一的图式符号，便于识别使用。 6）为保持地形图的现势性，还规定了定期更新。
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其他地图
影像地图：RS Image等等….. 立体地图：由DEM或DTM与DOM生成的立体影象等等…… 电子地图：例如WebGIS查询地图等…… 数字地图：4D产品等…… 等等……
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地图投影
将地球表面通过测量的方法表现在平面上即成 为地图,这一过程可以理解为将地球表面按一定 比例缩小成一个地形模型，然后将其上的特征 点(测量控制点、地形点、地物点)用垂直投影 的方法投影到平面(图纸)上。
（普尔科沃1942大地原点）
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我国使用的地球椭球体
3）1975年I.U.G.G推荐椭球(1975，16届国际大地测量协会) 西安80大地坐标系基准椭球
a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.0033528131778
（西安大地坐标原点） 4）WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协
3）地貌一般用等高线表示，能反映地面的实际高度、起伏状态，具有一定的立体感， 能满足图上分析研究地形的需要；
4）有规定的比例尺系列，如我国规定国家基本比例尺地形图系列为：1:1万、1：2.5 万、1:5万、1:10万、1:20万(现已为1:25万) 、1:50万、1:100万，可以基本满足 国家经济建设和军队作战指挥的不同需要；