文档介绍：地形绘图与CAD
第一章绪论
§1 地图的一般概念
以图形作为人类传输地理信息的工具,已经存在几千年,经历了几千年来社会的发展。从远古时代,我们的祖先就一直寻找描述和分析地球表面空间事物的工具,从交通运输、农田水利、市政建设管理、疆土区域的划分以及行军打仗,都离不开空间信息。长期以来最普通的工具就是地图。人类以地图作为认识客观世界、传递时空信息的方式之一,不但没有被其他形式所代替,却随着科学技术的进步,使地图的制作精度不断提高,表现形式更加多样、应用功能不断扩大、制图理论日趋成熟。地图成为生产建设、科学试验、日常生活不可或缺的工具。
1. 基本特性
⑴地图有一定的数学法则
比例尺、地图投影、各种坐标系统就构成了地图的数学法则。地球表面是一个不规则的球面,它不能直接展成平面,所以必须采用一定的数学法则,将地球上的经纬线转移到平面上,并按比例缩小绘到平面上。
⑵地图使用专门符号
把制图对象的地理位置及范围,质量和数量特征,时-空分布规律与相互关系,用十分概括与抽象的符号加以表示。作为对客观事物的抽象表示----符号,不仅可以是图形,还可以广义的理解为文字注记和数字形式。
⑶地图必须经过制图综合
地图上所表示的是在大量的地理信息中,根据应用需要选取最主要的信息加以处理,并经过人类的思维与加工即制图综合形成地图。这种经过分类、简化、夸张和符号化,从地理信息形成地图信息的过程就是地图概括。它反映了人们对所选取地理信息内在的、本质的特征及联系的认识。
⑷地图是地理信息的载体
地图容纳和储存了数量巨大的信息,而作为信息的载体,可以是传统概念上的纸质地图、实体模型、可以是各种可视化屏幕影像、声像地图,也可以是触觉地图。
2. 地图的定义
地图是遵循一定的数学法则,将地理信息通过科学的概括综合,运用符号系统表示在一定的载体上的图形,以传递它们的数量、质量在时间和空间上的分布规律和发展变化。
(1)认识功能
作为表达空间现象一种主要的图形形式,它的认知功能表现在许多方面:①可以组成整体、全局的概念,也就是确立地理信息明确的空间位置。例如我国的各民族的区域分布十分分散,依靠语言或文字描述,无法构成整体分布状况的概念,而通过绘制“中国民族区域分布图”则能圆满地解决问题。②获得物体所具有的定性及定量特征。提供空间分布物体和现象的尺寸、维数、范围等概念,形成正确的对比概念、图形感受及制图对象空间立体分布和时间过程变化。③建立地物与地物或现象与现象间的空间关系。④易于建立正确的空间图像。只有地图才能帮助人们迅速建立正确的空间图形。地图是人类认识自己赖以生存环境的最主要的,并且永远不可代替的工具。
模拟功能
模型与它表示的对象具有相似性,模型可以有物质模型与概念模型之分。
物质模型是比较容易理解的,因为地图特别是表示各种基本地理要素的普通地图,可以直观地感受到是制图区域的一种实体模型。
概念模型是对实体的一种概括与抽象,它又可分为形象模型与符号模型。形象模型是运用思维能力对客观存在进行的简化与概括;符号模型是运用符号和图形对客观存在进行简化和抽象的过程。地图兼具这两方面的特点,被视为是一种形象-符号模型。
作为一种时空模型,地图在科学预测中发挥重要作用,如气象预报、灾害性要素的变迁及过程预测。
信息的载负和传递功能
地图能容纳和贮存的信息量是十分巨大的,是空间信息的理想载体,地图信息由直接信息和间接信息两部分组成:
直接信息是地图上表示的地理信息,如道路、河流网、居民点等用图形符号直接表示;间接信息是经过分析解译而获得有关现象或物体规律的信息。
政治活动、文化教育、日常生活
地图具有鲜明的政治性及法律效力。地图是进行思想政治教育的有力工具。在教学活动中,特别是地理教学中地图更是绝不可忽视的重要教学手段。在日常生活中,也都离不开地图,需要运用一定的地图知识。
4. 地图的应用
(1)经济建设
自然资源调查和开发需要精度高、现势性强的地图作为必要的工具。工矿、交通、水利等基本建设,从选址、选线、勘测设计到工程施工,都离不开地图。城市规划、居民地布局、地籍管理等需要以比例尺较大的平面地图作为基础图件。农业方面的应用十分广泛,荒地开垦、沙漠治理、旱地灌溉、水土保持、防洪排涝、盐碱地改良、大规模的改造自然工程都离不开地图。
(2)科学研究
进行科学研究时,一方面需要选用各种适宜的比例尺的地图作为地理底图,通过野外工作及室内地图分析,研究各种要素的分布规律、动态变化及相互联系,得到重要的研究结论,综合评价或作出预测预报。另一方面又把地图作为一种重要及独立的成果表达形式。
(3)国防建设
地图对军事活动的作用是不言而喻的,从各兵种、军种的首脑机关决策战略方针,