地图的基本特征.doc

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1、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） 符号系统的运用地图学原理与方法中的定义：地图是根据构成地图数学基础的数学法则、构成地图内容地理基础的制图综合法则，记录空间地理环境信息的载体，是传递空间地理环境信息的工具，它能反映各种自然和社会现象的多维信息、空间分布、组合、联系、制约及其在时空中的变化和发展。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，通过科学的概括综合，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。地图的功能（一）地图信息的载负功能（二）地图的传递功能（三）地图的

2、模拟功能（四）地图的认知功能 1、形成整体、全局的概念 2、获得制图对象定性与定量特征 3、建立制图对象之间的空间关系 4、建立制图对象正确的空间图像按地图图型（内容或主题）划分： 1.普通地图 2.专题地图地图投影的概念 （一）、地图投影的产生： 地球椭球体表面是不可展曲面，要将曲面上的客观事物表示在有限的平面图纸上，必须经过由曲面到平面的转换。 （二）、地图投影的定义： 在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。（三）、地图投影的实质 是将地球椭球面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上。 （四）、地图投影的研究对象 地图投影主要是研究将地球椭球面描写到地图

3、平面上的理论、方法、应用，以及地图投影的变形规律、不同地图投影之间的转换、图上量算等问题。（五）、地图投影的任务 建立地图的数学基础，它包括把地球表面上的地理坐标系转化成平面坐标系，建立制图网经纬线在平面上的表象。 （六）、地图投影的作用 地图投影是地图的数学基础，起着基础、骨架作用，正是地图投影才使得地图具有严密的科学性、精确的可量测性。 从广义上讲，地图投影系统是实现空间信息定位的基础，是地球空间数据的基础框架，是空间信息可视化的基础。圆柱投影经纬线长度比变化情况表标准纬线 等角投影 n m 等积投影 n m 等距投影 n m 切圆柱 （ j0= 0）n1 m1 n0=1 m0 =1 n1

4、 m1n0=1 m0 =1 n1 m=1n0=1 m0=1 割圆柱（割于+jK ）n1 m1 nK=1 mK=1 n1 m1 nK=1 mK=1 n1 m1 n1 m1nK=1 mK =1 n1 m1 nK=1 mK =1 n1 m1n1 m=1nK=1 mK =1 n1 m=1 nK=1 mK =1 n1 m=1墨卡托投影、等角航线：是地球表面上与经线相交成相同角度的曲线。在地球表面上除经线和纬线以外的等角航线，都是以极点为渐近点的螺旋曲线。 等角航线（又名恒航线或斜航线）在图上表现为直线。这一特性对航海具有很重要的意义。、大圆航线：地球面上两点间最短距离是通过两点间的大圆弧，也称为大圆航线

5、。伪圆柱投影 是在圆柱投影的基础上，规定纬线仍然为平行直线，而经线则根据某些特定条件改变经线形状而设计成对称于中央经线的各类曲线的非几何投影，在具体应用中以等积性质居多，而无等角投影。 桑森（Sanson - Flam steed）投影 经线为正弦曲线的等积伪圆柱投影，纬线为间隔相等的平行直线，每条纬线上经线间隔相等。由法国桑逊于1650年设计。投影特点：P = 1 ； 无面积变形Vp=0n = 1 纬线长度比为1m0 = 1 中央经线长度比=1其余m 1 经线长度比 1对称于中央经线的正弦曲线 摩尔威特（Mollweide）投影（椭圆投影） 经线为正弦曲线的等积伪圆柱投影，纬线为间隔相等的平

6、行直线，每条纬线上经线间隔相等。由德国摩尔威特于1805年设计。投影特点：P = 1 无面积变形S90 = Searth / 2赤道长度= 中央经线 2常用于编制世界地图及东、西半球地图 库德（Goode）投影 美地理学家古德（J.Paul Goode）于1923年提出在整个制图区域主要部分中央都设置一条中央经线，分别进行投影，则全图就分成几瓣，各瓣沿赤道连接在一起。投影特点： 分瓣、组合投影， 变形减小且均匀 大陆完整，大洋割裂投影特点： 分瓣、组合投影， 变形减小且均匀 大陆完整，大洋割裂 大洋完整，大陆割裂 常用于编制世界地图 2、非几何投影： 根据某些条件，用数学解析法确定球面与平面之

7、间点与点的函数关系。 （1）伪方位投影：在方位投影的基础上，根据某些条件改变经线形状而成，除中央经线为直线外，其余均投影为对称中央经线的曲线。 （2）伪圆柱投影：在圆柱投影基础上，根据某些条件改变经线形状而成，无等角投影。除中央经线为直线外，其余均投影为对称中央经线的曲线。（3）伪圆锥投影：在圆锥投影基础上，根据某些条件改变经线形状而成，无等角投影。除中央经线为直线外，其余均投影为对称中央经线的曲线。（4）多圆锥投影：设想有更多的圆锥面与球面相切，投影后沿一母线剪开展平。纬线投影为同轴圆弧，其圆心都在中央经线的延长线上。中央经线为直线，其余经线投影为对称于中央经线的曲线。（二）. 按地图投影变

8、形性质的分类 （1）、等角投影: 投影面上某点的任意两方向线夹角与椭球面上相应两线段夹角相等，即角度变形为零 =0（或 a=b，m=n）。 （2）、等积投影: 投影面与椭球面上相应区域的面积相等，即面积变形为零 Vp=0（或 P=1，a=1/b）。 （3）、任意投影: 投影图上，长度、面积和角度都有变形，它既不等角又不等积。其中，等距投影是在特定方向上没有长度变形的任意投影（m=1）。三、地图比例尺的作用地图比例尺 比例尺 精度（m） 地图比例尺 比例尺精度（m） 地图比例尺 比例尺精度（m） 1：250 0025 1：5000 050 1：100000 101：500 005 1：10000

9、 100 1：250000 251：1000 010 1：25000 250 1：500000501：2000 020 1：50000 500 1：1000000 100（1）、测制和使用地图必不可少的数学基础； （2）、反映地图的量测精度地图投影练习题一、填空题 1、椭球体三要素是指（），目前我国地形图的数学基础采用（）椭球；其长半径为（）m；扁率为（）。 2、写出下列定义： （1）、长度比是 （ ）； （2）、 面积比是 （ ）； （3）、 面积变形是 （ ）； （4）、 最大角度变形是 （ ）； （5）、 等变形线是 （ ）； （6）、 等距离投影是 （ ）。3、所谓地图投影是指依据（）

10、，将（）上的点投影到（）上，建立两者之间的（）关系，即（）。4、多圆锥投影中，中央经线的表象为（），其余经线的表象为（） ；纬线的表象为（），圆心位于（）；极点呈（）。5、我国现行百万分之一地形图采用的投影是（）；它与国际上百万分之一地形图所采用的投影的不同点在于（）。6、等角航线在（）投影图上的表象是直线；航海地图也宜采用（）投影。7、一点上的长度比不但随（）而变化，也随着（）而变化。极值长度比是指（），而且我们将极值长度比方向定义为（）8、地图投影按变形性质可分为（）；（）；（）。9、经线为辐射直线，纬线为同心圆圆弧的投影是（）；经纬线为平行直线，且相互正交的投影是（）；纬线为同心圆，经线

11、为辐射直线的投影是（）。10、高斯克吕格投影中央经线的长度比为（）；最大长度变形位于（）；6带的最大长度变形值为（）。11、彭纳投影是一种（）投影，其经线形状为（），纬线形状为（）。12、桑逊投影、摩尔威特投影和古德投影均为（）投影。13、南极洲地图可采用（）投影；世界政区图可采用（）投影；东、西半球地图可采用（）投影；中国全图可采用（）投影；亚洲政区图可采用（）投影；北冰洋地图可采用（）投影；14、从变形分布观点来看，下列投影各适合于什么形状和地理位置的制图区域： （1）、正轴圆锥投影（ ）； （2）、横轴圆柱投影（ ）； （3）、斜轴方位投影（ ）； （4）、斜轴圆锥投影（ ）； （5）、

12、多圆锥投影 （ ）； （6）、伪圆柱投影 （ ）。二、选择题 1、在等角投影地图上，某一点的长度比是（） a、与方向和点位有关； b、与点的位置无关； c、与方向无关。 2、在一个球的正圆柱投影中，所有经纬线网格投影成大小相同的矩形，这个投影是（） a、等面积投影； b、等距离投影 ； c、等角投影 。 3、 正轴等角圆锥投影应满足条件（） a、m=n ； b、m= 1 n ； c、m=1。 4、正轴等角圆柱投影适用于（） a、两极地区 ； b、中纬度地区 ； c、赤道地区。 5、墨卡托投影中纬线的间隔自赤道向两极（） a、逐渐增大； b、逐渐缩小 ； c、保持相等。6、伪圆柱投影从变形性质看

13、可能有（） a、等角投影 ； b、等面积或任意投影 ； c 、保持经线长度正确的投影。7、正轴等距割圆锥投影的两条标准纬线之间，m与n的大小是（） a、m1，n=1； b、m1，n 1； c、m=1，n 1。8、在等面积性质的投影中，微分圆投影后为（） a、变形椭圆； b、仍为圆形； c、卵形。9、正轴等角圆锥投影中，投影常数值通常（） a、大于1； b、小于1； c、等于1。10、在利用等角圆锥投影编制的地图上，面积变形（） a、等于长度变形的平方； b、近似于长度变形的2倍；c、等于长度比。11、在实际应用中，最短航线是（） a、等角航线； b、任意直线； c、大圆航线。三、分析下列叙述的

14、正确性（用或回答） 1、等角投影中，面积变形近似为长度变形的两倍 （） 2、在桑逊投影中，P=1，n=1，m0=1 （） 3、等角航线是墨卡托投影图上两点间最短的线 （） 4、编制中华人民共和国地图宜采用正轴等面积方位投影 （） 5、等角投影经纬线正交，经纬线正交的投影一定具有等角性质 （） 6、彭纳投影是一种等积伪圆柱投影 （） 7、等角投影能保持制图区域较大面积的形状与实地相似（） 8、伪圆柱投影中不存在等角性质 （） 9、等面积投影的面积变形接近零 （） 10、方位投影由投影中心向各方向的方位角与实地相等 （） 11、摩尔威特投影中，纬线间隔是由赤道向两极逐渐增大的平行直线 四、在右边的

15、答案中选择一个正确的答案填入括号内： 1、（1）彭纳投影的纬线是 （） 对称曲线 （2）高斯克吕格投影的经线是（） 同轴圆圆弧 （3）等面积圆锥投影的纬线是 （） 平行等距直线 （4）多圆锥投影的经线是 （） 直线 （5）桑逊投影的纬线是 （） 同心圆 （6）圆柱投影的纬线是 （） 正弦曲线 （7）桑逊投影的经线是 （） 抛物线 （8）多圆锥投影的纬线是 （） 同心圆圆弧 双曲线 平行直线 2、（1）、长度比的定义是 （） 同心圆圆弧 （2）、面积变形 是 （） 等积伪圆柱投影 （3）、高斯克吕格投影是 （） 平行直线 （4）、主比例尺是 （） 等角圆锥投影 （5）、等角圆锥投影的纬线是 （）

16、 制图时地图缩小 的比率 （6）、面积比是 （） 等角投影 （7）、桑逊投影是 （） 面积比与1之差 （8）、我国百万分之一地图采用 （） 等积圆锥投影 投影后的微分面 积与实地面积之比 微分线段投影与 原长之比3、（1）、等角航线在（）上表现为直线 正方形 （2）、长度变形是 长方形 （3）、等距离圆锥投影中， 大小、形状 角度变形与面积变形 均相同的微分圆 （4）、多圆锥投影的纬线是 墨卡托投影 （5）、正轴割圆柱等距离投 投影中任何面 影中的经纬线网是 积与原面积相等 （6）、角度变形是 同心圆圆弧 （7）、等面积投影是 近似相等 （8）、标准纬线上的变形椭圆是 同轴圆圆弧 长度比与1之

17、 差 两微分线段夹 角与其投影夹角之差4、（1）、等距离投影是 大小、形状均有变化的椭圆 （2）、等角投影中的变形椭圆是 n=1的圆或椭圆 （3）、任意投影是 直径长度比为1的微分圆 （4）、等面积投影中的变形椭圆是 a=1或b=1的投影 （5）、等角投影是 有各种变形的投影 （6）、等距离投影中的变形椭圆是 形状不变的微分圆 （7）、等面积投影是 大小不变、形状有变化的椭圆 （8）、任意投影中的变形椭圆是 投影后任何两直线夹角与实地 夹角相等的投影 一个主方向上长度比为1的椭圆 投影中任何面积与原面积大小 相等的投影一、 地图概括的性质 1、 定义：地图概括（generalization）：

18、也称制图综合。在数字地图条件下，就是要用有效的算法、最大的数据压缩量、最小的存储空间来降低内容的复杂性，保持数据的空间精度、属性精度、逻辑一致性、规则适用的连贯性。 2、地图概括的实质：即以缩小的地图图形（地图数据）来反映客观实体时，都必须对客观实体（现象）进行抽象概括。 就是在制图过程中，对地图数据和图解形式经过科学化处理，使其能表现出制图区域的基本特征和制图现象的基本、典型的面貌和主要特点。 就是在有限的图面上表示出制图区域的基本特征和制图对象的主要特点。3、任务：就是要研究从原始图稿或数据到编制成各种新地图时所采用的概括原则和方法，以实现原始图稿（数据）到新编地图内容的转换。4、主要的手

19、段：分类、选取、简化、夸张和符号化是地图概括的主要手段，以数学方法及计算机为基础的自动综合概括已逐步发展起来。5、效果（优越性）：经过制图综合处理，则图面上主 次分明，重点突出，区域与地物的特征鲜明，提高了地图的质量和使用效果。二、影响地图概括的因素（一）地图的用途与主题对地图概括的影响（二）地图比例尺对地图概括的影响（三）制图区域的地理特征对地图概括的影响（四）制图数据质量对地图概括的影响（五）制图图解限制对地图概括的影响（二）地图比例尺对地图概括的影响 （比例综合或概括） 在地图概括中，地图比例尺是一个关键要素，它决定地图上所能包含的信息的权限量与它所能描述现实的详细程度。（1）、影响图上

20、表示地物多少的变化：比例尺越小，选取的程度则越大，所能表示的地物就越少，即制图综合的程度越大。 地图比例尺是决定地图概括数量特征的主要因素，限定了制图区域幅面和要素总量（2）、影响图上对地物碎部特征的表达：随着比例尺的缩小、图面包容实地范围扩大，对地理现象的观察已由小范围里注重碎部，转为大范围里注重整体特征或类型 （3）、影响地物重要性的变化：同一地物，在不同的环境里，其地位或价值是不一样的。 地图比例尺的变更，制约图上地物的质量特征第二节 地图概括的内容和方法 一、选取 二、简化 三、夸张 四、符号化第3章 地图概括 练习题 一、填空 1、制图综合的本质就是在有限的图面上表示出 的基本特征和

21、 的主要特点。 2、只要制作地图，就必须进行 。 3、地图在变换比例尺的过程中，应保持地图内容 与 ； 与 的对立统一 4、地图概括的主要手段是 和 。 5、实施地图概括的方法，可以归纳为 、 、 、 四个步骤。 6、制约地图概括的因素有 、 、 、 、 、 。 7、常用地图概括的数量分析方法有 、 、 、 、 。8、分类是一个 或 的过程。9、分类包括 、 、 、 、 。10、简化包括 、 、 、 、 。11、夸张包括 、 、 、 。12、随着比例尺的缩小，按数据的质量和数量特征来合并等级，减少 扩大 。 二、选择题1、下列哪一个属于地图概括中的选取方法 a、等级合并； b、删除的资格排队；

22、 c、局部夸大2、在小比例尺地图上，强调的是 a、几何精确性； b、空间精度性； c、地理适应性3、公式NB = NA (MA / MB )X中X的数值增大，表示重要性 a、下降 b、不变 c、增强4、分级愈多，地图概括的程度 a、相等 b、愈大 c、愈小5、在大比例尺地图上，强调的是 a、几何精确性； b、空间模型性； c、地理适应性6、下列哪一个属于地图概括中的分类方法 a、局部夸大； b、形状的简化； c、降维转换7、分区选取是一种（）的选取方法 a、等精度； b、不等精度； c、同标准8、公式NB = NA (MA / MB )X中X的数值增大，表示选取数量 a、递增 b、递减 c、不

23、变9、地图比例尺是决定地图概括（）的主要因素 a、数量特征 b、区域特征 c、地理特征 10、地图概括的主要手段是 a、分析、描述 b、定性、定量 c、分类、选取三、名词解释1、地图概括 2、详细性 3、清晰性 4、几何精确性 5、地理适应性 6、图解计算法 7、开方根规律 8、分类 9、简化 10、夸张11、图形等级转换 12、定额指标 13、资格排队四、判断错、对，并改正 1、河流愈长，地区的河网密度愈小，这些河流就愈能被删除 2、在地图概括过程中，应尽量避免主观性和不应有的夸大 3、地图概括是地图构成的重要法则之一 4、地图在不同用途和比例尺变换的过程中，势必删简就繁、舍本逐末 5、当比

24、例尺缩小后，是保存零碎的地物，并强调它的几何精确性 6、地图的用途是地图概括的主导因素7、选取级x的数值增大，表示重要性升高，选取数量递增8、经过制图综合处理，则图面上内容混杂、无主次9、在大比例尺地图上，强调的是几何精确性10、符号化的过程就是认知化的过程五、计算题 资料地图比例尺为1：5万，新编地图比例尺为1：20万，资料地图上居民点个数为80个，当x=0，1，2，3时，求新编地图上的居民点个数分别是多少？（一）、地图符号 1、定义：表示地图信息各要素空间位置、大小、数量和质量特征，具有不同颜色的特定的点、线、几何图形等图解语言称地图符号。 2、地图符号的实质：通过对地理事物的归纳、分类、

25、分级而制订的抽象的、概念化的地图符号，实质上就是对地理事物进行了一次制图综合，是直观形象地表示地理事物的重要形式。 4、地图符号的构成要素 地图符号种类很多，但任何一种地图符号都具有图形、尺寸、颜色这三个要素，其变化和不同的匹配可以产生千姿百态的各种各样的地图符号 5、地图符号的符号特征 （1）地图记号有一定的约定性：法定性、规定性 （2）地图记号可以等价变换 6、地图设计的关键符号图形（符形） 7、地图符号的层次结构 8、地图符号系统的实质信息传递功能（三）、地图注记：表示制图对象的名称或数量质量特征的文字和数字等文学语言称地图注记。 （四）、地图图式：由地图符号与地图注记组成表示地图内容各

26、要素必须遵循的格式，称为地图图式。 （五）、图例：在单幅地图、地图集中，常将图上所用的各种符号、注记排印在图中适当位置上，以方便读图，将此称为图例1、按地图符号的空间分布特征分类点状符号线状符号面状符号体积符号二、属性特征度量标准及其符号化（一）定名量表（二）顺序量表（三）间距量表（四）比率量表第3节 符号的视觉变量一、视觉变量（图形变量） 是引起视觉的生理现象差异的图形因素；它的研究对图形符号设计的科学性、系统性、规范性、可视性起到了重要作用。（一）形状变量（二）尺寸变量（三）方向变量（四）颜色变量（五）网纹变量一、色彩的三属性（一）色相（二）亮度（三）彩度（四）色的混合色相 ：又称色别或色

27、调。色与色的区别，或指色彩的相貌与类别，是颜色最基本的特征。色光三原色（加色原色）：指颜色光学中的红光、绿光、蓝光。 它们等量相加即产生白光。 主要用于的光混合、彩色监视器的彩色显示。色料三原色（减色原色或三间色或第一次色）：在颜料的调和 中，黄色、青色、品红色称。一、 图形视觉的心理效应（一）聚类感受（二）视觉对比（三）层次结构（四）图形与背景（五）视觉平衡（一） 聚类感受 1、 相似性 2、 接近性 3、 闭合性 完形倾向（二） 视觉对比 1、线划对比 2、色彩对比 3、网纹对比（四） 图形与背景 （1） 明暗差异产生图形 （2） 良好的边界产生图形 （3） 清晰的区域产生图形 （4） 熟

28、悉产生图形 （5） 较小区域容易成为图形第4章 地图符号 练习题 一、名词解释 1、地图符号 2、地图注记 3、地图图式 4、图例 5、点状符号 6、线状符号 7、面状符号 8、色相 9、定名量表 10、顺序量表 11、间距量表 12、彩度 13、比率量表 14、视觉变量 15、网纹变量 16、亮度 17、形状变量 18、尺寸变量 19、方向变量 20、地名二、填空 1、地图语言是由（ ）、（ ）组成 2、地图符号的构成要素（ ）、（ ）、（ ）。 3、地图图式或图例既是每幅图的地图语言“ ” ；又是读图时打开地图信息宝库的“ ”。 4、地图符号实质上就是对地理事物进行了一次（ ），是（ ）地

29、表示地理事物 5、视觉变量具有（ ）、（ ）、（ ）等感受效果。6、地图上的注记可以区分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ） 7、注记在地图上的排列方式，主要有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 8、影响地图设计的视觉心理因素有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 9、视觉变量包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）五个方面。10、根据被处理数据的属性，量表法可分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四种。11、地图符号具有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）的特征。12、聚类感受体现在（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等方面。13、符号的主要分类是（ ）、（ ）、（ ）。14、地名具有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）五要素。15、在地图图廓内，图形是根据它所在的（ ）、（ ）、（ ）决定重力；而图形的（ ）、（ ）、（ ）决定方向。16、每一种彩色视觉都可依据（ ）、（ ）、（ ）三个特性进行度量。17、视觉对比包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。18、层次结构主要表现在（ ）、（ ）、 （ ）、（ ）等方面。19、在心理感受上，图形与背景的构成具有（ ）、 （ ）、（ ）、（ ）、（ ）的特征。三、选择题1、符号化是形成一张地图的 a、结果 b、过程 c、起始 2、地图记号同记号之间的关系称为 a、物质结构 b、深层结构 c、表层