测绘学概论第三版 |
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4 地图制图学
4.1 地图的基本概念
4.1.1 地图的特性
由于采用了地图投影、地图比例尺和地图定向等特殊的数学法则产生的可测量性由使用地图语言产生的直观性：地图符号、地图色彩、地图注记由实施制图综合产生的一览性
4.1.2 地图的内容
数学要素：坐标网、控制点、比例尺、定向地理要素：自然地理要素、社会经济要素、环境要素等辅助要素：用以帮助读图、用图以及补充地图的有关内容
4.1.3 地图的分类
1）按内容分 普通地图：以相对平衡的详细程度表示水系、地貌等基本地理要素专题地图：根据需要突出反映一种或几种主题要素或现象的地图2）按比例尺分： 普通地图 大比例尺地图：≥1:10万中比例尺地图：介于1:10万-1:100万之间小比例尺地图：≤1:100万工程测量部门 大比例尺地图：≥1:2000中比例尺地图：介于1:5000-1:10000之间国家基本比例尺地图（8种） 1:50001：1万1:2.5万1:5万1:10万1:25万1:50万1:100万3）按表达方式分 模拟地图：用地图符号和图形表达的地图数字地图：存储在计算机可识别的媒体上，符合地图特征的一组描写地理事物的坐标和属性标志的离散数据的集合。电子地图：数字地图经符号匹配屏幕上显示的地图4）按制图区域分 按自然区划分：世界地图、大陆地图、洲地图等按行政区域划分：国家地图、省（区）地图、市地图、县地图等5）按使用方式分 桌面地图：能在明视距离阅读的地图，如地形图、地图集等挂图：有近距离阅读的一般挂图和远距离阅读的教学挂图随身携带地图（袖珍地图）：通常包括小图册或折叠地图（旅游地图）电子地图6）按地图维数分 2维地图：一般的平面地图2.5维地图：一般的立体地图3维地图：真正的三维立体地图，就以任意方向和角度显示三维图像4维地图：处三维立体以外，再增加一维属性值（一般是时间维），利用四维地图可分析并预报水灾、暴风雨、地震等。 4.2 地图的数学基础 4.2.1 地图投影定义：将地球椭球面上面的点投影到平面上的方法称为地图投影。 1）按变形性质分类 等角投影等面积投影任意投影2）按构成方向分类 几何投影：方位投影、圆锥投影、圆柱投影非几何投影：伪方位投影、伪圆锥投影、伪圆柱投影、多圆锥投影 4.2.2 地图定向1）地形图定向（>1:10万的各种比例尺地形图上绘出三北方向） 真北方向：图幅的中央经线的北方向坐标北方向：纵坐标值递增的方向磁北方向：实地上磁北针所指的方向其它比例尺地形图都是以北方向定向。 2）一般地图定向 尽可能采用北方向定向，形状特殊时，可采用斜方位定向（甘肃省）。 4.3.3 地图比例尺 数字式：比的形式——1:5万；分数式：1/100000文字式：十万分之一，地图上1vm相当于实地1km图解式：图形+注记 4.3 地图语言 4.3.1 地图符号 点状符号：无比例尺无关，有定位特征现状符号：位于空间的线面状符号：与比例尺有关体积符号 4.3.2 地图色彩1）色彩运用主要起到强化分类的作用 水系——蓝色植被——棕色地貌——绿色带有人工性质的地物——黑色色彩的运用要与人的思维习惯相一致 2）色彩表示质量特征 色相主要表示事物的质量特征，如淡水用蓝色，咸水用紫色。3）色彩表示数量特征 亮度和饱和度主要表示事物的数量特征和重要程度 4.3.3 地图注记1）分类 名称注记 说明注记：文字说明和数字说明 数字注记 图外注记：图名、比例尺等 2）组成元素 字体：主要用于区分不同事物的类别，如：宋体、黑体等字色：起到强化分类的作用，可与被说明物体的颜色不同字大：一定程度上反映了对象的重要性和数量等级字隔：字之间的间隔，一般为1-3mm，最大为字大的5倍，过大不便于阅读；线状地物、山脉：沿走向注出；地图注记的字隔隐含所注对象的分布特征字向：直立、斜立字位：不相互压盖字顺：从左至右，自上而下3）布置方式（由字位、字隔、字向和字顺决定的） 点状地物：水平字列，垂直字列山脉名称：雁形字列河流、道路：屈曲字列 4.4 普通地图编制 4.4.1 普通地图要素表示1）海洋要素的表示（海岸和海底地貌） 海岸海岸线：蓝色实线表示低潮线：黑色点线表示干出滩：根据不同性质用相应符号来区分表示海底地貌水深注记：蓝色数字，无点位；可靠精确用斜体字，反之用正体字等深线：蓝色实线分层设色：每个几根加深颜色海底地貌晕渲2）陆地水系的表示 井、泉、贮水池等：记号性蓝色符号，可添加有关注记河流、河道等线状：线状符号配合注记运河及沟渠等人工修筑的：按比例尺（蓝色平行双线、水域用浅蓝色）；不按比例尺（等粗实线，或特有的线状符号）湖泊、水库等面状：蓝色实线配合浅蓝色水部表示3）地貌的表示 写景法：晕渲法：根据假定光源对地面照射产生的明暗程度，用浓淡的墨色或彩色沿斜坡渲绘阴影，造成明暗对比。等高线法（首曲线、计曲线、间曲线和助曲线）：通常每隔4条基本等高线加粗一条分层设色法：根据地面高程划分的高程层，逐层设置不同的颜色4）居民地的表示 居民地形状建筑物的质量行政等级：我国（一般为6个），对于国外，只区分首都和一级行政中心人口数5）交通网的表示 陆地交通：主要包括铁路、公路（双线符号）和其他道路水路交通:蓝色虚线空中交通管线运输：线状符号+说明注记6）境界的表示（点线符号） 政区境界：国界、省界、市界和县界等其他境界：地区界、停火线界和禁区界等7）土质、植被的表示 地类界、说明符号、底色和说明注记配合表示 4.4.2 普通地图的制图综合1）基本方法 制图物体的选取：主要到次要，等级高到等级低，大到小，整体到局部资格法：按一定的数量或质量作为选取的资格而进行选取 定额法：规定出单位面积内应选取的物体数量 制图物体的概括：删除、夸大、合并等2）地图制图综合模型 选取指标模型：图解计算法、方根模型、数理统计模型、分形模型结构选取模型：等比数模型、模拟数学模型、图论模型、人工神经网络模型等图形化简模型（算法）：数学形态模型、分形模型、小波模型和道格拉斯算法 4.4.3 普通地图设计1）设计前的准备工作阶段 深入研究新增地图的目的、用途和服务对象对国内外同类地图进行分析评价收集、分析、评价制图资料认真研究制图区域地理特征2）正式编辑设计工作阶段 明确规定地物的任务和质量要求设计地图的数学基础地图内容的选择设计地图符号和注记设计地图制作的工艺方案地图制图综合规定地图的图片配置设计 4.4.4 普通地图的编制过程1）地图设计阶段 2）地图制作阶段 数据输入数据处理数据输出 4.5 专题地图编制 4.5.1 专题地图的分类 自然地图社会经济地图环境地图其他专题地图 4.5.2 专题地图的表示方法 定点符号法线状符号法质底法等值线法定位图法范围法点数法分区统计图表法分级统计图法运动线法 4.5.3 专题地图的设计与编制 确定地图的图幅大小、比例尺、地图投影等；资料收集、分析和处理；表示方法选择；图面配置设计、地图符号和颜色设计；设计书的编写。 4.6 遥感影像地图编制 遥感影像数据的几何纠正像元亮度值的重采样影像镶嵌彩色合成多种信息复合地理要素矢量数据的制作遥感影像地图的产品输出 4.7 地图集编制 4.7.1 地图集的特点 地图集是科学的综合总结地图集是科学性与艺术性相结合的成果地图集主题具有系统、完备的内容地图集的内容、样式的统一协调性编图程序及制印工艺复杂 4.7.3 地图集的分类 按制图区域：世界地图集、洲地地图集、国家地图集、省市地图集内容特征:普通地图集、专题地图集、综合性地图集用途：教学地图集、旅游地图集、军事地图集等 4.8 电子地图 4.8.1 特点 动态性交互性无极缩放无缝拼接多尺度显示地理信息多维化表示超媒体集成共享性空间分析功能 4.8.2 技术基础 多维信息可视化技术导航电子地图技术多媒体电子地图技术嵌入式电子地图技术网络电子地图技术 4.8.3 种类 单击或局域网电子地图CD-ROM或DVD-ROM电子地图触屏电子地图个人数字助理（PAD）电子地图互联网电子地图 4.8.4 地图设计 界面设计图层显示设计符号、注记设计色彩设计 4.8.5 制作 电子地图制作流程电子地图制作硬件电子地图制作软件电子地图制作平台开发方法 4.9 空间信息可视化 地图可视化多媒体地理信息可视化三维仿真地图可视化虚拟环境 4.10 地图的应用 4.10.1 常规地图的应用 国民经济建设国防建设科学研究其他方面 4.10.2 电子地图的应用 导航规划管理旅游交通军事指挥防洪救灾其他领域 4.11 地图制图学的发展趋势 4.11.1 制图综合发展趋势 地图制图综合的智能化基于现代数学理论和方法的空间数据的多尺度表达集模型、算法、规则于一体的自动制图综合系统 |
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