武漢大學(xué)地圖學(xué)1

**本門課程所學(xué)主要內(nèi)容第一章地圖的基本知識第二章地圖學(xué)第三章地圖投影的基本理論第四章幾種常見的地圖投影第五章地圖投影的應(yīng)用和變換第六章地圖數(shù)據(jù)第七章地圖符號第八章地圖內(nèi)容的表示方法第九章圖形設(shè)計第十章地圖色彩設(shè)計第11章地圖注記第12章制圖綜合

地圖學(xué)*第一章地圖的基本知識本章主要內(nèi)容：第一節(jié)地圖的定義和基本特性

第二節(jié)地圖的分類

第三節(jié)地圖用途

第四節(jié)地圖的歷史

第五節(jié)地圖的基本內(nèi)容第六節(jié)

地圖的分幅和編號第七節(jié)地圖的成圖過程

*什么是地圖？

第一章地圖的基本知識*地圖是先于文字形成的用圖解語言表達的地理信息傳輸工具**市井圖中國迄今發(fā)現(xiàn)最早的東漢時期城市地圖，圖中標有北石門、東石門及方位物，標畫了幾條東西、南北向街道，還表示了沿街商店，城市建筑南北對稱。另外，圖上的人物也刻畫的十分形象生動，現(xiàn)藏于四川省博物館。地圖——各種地圖*地圖——各種地圖清明上河圖為北宋風(fēng)俗畫，北宋畫家張擇端僅見的存世精品，現(xiàn)藏于北京故宮博物院。寬25.2厘米，長528.7厘米，絹本設(shè)色。作品以長卷形式，采用散點透視構(gòu)圖法，生動記錄了中國十二世紀北宋汴京的城市面貌和當(dāng)時社會各階層人民的生活狀況。是汴京當(dāng)年繁榮的見證，也是北宋城市經(jīng)濟情況的寫照。*新石器時代的壁畫地圖

古代上海地圖

地圖——各種地圖*七世紀中葉的亞洲（唐朝）地圖——各種地圖*地圖——各種地圖*地圖——各種地圖*地圖——各種地圖***地圖——各種地圖*地圖——各種地圖土地利用圖*地圖——各種地圖**一、地圖的基本特性

1、由特殊的數(shù)學(xué)法則產(chǎn)生的可量測性

地圖投影比例尺地圖定向

第一節(jié)地圖的定義和基本特性地球自然表面上的點

垂直投影地球橢球面

地圖投影

可展面（圓柱、圓錐、平面）*

第一節(jié)地圖的定義和基本特性

1）地圖投影地圖投影是一個投影函數(shù)，可以精確確定每個點上產(chǎn)生的誤差性質(zhì)和大小。

球面平面*

第一節(jié)地圖的定義和基本特性

2）地圖比例尺確定地圖縮小的倍數(shù)。

3）地圖定向

由于使用了特殊的數(shù)學(xué)法則，可以在地圖上量測兩點的距離、方位、區(qū)域面積、物體體積、地面坡度等。地圖三北方向*第一節(jié)地圖的定義和基本特性2、由使用地圖語言表達事物產(chǎn)生的直觀性

根據(jù)地圖圖例，可直觀讀出事物的名稱、性質(zhì)等，而無需像航空影片那樣去判讀*第一節(jié)地圖的定義和基本特性3、由于制圖綜合產(chǎn)生的一覽性

制圖過程是對地理信息的抽象、概括、分類、簡化、綜合的過程。無論多大的區(qū)域，都可以按照制圖目的將讀者感興趣的內(nèi)容，一覽無余的呈現(xiàn)在讀者面前。*第一節(jié)地圖的定義和基本特性*第一節(jié)地圖的定義和基本特性二、地圖的定義

數(shù)字地圖—存儲于計算機可識別的介質(zhì)上，具有確定坐標和屬性特征，按特殊數(shù)學(xué)法則構(gòu)成的地理現(xiàn)象離散數(shù)據(jù)的有序組合。

地圖是根據(jù)一定的數(shù)學(xué)法則，將地球（或其他星體）上的自然和人文現(xiàn)象，使用地圖語言，通過制圖綜合，縮小反映在平面上，反映各種現(xiàn)象的空間分布、組合、聯(lián)系、數(shù)量和質(zhì)量特征及其在時間中的發(fā)展變化。

電子地圖—數(shù)字地圖經(jīng)可視化處理在屏幕上顯示出來的地圖。

模擬地圖—以地圖符號的形式表達著紙或類似介質(zhì)上的地圖。*第二節(jié)地圖的分類一、按內(nèi)容分類普通地圖專題地圖*第二節(jié)地圖的分類1、普通地圖

是以相對平衡的詳細程度表示地表最基本的自然和人文現(xiàn)象的地圖。

（1）按比例尺劃分

大（≥1：10萬）中（1：10萬～1：100萬）?。ā?：100萬）*第二節(jié)地圖的分類（2）國家基本比例尺地圖

由指定的國家機構(gòu)和其他公共事業(yè)部門按照統(tǒng)一規(guī)格測制或編制。1：5千、1：1萬、1：2.5萬、1：5萬、1：10萬、1：25萬、1：50萬、1：100萬

*

第二節(jié)地圖的分類2、專題地圖

根據(jù)專業(yè)的需要，突出反映一種或幾種主題要素的地圖，其中作為主題的要素表示得很詳細，其他的要素則圍繞表達主題的需要，作為地理基礎(chǔ)概略表示。（1）自然地圖（2）人文地圖（3）其他專題地圖

自然地圖(左)與人文社會經(jīng)濟地圖(右)降水量人口密度*

第二節(jié)地圖的分類*

第二節(jié)地圖的分類*

第二節(jié)地圖的分類*第二節(jié)地圖的分類二、按包含的區(qū)域范圍分類

1、按自然區(qū)劃分：世界地圖、大陸地圖、自然區(qū)域地圖2、按行政區(qū)劃分：國家地圖、?。ㄊ?、區(qū)）地圖、市圖、縣圖3、按經(jīng)濟區(qū)劃分或其他標志來區(qū)分

*第二節(jié)地圖的分類按行政區(qū)劃分的地圖類型*第二節(jié)地圖的分類三、按用途分類

通用地圖：為讀者提供科學(xué)和一般參考的地圖

專用地圖：為各種專門用途制作的地圖

四、按使用方式分類桌面用圖、掛圖、野外用圖五、按存儲介質(zhì)分類

紙質(zhì)地圖、膠片地圖、絲綢地圖、磁介質(zhì)地圖*第二節(jié)地圖的分類*旅游地圖

第二節(jié)地圖的分類*第二節(jié)地圖的分類六、按其他標志分類

按顏色分為單色地圖、彩色地圖；

按外形特征分為平面地圖、三維立體地圖、地球儀等；

按感受方式分視覺地圖、視聽地圖和觸覺地圖；

按結(jié)構(gòu)分為單幅地圖、多幅地圖、系列地圖、地圖集等；

按制作方式可分為常規(guī)地圖和數(shù)字地圖；

按動靜變化可分為靜態(tài)地圖和動態(tài)地圖；

按歷史年代可分為古代地圖、歷史地圖、近代地圖、現(xiàn)代地圖。

**第二節(jié)地圖的分類**第二節(jié)地圖的分類七、系列地圖的分類

指按照統(tǒng)一的設(shè)計要求，以相同的比例尺，反映同一地區(qū)多種要素或不同時相的一組地圖的集合。1、按區(qū)域劃分的系列地圖

如：全國性的系列地圖、地區(qū)性的系列地圖；

2、按部門劃分的系列地圖

如：地質(zhì)系列的地圖：普通地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖、工程地質(zhì)圖、礦產(chǎn)圖、地貌圖；農(nóng)業(yè)系列的地圖：地勢圖、水系圖、氣候圖、土地利用圖、作物分布圖、農(nóng)業(yè)區(qū)劃圖等。

3、按時空劃分的系列地圖

指反映某一地區(qū)不同時期狀況的系列地圖。由歷史圖、現(xiàn)狀圖和規(guī)劃圖構(gòu)成。*時間系列圖——中國植被NPP季節(jié)變化(1、4、7、10月)植被凈初級生產(chǎn)力(Net

PrimaryProductivity，NPP)是指綠色植物在單位時間、單位面積內(nèi)由植物光合作用所產(chǎn)生的有機質(zhì)總量，也稱凈第一生產(chǎn)力。

第二節(jié)地圖的分類*第二節(jié)地圖的分類八、地圖集的分類1、按制圖區(qū)域分類

反映區(qū)域性質(zhì)的如：世界地圖集、國家地圖集、區(qū)域地圖集、城市地圖集等；

按政治行政區(qū)劃來劃分如：山東省地圖集、江蘇省地圖集、北京市地圖集等；

按自然區(qū)劃來劃分如：青藏高原地圖集、黃河流域地圖集、長江流域地圖集等。2、按地圖集的內(nèi)容分類（1）普通地圖集（2）專題地圖集（3）綜合性的地圖集*第二節(jié)地圖的分類3、按地圖集的用途分類（1）參考地圖集（一般參考和科學(xué)參考）；（2）教學(xué)地圖集；（3）旅游地圖集；（4）軍事地圖集。*第三節(jié)地圖用途和基本功能一、地圖的用途

（一）在國民經(jīng)濟建設(shè)方面

1、用于資源的勘察、規(guī)劃、設(shè)計和開發(fā)；2、各級政府機構(gòu)和工農(nóng)業(yè)管理部門將地圖作為規(guī)劃和管理的工具；3、各種工程建設(shè)的勘察、設(shè)計和施工；4、資源利用和環(huán)境改良；5、航空、航海等其他領(lǐng)域。*第三節(jié)地圖用途和基本功能*第三節(jié)地圖用途和基本功能（二）在國防建設(shè)方面1、各種國防工程的規(guī)劃、設(shè)計和施工，各種規(guī)劃圖通常比例尺較小，而施工圖通常采用較大比例尺；2、各項軍事訓(xùn)練和演習(xí)；3、用于研究戰(zhàn)略、各種戰(zhàn)術(shù)作業(yè)、作戰(zhàn)指揮等；4、衛(wèi)星偵察、導(dǎo)彈飛行都需要用到地圖。*第三節(jié)地圖用途和基本功能軍事演習(xí)中的電子沙盤*第三節(jié)地圖用途和基本功能（三）在科學(xué)、文化方面1、在地學(xué)研究中探索地理規(guī)律，開拓新的區(qū)域，記錄科學(xué)成果；

2、在文化領(lǐng)域作為宣傳、鼓動的工具。

①利用地圖可以發(fā)現(xiàn)和研究某些地理規(guī)律；

②地圖作為新開拓地區(qū)地理考察的基礎(chǔ)；

③用于地質(zhì)普查；

④用于地震預(yù)測、環(huán)境分析等各種科研活動。

*第三節(jié)地圖用途和基本功能（四）在其他方面1、在人民生活中作為查詢有關(guān)資料的工具；2、各種文件、報告的附圖；3、劃定邊界時具有法律意義的附件；4、電子地圖用于天氣預(yù)報、海浪預(yù)報等。

*二、地圖的基本功能1、認識功能第三節(jié)地圖用途和基本功能*2、模擬功能第三節(jié)地圖用途和基本功能**3、信息的載負和傳遞功能

第三節(jié)地圖用途和基本功能*

第四節(jié)地圖的歷史一、地圖的起源*

第四節(jié)地圖的歷史二、中國古代與近代地圖的發(fā)展1、古代地圖作品介紹先秦時期山海經(jīng)圖

*長沙國深平防區(qū)地形圖亦稱長沙國南部地形圖（西漢文帝），成圖于公元前168年以前。原圖無名，由于地圖內(nèi)容包含了山川、道路、城鎮(zhèn)等要素，故取名“地形圖”。1973年12月發(fā)掘湖南長沙市東郊馬王堆三號漢墓時出土。絹底彩繪，現(xiàn)藏于湖南省博物館。

第四節(jié)地圖的歷史*華夷圖是中國宋代石刻地圖，是唐代賈耽于貞元十七年(801)完成的，經(jīng)過宋代的改動、省略和縮繪。*清代的實測地圖《皇輿全覽圖》

——由清康熙帝主持，中西方測繪人員合作，歷經(jīng)十年測制的中國第一部實測全國地圖，采用偽圓柱投影及經(jīng)緯差各一度的梯形經(jīng)緯網(wǎng)格，詳細地表示了地形、水系、居民地間相對集團及其漢字名稱，并在邊疆地區(qū)加注滿文。該圖具有較高的精度，公元1717年成圖(康熙五十六年)，公元1719年制成銅版(康熙五十八年)，52.5×77cm共41幅，比例尺

1:1400000，現(xiàn)藏于北京圖書館。***中國地圖發(fā)展史總結(jié)

*2、近現(xiàn)代地圖作品介紹

《申報館中國地圖集》（1934）53幅地名36200《中國地勢圖》（1958）單幅

《中華人民共和國自然地圖集》（1965）222幅36萬字

《中華人民共和國自然地圖集》（1999）540幅30萬字

《中華人民共和國人口地圖集》（1986）142幅36萬字

《中華人民共和國農(nóng)業(yè)地圖集》（1989）300幅36萬字

《中國城市地圖集》（1992）2冊40萬字779p450城市

《中國歷史地圖集》（1992）8卷300幅40萬字地名70000《中華人民共和國國家經(jīng)濟地圖集》（1993）248幅25萬字《中華人民共和國國家普通地圖集》（1996）248幅地名50000

第四節(jié)地圖的歷史*

第四節(jié)地圖的歷史古埃及繪在葦草上的金礦圖

陶片上的巴比倫地圖

三、國外古代與近代地圖的發(fā)展1、古代地圖作品簡述*托勒密世界地圖——在世界地圖科學(xué)史上，古希臘的著名數(shù)學(xué)、天文、地圖學(xué)家托勒密（Ptolemy公元87－150年）占有重要的地位。他在前人科學(xué)成就基礎(chǔ)上完成的巨著《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二世紀，左圖是1486年的復(fù)制本。托勒密的地圖是西方古代地圖史上劃時代的作品，地圖上的一些概念，甚至在1538年墨卡托的第一幅世界地圖上，也還有著相當(dāng)?shù)挠绊?。托勒密詳細說明如何采用兩種方法將球體的地球繪制到平面上，提出投影和比例尺問題，明確了地圖應(yīng)該“上北下南”。直到今天，這些理論仍然是地形圖和世界地圖繪制的標桿。*墨卡托世界地圖——

探險時代最著名的地圖學(xué)家荷蘭的墨卡托（GerardusMercator1512-1594）于1538年繪制了第一張世界地圖（左圖），這是從北極的角度俯視繪制而成。貼在他擁有的托勒密地圖集內(nèi)。*國外地圖發(fā)展史

*2、近現(xiàn)代地圖作品介紹

《國際百萬分之一世界地圖》，800余幅,分幅出版《世界地圖集》蘇聯(lián)編制出版，1954，1967(2th)，283頁，19萬個地名《泰晤士世界地圖集》(TheTimesAtlasoftheWorld)，英國1895，1985(7th)，520頁，21萬個地名《新國際地圖集》(TheNewInternationalAtlas)，美國1982，568頁(地圖320頁)，16萬個地名《新牛津地圖集》(TheNewOxfordAtlas)，英國1975，1978(2th)，202頁(地圖107頁)《世界國家地理圖集》(NationalGeographicAtlasoftheWorld)，美國1963，300頁(地圖116頁)，12萬7千地名

第四節(jié)地圖的歷史*英國《泰晤士世界地圖集》1895年《泰晤士報》委托德國制圖學(xué)家編制，由英國巴塞羅繆公司和泰晤士報1899年聯(lián)合出版。1955-59年出版了五卷本的世紀中葉版。1967年合為一卷改名《泰晤士綜合世界地圖集》，2003年10月出版了第11版，中間各版曾多次再版重印，有10余種語言版本。出版時間長達110余年。該圖集除保持了地圖的現(xiàn)勢性，還擴展了圖集內(nèi)容。印刷精美，圖面清晰，內(nèi)容豐富詳細，被列為西方最有影響的優(yōu)秀地圖集作品之一。*第五節(jié)地圖的基本內(nèi)容數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：控制點、坐標網(wǎng)、比例尺和地圖定向普通地圖：自然和人文要素：地圖的主題

專題地圖：地理基礎(chǔ)要素和主題要素：外圖廓、圖名、接圖表、圖例、坡度尺、三北方向、圖解和文字比例尺、編圖單位、編圖時間和依據(jù)等。地理要素圖形要素整飾要素圖外要素***第五節(jié)地圖的基本內(nèi)容*第五節(jié)地圖的基本內(nèi)容*第五節(jié)地圖的基本內(nèi)容*第六節(jié)地圖的分幅和編號一、地圖分幅2、地圖分幅的方法

1、為什么要分幅？

經(jīng)緯線分幅

矩形分幅

拼接不拼接*第六節(jié)地圖的分幅和編號拼接分幅圖*第六節(jié)地圖的分幅和編號拼接分幅適用掛圖和大于1：2000的地形圖不拼接分幅適用地圖集、專題地圖等*第六節(jié)地圖的分幅和編號矩形分幅優(yōu)點：

①圖幅間拼接方便；②各圖幅面積相對平衡，方便使用圖紙和印刷；③圖廓線可避開分割重要地物。

矩形分幅缺點：

整個制圖區(qū)域只能一次投影制成，變形較大；圖幅的地理位置不易精確描述。

*第六節(jié)地圖的分幅和編號（2）經(jīng)緯線分幅

地圖的圖廓由經(jīng)緯線構(gòu)成

適用：世界各國地形圖、小比例尺地圖。

優(yōu)點：

①圖幅有明確的地理范圍；②可分開多次投影，變形較小。

缺點：

①圖廓為曲線時拼接不便；②高緯度地區(qū)圖幅面積縮小，不利于紙張的使用和印刷；③破壞重要地物的完整性。

*第六節(jié)地圖的分幅和編號二、地圖編號自然序數(shù)編號法

行列式編號法*第六節(jié)地圖的分幅和編號三、我國基本地形圖的分幅編號（一）舊的分幅與編號：20世紀70-80年代我國基本比例尺地形圖的分幅和編號。1：100萬地圖是我國基本比例尺地形圖的分幅和編號的基礎(chǔ)。

*第六節(jié)地圖的分幅和編號1:100萬比例尺的變化是“列-行”編號

橫列：緯度每4°為一列，至南北緯88°各有22列，用字母A，B，C，…V表示。

縱行：從180°經(jīng)線起算，自西向東每6°為一行，全球分為60行，用阿拉伯?dāng)?shù)字1，2，3，…,60表示。*第六節(jié)地圖的分幅和編號北半球1：100萬地圖的分幅與編號*第六節(jié)地圖的分幅和編號1：50萬、1：25萬、1：10萬比例尺地圖的編號1:50萬4幅1:25萬16幅1:10萬144幅J-50-AJ-50-[1]J-50-1*第六節(jié)地圖的分幅和編號①1：10萬圖上每經(jīng)差15′緯差10′分成四幅1：5萬地形圖，編為A、B、C、D，如J-50-1-A

1：5萬、1：2.5萬、1：1萬、1：5千比例尺地圖的編號

②1：5萬圖上每經(jīng)差7′30″緯差5′分成四幅1：2.5萬，編為1、2、3、4，如J-50-1-A-1

③1：10萬圖上每經(jīng)差3′45″緯差2′30″分成64幅1：1萬地形圖，編為(1)、...(64)，如J-50-1-(1)

④1：1萬圖上每經(jīng)差1′52″緯差1′15″分成四幅1：5000地形圖，編為a、b、c、d，如J-50-1-(1)-a*第六節(jié)地圖的分幅和編號4**第六節(jié)地圖的分幅和編號*第六節(jié)地圖的分幅和編號（二）新的分幅與編號方法1：100萬比例尺地圖的編號由列-行式行列式1：100萬從赤道起向兩極每緯差4°為一行，至88°，南北半球各分為22橫行，依次編號A、B、...V；由經(jīng)度180°西向東每6°一列，全球60列，以1-60表示，如北京所在1：100萬圖在第10行，第50列，其編號為：（N）J50。*第六節(jié)地圖的分幅和編號1:5千～1：50萬比例尺地圖編號（1）以1：100萬