《现代地图学》PPT课件.ppt

硕士生学位课程 现代地图学 王 琪 2009年8月,课程介绍课程代码：081603S06024课程类别：必修学分数：2总学时：40周学时：4授课对象：地图制图学与地理信息工程专业硕士研究生 期 间：2009年9月11月上课时间：星期三 14节上课教室：教三703 上机实习：星期三下午，第四周第六周，信202授课方式：讲座考试方式：写论文,课程介绍课程结构及内容：第一讲 现代地图科学进展 第二讲 地图的基础第三讲 地图符号第四讲 地图内容表达第五讲 地图的设计与编绘第六讲 电子地图第七讲 地图的分析与应用,有关参考资料 _ 袁堪省著.现代地图学教程.北京:科学出版社,2007_ 廖克著.现代地图学.北京:科学出版社,2003_ 马耀峰等.地图学原理.北京:科学出版社,2004 _ 蔡孟裔等.新编地图学教程.北京:高等教育出版社,2001 王琪等.地图学.中国地质大学校内教材,2008 祝国瑞等.地图学.武汉大学出版社,2004 AH罗宾逊等.地图学原理.第五版.北京：测绘出版社，1989 黄文骞.地图模式识别原理与方法.北京:测绘出版社,2000,硕士生学位课程“现代地图学”,第一讲 现代地图科学进展,主要内容：一.地图的历史及现代地图 二.20世纪地图科学的发展历程 三.地图学及其演变 四.现代地图学进展及未来地图学展望,一.地图的历史及现代地图,地图的历史,原始地图,最原始的地图，人们只是试图在树皮、沙地、陶片上，用石块、贝壳等利器，保存和传递对地理环境的印象。,最早的地图实物是古巴比伦地图，4500年,4000年前，中国左传上记载有夏代的 九鼎图。,古代地图,在2200多年前的战国时代，地图在行政管理和军事作战中已发挥重要作用。在孙子兵法和孙膑兵法中都附有数卷地图。,中国最早的古地图汉代古地图,成图于公元前168年以前。比例尺约为1：180 000，相当于汉代一寸折十里，地图幅面为纵96cm、横96cm。原图上本无名，因地图内容包含山川、道路、城镇等要素，故取名“地形图”。1973年12月发掘湖南长沙市东郊马王堆三号汉墓时出土。绢底彩绘，现藏于湖南省博物馆。,古代地图作品介绍,西晋地图学家裴秀禹贡地域图十八 元代朱思本的舆地图明代罗洪先的广舆图及茅元仪郑和航海图,清代的实测地图皇舆全览图,由清康熙帝主持，中西方测绘人员合作，历经十年测制的中国第一部实测全国地图，采用经纬差各一度的梯形经纬网格，详细地表示了地形、水系、居民地间相对集团及其汉字名称，并在边疆地区加注满文。该图具有较高的精度，公元1717年成图(康熙五十六年)，公元1719年制成铜版(康熙五十八年)，52.577cm 共41幅，比例尺 1:1 400 000，现藏于北京图书馆。,皇舆全览图（清内府一统舆地秘图局部，四排二号：山东半岛、辽东半岛）,新中国成立后，地图制图得到了迅速的发展。1950年组建军委测绘局（后改为总参测绘局）。1956年组建国家测绘局，领导全国的地图测绘和编绘工作。在完成覆盖全国的1：5万和1：10万地形图的基础上，1：5万地形图已更新三次，1：10万地形图已更新两次。完成了全国1：20万、1：25万、1：50万和1：100万地形图的编绘工作，并已建成了1：25万、1：50万和1：100万数字地图数据库。,近代地图,申报馆中国地图集（1934）53幅 36 200地名中国地势图（1958）单幅 中华人民共和国自然地图集（1965）222幅 36万字中华人民共和国自然地图集（1999）540幅 30万字 115中华人民共和国人口地图集（1986）142幅 36万字中华人民共和国农业地图集（1989）300幅 36万字中国城市地图集（1992）2册 幅 40万字 779页 450城市中国历史地图集（1992）8卷 300幅 40万字 70 000地名中华人民共和国国家经济地图集（1993）265幅 25万字中华人民共和国国家普通地图集（1996）248幅 50 000地名,国内近现代地图主要作品介绍,国家地图集系列,国际百万分之一世界地图800余幅世界地图集苏联，1954,1967(2th)283页 19万地名泰晤士世界地图集（The Times Atlas of the World）英国 1895 1985(7th)520页 21万地名新国际地图集（The New International Atlas）美国 1982 568页(地图320页)16万地名新牛津地图集（The New Oxford Atlas）英国 1975,1978(2th)202页(地图107页)世界国家地理图集（National Geographic Atlas of the World）美国 1963，300页(地图116页)12万7千地名,国外近现代地图主要作品,泰晤士世界地图集英国 1895 1985(7th Ed.),现代地图概念,一般认为是指在数字环境下制作的地图。,地图功能时代漂移的方面和重点（陈述彭）,具有特殊的数学法则可量测性使用地图语言直观性实施制图综合一览性,地图特性及其现代拓展,数学法则特性的现代拓展符号系统特性的现代拓展制图综合特性的现代拓展,由经典投影到新型投影；从球面到平面发展到从空间到平面；从地球投影发展到其他星球投影；由固定比例尺到不固定比例尺。,由手工制作修改难到机器生成图形符号库、色彩库、地名库调用易；由单一平面静态符号到多维动态符号；由视觉符号到听觉、触觉等多感觉符号。,地图内容由手工综合到半自动/自动综合；,地图内容的构成要素及其现代拓展,数学要素地学要素（内容要素）辅助要素,地形图,数学要素,地学要素（内容要素）,辅助要素,大地控制（控制点）缩小程度（比例尺）地图投影（经纬网、方里网）,图名图号图例图表文字说明,自然要素社会人文要素,地形图的组成要素,数学基础的拓展地学基础的拓展,大地控制网拓展到全球卫星定位系统控制网。地图比例尺由固定到不固定，由不变到可变。地图投影：由经典投影到新型投影，由地球投影到星球投影。,基础地理：特大比例尺的地图内容越来越详细，已拓展到无所不包的地步。地球科学：拓展到了地球系统科学下面其他许多相关学科与领域。与地学相关的科学：已拓展的学科领域有空间科学、资源环境学、生命科学等。,地图功能及其现代拓展,信息载负功能信息传输功能地图模拟功能地图认知功能,地图功能的扩展与制图对象的分析研究,现代地图定义,现代地图是按照严密的数学法则，用特定的符号系统，将地球或星球的空间事象，以二维或多维、静态或动态可视化形式，综合概括、模型模拟等手段缩小表示在一定载体上，科学地分析认知与交流传输事象的时空分布、数质量特征及相互关系等多方面信息的一种图形与图像。,现代地图分类,模拟地图（analogue map),是利用经过人工抽象和符号化了的图形及图像描述制图内容的地图。它是可视的地面图像的模拟，也可以说，凡非数字式的地图都是模拟地图。,实地图(real map),虚地图(virtual map),指绘画（或印刷）在实物上的地图和显示在屏幕上的可视化地图。,指存储于人脑或电脑中的地图。是可指导人的空间认知能力和行为或据以生成实地图的知识和数据形式的地图。,心像地图（mental map),指人通过多种感觉手段获取空间信息后，在头脑中形成的关于空间认知环境的抽象替代物。这种地图存储于人的大脑和心里。,静态地图(static map),指地图信息被固化了的地图。,动态地图(dynamic map),指地图内容可随时任意变化的地图，如动画地图，交互地图，多维地图等。,多媒体地图(multimedia map),网络地图(internet map),是用多媒体技术，集地图、影像、文字、声音、视频、音频等多种信息于一体，并具有地图符号化数据特征，能实现计算机屏幕快速显示，供人们阅读、查询检索与分析应用的多种媒体有序数据集合的地图。,是能在Internet 网上查询阅读、下载、制作、打印与储存、交流、传输的地图。,二.20世纪地图科学的发展历程1.航空摄影测量技术的发展(2030年代)测图技术 航空摄影像片成为了编绘和更新的资料 专题地图与综合制图的发展 产生影像地图,是以系列地图或综合地图集的形式，全面系统反映自然、人口、经济、社会及其相互联系。,2.航天技术的发展(70年代)提供大范围、连续的、多波段的影像 从编制专题地图到直接制作地形图 卫片成为了编绘和更新地图的信息源 编绘影像地图,东方明珠,3.GPS技术的发展 GPS成为大地测量的基本方法 GPS和摄影测量结合用于测图 对地图学 线性地物更新，实时导航系统 变形观测,GPS（global positioning system),简称全球定位系统，是一种能提供高精度、实时、全天候和全球三维坐标、三维速度和时间信息的导航、定位系统。它由空间星座部分、地面监控部分和用户接收部分组成。,什么是GPS?,4.计算机制图技术的发展 全数字式地图生产（90年代全部应用）电子地图(集)的出现 网络地图的出现,5.人工智能和虚拟技术的发展 制图专家技术 虚拟现实技术（VR技术）动画1动画2动画3,三.地图学及其演变,地图学（地图制图学）的定义,传统的地图学定义,主要研究地图制图的理论和工艺技术的科学。,传统地图学体系,现代地图学的定义,现代地图学是以地学信息传输与地学数据可视化为基础，以区域综合制图与地图制图综合为核心，以地图的科学认知与分析应用为目的，研究地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。,1.以制图为中心的传统的地图（制图）学,地图学的演变,个人技术对地图质量起决定作用 实践经验积累是获取知识的主要渠道 传统的师徒传授技艺起主导作用,传统的地图学的特点,2.现代地图学的形成,前苏联3040年代提出的一整套的制图综合理论、基于光化学的制图工艺、地图和地图集设计的方法 法国贝尔廷（J.Bertin)的图形变量理论 英国博德（Board)的地图模式理论 美国莫里斯(Morris)的形式语言学 捷克的科拉斯尼(Kolacny)的地图信息传输模型,起重要作用的事件,