最新地圖學(xué)復(fù)習(xí)資料整理

1、一、地圖的基本特征（一）地理信息的載體（二）數(shù)學(xué)法則的結(jié)構(gòu) （三）有目的的圖形概括（四）符號系統(tǒng)的運用（一）地理信息的載體 地圖容納和儲存了數(shù)量巨大的信息，而作為信息的載體，可以是傳統(tǒng)概念上的紙質(zhì)地圖、實體模型、可以是各種可視化屏幕影像、聲像地圖，也可以是觸覺地圖。 地圖能夠存儲數(shù)量巨大的地理信息,以表達它的空間結(jié)構(gòu)和時間序列變化,以及各現(xiàn)象間的相互聯(lián)系.(二) 數(shù)學(xué)法則的結(jié)構(gòu)比例尺、地圖投影、各種坐標系統(tǒng)就構(gòu)成了地圖的數(shù)學(xué)法則。 (三)有目的的圖形概括地圖上所表示的是在大量的地理信息中，根據(jù)應(yīng)用需要選取最主要的信息加以處理，并經(jīng)過人類的思維與加工即制圖綜合形成地圖。這種經(jīng)過分類、簡化、夸張和

2、符號化，從地理信息形成地圖信息的過程就是地圖概括。它反映了人們對所選取地理信息內(nèi)在的、本質(zhì)的特征及聯(lián)系的認識。縮小了的地圖不可能容納地面所有的現(xiàn)象。一覽性 制圖綜合（概括） 兩次抽象：符號化過程和 選取和概括（比例尺縮?。?(四) 符號系統(tǒng)的運用 把制圖對象的地理位置及范圍，質(zhì)量和數(shù)量特征，時-空分布規(guī)律與相互關(guān)系，用十分概括與抽象的符號加以表示。作為對客觀事物的抽象表示-符號，不僅可以是圖形，還可以廣義的理解為文字注記和數(shù)字形式。 直觀性 地圖語言(符號 注記 顏色)優(yōu)點：（1）圖形簡化、清晰、易 （2）表達靈活： 依比例表示：雙線河、 不依比例表示：單線河。 可表示實地形體小但意義重大物體

3、 （3）表示物體的質(zhì)量和數(shù)量特征： 河流深度、湖水性質(zhì)等：符號形狀、大小、 顏色 （4）表示地面上受遮蓋的物體； （5）無形的自然和社會現(xiàn)象：境界、太陽輻射二、地圖的定義 地圖是依據(jù)特定的數(shù)學(xué)法則，通過科學(xué)的概括，并運用符號系統(tǒng)將地理信息表示在一定載體上的圖形，以傳遞客觀現(xiàn)象的數(shù)量、質(zhì)量特征在空間和時間上的分布規(guī)律和發(fā)展變化。第2節(jié) 地圖的功能和分類（一）地圖信息的載負功能（二）地圖的傳遞功能 （三）地圖的模擬功能 （四）地圖的認知功能 一、地圖的功能（一）地圖信息的載負功能地圖信息：指地圖上的符號及其組合所代表的內(nèi)容、意義和觀念直接信息：圖形符號直接表示的顯性地理信息。(地圖上表示的地理信息

4、，如道路、河流網(wǎng)、居民點等用圖形符號直接表示；)間接信息：經(jīng)解譯、分析才能獲得的內(nèi)在聯(lián)系或隱含規(guī)律信息。(經(jīng)過分析解譯而獲得有關(guān)現(xiàn)象或物體規(guī)律的信息)（二）地圖的傳遞功能（三）地圖的模擬功能模型與它表示的對象具有相似性，模型可以有物質(zhì)模型與概念模型之分。物質(zhì)模型:因為地圖特別是表示各種基本地理要素的普通地圖，可以直觀地感受到是制圖區(qū)域的一種實體模型。概念模型是對實體的一種概括與抽象，它又可分為形象模型與符號模型。地圖兼具這兩方面的特點，被視為是一種形象-符號模型。 形象模型是運用思維能力對客觀存在進行的簡化與概括； 符號模型是運用符號和圖形對客觀存在進行簡化和抽象的過程。作為一種時空模型，地圖

5、在科學(xué)預(yù)測中發(fā)揮重要作用，如氣象預(yù)報、災(zāi)害性要素的變遷及過程預(yù)測。（四）地圖的認知功能空間認知:空間的位置、范圍、格局、相互關(guān)系及其變化。 圖形認知:地圖信息的質(zhì)量特征和數(shù)量特征，在分布規(guī)律與區(qū)域差異上的認知。作為表達空間現(xiàn)象一種主要的圖形形式，它的認知功能表現(xiàn)在許多方面：（1）可以組成整體、全局的概念，也就是確立地理信息明確的空間位置。例如我國的各民族的區(qū)域分布十分分散，依靠語言或文字描述，無法構(gòu)成整體分布狀況的概念，而通過繪制“中國民族區(qū)域分布圖”則能圓滿地解決問題。（2）獲得物體所具有的定性及定量特征。提供空間分布物體和現(xiàn)象的尺寸、維數(shù)、范圍等概念，形成正確的對比概念、圖形感受及制圖對象

6、空間立體分布和時間過程變化。（3）建立地物與地物或現(xiàn)象與現(xiàn)象間的空間關(guān)系。（4）易于建立正確的空間圖像。二、地圖的類型 （一）按尺度分：大比例尺、中比例尺和小比例尺地圖。 （三）按地圖的圖型分:分為普通地圖與專題地圖。（五）按其他指標的分類 （一）按尺度分：大 （比例尺大于等于110萬）中 （比例尺在1 10萬1 100萬）小 （比例尺小于等于1 100萬）（三）按地圖的圖型分：普通地圖:地形圖,地理圖 專題地圖: 自然,社會經(jīng)濟（五）按其他指標的分類 心象地圖（mental map）虛地圖實地圖第3節(jié) 地圖的歷史與現(xiàn)代發(fā)展地圖發(fā)展的四個階段 古代地圖中世紀西方黑暗時代和我國的地圖傳統(tǒng)地理大發(fā)

7、現(xiàn)帶來的測繪進步信息時代的 地圖進展一、古代地圖制作的成就東西方地圖產(chǎn)生原因差異：l 古希臘 地中海貿(mào)易和戰(zhàn)爭 l 古代漢民族 農(nóng)田水利、國家治理、攻城襲邑 東西方地圖成就：l 古希臘 托勒密地理學(xué)指南中27幅地圖 l 古代漢民族 裴秀禹貢地域圖18篇 古希臘 托勒密,地理學(xué)指南，事實上就是一部關(guān)于數(shù)學(xué)制圖方法和測繪資料的匯編。其中的世界地圖原繪于公元2世紀，左圖是一個復(fù)制本。他創(chuàng)造了世界地圖的兩種地圖投影：球面投影和普通圓錐投影，并用普通圓錐投影繪制了世界地圖。托勒密的地圖是西方古代地圖史上劃時代的作品，甚至在1538年墨卡托的第一幅世界地圖上，也還有著相當?shù)挠绊?。古代漢民族 長沙國深平防區(qū)

8、地形圖放馬灘秦木板地圖西晉地圖學(xué)家裴秀的“制圖六體”：分率、準望、道里、高下、方邪、迂直。分率：地圖的比例尺，“一寸為百里” 。準望：用垂直線畫方格，“記里畫方”來確定方位和彼此相對位置。道里：兩點間的路程距離。高下：高山峻嶺、湖海洼地，遇高（深）取下（水平）。方邪：遇方取斜。迂直：當高低起伏、迂回婉轉(zhuǎn)時，取兩點間直線距離。中國地圖學(xué)思想和理論成就從馬王堆漢墓出土的地圖來看，早在漢代，我國的地圖制作在理論和繪制技術(shù)上，都達到相當高的水平。 晉朝的裴秀:在著作禹貢地域圖十八篇序中，創(chuàng)立我國最早的制圖理論“制圖六體”，即分率（比例尺）、準望（方位）、道里（距離）、高下（相對高程）、方邪（地面坡度起

9、伏）、迂直（實地的高低起伏距離與平面圖上距離的換算）。裴秀反復(fù)強調(diào)了六體之間的制約關(guān)系及其在制圖中的重要性。 裴秀在地圖學(xué)上的主要貢獻，在于他第一次明確建立了中國古代地圖的繪制理論。他總結(jié)我國古代地圖繪制的經(jīng)驗，在禹貢地域圖序中提出了著名的具有劃時代意義的制圖理論“制圖六體”。二、中世紀西方的黑暗時代和中國的地圖傳統(tǒng)(一) 中世紀歐洲（公元5 15世紀）理論認識的退化：to圖（寰宇圖）： 世界被繪成圓盤，耶路撒冷居于中心，圓的南部畫一橫，兩半分別為尼羅河和頓河，中間一豎為地中海，構(gòu)成丁字形水體，分隔成歐、亞、非三個大陸。這種地圖成為比喻、象征的工具，完全失去了科學(xué)和實用的價值。中世紀的地理實踐

10、：十字軍遠征、馬可波羅旅行。(二) 中國從東晉到明初 （公元5 15世紀）南朝 謝莊木方丈圖唐代 張遂 計算地球經(jīng)線的弧長，子午線定向 唐代 賈耽 海內(nèi)華夷圖北宋末 九域守令圖 宋代的地圖學(xué)家沈括:博學(xué)善文，晚年寫成夢溪筆談，在地圖測繪方面有很多貢獻。在水準測量中，發(fā)現(xiàn)磁偏角的存在，改進了指南針的裝置方法，使用24位劃分等，并編制了守令圖即天下州縣圖。南宋 華夷圖和禹跡圖元代 郭守敬 確立“海拔”的含義 元朝地圖學(xué)家朱思本:考察歷史沿革，核實地理情況，經(jīng)過十年的努力著成輿地圖二卷。采用傳統(tǒng)的計里畫方之法，側(cè)重河流山川要素的繪制，并注重其精度。元代 朱思本 輿地圖 明初 鄭和 鄭和航海圖中國最早

11、的古地圖漢代古地圖:長沙國深平防區(qū)地形圖清代的實測地圖皇輿全覽圖三、地理大發(fā)現(xiàn)帶來的測繪進步荷蘭著名的地圖學(xué)家墨卡托于1538年繪制了第一張世界地圖。16世紀，荷蘭人墨卡托創(chuàng)立了等角正軸圓柱投影（墨卡托投影），用于航海。這一時期由于測量方法和儀器的發(fā)明，測繪精度提高，表示方法改進，平板印刷出現(xiàn)。19世紀，由于自然科學(xué)的進步，編制了各種專題地圖，較有影響的有德國博爾和斯編制出版的自然地圖集、俄國道庫恰耶夫編制的北半球土壤圖和俄國歐洲部分土壤圖等。20世紀，發(fā)明航空攝影機和立體測圖儀，從此地圖的測繪采用航空攝影測量方法。到現(xiàn)代，地圖學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，由于現(xiàn)代科學(xué)理論、計算機技術(shù)的應(yīng)用，地圖學(xué)進入了一個新的

12、發(fā)展階段。哥倫布發(fā)現(xiàn)了美洲，達加馬、麥哲倫等先后完成了環(huán)球航行。 地圖制作的新變化：大比例尺地形圖測繪;推進大型地圖集編制;地圖色彩和印刷質(zhì)量提高工具:16世紀以后，隨著資本主義的發(fā)展，航海、貿(mào)易、軍事、殖民掠奪以及工程建設(shè)，越來越需要精確、詳細的更大比例尺的地圖，而大比例尺的地圖必須借助于儀器，在實地進行角度、距離、高差的測量后繪制成圖。當時羅盤、望遠鏡、象限儀、水銀氣壓計、平板儀等儀器的發(fā)明，使測繪精度大為提高，特別是三角測量成為大地測量的基本方法。 20世紀以來，世界各國編制了大量各種地圖集，地圖集成為反映國家科學(xué)水平的標志。中國 清康熙、乾隆兩代，我國的地圖測繪進入了一個新的階段。清初

13、康熙年間從測繪皇輿全覽圖開始，西方科學(xué)制圖法在我國引起重視。康熙聘請了一批西方傳教士，進行了全國性的大規(guī)模的地理經(jīng)緯度和全國輿圖的測繪，采用天文測量和三角測量相結(jié)合的方式進行，歷時35年，測算經(jīng)緯度630個點，奠定了中國近代地圖測繪的基礎(chǔ)。1718年完成皇輿全覽圖，圖幅巨大，范圍廣闊，包括東北各省、蒙古、關(guān)內(nèi)各省、臺灣以及哈密以東地區(qū)。更重要的是該圖以實測的經(jīng)緯點為依據(jù)，采用梯形投影法，在圖上繪出經(jīng)緯網(wǎng)，這在地圖學(xué)史上具有重要意義。 康熙、乾隆年間實測地圖的完成，把我國地圖的發(fā)展推到了一個新的更高水平，并影響了各區(qū)地圖集的編制，使得清初出現(xiàn)了各種版本的地圖集，是地圖發(fā)展的繁榮時期。清光緒十二年

14、（1886年）開始了全國規(guī)模大清會典輿圖的編繪工作。清末這次省圖集編繪在中國地圖發(fā)展史上具有極為重要意義，它是中國傳統(tǒng)古老的制圖方法向現(xiàn)代制圖方法轉(zhuǎn)變的標志。其突出表現(xiàn)是計里畫方制圖法與經(jīng)緯網(wǎng)制圖法混用，傳統(tǒng)的地圖符號與現(xiàn)代的地圖符號的混用。到清末，地圖已擺脫了舊的制圖方法，開始編制專題地圖，并采用多色印刷。 20世紀80年代以來，中國也編制出版了大量地圖集，有些已達到較高的水平四、信息時代的地圖進展第4節(jié) 地圖的成圖方法一、實測成圖法實測成圖：通過實地測量而制成地圖的方法。我國在大比例尺成圖時都采用實測成圖。野外實測成圖攝影測量成圖（二）攝影測量成圖二、編繪成圖法編繪成圖法：根據(jù)各種制圖資料

15、，以室內(nèi)作業(yè)為主制作地圖的過程。 l 常規(guī)編圖：根據(jù)地圖、航空像片判讀成果、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、文字資料及必要的外業(yè)調(diào)繪，應(yīng)用傳統(tǒng)的制圖技術(shù)編制地圖的方法 。l 遙感制圖：利用航空和衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行各種地圖編制的過程。 l 數(shù)字制圖：應(yīng)用計算機和圖像輸入、顯示和輸出設(shè)備，在制圖軟件的支持下，模擬手工作業(yè)各階段進行地圖設(shè)計和原圖編繪的成圖方法。 第5節(jié) 地圖學(xué)的定義與相關(guān)學(xué)科一、地圖學(xué)定義的討論地圖學(xué)是以地理信息可視化為核心，探討地圖的理論實質(zhì)、制作技術(shù)和使用方法的綜合性科學(xué)。 二、地圖學(xué)的學(xué)科體系和理論發(fā)展（一）地圖學(xué)的學(xué)科體系20世紀中期 沿用蘇聯(lián)的學(xué)科體系20世紀80年代 提出明確的地圖學(xué)結(jié)構(gòu)體系（廖克

16、）21世紀 提出新的地圖學(xué)學(xué)科框架（王家耀）蘇聯(lián)體系 中國體系 地圖概論 地圖理論的研究 地圖投影 地圖學(xué): 地圖制作方法與技術(shù)地圖學(xué): 地圖編制 地圖應(yīng)用 地圖整飾 地圖印制（二）現(xiàn)代地圖學(xué)的理論探討1. 地圖信息論 研究地理環(huán)境信息的變換、表達和利用的理論。2. 地圖信息傳遞論 研究地圖信息傳遞過程和方法的理論。 3. 地圖模型論 用模型法來認識地圖的性質(zhì)，解釋地圖的制作和應(yīng)用的理論。 4. 地圖認知理論 研究人類如何通過地圖對現(xiàn)實世界進行認知和信息加工，并弄清地圖設(shè)計制作的思維過程描述的理論。 5. 地理信息可視化理論 研究地理信息的符號化、圖形化、形象化及直觀性的處理、表達、傳遞及解譯

17、的理論。 6. 地圖語言學(xué) 研究作為地圖語言的地圖符號系統(tǒng)和語言媒體的特性與使用的理論。 7. 地圖視覺感受論 研究地圖視覺感受的基本過程和特點，分析用圖者對圖形感受的心理物理過程和地圖感受效果的理論。 8. 地學(xué)信息圖譜理論 由遙感、地圖數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)和數(shù)字地球的大量數(shù)字信息，經(jīng)過圖形思維與抽象概括，并以計算機多維動態(tài)可視化技術(shù)，顯示地球系統(tǒng)及各要素和現(xiàn)象空間形態(tài)結(jié)構(gòu)與時空變化規(guī)律的一種手段和方法。 現(xiàn)代地圖學(xué)理論研究 地圖信息論 地圖信息傳遞論 地圖感受論 地圖符號學(xué) 地圖模型論 地圖認知理論 綜合制圖理論（三）與地圖學(xué)相聯(lián)系的學(xué)科(理解相互關(guān)系)第 2 章 地球體與地圖投影第 1

18、節(jié) 地球體一、地球體的基本特征（一）地球體的量度公元前3世紀 l 希臘學(xué)者亞里士多德認為大地是個球體。 l 埃拉托色尼對地球大小作了第一次估算。公元724725年 l 張遂（一行）組織測量計算得子午線上的緯度1的地面距離約132 km，比現(xiàn)代測量值約長21 km。 公元827年l 阿拉伯回教主al mamum （阿爾曼孟）推算出1子午線弧長，比現(xiàn)代測量值只差1%。17世紀后l 牛頓論證地球是一個橢球體。l 清康熙年間天文大地測量，實證地球不是正圓球。l 法國1735年測量論證地球是橢球現(xiàn)代天文測量l 地球是一個極半徑略短、赤道半徑略長，北極略突出、南極略扁平，近于梨形的橢球體。 一）地球體的量

19、度 地球體的自然表面 地球的自然表面并不光滑平順，珠穆朗瑪峰（8 844.43 m）與馬里亞納海溝（11 034 m）之間的高差約達20 km。 由于地球的自然表面凸凹不平，形態(tài)極為復(fù)雜，難以成為測量與制圖的基準面。應(yīng)尋求一種與地球自然表面非常接近的規(guī)則曲面，來代替這種不規(guī)則的曲面。（二）地球體的物理表面地球不是一個正球體，而是一個極半徑略短、赤道半徑略長，北極略突出、南極略扁平，近似的不規(guī)則橢球體。它實際上是一個起伏不平的重力等位面，是逼近于地球本身形狀的一種形體，稱大地體。 尋找一種與地球自然表面非常接近的規(guī)則曲面，來代替這種不規(guī)則的地球面。 與重力方向相垂直，可有無數(shù)個曲面，每個曲面上重

20、力位相等，重力位相等的面被稱為重力等位面，即水準面。理想水準面：它是一個無波浪、無潮汐、無水流、無大氣壓變化，處于流體平衡狀態(tài)的靜止海平面。它沒有棱角，沒有褶皺。大地水準面：以理想水準面作為基準面向大陸延伸，穿過陸地、島嶼，最終形成的封閉曲面。大地水準面的意義：l 地球形體的一級逼近對地球形狀的很好近似，其面上高出與面下缺少的相當。l 可用重力學(xué)理論進行研究l 可使用儀器測得海拔(實質(zhì)是重力等位面可使用儀器測得海拔高程（某點到大地水準面的高度）)l 起伏波動在制圖學(xué)中可忽略：對大地測量和地球物理學(xué)有研究價值，但在制圖業(yè)務(wù)中，均把地球當作正球體。在實際測量中以似大地水準面代替大地水準面，兩者在海

21、洋上完全重合，在陸地上只在山區(qū)有24 m的差異。各國也往往選擇一個平均海水面代替大地水準面，以其作為統(tǒng)一的高程基準面。(當海洋靜止時，自由水面與該面上各點的重力方向（鉛垂線）成正交，這個面叫水準面。 大地水準面:假定海水靜止不動,將海水面無限延伸,穿出大陸包圍地球的球體（一級逼近） 。它實際是一個起伏不平的重力等位面地球物理表面。大地體:大地水準面包圍的形體。)（三）地球體的數(shù)學(xué)表面它是一個規(guī)則的數(shù)學(xué)表面，所以人們視其為地球體的數(shù)學(xué)表面，也是對地球形體的二級逼近，用于測量計算的基準面。地球橢球體：假想將大地體繞短軸(地軸)飛速旋轉(zhuǎn)，以形成一個表面光滑的球體表面?？偟厍驒E球：與大地體吻合最好的旋

22、轉(zhuǎn)橢球稱為總地球橢球，也叫總橢球或平均橢球， 大地測量在確定這個總地球橢球時，要其達到與大地體最密合的4個條件： 1. 地球橢球體中心和地球的質(zhì)心重合；2. 地球橢球體的短軸和地球的地軸重合；3. 地球橢球體起始大地子午面和起始天文子午面重合；4. 在確定參數(shù)a、時要滿足在全球范圍的大地水準面差距的平方和為最小。 橢球體三要素: 長軸 a（赤道半徑）、短軸 b（極半徑）和橢球的扁率 f(四)地球形狀的三級逼近 參考橢球體。 通過數(shù)學(xué)方法將地球橢球體擺到與大地水準面最貼近的位置上，并求出兩者各點間的偏差，從數(shù)學(xué)上給出對地球形狀的三級逼近 參考橢球體。 對地球形狀 a，b，f 測定后，還必須確定大

23、地水準面與橢球體面的相對關(guān)系。即確定與局部地區(qū)大地水準面符合最好的一個地球橢球體 參考橢球體，這項工作就是參考橢球體定位。二、地理坐標地理坐標，就是用經(jīng)線（子午線）、緯線、經(jīng)度、緯度表示地面點位的球面坐標。 （一）天文經(jīng)緯度:表示地面點在大地水準面上的位置天文緯度j ： 在地球上定義為鉛垂線與赤道平面間的夾角。天文經(jīng)度：是過觀測點子午面與本初子午面間的兩面角。通常應(yīng)用天文測量和天文臺授時的方法解決。 （二）大地經(jīng)緯度:表示地面點在參考橢球面上的位置。大地經(jīng)度 （l）：參考橢球面上某點的大地子午面與本初子午面間的兩面角。東正西負。大地緯度 j （b）：參考橢球面上某點的法線與赤道平面的夾角。北正

24、南負。大地高： 指某點沿法線方向到參考橢球面的距離。（三）地心經(jīng)緯度地心坐標系統(tǒng)原點與地球中心重合參心坐標系統(tǒng)原點與參考橢球中心重合地心經(jīng)度：等同大地經(jīng)度。地心緯度：指參考橢球面上觀測點和橢球質(zhì)心或中心連線與赤道面之間的夾角。 第2節(jié) 大地測量系統(tǒng)一、中國的大地坐標系統(tǒng)1952年前采用海福特（hayford）橢球體 ；19531980年采用克拉索夫斯基橢球體（坐標原點是前蘇聯(lián)玻爾可夫天文臺） ；自1980年開始采用 grs 1975（國際大地測量與地球物理學(xué)聯(lián)合會 iugg 1975 推薦）新參考橢球體系，并確定陜西涇陽縣永樂鎮(zhèn)北洪流村為“1980西安坐標系”大地坐標的起算點。1980年至今：

25、1980西安坐標系參考橢球體： grs(1975) 大地原點：陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)二、大地控制網(wǎng)（一）平面控制網(wǎng)1. 三角測量 以大地原點為基礎(chǔ)，在地面上選擇一系列控制點，并建立起一系列三角形，組成三角鎖和三角網(wǎng)。國家控制網(wǎng)設(shè)置：一、二、三、四等三角網(wǎng)。 一等三角測量(精度最高) 布設(shè)：基本按經(jīng)緯線方向。 構(gòu)成：約等邊三角形，邊長2025 km。 鎖段：長約200 km，1620個三角形。 二等三角網(wǎng):三角形平均邊長13 km保證測繪110萬、15萬地形圖時，每150 km內(nèi)有一個大地控制點，即每幅圖內(nèi)不少于3個大地控制點。 三等三角網(wǎng):三角形平均邊長約8 km保證l2.5萬測圖時，每50 km

26、內(nèi)有一個大地控制點，即每幅圖內(nèi)有23個控制點。四等三角網(wǎng):三角形平均邊長約4 km保證在11萬測圖時，每點可以控制20 km，即每幅內(nèi)有12個控制點。2. 導(dǎo)線測量把各個控制點連接成連續(xù)的折線，然后測定這些折線的邊長和轉(zhuǎn)角，最后根據(jù)起算點的坐標和方位角推算其他各點坐標。國家控制網(wǎng)設(shè)置一、二、三、四等導(dǎo)線網(wǎng)，一、二等為精密導(dǎo)線測量。 國家平面控制網(wǎng)含三角點、導(dǎo)線點共154 348個，構(gòu)成1954北京坐標系、1980西安坐標系兩套系統(tǒng)。 （二）高程控制網(wǎng)海拔（絕對高程）：地面點對似大地水準面（海平面）的高度。 絕對高程（海拔）：地面點到大地水準面的垂直距離。相對高程：地面點到任一水準面的垂直距離。

27、高差：某兩點的高程之差。高程起算基準面：黃海平均海水面國家水準原點：山東青島水準原點1985國家高程基準，72.2604米高程控制網(wǎng) : 按統(tǒng)一規(guī)范，由精確測定高程的地面點組成，以水準測量或三角高程測量完成。依精度不同，分為四等。1.水準測量高程控制網(wǎng)的主要建立方法一等水準路線是國家高程控制骨干，沿交通干線布設(shè)，并構(gòu)成網(wǎng)狀。 二等水準路線是高程控制的全面基礎(chǔ)，沿公路、鐵路、河流布設(shè)，構(gòu)成網(wǎng)狀。 三、四等水準路線，提供地形測量的高程控制點。三、全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星定位優(yōu)勢：l 無需通視及覘標 l 提供三維坐標 l 定位精度高 l 觀測時間短 l 全天候作業(yè) l 操作簡便 目前的衛(wèi)星定位系統(tǒng) 美國：

28、gps俄羅斯： glonass （格魯納斯） 歐盟： galileo（加利略）中國：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 組成：gps：由24顆衛(wèi)星組成，分布在20 200 km高空6個等間隔的軌道上。 一般情況下可見到68顆，全天在地球上任何地點都能進行g(shù)ps 定位。 glonass：由24顆工作衛(wèi)星和3顆備份衛(wèi)星組成，均勻地分布在3個近圓形的軌道面上，每個軌道面8顆衛(wèi)星，軌道高度19 100 km。galileo：星座由30顆衛(wèi)星組成。衛(wèi)星采用中等地球軌道，均勻地分布在高度約為2.3萬km的3個軌道面上，星座包括27顆工作衛(wèi)星，另加3顆備份衛(wèi)星。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：中國自主研發(fā)、獨立運行、正在建設(shè)中的全球衛(wèi)星導(dǎo)

29、航系統(tǒng)。2012年，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的服務(wù)能力；2020年前后，整個系統(tǒng)將具備覆蓋全球的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)能力。北斗一號：衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)：4顆衛(wèi)星組成，具備中國及其周邊地區(qū)的導(dǎo)航定位及通訊能力。 北斗二號：衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)：正在建設(shè)中，將分兩階段完成： 2012年形成亞太區(qū)域覆蓋，2020年實現(xiàn)全球覆蓋。整個系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成。目前，已成功發(fā)射9課衛(wèi)星。gps在大地測量領(lǐng)域主要完成了：l 建立和維持了全球統(tǒng)一的地心坐標系統(tǒng)。l 在局部大地網(wǎng)之間進行了聯(lián)測和轉(zhuǎn)換。l 與水準測量、重力測量相結(jié)合，研究與精化大地水淮面。l 測量全球性的地球動力參數(shù)四維大地

30、測量。l 建立新的城市、礦山等控制測量系統(tǒng)。我國在20世紀末已建立了國家高精度gps-a級網(wǎng)、b級網(wǎng)和高精度gps測量控制網(wǎng)，進行海島與陸地的gps聯(lián)測。 第3節(jié) 地圖比例尺一、地圖比例尺的含義 解決大與小的矛盾制圖區(qū)域較小時：地圖比例尺指圖上長度與相應(yīng)地面長度之間的長度比例制圖區(qū)域很大時：應(yīng)用地圖主比例尺，指進行地圖投影時對地球半徑縮小的比率。地圖經(jīng)過投影后，只有在這些沒有變形的點或線上，才可以用地圖上注明的主比例尺進行量算。 二、地圖比例尺的表示（一）數(shù)字比例尺 110 000 或 1/10 000（二）文字比例尺 比例尺 一萬分之一 圖上1 cm等于實地10 km（三）圖解比例尺直線比例

31、尺：以直線線段形式標明圖上線段長度對所對應(yīng)的地面距離。斜分比例尺：（微分比例尺）根據(jù)相似三角形原理制成可以量取比例尺基本長度單位的1/100。 讀數(shù)為： 2.640復(fù)式比例尺（投影比例尺）根據(jù)地圖主比例尺和地圖投影長度變形分布規(guī)律設(shè)計每一條緯線(或經(jīng)線)單獨設(shè)計一個直線比例尺，將各直線比例尺組合起來就成為復(fù)式比例尺。 三、變比例尺l 突出主區(qū)和節(jié)省圖面：將主區(qū)以外部分的距離壓縮，而主區(qū)仍 按原規(guī)定的比例表示。 l 保密：將制圖區(qū)域內(nèi)某些信息的比例關(guān)系，人為地加以更改。 比例尺的作用比例尺決定著地圖圖形大小比例尺反映地圖的量測精度比例尺決定著地圖內(nèi)容的詳細程度四、比例尺與多尺度概念比例尺多尺度傳

32、統(tǒng)制圖數(shù)字制圖 地圖是以空間信息抽象表現(xiàn)在介質(zhì)上，其目標是內(nèi)容的可視化，地圖生成以后就賦予比例尺定量。 根據(jù)用戶的需要而抽象與概括，與介質(zhì)無關(guān)，不需要比例尺量化。 數(shù)字制圖的資料收集注重比例尺的精度，但可以生成任一級別比例尺的地圖。第4節(jié) 地圖投影地圖投影是解決曲面和平面的矛盾。地球儀上經(jīng)緯網(wǎng)的特點： 1.所有經(jīng)線都是通過兩極的大圓且長度相等；所有緯線都是圓，圓半徑由赤道向兩極遞減，極地成為一點。 2.經(jīng)線表示南北方向；緯線表示東西方向。 3.經(jīng)線和緯線是相互垂直的。 4.緯差相等的經(jīng)線弧長相等；同一條緯線上經(jīng)差相等的緯線弧長相等，在不同的緯線上，經(jīng)差相等的緯線弧長不等，由赤道向兩極遞減。 5

33、.同一緯度帶內(nèi)，經(jīng)差相同的經(jīng)緯線網(wǎng)格面積相等，同一經(jīng)度帶內(nèi)，緯差相同的經(jīng)緯線網(wǎng)格面積不等，緯度越高，梯形面積越小（由低緯向高緯逐漸縮?。?地圖表面和地球球面的矛盾 地圖通常是繪在平面介質(zhì)上的，而地球體表面是曲面，因此制圖時首先需要把曲面展成平面，然而，球面是個不可展的曲面，要把球面直接展成平面，必然要發(fā)生斷裂或褶皺。無論是將球面沿經(jīng)線切開，或是沿緯線切開，或是在極點結(jié)合，或是在赤道結(jié)合，他們都是有裂隙的。4.1地圖投影的概念展開方式：用機械的方法將它展開成平面用透視法將球面投射到平面上用數(shù)學(xué)方法將球面轉(zhuǎn)換為平面地球模型 地球是一個不規(guī)則的球體 地球模型 旋轉(zhuǎn)橢球體 長半軸：6378.140k

34、m 短半軸：6356.755km 普通測量將地球看作球體，半徑為6371km 地圖制作原理 不可展面投影為可展面 可展曲面有圓錐面、圓柱面 設(shè)想的地球是透明體，在球心有一點光源s（投影中心），向四周輻射投影射線，通過球表面（各點a、b、c、d）射到可展面（投影面）上，得到投影點a、b、c，然后再將投影面展開鋪平，又作中心投影將其比例尺縮小，從而制成地圖。地圖投影基本類型 從投影面類型劃分為：圓錐、圓柱、平面（方位投影） 從投影面與地球位置關(guān)系劃分為：正軸、橫軸、斜軸，切、割地圖投影引發(fā)的誤差 地圖投影是對不可展面進行的二次投影，不可避免地帶來 誤差，誤差分為： 面積誤差，這里面積是指一個地物在

35、地球模型上的表面積。 方位誤差，這是指地圖上兩點的矢量方向與實際的方向之差。 兩點距離誤差。關(guān)于地圖投影的幾點結(jié)論： 實現(xiàn)等角、等面積、等距離同時做到的投影不存在。 投影方式有多種多樣，一個國家或地區(qū)依據(jù)自己所處在的經(jīng)緯度、幅員大小以及圖件用途選擇投影方式。 在比例尺1：10萬以下大比例尺圖件中，各種投影帶來的誤差可以忽略。4.2 地圖投影的變形1.投影變形的性質(zhì) 把地圖上和地球儀上的經(jīng)緯線網(wǎng)進行比較，可以發(fā)現(xiàn)變形表現(xiàn)在長度、面積和角度三個方面。地圖投影的變形具體表現(xiàn)：長度(距離)變形 角度(形狀)變形 面積變形投影變形：地球上的兩個等面積圓投影到平面上后可能變成了兩個不等面積的圖形，且形狀也

36、可能產(chǎn)生了變化。投影變形是絕對的 。2.變形橢圓 取地面上一個微分圓（小到可忽略地球曲面的影響，把它當作平面看待），它投影到平面上通常會變?yōu)闄E圓，通過對這個橢圓的研究，分析地圖投影的變形狀況。這種圖解方法就叫變形橢圓。也稱底索指線（tissots indicatrix）為經(jīng)線長度比 為緯線長度比3 投影變形的相關(guān)概念（1）.長度比和長度變形： 長度變形(v m):長度比與1的差。長度比是變量，隨位置和方向的變化而變化。 0 變大= 0 不變 0 變大= 0 不變1( 2).投影公式：m=n=sec p=sec2 x=rlgtan(45+/2) /0.43429 y=r ( 3).經(jīng)緯線形式：經(jīng)

37、線是一組間隔相等的平行線，緯線是與經(jīng)線垂直的一組平行線，且在中央經(jīng)線上緯線間隔自投影中心向南北兩極逐漸增大。 (4). 投影特點：在墨卡托投影中，面積變形最大。 在緯度60度地區(qū)，經(jīng)線和緯線比都擴大了2倍，面積比p=m*n=2*2=4，擴大了4倍，愈接近兩極，經(jīng)緯線擴大的越多，在=80度時，經(jīng)緯線都擴大了近6倍，面積比擴大了33倍，所以墨卡托投影在80度以上高緯地區(qū)通常就不繪出來了。 在墨卡托投影上等角航線表現(xiàn)為直線（在球心投影上大圓航線表現(xiàn)為直線。 等角航線：就是指地球表面上與經(jīng)線交角都相同的曲線，或者說是地球上兩點間的一條等方位線。就是說船只要按照等角航向航行，不用改變方位角就能從起點到達

38、終點。由于經(jīng)線是收斂于兩極的，所以地球表面上的等角航線是除經(jīng)線和緯線以外，以極點為漸近點的螺旋曲線。因墨卡托投影是等角投影，而且經(jīng)線投影為平行直線，那末兩點間的那條等方位螺旋線在投影中只能是連接該兩點的一條直線。 大圓航線：地球面上兩點間最短距離是通過兩點間的大圓弧，也稱為大圓航線。但由于除赤道和經(jīng)線外的等角航線不是大圓航線，距離偏長，故航海中常常采用短距離采取等角航線，長距離靠近大圓航線的做法。等角航線在墨卡托投影圖上表現(xiàn)為直線，這一點對于航海航空具有重要意義。因為有這個特征，航行時，在墨卡托投影圖上只要將出發(fā)地和目的地連一直線，用量角器測出直線與經(jīng)線的夾角，船上的航海羅盤按照這個角度指示船

39、只航行，就能達到目的地。 但是等角航線不是地球上兩點間的最短距離，地球上兩點間的最短距離是通過兩點的大圓弧，（又稱大圓航線或正航線）。大圓航線與各經(jīng)線的夾角是不等的，因此它在墨卡托投影圖上為曲線。 (5).用途及意義： 遠航時，完全沿著等角航線航行，走的是一條較遠路線，是不經(jīng)濟的，但船只不必時常改變方向，大圓航線是一條最近的路線，但船只航行時要不斷改變方向，如從非洲的好望角到澳大利亞的墨爾本，沿等角航線航行，航程是6020海里，沿大圓航線航行5450海里，二者相差570海里（約1000公里）。 實際上在遠洋航行時，一般把大圓航線展繪到墨卡托投影的海圖上，然后把大圓航線分成幾段，每一段連成直線，

40、就是等角航線。船只航行時，總的情況來說，大致是沿大圓航線航行。因而走的是一條較近路線，但就每一段來說，走的又是等角航線，不用隨時改變航向，從而領(lǐng)航十分方便。5 地圖投影選擇一、地圖投影的辨認 地圖投影是地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，它直接影響地圖的使用，如果在使用地圖時不了解投影的特性，往往會得出錯誤的結(jié)論。例如：在小比例尺等角或等積投影圖上算距離，在等角投影圖上對比不同地區(qū)的面積以及在等積投影圖上觀察各地區(qū)的形狀特征等都會得出錯誤結(jié)論。 目前國內(nèi)外出版的地圖，大部分都注明投影的名稱。有的還附有有關(guān)投影的資料，這對于使用地圖當然是很方便的。但是也有一些地圖沒注明投影的名稱和有關(guān)說明，因此，需要我們運用有關(guān)地

41、圖投影的知識來判別投影。 地圖投影的辨認，主要是對小比例尺地圖而言，大比例尺地圖往往是屬于國家地形圖系列，投影資料一般易于查知。另外由于大比例尺地圖包括的地區(qū)范圍小，不管采用什么投影，變形都是很小的，使用時可忽略不計。中國地圖投影系統(tǒng) 采用與我國基本圖系列一致的地圖投影系統(tǒng)：即大比例尺時的高斯-克呂格投影（橫軸等角切橢圓柱投影）和中小比例尺時的lambert投影（正軸等角割圓錐投影）。我國常用的地圖投影的情況為： 1)、我國基本比例尺地形圖(1：100萬、1：50萬、1：25萬、1：10萬、1：5萬、1：2.5萬、1：1萬、1：5000),除1：100萬外均采用高斯克呂格投影為地理基礎(chǔ)；2)、

42、我國1：100萬地形圖采用了lambert投影，其分幅原則與國際地理學(xué)會規(guī)定的全球統(tǒng)一使用的國際百萬分之一地圖投影保持一致。3)、我國大部分省區(qū)圖以及大多數(shù)這一比例尺的地圖也多采用lambert投影和屬于同一投影系統(tǒng)的albers投影(正軸等面積割圓錐投影)；4)、lambert投影中，地球表面上兩點間的最短距離(即大圓航線)表現(xiàn)為近于直線，這有利于地理信息系統(tǒng)中空間分析量度的正確實施。1.根據(jù)地圖上經(jīng)緯線的形狀確定投影類型。 首先對地圖經(jīng)緯線網(wǎng)作一般觀察，應(yīng)用所學(xué)過的各類投影的特點確定其投影是屬于哪一類型，如是方位、圓柱、圓錐還是偽圓錐、偽圓柱投影等。判別經(jīng)緯線形狀的方法如下： 直線只要用直

43、尺比量便可確認，判斷曲線是否為圓弧可將透明紙覆蓋在曲線之上，在透明紙上沿曲線按一定間隔定出三個以上的點，然后沿曲線移動透明紙，使這些點位于曲線的不同位置，如這些點處處都與曲線吻合，則證明曲線是圓弧，否則就是其他曲線。判別同心圓弧與同軸圓弧，則可以量測相鄰圓弧間的垂線距離，若處處相等則為同心圓弧，否則是同軸圓弧。正軸投影是最容易判斷的，如緯線是同心圓，經(jīng)線是交于同心圓的直線束，肯定是方位投影；如果經(jīng)緯線都是平行直線，則是圓柱投影；若緯線是同心圓弧，經(jīng)線是放射狀直線，則是圓錐投影。 2.根據(jù)圖上量測的經(jīng)緯線長度的數(shù)值確定其變形性質(zhì)。 當已確定投影的種類后，為了進一步判定投影性質(zhì)，量測和分析緯線間距的變化就能判