地图与地图学.ppt

地图设计与编绘,Ying SongSchool of Resource&Environment Science Wuhan University,Wuhan,China Key Laboratory of Geographic Information System,Ministry of,Map Design and Compilation,教 学 目 的,了解现代地图学的基本体系，掌握地图设计与编绘的基本理论、地图的制作过程以及制图综合原理，能够进行简单地图的设计与制作。,Teaching Purpose,教材及参考书目,教 材：地图设计与编绘，祝国瑞 等编著。参考书目：地图投影 普通地图编制（上、下册）专题地图编制 地图整饰 地图设计,Teaching Material and Referrences,课 程 评 估,Homework1:8%Homework2:8%Homework3:6%Homework2:8%Final Exam:70%,Course Evaluation,地图设计与编绘课程结构,第一章 地图与地图学 第二章 地图符号、色彩及注记 第三章 地图内容的表示方法 第四章 制图综合的基本方法 第五章 居民地的制图综合 第六章 陆地水系的制图综合,第七章 地貌的制图综合 第八章 地图设计与制图工艺 第九章 地图集的编制,第一章 地图与地图学,第一节 地图的定义及其基本特性 第二节 地图的类型 第三节 地图的用途（自学）第四节 地图的历史（自学）第五节 地图的制作过程 第六节 地图的分幅与编号 第七节 地图学与地理信息工程学科 发展趋势,从现代地图学的观点出发，地图的定义：地图是根据一定的数学法则，将地球（或其它星球）上的自然和社会现象，通过制图综合所形成的信息，运用符号系统缩绘到平面上的图形，以传递它们的数量和质量，在时间上和空间上的分布和发展变化。,Ying Song School of Resource&Environment Science,Wuhan University,Wuhan,China,第一节 地图的定义及其基本特性,一、地图的定义：,1、可量测性 由严密的数学法则产生。2、直 观 性 由使用地图语言而产生。3、一 览 性 由科学的制图综合而产生。,二、地图的基本特性:,Ying Song School of Resource&Environment Science,Wuhan University,Wuhan,China,可量测性 由严密的数学法则产生。,直观性 由使用地图语言而产生。,Ying Song School of Resource&Environment Science,Wuhan University,Wuhan,China,一览性:由科学的制图综合而产生。,数字地图 存储于计算机可识别的介质上，具有确定的坐标和属性特征，按照特殊的数学法则构成的地理现象离散数据的有序组合。电子地图 电子地图是以地图数据库为基础，以数字形式存储的、并能在计算机屏幕上显示和可交互的地图。,三、两个概念:,第二节 地图的类型,本节主要内容：,一、地图的分类,二、几个基本概念,地图的种类众多，可以从以下几个方面对地图 进行分类：1、按地图表示的内容分类：普通地图和专题地图；2、按地图的比例尺分类：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 注：地图比例尺的大、中、小是相对的。,一、地图的分类,按地图的比例尺分类,1:25万,1:5万,1:250万,3、按地图的用途分类：军用地图 民用地图 4、按地图表示的形式分类：纸质地图 丝绸地图 电子地图 多媒体地图,5、按行政区域分类：按自然区划：珠江三角洲地图/黄河口地图/按行政区划：中华人民共和国地图/湖北省地图/北京市地图/按经济区划:6、按使用方式分类：挂图 桌面用图,概念：普通地图是以相对平衡的详细程度表示地球表面各种自然现象和人文现象中最基本的要素（如水系、地貌、居民地、交通网、境界、土质植被及其它人文标志）的地图。分类：按详细程度可分为:地形图：按照国家统一规范测制或编制的详细表达普通 地理要素的地图。地形一览图：又叫地形地理图，详细程度介于地形图和一 览图之间，属中比例尺普通地图。一览图：反映较大区域中地理事物的基本轮廓及其分布规 律的普通地图。,二、几个基本概念,地形图 详细表示基本地理要素的普通地图,一览图 概略表示基本地理要素的普通地图,国家基本比例尺地图：我国把1：5千、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万、1：100万等八种比例尺的普通地图称为国家基本比例尺地图。,概念：专题地图是突出反映一种或几种主题要素的地图。其中主题要素详细表示，地理基础要素概略表示。分类：专题地图按内容可分为：a.自然地图：水文图、气候图、土壤图、b.人文地图：人口图、政区图、c.综合性地图：包括自然和人文要素的地图。,概念：按照统一的设计要求，反映同一地区多种要素或 不同时相的一组地图的集合。概念：按照统一的设计要求编制的一组地图，装订成 册，称为地图集。分类：按制图区域范围分：世界地图集、国家地图集、城市地图集。按内容分：a.普通地图集；b.专题地图集；c.综合性地图集。,第三节 地图的用途（自学）,第四节 地图的历史（自学）,第五节 地图的制作过程,本节主要内容：,一、地图的制作途径,二、计算机地图制图的基本过程,1、野外实测成图：利用野外测量的方法制作地图。2、航测内业成图：利用摄影测量方法制作地图。3、计算机编绘成图：利用各种资料编制地图。,一、地图的制作途径,二、计算机地图制图的基本过程,一、地图的分幅,第六节 地图的分幅与编号,二、地图的编号方法,三、基本比例尺地图的分幅与编号,本节主要内容：,一、地图的分幅,（一）、地图分幅的目的：当一个制图区域的内容不能在有限的纸张上完整地表达时，就需要进行地图分幅。有两种情况：a.受印刷纸张规模的限制（如挂图等）b.人为设计（如地图集、地图册等）标准纸张的全开大小为：787mm1092mm 其它开本概念：对开、四开、八开、16开、32开、,地图的分幅方式有两种：1.矩形分幅：a.拼接的矩形分幅：相邻图幅有共同的图廓线（可完整地观看整个制图区域）。b.不拼接的矩形分幅：相邻图幅 之间有一定的重叠带（要求各个 子区域的完整）。2.经纬线分幅：图廓由经纬线构成。,拼接的矩形分幅,不拼接的矩形分幅,（二）、分幅方式：,(三)、两种分幅方式的优缺点：,1、矩形分幅 优点：a.图廓为直线，便于拼接；b.分幅线位置的选择有较大自由度，可灵活 避开重要地物；c.各图幅面积相对平衡，可充分利用纸张。缺点：a.每幅图的地理位置（图廓坐标）不易确定;b.制图区域只能一次投影，变形可能较大。注：挂图、图集中的许多图幅以及我国大于1：2000的地形图一般采用矩形分幅。,优点：a.每幅图的地理位置（图廓坐标）非常明确；b.可分开多次投影，保持较小变形。缺点：a.分幅线位置的选择无法避开重要地物；b.图廓多为曲线，不便于拼接使用；c.高纬度地区图幅面积缩小，不易充分利用纸张。注：我国基本比例尺系列地图、部分普通地理图、专题图采用经纬线分幅。,2、经纬线分幅,二、地图的编号方法,（一）、常见的编号方式：1、自然序数编号法 矩形分幅地图多用此方法。2、行列式编号法 如：国际百万分之一地图：J49 L50 3、行列自然序数编号法 我国基本比例尺系列地图采用此方法，如：J50B001002,1,2,3,4,5,6,7,8,9,自然序数编号法,北半球1：100万地图的分幅与编号,例：J50,行号 由赤道往北极方向，每4分幅，共22行：A，B，V.6076:双幅合并，经差12纬差4；76 88:四合一，经差24纬差4；88以上，单独一幅。列号 从180经线算起，自西向东每6分幅，将全球分为60列：1，2，60。,（二）、国际百万分之一地图的分幅与编号：,标准编号：N行号列号 例：NJ50 J50,标准分幅：经差 6纬差4,三、基本比例尺地图的分幅与编号,新旧两套编号系统：1991年以前的分幅编号系统 1991年以后新的分幅编号系统（一）新分幅编号系统：1.我国基本比例尺地图分幅均以国际1：100万地图为基础，逐次加密划分而成。2.图号由五个元素10位码组成：1：100万行号 比例尺代码 图幅列号 1：100万列号 图幅行号 例：J50B001001,11400,11700,12000,3600,3800,4000,001,002,001,002,J50,1幅1：100万,22幅 1：50万（32）,J50B001001J50B001002J50B002001J50B002002,1:50万图号：,3.比例尺代码：1：50万 1：25万 1：10万 1：5万 1：2.5万 1：1万 1：5千 B C D E F G H4.分幅结构：1：50万分幅结构：,11400,11700,12000,3600,3800,4000,001,004,001,003,J50,1幅1：100万,44幅 1：25万（1301）,J50C001001J50C001002J50C001003J50C001004J50C003002,1:25万图号：,002,003,002,004,1：25万分幅结构,1幅1：100万,22幅 1：50万 3 244幅 1：25万 130 11212幅 1：10万 30 202424幅 1：5万 15 104848幅 1：2.5万 7 30 59696幅 1：1万 3 45 2 30192192幅 1：5千 1 52.5 1 15,分幅结构：,（二）旧分幅编号系统：,1：10万地形图图号：J-50-144,1：5万地形图图号：J-50-144B,1：100万：J-501：50万：J-50-A A、D1：25万：J-50-1 1、161：10万：J-50-144 1、1441：5万：J-50-144-A A、D1：2.5万：J-50-144-A-1 1、41：1万：J-50-144-（1）（1）、（64）1：5千：J-50-144-(1)-a a、b、c、d,（三）图号计算,已知某点的经纬度，求该点在不同比例尺的图幅编号。,图号计算的方法有：,图解法,计算法,求解目标：,计算法,1、计算1：100万图幅编号公式：,分数值取整数 1:100万行号编码 1:100万列号编码,点的纬度点的经度,2、计算某点在其它比例尺地形图的编号：,（）商取余数 分数值取整数 所求比例尺自身的行号 所求比例尺自身的列号,所求比例尺纬差所求比例尺经差,例：已知某点的经度为东经1162130，纬度为北纬3729，计算该点所在的1：50万地形图编号。,首先，计算该点所在的1：100万图幅编号：,所求点的1：100万地图编号为：J50,计算该点所在的1：50万图幅编号：,所求点的1：50万地形图编号为：J50B002001,图解法,以前面的例题为例：,3600,3800,4000,所求点为：东经1162130，北纬3729,11400,11700,12000,001,002,001,002,所求点的1：50万地形图编号为：J50B002001,第七节 地图学范畴及其发展趋势,本节主要内容：,一、地图学的发展,二、现代地图学体系,三、地图学与地理信息工程 学科发展趋势,地图学的发展经历了两个阶段：传统地图学和现代地图学。传统地图学 研究地图制作的理论和工艺，又 称为“地图制图学”。现代地图学 研究地理信息的表达、处理和传 输的理论与方法，以地理信息可 视化为核心，探讨地图的制作技 术和使用方法。,一、地图学的发展,理论地图学：研究现代地图学的理论问题地图制图学：研究地图编制的方法和技术应用地图学：研究地图的分析与应用,二、现代地图学体系：,理论地图学包括：,地图信息理论 研究地理信息的表达、变换、传递、存储 和利用的理论问题。地图传输理论 研究地图信息传输过程和方法的理论。地图模型理论 用模型的方法研究客观世界，建立描述各 要素分布特征、联系规律及发展演化进程 的数学模型，这是计算机制图和地理信息 系统的基础。地图认知理论 研究地图设计制作的思维过程，并用信息 加工机制描述、认识地图信息加工处理的 本质。,地图可视化理论 研究地图信息的符号化、图形化、形象化 及直观性的处理、表达、传递及解译的理 论。地图符号论 研究作为地图语言的地图符号系统及其视 觉特征的理论，探讨地图符号和图形的构 图规律、地图符号及其系统结构。地图感受论 研究视觉阅读地图的感受过程、视觉变量 及视觉感受等方面的理论。制图综合理论 研究地图编制过程中对地图内容进行选取 和概括的理论与方法。,地图制图学包括：,普通地图制图学 研究普通地图的内容和表示方法、地图 符号设计、编图技术方法、各要素的制 图综合、地图编辑和设计等。专题地图制图学 研究专题地图的内容和表示方法、制图 工艺、编辑设计等问题。遥感制图学 研究以遥感数据为数据源制作地图或修 正地图的学科。计算机制图学 以计算机为工具，研究地图制图方法的 学科。地图制印学 研究大量复制地图的学科。,应用地图学包括：,地图分析 研究地图分析的方法和可能的用途，包括根据 地图获得数量特征，研究结构和差异，揭示联 系和从属性，分析动态，预测预报和质量评价。地图解释和应用 根据使用地图的目的选择合适的方法，对分析结果加以应用，如城市规划、地籍 管理、道路设计和施工、地质调查等。,1、地理空间数据同化问题越来越受到关注并将 成为研究的热点2、由地理信息源获取向地理信息深加工漂移3、地理信息服务的网络/网格化将成为主流模式,三、地图学与地理信息工程学科发展趋势,Ying Song School of Resource&Environment Science,Wuhan University,Wuhan,China,4、空间数据综合的智能化研究将从根本上实现 地图生产的自动化5、地理信息系统（GIS）与虚拟地理环境（VGE）的集成与一体化既是必要的也是可行的6、以多模式时空综合认知模型为核心的地图制图与地理信息工程学科理论体系将进一步完善,本章小结,地图的定义及其基本特性；概念:数字地图、电子地图。地图的分类；概念:普通地图、地形图、一览图、国家基本比例尺地图、专题地图、系列地图、地图集。地图的制作途径；计算机地图制图的基本过程。地图的分幅；地图的编号方法；基本比例尺地图的分幅与编号。地图学的发展；现代地图学体系；地图学与地理信息工程学科发展趋势。,