地图学 第一章 第一节
一、地图的基本特征
1. 地图必须遵守一定的数学原则 2. 地图必须经过科学的概括 3. 地图具有完整的符号系统 4. 地图是地理信息的载体 二、地图的定义
1. 地图：是遵循相应的数学法则，将地球（也包括其他星体）上的地理信息，通过科学
的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。 三、地图的构成要素
1. 图形要素（核心要素）
2. 数学要素（比例尺、地图投影、坐标系统） 3. 辅助要素（图例、图名、制作单位、时间） 4. 补充说明（图表、照片及图） 四、地图的简要制作过程 1. 实测成图
（1） 传统的实测成图（电源） 平板仪、全站仪、GPS、激光雷达。 ○1根据国家的控制点，扩展加密生成测区的控制点。（控制测量） ○2以图根点为基础，对测区地理事物的位置和高度实测。（碎部测量） ○3内业的制作和处理 ○4地图制印
（2） 航摄成图（面源） ○1建立测区的控制点 ○2获取航空相片的数据 ○3内业制图 ○4地图制印 2. 编绘成图
（1） 传统编绘成图 ○1收集地图资料（只能从大比例尺变为小比例尺）
（比例尺、地图内容、投影类型、完备性） ○2地图设计（地物属性重新划分确定；符号初步设计；地图概括的原则和方法；确定地图基础） ○3清绘 ○4地图制印 3. 数字制图
1收集需要的数字数据 ○
2内业制图 ○3制印 ○
第二节
一、地图学定义
地图学：是以地理信息传递为中心（可视化为核心），探讨地图的理论实质，制作技术和使用方法的综合性科学。 二、和地图学相关的学科 数学（数学基础）地图学
地理学（理论方法—><—工具）地图学 遥感学（数据—><—成果形式）地图学 计算机（制图、使用—><—促进）地图学
第三节 地图的作用和类型 一、地图的功能 1. 载负功能 2. 模拟功能 3. 传递功能 4. 认知功能
1
二、地图的类型 1． 按尺度划分
大比例尺地图>1:10万
中比例尺地图1:10万~1:100万 小比例尺地图<1:100万 2. 按图形分类
普通地图（地理图、地形图）：是用相对平衡的详细程度来表示地球表面的地貌（地形）、水系、土壤植被、居民点、交通网、境界线等自然地理要素和社会人文要素的一般特征的地图。
专题地图（自然地图、经济地图、环境地图、其它地图）：是按专题现象或普通地图的某些要素在地理上表示得特别完备和详细，而将其余要素列于次要地位或不予表示，从而使内容专题化的地图。
地图绘制（数学基础、数据采集、地图概括、符号化、表示方法（晕眩法、层层射色法、等高线法））
第二章 第一节
大地水准面：以一个无波浪、无潮汐、无大气压变化，处于流体状态平衡的静止海平面为水准面，以此作为基准面向大陆延伸，穿过陆地，岛屿，最终形成封闭曲面，此为大地水准面。 旋转椭球体（地球椭球体）：假想，将大地体绕短轴飞速旋转，就形成一个表面光滑的球。 天文经纬度：以铅垂线为依据建立。
大地经纬度：把所有观测值计算均尽量改正到参考椭球面上。 地心经纬度：随地球一起转动的非惯性运动系统。
第二节
二、大地控制网 （一）平面控制网 三角测量、导线测量
三角网（一等三角锁25km（国家建立）、二等三角网13km（国家建立）、三等控制网8km（国家建立）、四等控制网4km(地方建立)） （二）高程控制网 水平视线法 三角原理法
第三节
一、地图投影：按照一定的数学原则，将地球椭圆面上的经纬网转换到平面上，使地面点位的地理坐标与地图上相对应的点位的平面直角坐标系或平面极坐标建立一一对应的函数关系（x=f1(φ，λ) y=f2(φ，λ)）。
二、比例尺：直线比例尺：以直线线段形式标明图上线段长度所对应的地面距离。 斜分比例尺：又称微分比例尺，是一种根据相似三角形原理制成的图解比例尺。 复式比例尺：又称投影比例尺，是根据地图主比例尺地图投影长度变形分布规律设计的。 1.意义
传统意义：图上/实际 广义：主比例尺 3. 表示方法
（1） 数字式 eg.1:1000、1:10000、
（2） 文字式 eg.图上1cm等于实际1km
（3） 图解比例尺（直线图解比例尺、斜分比例尺、复式比例尺（纬线比例尺）） （4） 特殊比例尺 （变比例尺、无级别比例尺） 三、地图投影变形
4. 投影变形的性质和大小 （1） 长度比和长度变形 M=ds’/ds (0, ∞) Vm=M-1 (-1, ∞)
最大长度比a 经线长度比：n 最小长度比b 经线长度比：m
a^2+b^2=m^2+n^2 a·b=m·n· sinθ
（2） 面积比和面积变形 （椭圆面积=π·长轴·短轴）
2
P=dF’/dF=(π·aR·bR)/ πr^2 a=长轴/r b=短轴/r （要保持面积不变，要使长轴与短轴互为倒数） （3） 角度变形
（要使角度不变，要使a、b的变化量一样，但面积变化大） 四、地图投影的分类
1. 按构成方法分类
1几何投影 ○
（1） 方位投影
a. 正轴（轴心与地轴垂直） b. 横轴（轴心与地轴平行） c. 斜轴（轴心与地轴斜交）
（2） 圆锥投影（1:100万选择的是等角圆锥投影） （3） 圆柱投影
○2非几何投影
伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影
2. 按地图投影的变形性质分类
（1） 等积投影 p=a·b=1（a、b互为倒数） 角度变形较大 （2） 等角投影 a=b 面积变化较大（a的平方倍） （3） 任意投影
第四节
一、地图投影的选择依据？ 二、地图形投影
1. 高斯投影（1:5000~1:50万）
2. 边纬与中纬变形绝对值相等的等角圆锥投影
第三章 制图综合 第一节 概述
地图概括：就是采用分类选取、简化、夸张、符号化科学手段，提取空间数据中主要的本质的数据，其实质是在制图国过程中对他数据和图解形式经过科学化处理，使其能够表现出制图的区域的基本特征和制图现象的基本典型面貌和主要特点。
第二节 制图综合的方法 三、概括
1. 形状概括（最难）
删除、合并、夸大 2. 数量特征的概括 3. 质量特征的概括
第四节 制图综合的基本规律 一、图形的最小尺寸
二、地图载负量（面积载负量、极限载负量（最大影响因素是比例尺）、适宜载负量、数值
载负量）
载负量分级 Qn=Qn-1/ρ （Qn>Qn-1） 辨认系数ρ：1.2~1.5 三、制图物体选取的基本规律
1. 制图物体密度越大，选取标准越低，但舍弃数值还是比较大的、 2. 遵循从主要到次要，从大到小的顺序
3. 制图物体密度系数损失从高密度向低密度区减小
4. 在保持各密度区之间具有最小辨认系数下，保持各地之间的密度辨认关系 四、制图物体形状概括的基本规律
1. 舍去小于规定尺度的弯曲，夸大特征弯曲，保持图形的基本特征 2. 保持各段上曲折系数的对比和单位长度上弯曲的密度的对比 3. 保持弯曲图形的类型特征
3
4. 保持制图对象的结构对比 5. 保持面状物体的面积平衡
第六节 普通地图上各要素的制图综合（居民点、水系、道路） 一、水系的综合 （一） 海洋要素
1. 海岸的制图综合 （1） 方法
首先找出海岸线的弯曲特征的主要特征点，其次准确定位特征点，形成基本图象，用曲线近似连接形成完整的海岸线。 （2）基本原则 ○1保持海岸线平面图形的类型特征
堆积海岸、侵蚀海岸、生物海岸（特殊符号） ○2保持海陆面积的对比 ○3保持各段海岸线的曲折对比 二、居民地的制图综合 （一） 居民地的形状概括
2. 城镇居民地形状概括的一般程序
（1） 选取居民地内部的方位物（如：河流、控制点） （2） 选取铁路、车站和主要街道 （3） 选取次要街道
（4） 概括街区的内部结构
（5） 概括居民地的外部轮廓的形状 （6） 填充其它说明符号 三、交通网的制图综合 1. 道路的选取
（1） 道路选取的一般原则
1重要道路优先选取（等级） ○ ○2道路选取与居民地选取相适应 ○3保持道路网平面图形的特征 ○4保持不同地区道路的密度对比
（2） 各种道路的选取 ○1铁路的选取
（比例尺大于4百万，全都留下）>1:400万 全选（专用线，短小分叉支线） ○2公路的选取
大中比例尺地图：普通公路以上全选 1:100万：（省与省之间）选取行政中心连通道路（地级市以上） 2. 形状概括 （1） 删除
（2） 夸大特征弯曲 （3） 共线
第四章 地图符号
第一节 地图符号的实质和分类 一、实质
科学抽象的过程 符号——地图的语言 二、分类
1. 几何特征分类（点、线、面、体） 2. 按与比例尺关系划分 依比例符号（面状） 不依比例符号（点状） 半依比例符号（线状）
3. 按地理尺度分类（研究方向） 定性符号、等级符号、定量符号 4．按形象特征分类 几何符号、艺术符号
4
第二节
视觉变量：视觉变量是构成图形符号的基本要素，也称图形要素，在地图符号设计中，正是通过这些变量的变化来达到地理现象的差异的。
三、配色类型
同种色、类似色、对比色（角度>60°）、互补色 1． 同种色配色 2． 类似色配色 3． 对比色配色 4． 互补色配色 5． 冷暖配色
四、地图上色彩的作用
1. 色彩的运用，简化了图形符号系统 2. 丰富了地图的内容
3. 提高了地图内容表现的科学性 4. 改善了地图语言的视觉效果 5. 提高了地图的审美价值 五、地图色彩设计的一般要求
（与内容、性质、感觉、相似性、用途） 1. 地图的色彩设计与地图性质、用途相一致 地形图——清爽、明快 交通旅游图——活泼、华丽 儿童地图——活泼、艳丽 教学挂图——符号大、用色重 科学参考地图——清淡、雅致 2． 色彩和地图内容相适应
3． 充分利用色彩的感觉和象征性 4． 和谐美观，形成特色 六、地图色彩的选择 1. 点状色彩——色相
2. 线状色彩——色相（亮度、饱和度） 3. 面状色彩
(1) 质别底色：用不同的颜色填充在地图区域，区分区域不同类别的不同质量差别的填色
方式。 (2) 区域底色：用不同颜色填充在不同区域范围，作用是区分区域，并不表示类别和质量。
（eg.中国行政图）
(3) 色级底色：按色彩渐变构成色阶，而形成的色阶用来表示现象的数量等级关系。 (4) 衬托底色：既不表示数量、质量和等级，也不表示区域间的区别，知识为了衬托，强
调地图上的其他要素。
第四节 地图符号的量表 一、定名量表 二、顺序量表 三、间距量表 四、比率量表
第五节 图形的视觉心理效应 五、图形和背景
1． 明暗差异产生图形 2． 良好的边界形成图形 3． 清晰的区域产生图形 4． 熟悉会产生图形
5． 较小的区域容易成为图形 六、视觉平衡
视觉重力——绝对位置、尺寸、形状 视觉方向——相关位置、内容、形状
第六节 地图符号设计
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三、地图符号设计的影响因素 1. 地图内容
土地利用图（网纹） 植被图（色彩和网纹） 土壤图（网纹） 2. 资料特点（数据的完备性与详细性）——遥感技术 3. 地图的使用要求 4. 所需的感受水平 5. 视觉变量
6. 生理条件的约束 7. 技术和成本因素 8. 传统习惯和标准
四、地图符号的系统设计
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