地图学 |
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（某不愿意透露姓名的室友通过Typora完成，本人仅参与了markdown语法方面的指导） 第二章 地图的数学基础地球椭球体及其数学描述地图的数学基础是指：地图投影、比例尺、大地控制点、坐标网。 大地水准面是一个与静止海平面重合的水准面 大地水准面的意义是地球形状的近似，对大地测量和地球物理学有研究价值。通过测图仪器获得相对于大地水准面的高程 大地水准面是物理表面 此外还有自然表面和数学表面 数学表面要将测量结果规算到这一表面上 地球坐标系与大地定位天文经纬度大地经纬度地心经纬度我国大地坐标系统1954年北京坐标系 1980国家大地坐标系 我国的大地控制网平面控制网和高程控制网 平面控制网的建立方法：三角测量、导线测量 高程控制网的建立方法：水准测量 高程分为绝对高程和相对高程 高程起算基准面：1956黄海高程系 地球投影的基本理论地球投影的概念：将地球表面的经纬网转换到平面上，使地面点位的地理坐标与地图上的直角坐标相对应。经过投影后不能保证平面与球面在长度角度面积距离等方面完全不变。 变形椭圆地球上一无穷小的圆在平面上一般被描写为一无穷小椭圆。 主方向总有一组正交的方向在投影后仍然正交，此二方向都为主方向。主方向有最大/最小长度比。 等变形线投影变形值相等的点的连线被称为等变形线，等变形线与没有变形的点和线，构成了变形分布的系统。 变形分布的一般规律地图上表示的范围越大，变形越大。距离无变形的点或线越远，变形越大 地图投影方法几何法和解析法 地图投影的分类性质等角 等面积 任意 经纬网方位 圆柱 圆锥 多圆锥 伪圆柱 伪圆锥 等角正圆柱投影（墨卡托投影）特性为等角航线投影为直线 分带规定1：2.5w-1：50w用6°分带 1：1w及更大比例尺用3°分带 坐标网的规定高斯-克吕格投影有两种坐标网：地理坐标网和直角坐标网 我国大于1：100w的比例尺地形图均用高斯-克吕格投影，而1：100w的地形图采用等角割圆锥投影。 2.4地图投影的判别和选择。判别：根据经纬网判别投影种类，判定投影变形性质。 确定投影种类 根据经纬网形状判断 确定投影变形性质 根据经纬线间的间距判断 地图投影的选择依据制图区域的位置形状等，制图比例尺，地图内容，出版方式 分幅方法：矩形分幅，经纬线分幅2.7比例尺地图上某方向微分线段与地面上相应线段长度之比。主比例尺：无变形的点与线上的比例尺局部比例尺：有变形地方的比例尺比例尺的表现形式数字 ，说明 ，图解(包括直角比例尺，斜分比例尺，投影比例尺)比例尺的作用决定地图图形的大小，决定地图精度，决定地图的详细程度。第三章 地图概括制图综合的概念与步骤地图的基本特征以缩小的形式表达地面事物的空间结构，这表明，地图不可能将地面的全部事物毫无遗漏地全部表达出来，所以，地图上表明的地面状况，是经过概括后的结果。 制图综合的概念根据地图的用途、比例尺和制图区域的特点，以概括、抽象的形式反应其基本特点和典型特征，舍弃次要的、非本质的事象。 制图综合包括选取和概括。 选取和概括的区别：选取对单个或一类物体而言，确定它们在新的编图上应该表示或舍弃，概括是去掉制图事象中的细部以及类别等级的合并，为的是更突出事象的基本特征。 选取是概括的前提，概括是选取的结果。 制图综合的实质用科学的概括和选取手段，在地图上明显深刻地反应制图区域地理事物的类型特征和典型特点。 地图概括的步骤分类根据地物的属性分类 另一种分类方法是分级 简化显示重要特征，删除不重要的细部，包括取舍和图形简化。 夸张符号化制作符号就是使空间数据成为视觉可见的图形。 制图综合的方法内容的取舍包括内容的选取和舍去 选取的方法有资格法、定额法和根式定律法选取的顺序整体到局部 主要到次要 高级到低级 大到小 数量特征的化简质量特征的化简形状化简方法： 删除、夸大和合并 影响制图综合的因素地图的比例尺地图的用途和主题制图区域的地理特征数据质量和图解限制地图概括和地图精度的关系地图概括会在长度、方向和轮廓图形上改变地图精度 第四章 地图符号地图符号是地图的语言从符号学、几何学和心理学的角度来设计地图符号 符号的概念符号由形状不同大小不一色彩有别的文字组成，被用来表示抽象的概念 符号的性质就单个符号而言，可以表示客观事物的类别、空间分布的位置、数量多少。 就同类事物而言，可以反映该类事物的分布特点。 各类符号的总和，可以表示各类事物的相互关系和区域总体特征。 地图符号的定义视觉记号（点线面体）和空间构成记号（听触味嗅）统称为地图符号 地图符号的作用地图符号可以反映出地物的数量、质量和相互关系 地图符号的构成特点符号与实际事物的特征有联系符号之间有明显差异同类事物的符号应类似简单、美观地图符号的功能空间信息传递的手段，反应区域的基本面貌，为地图提供极大的表现能力，再现客观实体的空间模型 量表在符号设计中的应用地图符号的分类按图形特征分类按符合与地物的比例关系分类按地物性质分类按地物的空间分布状况分类按符号图形的构图特征分类按符号所表示的维数分类按图形特征分正形符号和侧视符号和象征符号 按符合与地物的比例关系分依比例符号、不依比例符号和半依比例符号 按地物性质分言之有理即可 按地物的空间分布状况分点位分布、线状分布、面积分布和体积分布 按符号图形的构图特征分几何图形符号、象形符号和文字符号 几何符号按形状特征分分为规则与不规则 按尺寸大小分分为分级与连续 按结构特征分分为组合结构和扩张结构 按维数分分为单维与多维 地图符号中的量表定名量表 只定性不定量，用众数来给一个群体定名 衡量用众数描述定名量表是否准确的检验公式是变率 V=1-\frac{众数的频数}{总数N} V越小，代表性越大顺序量表 用某种标志把制图物体或现象排序，只区分大小主次，不区分数量，可定性也可定量。 顺序量表的运算方法是选择中位数。 表示的变量无起始点无单位，不能表明差别的具体量间隔量表 给顺序量表赋予一定量的概念，就成了间隔量表比率量表 以数据起始点为基础，按某种比率关系排序，且能反应比率变化的量表地图符号的基本体系符号量表和注记构成符号的视觉变量基本视觉变量包括形状变量、尺寸变量、方向变量、颜色变量（色相，亮度，饱和度）、密度变量 动态符号的基本视觉变量持续时间变量 变化率变量 顺序变量 阶段变量 位置变量 视觉变量互相组合可组成不同的地图符号，表达不同的含义彩色彩色的量度，色相，亮度和彩度（饱和度） 色彩在地图感受中的作用提高了传递信息的容量 反应地物的数量特征和动态变化 增强地图的美感 地图色彩的选择以生理学为基础以心理学为基础长期应用产生的习惯彩色的感受效果前进色和后退色色彩的交互作用色彩的恒常性感情色彩习惯用色符号与图形的感受效果视觉变量的感受效果数量感受次序感受差异感受（组合感受和选择感受）图形视觉的心理效应聚类感受 类似因素，邻近因素、闭合感觉和完形倾向视觉对比 线划对比，色彩对比和密度对比层次结构 延申网络、层次网络、立体层次和激活扩散图形与背景 明暗差异产生图形 良好的边界产生图形 清晰的区域产生差异 熟悉产生图形 较小的区域产生图形视觉平衡 视觉中心在高出几何中心5%的视点上 把主体部分放在视觉中心 调整图形的格局，做到视觉集中视觉分辨的限度眼睛分辨符号的能力受能见敏锐度和分辨敏锐度的影响 地图注记地图注记的作用与功能是地图的基本内容之一，起定位作用，将地图信息在制图者与用图者之间传递。 注记是空间信息归类的手段，尺寸反应地物的重要程度，文字反应地物的类别。 注记的种类名称注记，说明注记和数字注记 注记的配置原则注记不能压盖重要的地理事物， 注记与被注记的地理事物关系明确， 图面注记的密度与被注记的地理事物一致。 注记的排列形式分为 点状事物注记排列（四周、水平排列） 线状事物注记排列（雁行排列和屈曲排列） 面状事物注记排列（水平排列、垂直排列、雁行排列和屈曲排列） 地图注记根据“植子样本”进行选用 对注记的要求简明正确、主次分明， 与被注释物体位置相适应，不掩盖图上重要物体， 其要素有字体、字大、字隔、字位。 地图图形地理数据的点状表示量表法的应用定名量表用于形象的点状符号，优点是快捷地传递信息，不借助图例就能使读者了解符号的含义。 在详细程度不同的地图上，相同的符号可以有不同的含义。 形象符号的主要变量为形状和色相。 几何符号基本上不与数据属性相关联， 几何符号表示同一种地理信息时，形状、色相和网纹都可以不同。 点状符号可以组合形成新的符号。 顺序量表表示地图信息的强度，可对比。 尺寸变量构成强度变化，其他只起配合作用。 间隔量表能表示点状符号中地图数据中的数量差别。 最有效的表示方法还是尺寸。 比例圆的视觉尺度比例圆是数值对比上最常用的几何符号。 原因有： 视觉感受上圆形最稳定面积只有一个变量在相同面积的不同形状中，圆形占的视觉空间最小圆形常用于心理测验在应用比例圆时应先确定数据的分级数目，确定比例圆的尺寸或比率，再表示比例圆的数据尺度（绝对比率和相对比率） 点状制图的定位处理点状符号在地形图上的应用 表示确切位置，说明地理范围。在专题地图上应用时应注意若数据中心时居民点，则会影响地理底图的显示。在使用时有时应进行适当的位移，若位移过远，用箭头指向所代表数据源的位置。地理数据的点状表示定点符号法用各种不同的符号表示事物的数量和质量特征，形状和颜色表示质量，点值图法用相同的点表示事象的分布状况、数量特征和疏密程度的方法。 制图步骤 先确定区域单元，再确定区域内数据的分布位置，最后计算点值的尺寸，然后作图。分区统计图表法先将制图区域分成几个区划单位，然后再区划单位内按照统计数据描绘不同大小的统计图形，表示各区划单位内事象总和及动态。线状符号的构成线分为定向线，走向线和等值线或等密度线。 地理数据表示线状符号：极端数据和宽容数据 线状符号平面位置多从原图而来，其位置准确。 定位线的变量主要是形状，尺寸，色相与彩度。 走向线：运动线，表示地理信息在图面上的移动轨迹。走向线反映移动的起点和终点，表示行进的路线，显示流向与流量，流速及形状指标也可沟通两点。 用等值线与等密度线来表示定量分布。定量分布可用等量线表示 等值线可分为等值线和等密度线，其制图数据是定位点的测量值，用等值线表示数据分布，说明容量。 等密度线是区域单元上的平均数据产生的。 等值线的特点显示了空间数据的整体变化，可以在图上获得任意点的数值，在比例尺变换时，等值线也容易通过制图法进行图形概括。 定性信息的面状符号地球表面的很多物质是以定性的面状形式分布在大地上的，常常很难确定其数量指标，地图表示物质的位置，也常以定名量表表示 定性信息的表示1.类型图 2.区划图 3.范围图 色相变量是彩色地图上表示定性信息的第一选择定性信息的处理程序先调查类型，后进行类型图分类，再进行类型界限的绘制（利用航空影像和卫星相片调查类型界限，进行编绘） 等值区域制图等值区域制图在数据应用类型，表示方法，视觉感受上都有一些限制。 等值区域法和分区统计法的区别：分区统计法是以点状符号表示面状区域，而等职区域法是以面状符号覆盖区域，分区统计法表示各个区的总值，等值区域图法可表示密度等派生值。 等值区域法在表示统计单元时，应采用统一的符号，使其全部处于面状图斑状态下。 数据的分级外因分级，平均分级，序列分级，特殊分级等值区域符号化面状符号宜采取亮度作为视觉变量 地理底图的设计等值区域符号应全部覆盖在制图区域上，还应根据制图目的，强调一些事物，也应保持地理底图负载量的适度。 专题地图专题地图是指突出一种或几种自然或社会经济事项的地图专题地图的分类按内容分为（自然地图，社会经济地图，环境地图） 按专题现象概括程度分类（分析图，组合图，综合图） 按用途分类【专用专题地图（航海图，航空图，宇航图，盲人图）通用专题地图（旅游图，政区图，教学图）】 专题地图的表示点状事物位置固定用定点符号法 线状连续事物用定位线法，线状运动事物用动线法 当面状事物布满制图区或连续成片分布须定性时用类型图（质别底色法），定量时用定位图表法，等值线法，量低法。而间断成片分布事物用范围法。离散分布事物用点值法和分区图表法表示总值，用分区图表法表示总值。 点状事物表示方法——定点符号法用不同的符号表示事项的点状分布的数量和质量特征。 符号大小有：比率符号与非~，绝对比率符号与条件~，连续比率符号与分级比率符号 符号结构有：单一符号，组合符号，扩展符号 符号设色尽量与实物固有色相相似，多用原色，间色，少用复色，在结构符号中，多用对比色。 线状事物表示方法——线状符号法线状符号可通过不同的图形颜色表示专题事物的质量特征，也可以反映不同时间的变化，其一般不表示数量指标，符号粗细表示等级差异。 布满制图区域事项表示方法——质别底色法质别底色法是将不同区域普染颜色或填绘晕线，花纹，来显示布满制图区域事物的质量差别 步骤分类分级，勾勒出各区分界线，用图例符号表示出各区划的分布。 等值线法连接某事物各等值点用平滑的曲线连起来就是等值线法 常用于表示连续分布而逐渐变化的事项，其不仅可以反映事项的数量，还可以反映事项的质量和发展变化。 步骤将已知数据标于各测站，在各测站用内插法找到等值点，将其连成平滑曲线，得等值线。在其上加上数值注记就可显示其数量指标。 定位图表法定位图表法是将某些地点的统计资料用图表的形式绘制在地图上的相应的位置上，以表示该地和全区的数量特征或变化。其中各点的数据指标是根据各地较长时间记录的观测平均值而得的。实际上它反映了面上的事象特征。 量表法用不同的色调或疏密网线表示较大范围连续分布现象在整个区域数量特征的分级，反映同一区域内，同一种对象内容在数量或分级上的差别。 间断成片分布事项表示法——范围法对于不连续的面状事物分布范围和质量特征，可以用某种确定的符号表示。符号的轮廓线表示分布范围和范围，颜色网纹说明符号表示的质量特征。范围法用地类界，底色，说明符号，注记等配合表示 范围法分为精确范围法和概略范围法 范围法表示事象的质量特征和渐进性，不强调数量指标。 范围法和质底法的区别在于：前者不布满整个制图区域，在同一图表示几种不同事物时，可使图形互相重叠，以表示事项的重合性。 点值法用一定大小形状相同的点，表示事项的分布状况，数量特征等的方法从点的疏密程度可以判断事项的集中或分散的程度。 步骤确定点值，进行布点（均匀布点法，定位布点法），确定点的颜色。 分级比值法把制图区域按行政区域分成若干区域，按事项的集中程度划分级别，再填上色与晕线。 颜色的深浅与晕线的疏密表示事物集中或分散的趋势 分级比较法只能显示各个区划单位之间的差别，不能表现出同一区划单位内部的差距，在制作时也可将整个区域分为若干小方格。 分级比较法对编图资料要求不高，易于保密，能保持现势性，但不能反映各级别内部的数量差距。 分区图表法分为几个区划单位，后用图形来表示各个区划单位内事项的总和及其动态。 用分区图表法可以显示事项的绝对数量内部结构和发展。 定点符号法一个符号表示一个点，而分区图表法图形表示该区划单位内全部同类事象的总和。 在制图中经常将分区与分级同时使用，用分级做背景，但两种方法均无法反映区划单位内部的差别。 运动事物的表示方法——动线法用不同的箭形符号表示事物运动的方向，路线等 其表示事象的数量与结构时，用不同颜色的带来表示。 动线法需要将线画的很宽所以定位有些困难，货物往返的带应画于交通线的两侧。 动线法也可以表示发展动态 表示方法选择步骤分析制图对象的性质和分布 分析内容要素的可表示特征和手段 选择恰当的表示方法 表示方法应用时也应组合与搭配。专题地图的编制专题地图的应用研究各种现象的分布特点、规律、相互联系和动态变化， 进行预测预报， 综合评价 区划和规划 专题地图的构成数学要素：坐标网，比例尺，地图定向专题要素：在不同的专题地图中，有的表示一种要素，有的表示多种要素，可详可略，可表达多个属性，也可以表达单个属性。地理底图要素：底图具有骨架作用，说明专题现象发生发展的地理环境，用色要淡。专题地图的编制原理先地图设计，再作者原图与编绘原图，然后出版准备。 在进行计算机编制时，第二步为地图编制。 专题地图的资料类型及处理资料类型： 地图资料（地形图和地理图） 遥感影像资料 数据资料（观测、实测、量测、统计资料） 文字资料 编图资料有以下几个性质政治性 科学性 完备性 现势性 制图资料也需要加工处理 地理底图的编制地理底图有工作底图和出版底图两种， 在地理底图编制时，用相同比例尺的普通地图为基本资料进行编制， 在编制时需注意：当时间紧迫时用相应比例尺的国家基本比例尺的地形图做底图，底图的编制应经过紧密的审校，底图符号和注记的规则不应过于繁杂。 专题地图设计包括 表示方法的设计与选择 选择时要考虑物体所要求的精度、制图资料的情况、专题数据的特点、地图的用途、比例尺和区域特点。图例设计 应注意符号的完备性和系统的科学性画面配置的总体效果及具体安排 保持良好的图面配置效果 主图是地图主体，要突出 当地图形状与比例尺难以协调时，可以移动一部分到较为合适的区域 副图是对主图内容的补充说明（南海诸岛） 图名要尽量简洁、突出醒目。色彩设计 合理即可普通地图普通地图概述均等表示地面自然环境和社会经济现象一般特征，分布规律的地图。 内容包括水系，地貌，土质，居民地，交通网等 普通地图分类按比例尺分为：大中小比例尺地图（10w与100w为分界线）按概括程度分为 地形图和普通地理图 普通地图的特点：有统一的数学规范，统一的编图规范和符号系统，有完整的比例尺和分幅编号系统，几何精度高，内容详尽。 小比例尺地理图的特点：比例尺与同级地形图相比相对较小，图幅大且完整，表达内容简单且概括，投影类型多且变形大，精度低，但适应性强 不同比例尺普通地图用途不同，大比例尺地图一般由地形测量或航空摄影量得，而小比例尺地图由有关资料或完全内业完成制图。 普通地图的地理要素及符号表达普通地图要能确定高度，地面坡向，坡度坡形等，显示各种地貌形态和分布特点。 表示地貌的最基本方法是：等高线法。 等高线性质：高程相等，不能交叉或重叠，山脊的等高线突向低处，山谷相反，始终与河岸线垂直正交，等高线约密，坡面越陡。 等高距是指两条等高线的高差 等高线分为：首曲线，计曲线（五条等高线），间曲线和助曲线（一半等高距，四分之一等高距）四种 特殊地貌符号法：用等高线和符号配合表示特殊地貌形态特征的方法。 地貌分层设色法：用等高线和色彩分级来表达地貌特征。 地貌写景法：用等高线原理，参照遥感图像，绘制图形，更能科学的表示地貌形态，高程等 晕渲法：用不同的黑白或彩色色调表示山川地势及高低起伏的方法。 各种水系与土壤符号都有不同的表达。须结合实际情况，言之有理即可。 地图应用1.地图选用确定地图种类，选择地图比例尺 作业地图的选定基础图件：选择现势性强的地图补充图件参考图件 2、3都是1的补充地图阅读的作用获取要素的分布规律 揭示各要素的联系 研究各要素的动态变化 利用地图分析进行综合评价 进行区划和规划 地图阅读…… 地图量算法在地图上量测各种物体的坐标高程等 根据比例尺和地图投影对量测精度做出评价 根据数学知识计算出地图与实际物体各种信息的对应关系 地图分析方法图解分析法 需要分析地势断面图和块状图坡度尺与坡度图的制作步骤现编，言之有理即可 地图定向地形图的三种方向：真北、坐标北、磁北偏角：磁偏角，子午线收敛角，磁坐偏角地图外业定向： 用仪器定向（子午线、真子午线、坐标纵线定向） 线状地物定向 方位物定向 其他方法利用地形图顶点位确定站立点位的方法： GPS定位法 后方交会法 截线法 特征地物法 对照读图时应注意的问题注意比例尺允许的表示程度注意人为地物的变化注意地形地貌等自然环境的特征注意点线面符号的联系在地形图上标定点位（目标点）的方法辐射线法前方交会法垂支距法野外填图步骤确定出发点位置确定站立点确定填图对象的方向和界限在图上描绘填图对象草图整理与清绘野外填图方法极坐标法距离交会法方向教会法室内图上作业整理野外成果校改并着墨清绘地图整饰工作警世名言你吼辣莫大声干什么嘛 |
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