一、地图的基本特征 (一)地理信息的载体 (二)数学法则的结构 (三)有目的的图形概括 (四)符号系统的运用 (一)地理信息的载体
地图容纳和储存了数量巨大的信息,而作为信息的载体,可以是传统概念上的纸质地图、实体模型、可以是各种可视化屏幕影像、声像地图,也可以是触觉地图。
地图能够存储数量巨大的地理信息,以表达它的空间结构和时间序列变化,以及各现象间的相互联系.
(二) 数学法则的结构
比例尺、地图投影、各种坐标系统就构成了地图的数学法则。 (三)有目的的图形概括
地图上所表示的是在大量的地理信息中,根据应用需要选取最主要的信息加以处理,并经过人类的思维与加工即制图综合形成地图。这种经过分类、简化、夸张和符号化,从地理信息形成地图信息的过程就是地图概括。它反映了人们对所选取地理信息内在的、本质的特征及联系的认识。
缩小了的地图不可能容纳地面所有的现象。 一览性 制图综合(概括)
两次抽象:符号化过程和 选取和概括(比例尺缩小) (四) 符号系统的运用
把制图对象的地理位置及范围,质量和数量特征,时-空分布规律与相互关系,用十分概括与抽象的符号加以表示。作为对客观事物的抽象表示----符号,不仅可以是图形,还可以广义的理解为文字注记和数字形式。
直观性 地图语言(符号 注记 颜色) 优点:(1)图形简化、清晰、易 (2)表达灵活:
依比例表示:双线河、 不依比例表示:单线河。
可表示实地形体小但意义重大物体 (3)表示物体的质量和数量特征:
河流深度、湖水性质等:符号形状、大小、 颜色 (4)表示地面上受遮盖的物体;
(5)无形的自然和社会现象:境界、太阳辐射 二、地图的定义
地图是依据特定的数学法则,通过科学的概括,并运用符号系统将地理信息表示在一定载体上的图形,以传递客观现象的数量、质量特征在空间和时间上的分布规律和发展变化。
第2节 地图的功能和分类 (一)地图信息的载负功能 (二)地图的传递功能 (三)地图的模拟功能 (四)地图的认知功能 一、地图的功能
(一)地图信息的载负功能
地图信息:指地图上的符号及其组合所代表的内容、意义和观念
直接信息:图形符号直接表示的显性地理信息。(地图上表示的地理信息,如道路、河流网、居民点等用图形符号直接表示;)
间接信息:经解译、分析才能获得的内在联系或隐含规律信息。(经过分析解译而获得有关现象或物体规律的信息) (二)地图的传递功能
(三)地图的模拟功能
模型与它表示的对象具有相似性,模型可以有物质模型与概念模型之分。
物质模型:因为地图特别是表示各种基本地理要素的普通地图,可以直观地感受到是制图区域的一种实体模型。
概念模型是对实体的一种概括与抽象,它又可分为形象模型与符号模型。地图兼具这两方面的特点,被视为是一种形象-符号模型。
形象模型是运用思维能力对客观存在进行的简化与概括;
符号模型是运用符号和图形对客观存在进行简化和抽象的过程。
作为一种时空模型,地图在科学预测中发挥重要作用,如气象预报、灾害性要素的变迁及过程预测。
(四)地图的认知功能
空间认知:空间的位置、范围、格局、相互关系及其变化。
图形认知:地图信息的质量特征和数量特征,在分布规律与区域差异上的认知。 作为表达空间现象一种主要的图形形式,它的认知功能表现在许多方面: (1)可以组成整体、全局的概念,也就是确立地理信息明确的空间位置。
例如我国的各民族的区域分布十分分散,依靠语言或文字描述,无法构成整体分布状况的概念,而通过绘制“中国民族区域分布图”则能圆满地解决问题。 (2)获得物体所具有的定性及定量特征。
提供空间分布物体和现象的尺寸、维数、范围等概念,形成正确的对比概念、图形感受及
制图对象空间立体分布和时间过程变化。
(3)建立地物与地物或现象与现象间的空间关系。 (4)易于建立正确的空间图像。 二、地图的类型
(一)按尺度分:大比例尺、中比例尺和小比例尺地图。 (三)按地图的图型分:分为普通地图与专题地图。 (五)按其他指标的分类 (一)按尺度分:
大 (比例尺大于等于1∶10万)
中 (比例尺在1 ∶ 10万~1 ∶ 100万) 小 (比例尺小于等于1 ∶ 100万) (三)按地图的图型分: 普通地图:地形图,地理图 专题地图: 自然,社会经济 (五)按其他指标的分类 心象地图(mental map) 虚地图 实地图
第3节 地图的历史与现代发展 地图发展的四个阶段 古代地图
中世纪西方黑暗时代和我国的地图传统 地理大发现带来的测绘进步 信息时代的 地图进展 一、古代地图制作的成就 东西方地图产生原因差异:
? 古希腊 地中海贸易和战争
? 古代汉民族 农田水利、国家治理、攻城袭邑 东西方地图成就:
? 古希腊 托勒密《地理学指南》中27幅地图 ? 古代汉民族 裴秀《禹贡地域图》18篇 古希腊
托勒密,《地理学指南》,事实上就是一部关于数学制图方法和测绘资料的汇编。其中的世界地图原绘于公元2世纪,左图是一个复制本。他创造了世界地图的两种地图投影:球面投影和普通圆锥投影,并用普通圆锥投影绘制了世界地图。托勒密的地图是西方古代地图史上划时代的作品,甚至在1538年墨卡托的第一幅世界地图上,也还有着相当的影响。 古代汉民族
长沙国深平防区地形图 放马滩秦木板地图
西晋地图学家裴秀的“制图六体”:分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。 分率:地图的比例尺,“一寸为百里” 。
准望:用垂直线画方格,“记里画方”来确定方位和彼此相对位置。 道里:两点间的路程距离。
高下:高山峻岭、湖海洼地,遇高(深)取下(水平)。
方邪:遇方取斜。
迂直:当高低起伏、迂回婉转时,取两点间直线距离。 中国地图学思想和理论成就
从马王堆汉墓出土的地图来看,早在汉代,我国的地图制作在理论和绘制技术上,都达到相当高的水平。
晋朝的裴秀:在著作《禹贡地域图十八篇·序》中,创立我国最早的制图理论“制图六体”,即分率(比例尺)、准望(方位)、道里(距离)、高下(相对高程)、方邪(地面坡度起伏)、迂直(实地的高低起伏距离与平面图上距离的换算)。裴秀反复强调了六体之间的制约关系及其在制图中的重要性。
裴秀在地图学上的主要贡献,在于他第一次明确建立了中国古代地图的绘制理论。他总结我国古代地图绘制的经验,在《禹贡地域图》序中提出了著名的具有划时代意义的制图理论——“制图六体”。
二、中世纪西方的黑暗时代和中国的地图传统 (一) 中世纪欧洲(公元5 —15世纪) 理论认识的退化:T–O图(寰宇图):
世界被绘成圆盘,耶路撒冷居于中心,圆的南部画一横,两半分别为尼罗河和顿河,中间一竖为地中海,构成丁字形水体,分隔成欧、亚、非三个大陆。这种地图成为比喻、象征的工具,完全失去了科学和实用的价值。 中世纪的地理实践:十字军远征、马可波罗旅行。 (二) 中国从东晋到明初 (公元5 —15世纪) 南朝 谢庄《木方丈图》
唐代 张遂 计算地球经线的弧长,子午线定向 唐代 贾耽 《海内华夷图》 北宋末 《九域守令图 》
宋代的地图学家沈括:博学善文,晚年写成《梦溪笔谈》,在地图测绘方面有很多贡献。在水准测量中,发现磁偏角的存在,改进了指南针的装置方法,使用24位划分等,并编制了《守令图》即《天下州县图》。 南宋 《华夷图》和《禹迹图》 元代 郭守敬 确立“海拔”的含义
元朝地图学家朱思本:考察历史沿革,核实地理情况,经过十年的努力著成《舆地图》二卷。采用传统的计里画方之法,侧重河流山川要素的绘制,并注重其精度。 元代 朱思本 《舆地图 》 明初 郑和 《郑和航海图》
中国最早的古地图-汉代古地图:长沙国深平防区地形图 清代的实测地图《皇舆全览图》 三、地理大发现带来的测绘进步
荷兰著名的地图学家墨卡托于1538年绘制了第一张世界地图。 16世纪,荷兰人墨卡托创立了等角正轴圆柱投影(墨卡托投影),用于航海。这一时期由于测量方法和仪器的发明,测绘精度提高,表示方法改进,平板印刷出现。
19世纪,由于自然科学的进步,编制了各种专题地图,较有影响的有德国博尔和斯编制出版的自然地图集、俄国道库恰耶夫编制的北半球土壤图和俄国欧洲部分土壤图等。
20世纪,发明航空摄影机和立体测图仪,从此地图的测绘采用航空摄影测量方法。到现代,地图学领域内,由于现代科学理论、计算机技术的应用,地图学进入了一个新的发展阶段。 哥伦布发现了美洲,达加马、麦哲伦等先后完成了环球航行。
地图制作的新变化:大比例尺地形图测绘;推进大型地图集编制;地图色彩和印刷质量提高 工具:16世纪以后,随着资本主义的发展,航海、贸易、军事、殖民掠夺以及工程建设,越来越需要精确、详细的更大比例尺的地图,而大比例尺的地图必须借助于仪器,在实地进行角度、距离、高差的测量后绘制成图。当时罗盘、望远镜、象限仪、水银气压计、平板仪等仪器的发明,使测绘精度大为提高,特别是三角测量成为大地测量的基本方法。 20世纪以来,世界各国编制了大量各种地图集,地图集成为反映国家科学水平的标志。 中国
清康熙、乾隆两代,我国的地图测绘进入了一个新的阶段。清初康熙年间从测绘《皇舆全览图》开始,西方科学制图法在我国引起重视。康熙聘请了一批西方传教士,进行了全国性的大规模的地理经纬度和全国舆图的测绘,采用天文测量和三角测量相结合的方式进行,历时35年,测算经纬度630个点,奠定了中国近代地图测绘的基础。1718年完成《皇舆全览图》,图幅巨大,范围广阔,包括东北各省、蒙古、关内各省、台湾以及哈密以东地区。更重要的是该图以实测的经纬点为依据,采用梯形投影法,在图上绘出经纬网,这在地图学史上具有重要意义。
康熙、乾隆年间实测地图的完成,把我国地图的发展推到了一个新的更高水平,并影响了各区地图集的编制,使得清初出现了各种版本的地图集,是地图发展的繁荣时期。清光绪十二年(1886年)开始了全国规模《大清会典舆图》的编绘工作。清末这次省图集编绘在中国地图发展史上具有极为重要意义,它是中国传统古老的制图方法向现代制图方法转变的标志。其突出表现是计里画方制图法与经纬网制图法混用,传统的地图符号与现代的地图符号的混用。到清末,地图已摆脱了旧的制图方法,开始编制专题地图,并采用多色印刷。
20世纪80年代以来,中国也编制出版了大量地图集,有些已达到较高的水平 四、信息时代的地图进展