地圖學(xué)第一章地圖基本知識_第1頁
地圖學(xué)第一章地圖基本知識_第2頁
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地圖學(xué)第一章地圖基本知識_第5頁
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主講:羅慶Telephone-email:luoqing518@163.com金山快盤:luoqing518@163.comQQ:17799805地圖學(xué)

Cartography課程體系選修課必修課公共必修課專業(yè)核心課專業(yè)方向課公共選修課專業(yè)選修課一、本課程的性質(zhì)二、本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容基礎(chǔ)理論、地圖應(yīng)用、地圖制作Arcgis10.0

、AutoCAD三、本課程的教與學(xué)授課方式:多媒體、上機練習(xí)期末考核:期末考試占70%(100分)、平時成績占30%(100分),平時成績包括實驗、課堂提問和考勤。

四、參考書籍教材:祁向東.地圖學(xué)原理.武漢:武漢大學(xué)出版社,2012.參考教材:1.毛贊猷等.現(xiàn)代地圖學(xué)教程.北京:高等教育出版社,2008.2.王家耀等.地圖學(xué)原理與方法.北京:科學(xué)出版社,2006.實驗教材:湯國安,楊昕.ARCGIS地理信息系統(tǒng)空間分析教程(第二版).北京:科學(xué)出版社,2012.第1章地圖的基本知識地圖的基本特征和定義地圖的內(nèi)容、功能和分類地圖的成圖方法地形圖的分幅與編號地圖學(xué)的定義及學(xué)科體系地圖的三要素比例尺方向圖例和注記刻在石頭上的地圖

古代用樹枝做的地圖

公元前1500年樹枝和貝殼制作的航海圖新石器時代的壁畫地圖

古代上海地圖

七世紀(jì)中葉的亞洲(唐朝)清代的實測地圖《皇輿全覽圖》基于CA模型的開封市土地利用演化模擬:2002、2010a、2010b

鐵路服務(wù)范圍分析移動電話信號覆蓋范圍鞏義市初級中學(xué)分布圖鞏義市行政村人口分布圖初級中學(xué)1-10km緩沖區(qū)圖各行政村最近學(xué)校示意圖河南省專業(yè)村的空間分布圖河南省林果專業(yè)村的空間分布圖河南省養(yǎng)殖、養(yǎng)蠶和食用菌專業(yè)村的空間分布圖

隨著科學(xué)技術(shù)的進步,使地圖的制作精度不斷提高,表現(xiàn)形式更加多樣、應(yīng)用功能不斷擴大、制圖理論日趨成熟。地圖成為生產(chǎn)建設(shè)、科學(xué)試驗、日常生活不可或缺的工具,地圖學(xué)也發(fā)展為一門具有完善學(xué)科體系及多層次地圖理論的綜合性學(xué)科。(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。第1節(jié)地圖的特征和定義一、地圖的基本特征(二)數(shù)學(xué)法則的結(jié)構(gòu)地圖的數(shù)學(xué)法則:地圖投影、比例尺、各種坐標(biāo)系統(tǒng)。①地圖投影地球橢球體是一個不可展曲面,將其展開成平面必然會產(chǎn)生誤差。地圖投影的任務(wù)是掌握誤差的性質(zhì)、分布和大小。

地球表面展開成平面②地圖比例尺確定地圖縮小的倍數(shù)地圖比例尺③坐標(biāo)系統(tǒng)(地圖定向)

地圖上的三北方向(三)有目的的圖形概括縮小了的地圖不可能容納地面所有的現(xiàn)象。(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。二、地圖的定義A.H.Robinson等認(rèn)為,地圖是空間關(guān)系和空間形式的視覺圖解表象。C.Board提出,地圖是為某種目的或若干目的,需要傳達(dá)的地理現(xiàn)實的全面表象和智能的抽象。K.Wiss認(rèn)為,地圖是“地理現(xiàn)實世界的表現(xiàn)或抽象,以視覺的、數(shù)字的或觸覺的方式表現(xiàn)地理信息的工具”。地圖的定義:

按照一定的數(shù)學(xué)法則,將地球(也包括其他星球)上的地理信息(內(nèi)容),通過科學(xué)的概括,并運用符號系統(tǒng)表示在一定載體上的圖形(形式),以傳遞他們的數(shù)量、質(zhì)量特征及其空間分布和發(fā)展變化(目的、結(jié)果)。

第2節(jié)地圖的內(nèi)容、功能和分類一、地圖的構(gòu)成要素

表達(dá)地理信息的各種圖形符號、文字注記。

確定地圖空間信息的依據(jù),包括比例尺、地圖投影各種坐標(biāo)系統(tǒng)、控制點。

圖名、圖例、地圖編號編制出版信息等輔助地圖使用的要素。(一)圖形要素(二)數(shù)學(xué)要素(三)輔助要素(1)地圖投影(2)坐標(biāo)系統(tǒng)(3)比例尺(4)控制點(5)地圖定向二、地圖的功能

(一)地理信息的載負(fù)地圖是空間信息的理想載體,可獲得直接信息和間接信息。(二)地圖的傳遞功能(三)模擬功能模型與它表示的對象具有相似性。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。

(四)認(rèn)識功能2.獲得物體所具有的定性及定量特征。1990年各縣人均GDP與全國之比1998年各縣人均GDP與全國之比(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(一)按比例尺分類大(≥1:10萬)中(1:10萬~1:100萬)小(≤1:100萬)三、地圖的類型(二)按圖的圖型分類有普通地圖與專題地圖之分。普通地圖是表示自然地理和社會經(jīng)濟一般特征的地圖,它并不偏重某個要素。主要表示水文、地形、土質(zhì)植被、交通網(wǎng)、居民點和境界線七大要素。普通地圖按內(nèi)容的概括程度,區(qū)域及圖幅的劃分狀況等分為地形圖和地理圖。專題地圖是著重表示一種或幾種主體要素及它們之間互相關(guān)系的地圖。

洛陽一拖集團供應(yīng)商空間分布圖(三)按區(qū)域范圍⑴星球圖,地球圖⑵世界圖,大洲圖,大洋圖,半球圖⑶國家圖,次級行政區(qū)圖等⑷局部區(qū)域圖:海域圖,區(qū)域圖等(四)其他分類1.按地圖的瞬時狀態(tài):靜態(tài)地圖和動態(tài)地圖。

2.按用途:教學(xué)地圖、文化地圖、軍用地圖等。

3.按語言種類:漢語地圖、少數(shù)民族語言地圖等。

4.按出版使用方式:桌圖、掛圖、屏幕地圖、地圖集。5.按歷史年代:分為古代地圖、近代地圖、現(xiàn)代地圖。

6.按地圖維數(shù)分類:平面圖形及立體圖形第3節(jié)地圖的成圖方法

現(xiàn)代地圖的生產(chǎn),可以分為實測成圖和編繪成圖兩類。一、實測成圖法指在現(xiàn)場或記錄載體上,利用各種測量設(shè)備、采用不同方法進行測量作業(yè),將成果縮小繪制在介質(zhì)上的過程。大比例尺地圖一般都采用該方法。

(一)野外地形測圖應(yīng)用不同的儀器設(shè)備,如水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等直接在現(xiàn)場施測,獲得測量數(shù)據(jù),進行地形圖制作。(二)攝影測量成圖IKONOS影像TheimagewereacquiredbytheShuttleRadarTopographyMissionaboardtheSpaceShuttleEndeavor,Feb.,2000二、編繪成圖法

根據(jù)已有的地圖或其他編圖資料,在室內(nèi)編制新圖的方法。中小比例尺地形圖、普通地圖和專題地圖都采用編繪成圖。根據(jù)編圖資料、應(yīng)用的設(shè)備和技術(shù)手段不同,可分為常規(guī)編圖、遙感制圖和數(shù)字制圖三種。(一)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)、文字資料及必要的室外調(diào)繪,應(yīng)用傳統(tǒng)的制圖技術(shù)編制地圖的方法。(二)遙感制圖它是利用航空和衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行各種地圖編制的過程。(三)數(shù)字制圖它是應(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。一、地形圖的分幅與編號(舊)為了保管和使用方便,每一種基本比例尺地形圖都規(guī)定有一定的圖廓大小,每一幅圖都具有相應(yīng)的號碼標(biāo)志,這項工作叫地形圖的分幅和編號(我國1:10萬7000幅;河北省1:1萬8090幅)地形圖分幅方法:一是矩形分幅,一是經(jīng)緯線分幅(也叫梯形分幅)。我國基本比例尺地形圖采用經(jīng)緯線分幅。第4節(jié)地形圖的分幅與編號(一)1:100萬地形圖分幅編號分幅(經(jīng)差6°緯差4°):由經(jīng)度180°始按經(jīng)差6°自西向東將全球分成60縱行,用1、2…60表示;由赤道始,按緯差4°將南北半球各分22橫列,用字母A、B…V表示。編號:每幅1:100萬地形圖編號由列號和行號組成,列號在前,行號在后,中間連一短線,如北京所在圖幅,J-50(北京116°05′15″E,39°50′10″N)北京所在圖幅,J-50(116°05′15″E,39°50′10″N)(二)1:50萬;1:25萬;1:10萬地形圖分幅編號1:50萬:按經(jīng)差3°緯差2°分幅;每幅1:100萬圖含4幅1:50萬圖;代號A,B,C,D;例J-50-A1:25萬:經(jīng)差1°30′緯差1°分幅;每幅1:100萬圖含16幅;代號[1]、[2]…[16];例:J-50-[1](編號1:100萬幅后加上代號)1:10萬:按經(jīng)差30′緯差20′分幅;每幅1:100萬圖含144幅;代號1、2…144;例:J-50-5(編號在1:100萬幅編號后加上自然序數(shù)代號)(三)1:5萬、1:2.5萬、1:1萬分幅編號1:5萬:(經(jīng)差15′緯差10′),每幅1:10萬圖含4幅;編號是在1:10萬幅后加上自己的序號A、B、C、D;例:J-50-5-B。1:2.5萬(經(jīng)差7′30″,緯差5′):每幅1:5萬圖含4幅;代號為1、2、3、4;例:J-50-5-B-4。1:1萬:(經(jīng)差3′45″,緯差2′30″),每幅1:10萬圖含64幅;代號為(1)、(2)、(3)…(64);編號:1:10萬圖號后,分別加上各自的代號,例:J-50-5-(24)。1:5000:在1:1萬地形圖基礎(chǔ)上,

按經(jīng)差1′52.5″,緯差1′15″,劃分為2行2列,用小寫(a),(b),(c),(d)表示,如J-50-5-(31)-(c)。河北100萬圖幅編號K-49J-49J-50K-50114°00′40°00′114°00′40°00′J-50-11645781:1萬J-50-1-8河北10萬、1萬圖幅編號J-50-144J-50-12二、地形圖的分幅與編號(新)

(一)新的地形圖分幅:各種比例尺地形圖均以1:100萬地形圖為基礎(chǔ)圖,沿用原分幅各種比例尺地形圖的經(jīng)緯差(如表),全部由1:100萬地形圖按相應(yīng)比例尺地形圖的經(jīng)緯差逐次加密劃分圖幅,以橫為行,縱為列。(二)地形圖的分幅與編號(新)按經(jīng)度劃分按緯度劃分河北新圖幅編號114°00′40°00′2×2=4幅50萬B4×4=16幅25萬C12×12=144幅10萬D24×24=576幅5萬E48×48=2304幅2.5萬F96×96=9216幅1萬GJ

50

G

003

004100萬行100萬列比例代碼行號列號河北新圖幅編號114°00′40°00′1-96列1-96行J50G005003J50圖解法某地地理坐標(biāo)為北緯30°18′10″,東經(jīng)120°09′15″,求該地1:5萬和1:1萬地形圖圖號(舊)求點所在地1:100萬比例尺地形圖圖號,以列行形式表達(dá),并注出該圖幅四角點的經(jīng)緯度;列數(shù)=φN/4°(有余數(shù),則加1)行數(shù)=30+λE/6°(有余數(shù),則加1,我國在東半球多30)以經(jīng)差Δλ=30′,緯差Δφ=20′,將1:100萬圖幅分成12行12列,計144幅1:10萬圖幅,確定1:10萬圖幅序號以經(jīng)差Δλ=15′,緯差Δφ=10′,將1:10萬圖幅分成2行2列,計4幅1:5萬圖幅,,確定1:5萬圖幅序號以經(jīng)差Δλ=3′45″,緯差Δφ=2′30″,將1:10萬圖幅分成8行8列,計64幅1:1萬圖幅,,確定1:1萬圖幅序號。H-51北緯30°18′10″,東經(jīng)120°09′15″(三)新編號系統(tǒng)的應(yīng)用

(1)由已知某地地理坐標(biāo)(x,y),則按下列程序計算其所在某比例尺地形圖的圖號:

A.按下列公式求出基礎(chǔ)圖1:100萬圖幅的圖號:

h=[y/△y]+31l=[x/△x]+1

其中y表示緯度,△y表示百萬分之一地圖的緯差;x表示經(jīng)度,△x表示百萬分之一地圖的經(jīng)差。[]為商取整符號,如9.3則取9。h表示行號,l表示列號B.按下式計算所求圖號的地形圖在基礎(chǔ)圖幅內(nèi)位于的行號和列號:

h′=△y/△y′

—[(y/△y)/△y′] l′=[(x/△x)/△x′]+1

其中△y、△x表示百萬分之一地形圖的緯差、經(jīng)差;△y′、△x′表示所求圖號的地形圖圖幅的緯差與經(jīng)差,h’表示行號、l′表示列號。備注:其中[]為商取整符號,()表示求余數(shù)如(39°22’30’’/4°)=3°22’30’’C.計算的結(jié)果引入欲求圖號那地形圖的比例尺代碼,按圖號構(gòu)成規(guī)律,寫出所求的圖號。如北京某地的地理坐標(biāo)為(114°33’45’’,39°22’30’’),則該地所在1:10萬地形圖的圖號為:J50D002002。[作業(yè)]已知某地地理坐標(biāo)為λ=116°03′45″Eδ=39°40′求其所在1:100萬,1:50萬,1:25萬,1:10萬和1:1萬地形圖的編號。傳統(tǒng)地圖學(xué)的定義:ICA(InternationalCartographicAssociation)的定義

:魯濱遜(Robinson)的定義

:J.L.莫里遜——信息論:第5節(jié)地圖學(xué)的定義及相關(guān)學(xué)科一、地圖學(xué)的定義

地圖學(xué)是研究空間信息圖形表達(dá)、存貯和傳遞的科學(xué)。地圖學(xué)是一個傳輸系統(tǒng),包含了從地圖制作到使用的各個環(huán)節(jié)之間聯(lián)系的探索。傳輸鏈:客觀存在→制圖者的概念→地圖→地圖讀者。研究制作地圖的藝術(shù)、科學(xué)和技術(shù)以及把地圖作為科學(xué)文件和藝術(shù)作品。研究地圖的發(fā)展與實質(zhì),同時也是研究地圖編制與復(fù)制的科學(xué)。K.A.薩里謝夫——模型論:《辭?!罚?980版)的定義:本書的定義:

地圖學(xué)是用特殊的形象符號模型(地圖圖形)來表示和研究自然與社會現(xiàn)象的空間分布、組合和相互聯(lián)系及其在時間中變化的科學(xué)。研究地圖及其制作理論、工藝技術(shù)和應(yīng)用的科學(xué)。地圖學(xué)是以地圖信息傳遞為中心的,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)科體系和理論的發(fā)展

地圖學(xué)在其逐步發(fā)展過程中,所包括的學(xué)科組成結(jié)構(gòu)也在不斷的變化與組合。早期的地圖學(xué)是由數(shù)學(xué)地圖學(xué)、地圖編制學(xué)、地圖制印三個分支學(xué)科組

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