地图学-河南理工2011

地图的基本特性：1. 特定的数学法则——地图必须遵循一定的数学

法2 .运用地图语言——地图具有完整的符号系统3 .地图概括（制图综合）——地图必须经过科学概括4 . 地理信息载体 ——地图是地理信息的载体。

特定的数学法则：（1）地图投影（2）地图比例尺（3）地图定向 地图投影: 用数学解析的方法，找出地面点经纬度（ λ, ψ ），同

平面直角坐标（x,y）之间的关系。

运用地图语言：（1）地图符号及符号系统；（2）地图注记；（3）地图

色彩。

地图的定义：根据一定的数学法则，使用地图语言，通过地图综合； 将地球（或其它行星）上的地理信息——自然和人文现象； 缩小反映在一定载体（平面）上，反映各种现象的数量与质量特征、

联系与组合特征，以及在时间上、空间上的分布规律和发展变化。 地图的基本内容：数学要素，地理要素（内容要素）辅助要素

地图的功能：（一）模拟功能与模型功能；（二）信息载负与存储功（三）

信息的传输与交流功能；（四）认知与感受功能。

普通地图

定义：是以相对均衡的详细程度表示制图区域内各种自然和人文

（社会经济）现象的地图。 基本内容：

六大地理要素：水系、地貌、土质植被、居民地、交通网、境界线；一些常用的社会经济要素：测量控制点、独立地物等要素。 作用：（1）最常见的一种地图，为社会各部门所用，用于研究地域基本情况；（2）是制作专题地图的地理底图。

地形图：指在平面图上既表示制图区域地物的平面位置；又用特定符

号表示其地貌形态的地图。 地形图的基本特点：

①是按国家统一编图、规范编制:具有统一的大地控制基础、有统一

采用的地图投影和分幅编号系统；

②比例尺一般较大:≥ 1：I00万，且常构成系列：

我国把1：I00万、1：50万、1：25万、1：I0万、1：5万、1：2.5

万、1：I万、

1：5千这8种比例尺地图规定为国家基本比例尺系列地形图； ③多为实测的或据实测地图编绘而成的；

④详细而精确:在生产过程中严格按测图、编图规范和图式进行作业，

便于在图上量测和野外实地使用；

⑤为国家各项建设的规划设计与施工、军事和科学的参考用图，亦是制作其它地图的基本资料。

地理图

定义：以高度概括的形式反映制图区域内最主要的地理要素和最重

要持征的普通地图。

专题地图定义：以普通地图为地理基础，突出而详细地表示制图区域内某一种或几种主题要素或现象（自然或人文现象）及它们之间相互关系的地图。

专题地图的特点：①专题地图的内容由两部分构成： 地理基础要素：视主题有选择地表示；

专题内容要素（为地图的主题）：予以详尽表示（所涉及的专业

广泛，不统一）

一般按地学标准分两大类：

自然地图（地质图、地貌图、气候图、植被图等） 人文地图（人口图、经济图、历史图等）。 电子地图的定义：存在广义和狭义两种概念：

广义上：电子地图与数字地图是同一概念，电子地图是数字地图俗称，

实质均指在计算机环境中制作与使用的地图。

狭义上：认为电子地图即屏幕地图，是供计算机环境中使用的和新型

的地图产品，强调地图信息的视觉感受特征。

数字地图概念:以数字形式记录和存储（地图信息）的地图。 即将地图（或影像图）上的所有内容经数字化转化成一组地理空间数

据的集合--包括空间信息（X,Y坐标值）和属性特征值（Z）; 存储在磁性介质中（磁带或光盘），形成由数值组成的空间模型；

可同计算机连接，随时进行分析处理和应用，在形式上非地图； 它可在某一种视频媒体上再现为可视化的地图。

电子地图的特征 ：（1）交互性：（2）无缝性：（3）动态载负量调整：

4）多维性：5）信息丰富：（6）快速传输和共享：（7）计算、统计和分析功能

地图学定义如下：地图学：是用特殊的图形--形象符号模型来表示和

研究自然与社会现象空间分布、组合和相互联系及其在时间中变化的科学。地图学：是研究空间信息图形表达、存贮和传递的科学。地图学：是根据有关科学所获得的资料（实地测量、航空摄影测量、遥感图像、统计资料等）进行有关地图和图形生产时，所进行的科学、技术和艺术全部工作的总称。地图学：是以地图信息传输为中心，研究地图的理论、制作技术和使用方法的科学。现代地图学的概念应定义为：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概括为核心；认为，首先要科学生成和编制出地图的图形数据来，然后才有地图数据的可视化。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。 地图学的学科体系：

④适用范围：一般适于编制具有圆形轮廓的地区的地图。如极地和半

球的地图。

（2）正轴（切、割）圆锥投影

①经纬线特征：纬线：为同心园弧；经线：为交于圆心的辐射直线； 经线间夹角δ与相应实地经差Δλ成正比，但小于实地经差； 经纬线直交：经纬线长度比即最大、最小长度比；

②变形特征：切线或割线上:无变化，离切线或割线越远，变形越大； 割线外侧，变形为正，割线内侧，变形为负。③投影变形性质： 有等角、等积和等距投影。④适用范围：一般适用于编制中纬度地带

沿纬线展布的地图。我国的地图多用此投影。 （3）正轴（切、割）圆柱投影

①经纬线特征：经线:呈等间距平行直线；纬线:为垂直于经线的另一

组非等间距的平行直线；

②变形特征：切线或割线上:无变化，离切或割线越远，变形越大， 割线外侧，变形为正，内侧，变形为负。 ③变形性质：有等角、等积和等距投影。

④适用范围：适用于编制赤道附近地区的地图和世界地图。 三北方向线：① 真北方向（真子午线）:通过地面或图上任意一点，

指向地球北极的方向。其方向线称真北方向线或真子午线。 ②磁北方向（磁子午线）：实地上，某点P罗盘磁北针（水平静止时）

所指的方向。与真北方向不一致，二者的夹角称磁偏角。磁偏角各点相等的连线称磁子午线。

③坐标北方向（坐标纵线）：地图上方里网的纵线称坐标纵线。 （平行于高斯-克吕格投影带的中央经线）。 坐标北方向：纵坐标值递增的方向为坐标北方向。

表示：三北方向图上：反箭头符号。多数情况坐标北和真北方向不一

致。

偏角（三北方向角）：①子午线收敛角（坐标纵线偏角）

指过某点的坐标纵线相对真子午线的夹角（γ）。以真子午线为准，

坐标纵线东偏者为正，西偏为负。②磁偏角：指过某点的磁子午线相对真子午线的夹角（δ）。 以真子午线为准，磁子午线东偏者为正，西偏为负。③磁坐偏角：指过某点的磁子午线相对坐标纵线的夹角（α）。以坐标纵线为准，磁子午线东偏者为正，西偏为负。

密位：即将圆周划分6000个等份， 每等份所对应的圆心角为1密位。 密位与角度的换算关系： 1密位=360*60‘/6000=3.6‘=3‘３6” 1o=6000/360=16.7密位； 1＇=6000/360*60=0.28密位 表示：（地图上）将密位的个位和十位为一组，百和千位为一组， 中间用一短线连接，用圆括号注在相应的偏角值下方或后部。

第四章

墨卡托投影（重点）

特点：经线：为一组等间距的竖直平行直线；经线间距在赤道处无变

形，远离赤道，经线间距逐渐增大；

纬线：为一组非等间距的垂直于经线的平行直线； 为保持等角条件

（ω=0，m＝n）远离赤道，纬线间距逐渐作同程度的放大。 长度变形：在赤道处为0（n0=1）远离赤道，长度、面积变形增大； ①等角航线：在地球表面：指与经线等角度相交的曲线。是以极点为

渐近点的螺旋曲线。在墨卡托投影图上：为两点间连成的直线。 ②大圆航线：在地球面上：指通过两点及球心的平面与球面相交的大

圆弧线。在球心正轴方位投影图中：为两点间的连线。大圆航线是两点间最短距离

墨卡托投影应用：①用于各国编制世界航海图；②用于世界时区图和

卫星轨迹图；③用于编制印度尼西亚和非洲等赤道附近国家和地区的地图

地形图投影：大中比例尺地形图——高斯—克吕格投影（重点）；小

中比例尺地形图——等角割圆柱投影

确定高斯投影的三个条件：中央经线和赤道投影后：为互相垂直的直

线，且为投影的对称轴。中央经线投影后保持长度不变：即m0＝1。各处经、纬线均正交：投影具有等角性质： 高斯投影经纬网特点及变形分析：

①经线：中央经线：为直线，是东西对称轴，无长度变形，即m0＝1； 其余经线：为对称凹向中央经线的曲线，均有长度变形，长度比大于

l，变长。

②纬线：赤道：为垂直于中央经线的直线，是南北对称轴；其他纬线：

为对称凸向赤道的曲线；

③变形性质：经、纬线均正交，投影具有等角性质：即各点m=n，ω

=0；除中央经线外，其余经线和全部纬线投影后均有（长度和面积）变形； 面积比：是长度比的平方，即P＝m.n＝m2 同一纬线上：离中央经线越远，变形越大，最大值位于投影带边缘； 同一经线上：纬度越低，变形越大；

最大变形（长度和面积）：在投影带的赤道两端。 (1)6o分带

起点：从零子午线起，由西向东，每6o为一带，全球共分60个带； 带号：用阿拉伯数字l、2、??60标记。东经0-6o为第1投影带， 6

o-12o为第2?-?-次类推。西经0-6o即为东经354o-360o，为第60带。

带号n和中央经线度数L0的关系：（东经计算法）n＝[L/6o]（商取整）十l （L为现象点的经度）; L0＝ (6o. n)一3 o

我国的带号：领土位于东经72o至136o之间，含11个投影带，13至23

带。 2)3o分带

起点：从1o30’’起，由西向东，每3o为一带，全球共分120个带； 带号：用阿拉伯数字l、2、??120标记。即东经1o30’’ - 4o30’’

为第1投影带， ??.依次类推。

带号n和中央经线度数L0的关系：（东经计算法）

n＝[(L- 1o30’’) /3o]（商取整）十l （L为现象点的经度）； L0

＝ 3o. n

为避免计算中负值易造成的差错，规定：纵坐标轴：向西平移500km，

以超过半个投影带的最大宽度；结果：全部y值均为正值；此时， 中央经线的y值：不是0而是500km； 中央经线以西的y值： 大于

500km；中央经线以东y值： 小于500km。

第五章

（三）地图的分幅的类型:1、矩形分幅2、经纬线（梯形）分幅 （2）矩形分幅的优、缺点：

优点：①建立制图网②便于拼接应用③便于印刷、保管和使用④易保

持重要地物的完整性例：地图集、工程建设地图和专题地图等多用矩形分幅。

缺点：整个区域只能一次投影制成,变形较大。（2）经纬线分幅的优、

缺点

经纬线（梯形）分幅:

优点①地理位置明确： 每个图幅有明确的地理位置概念； 适于大区

域范围的地图分幅（全球、大洲、全世界）;②系统性强：各比例尺图幅之间所含经纬差范围具有一定的倍数关系；③幅图可以同时测、同时绘，不会出现重漏。

缺点①不便于图幅的拼接②图幅大小不一 因纬度升高：相同经纬差

所限定的面积不断缩小。③不易保持重要地物的完整性

第六章

地图符号:指表示地图信息各要素（空间位置、数量和质量特征）的

图解语言。 主要由形状、尺寸和颜色等基本因素所组成（狭义）。 实质: 具有约定俗成性；符号化是形成一张地图的结果。

地图符号的分类：

1．按符号的观察角度分类：（1）正形符号（2）侧视符号（3）象征

符号

2、按符号图形的构图特征分类：（1）几何图形符号（2）象形符号（3）

文字符号

3、按符号与地图比例尺的关系分类 ：（1）依比例符号：能保持地物

平面轮廓形状。又称真形符号或轮廓符号 （2）不依比例符号：指不能保持地物平面轮廓形状的符号。 又称点状符号、独立符号或记号性符号。 （3）半依比例符号：如只保持地物长度依比例，但宽度不依比例线状符号；

4、按符号的定位情况分类 ：（1）定位符号（2）非定位符号 5．按空间分布特征分类 ：点状符号：表达空间上具有几何意义的点。 代表点状或过小面状可视为点的事象符号。具定位特征，为不依比

例符号。如三角点、工矿企业、统计图等。

线状符号：表达空间上具有几何意义的线。沿某方向延伸线状或带状现象的符号。具定位特征，为半依比例符号。如河流、道路、境界线等，具有相对长度和路线。

面状符号：表达空间上具有几何意义的面，代表占有较大范围、 具连续两维分布的现象的符号。具定位特征，为依比例符号。 如水域、民族分布、气候类型等。

体积符号：表达空间上具有几何意义的体，或具有体积量度特征的事

物或概念。在图上既表示地形点的平面位置、

又包含地形点的高程。具定位特征，与比例尺相关。如用等高线表

示地势；用等值线表示人口密度；

地图符号的定向 ：1.依纬线定向 2.依真方向定向 3.依光照定向 4.

依风向定向

地图符号的特征：1.综合抽象性2.系统性3.约定性4.传递性 地图符号的定位：面状符号：地物的轮廓线或线状符号的每个转折处

都与实际位置和方向一致或基本一致。线状符号：成轴对称的线状符号:以其中心线作定位线。如铁路、公路、岸垄、渠等。非轴对称的线状符号:以其底线或边缘线作定位线。如城墙、土城墙、陡岸、陡崖等。 点状符号：(1)带点符号： 以其点作定位点 (2)几何图形符号：以其几何中心作定位点 (3)宽底符号：以其底边中心点定位点 (4)底部成直角符号：以其直角顶点作定位点 (5)组合图形符号 ：以主体部分中心作定位点 (6)其它图案符号 ：以其中心作定位点

地图符号的量表：用心理学惯用的量度方法，来描述或表示空间的数

量或质量特征。即对空间数据进行处理--量表法。 一、定名量表二、顺序量表三、间距量表四、比率量表

四种量表的排列是有序的：关系为（不可逆）：比率量表 间距量表

顺序量表 定名量表

地图注记的作用：用以显示地物或现象的空间位置和大小。用来辅助

地图符号，说明各要素的名称、种类、性质和数量等。标志各种制图对象2.指示制图对象的属性3.说明地图符号的含义

地图注记的类型：1.名称注记-标志制图对象2.属性注记（质量或数

量注记）-指示制图对象属性3.说明注记-说明地图符号的含义 地图注记的要素1.字体 2.字色 3.字号（字大）4.字隔5.字向6.字列

7.字位

地图注记的配置方法：1.点状要素或不依比例符号的小物体 多用水平字列;位于河流或境界线一侧的点状地物的名称:配在同侧2.

线状要素和深长的地物多用雁形字列或屈曲字列;3.面状要素或占面积很大的现象注记配在相应的面积内;沿该轮廓的主轴配置：呈雁形字列或屈曲字列。

第七章

地图综合（generalization）(地图概括)：是根据地图的用途、比例

尺和制图区域等地理特点、采取一些方法和手段、以概括的、抽象的形式,把制图对象（空间信息）中最主要的、最本质的信息提取出来，把次要的、非本质的信息舍去形成新的空间概念或知识的过程。

地图内容的取舍：指从大量的事物（现象或信息）中，选取和强调主要的事物和本质的特征； 舍去和弱化次要的事物和非本质的特征。 制图对象的概括（化简）： 指对客观事物的形状、数量和质量特征进行化简。形状化简：是去掉轮廓形状碎部，保留或夸大重要特征； 数量和质量特征的化简：就是减少分类、分级的概念。 地图综合的类型（1）比例综合；（2）目的综合（3）感受综合 影响地图综合的主要因素：一、地图用途的影响：二、地图比例尺的

影响：（1.影响地图综合的程度2.影响地图综合的方向3.影响制图对象的表示方法）三、制图区域地理特征的影响 四、数据形式和质量的影响 五、地图符号（图解限制）的影响：：符号的形状、大小和颜色三要素直接影响地图的负载量，并制约着综合的程度。

地图综合的基本方法：一、地图内容的取舍：（分为类别取舍和级别

取舍两种情况，（对取舍的含义与理解）)二、制图对象的概括（化简）三、地物的位移

选取主要方法（1）资格法 （2）定额法 （3）根式定律法 （开方根

规律法）：(NB /NA = √MA / MB；NB （Nx）一一新编地图应选取的地物数；NA（Nz）一一原始图（资料图）上的地物数；MB 、 MA一一分别为新编地图和原始图比例尺分母。)（4） 等比数列法 NB = NA 2√(MA / MB )X

X=0 零级选取 NB=NA 即重要选取，或等资料密度； X=1 第一级选取 NB=NA.√(MA/MB) 一般选取（基本公式）； X=2 第二级选取 NB=NA.√(MA/MB)2一般选取（地物减少）； X=3 第三级选取 NB=NA.√(MA/MB)3一般选取（地物减少） X=4 第四级选取 NB=NA.√(MA/MB)4 次要选取（地物减少多） 等地图密度减少（边长缩一半，面积缩4倍）

NB = NA 2 C 2 D√MA / MB C：为符号尺寸改正系数;D：为地物重要性改正系数 地物形状概括（化简 ）：基本方法：

①删除；就是去掉那些因地图比例尺缩小，无法清楚地表示的某些地

物碎部。如河流、等高线、居民地外部轮廓线等的小弯曲。 ②夸大；将本应按比例应删除的碎部（小弯曲）反而夸大表示，以显

示和强调事物平面图形的特征。

③合并；是将邻近的、间隔小到难以区分的同类事物的细部加以合并，

简化图形的内部结构，以突出事物总体特征。 ④分割。对不太重要面状图形拆分。

地物的位移 ：在地图上将地物的位置离开原处向附近作适当移动； 使各要素都能得到清晰表示的一种地图综合。

位移的条件：(1)毗邻地物之间没有必要的最小间隔,但又必须放大地

物本身的轮廓。(2)加粗线条，加宽符号时。(3)在不破坏毗邻地物图形的情况下必须放大地物本身的轮廓。(4)由于毗邻地物的移位不允许改变彼此的相对位置。

基本原则： 尽量保持自然地理要素和重要的地物位置正确；移动人文地理要素和其它次要地物的位置。例如：

当河流、铁路、公路等线状地物距离很近，应保持河流位置不动，动

铁路和公路；若仅铁路与公路挨在一起，则保持铁路位置不动，移动公路。城市中,河流、铁路与居民地街区矛盾时: 河流、铁路位置不动，移动或缩小居民地街区或河流不动，移动铁路和街区。

第八章

普通地图的定义及基本内容

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