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导论
地图的定义:地图是依据特定的数学法则,通过科学的概括,并运用符号系统将地理信息表示在一定载体上的图形,以传递客观现象的数量、质量特征在空间和时间上的分布规律和发展变化。
地图的基本特征:
地理信息的载体——多样性
数学法则的结构——(地图投影,坐标系统,比例尺)
有目的的图形概括——(地理信息形成地图信息的过程,图形的形状变化和尺寸变化)
符号系统的运用——(地理信息的图形借助地图符号,地图是符号的模型)
地图的功能与分类
地图的功能:
(1).地图信息的载负功能地图信息分为直接(从图中直接反映)和间接信息(分析)组成,
(2).地图的传递功能将制图者和用图者联系起来,统一在地图信息的传递过程中
(3).地图的模拟功能所需表示的对象,在众多特征中抽取内在的,本质的联系,进行实物的模拟
(4).地图的认知功能用图者根据自己的知识和经验,对图形进行联想和推演和各种分析
地图的类型
按尺度划分:
大比例尺地图:大于比例尺1:10万的地图
中比例尺地图:比例尺1:10万~1:100万
小比例尺地图:比例尺小于1:100万
按区域划分(了解)
星球图、地球图
世界图、半球图、大洲图、大洋图
国家图、行政区图
局部区域图
按照地图的图型划分
普通地图(自然地理和社会经济一般特征的,不偏重哪一个要素,分为地形图和地理图)
专题地图(各自学科体系进行层次细分,构成地图的主要内容)
(4)按地图的维数划分
平面地图和立体地图
(5)按其他指标分类
按用途
按语言种类
按历史年代
按出版和使用方式
地图学
:地图学是以地理信息可视化为核心,探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。
(了解)
地图学的相关学科
地图的数学基础
地球体与大地坐标系
大地坐标系:大地坐标系是指描述地球表面空间位置的数学参照系。
大地水准面:一个与静止的平均海水面相重合,并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面
参考椭球:与某个区域的大地水准面最佳拟合的地球椭球
坐标系分类:天文坐标系、大地坐标系
1954北京坐标系
1980国家大地坐标系
2000国家大地坐标系
我国的大地坐标系
我国的高程系统:1956黄海高程系、1985国家高程基准
地图投影
地图投影的概念:依据一定的数学法则,将不可展的地球曲面运用特定的数学方法展示到平面上,最终在地表面点与地图平面点之间建立一一对应的关系
书48
地图投影变形:(类型)书51
长度(距离)变形:
(2)面积变形:
(3)角度(形状)变形
(一)按地图投影的构成方法分类:
(1)几何投影:源于***几何原理,以几何特征为依据,将地球面的经纬网投影到平面上或可以展成平面的圆柱面和圆锥面等几何面上从而有
(1)方位投影
(2)圆柱投影
(3)圆锥投影
(2)非几何投影:通过数学解析方法,不借助辅助投影面,根据制图的特定要求选择合适的投影条件,求出投影公式,来确定平面与球面之间点与点的函数关系
(1)伪方位投影
(2)伪圆柱投影
(3)伪圆锥投影
(4)多圆锥投影
(二)按投影变形性质分类
(1)等角投影(球面上小范围的地物轮廓投影后,仍保持形状不变,角度想等)
(2)等积投影(面积相同)
(3)任意投影(长度,面积,角度变形同时存在)
(64)
(一)投影选择的依据
,形状和范围
(二)世界地图投影方式的选择
三、地图的比例尺与分幅计算
:对地球半径缩小的比率
:每一条纬线(或经线)单独设计一个直线比例尺,将各直线比例尺组合起来就成为复式比例尺。
:
(1)分幅的方法:矩形分幅与经纬线分幅
(2)分幅的具体过程与计算
分幅:
编号:
1:100万图的编号
列号:从经线1800算起,自西半球向东半球每60为一列,全球3600,共分60列,依次用阿拉伯数字1、2、3、4、5……60表示。我国位于东半球,因此其列号总是大于30。
行号:从赤道算起,向两极每40为一行,用大写字母A、B、C……V表示,南北半球各分22行。
1:100图幅编号是
如我国首都北京所在的1:100万地形图的编号为J50;
纬度60-760为双幅,如某图号为P3、4;
纬度76-880为四幅,如某图号为T25、26、27、28;
1:50万--1:5000地形图的编号
以1:100万地形图编号为基础,采用行列编号法
将1:100万地形图按所含各比例尺地形图的经差和纬差划分成若干行和列,
横行从上到下用阿拉伯数字编号
纵列从左到右用阿拉伯数字编号
均采用三位数表示(不足三位时前面补0)
取行号在前,列号在后的排列形式标记,加在1:100万图幅的图号之后。
为了使各种比例尺不至混淆,分别采用不同的字符作为比例尺的代码
比例尺
1:50万
1:25万
1:10万
1:5万
1:
1:1万
1:5000
代码
  B
   C
  D
  E
    F
  G
   H
具体计算:
地图概括
地图概括概述
概括的含义:采用分类选取、简化、夸张、符号化等科学手段,提取空间数据中的主要的、本质的数据。
影响因素:地图的用途与主题、比例尺、地理区域特征、数据质量和图解限制。
目的:详细性与清晰性的对立统一、几何精确性与地理适应性的对立统一
基本原则:表示主要的、舍弃次要的-----相对的
基本步骤:
(1)分类-----减少性质和数量差异
(2)化简——显示空间信息的重要特征,删弃次要的细部
(3)夸张——提高或强调符号的重要特征
(4)符号化——视觉化
二、地图概括的基本方法
:
(1)资格法:
数量指标——按选取最小尺寸选取
质量指标——按数据的等级高低进行选取
定额法:按新编地图上单位面积选取对象的个数或密度确定
资格与定额联合
简化:显示空间数据的重要特征,删除不重要的细部。(质量特征、数量特征、图形特征与内部结构)
夸张:突出重要的信息,减少冗余的信息。主要包括:不依比例尺的放大和移位
分类:层次分类、数量分级、等级归并
符号化
数量分析(要考计算)
图解计算法:
居民地面积载负量的构成:居民地符号的面积、居民地名称注记的面积
一般计算公式
S=n*(r+p)
n:每cm2居民点的个数
r:居民点符号面积
p:居民地名称注记的面积
p=
已知实地密度q(个/100km2)的计算公式
S=n*(r+p)
n=k*q
K=(M/106)2
(4)按居民地等级分级计算面积载负量
∑Si=S1+S2+…+Sn
Si=ni*(ri+qi)
求出每一级居民地的个数:ni=Si/(ri+qi)
开方根规律法:
(1)基本公式:
新编地图与原始地图的比例尺之比的开方根即为两种比例尺选择地物的数量之比。即:
NB=NA•
NB新编图地物数量
NA原始图地物数量
MB新编图比例尺分母
MA原始图比例尺分母
(2)公式特点:
直观显示了地图概括从重要到一般的选取标准
公式是线性方程,比例尺固定,地物选取比例一致
缺憾:没有考地理差异,特别是密度变化
公式的x确定不很严格,协调了上述缺憾
(3)应用范围:
对解决系列比例尺地图和相同比例尺但用途不同的地图的制图物体选取数量问题
对于解决独立地物、小湖泊群、群岛、密集河网、独立房屋符号群的选取
面状地物(居民地、湖泊、岛屿)等的轮廓图形等形状化简
线状地物(河流、等高线)等的轮廓图形等形状化简
地图符号
地图符号概述
符号的含义:一种事物的对象、属性与过程,用它来表示抽象的概念。
2、地图符号的特点:
有表示成分和被表示成分
有一定的约定性
地图记号可等价变换
地图符号构成地图
地图符号的分类:
(1)根据空间分布特征分:点状符号、线状符号、面状符号、体积符号
(2)据视觉:形象符号、抽象符号
(3)按视点位置:侧视符号、正形符号
(4)据按比例关系:比例符号、半比例符号、非比例符号
:
面状符号:其轮廓本身的中心线代表物体的真实位置
线状符号:以定位线表示实地物体的真实位置
点状符号:以定位点代表相应物体的真实位置
符号设计的基本原则:图案化、精确性、逻辑性、对比性、统一性、色彩的象征性、符号尺寸应适应人的视力、印刷的能力     
:形状、尺寸、方向、颜色、网纹
色彩
:由它选择性地反射与吸收不同波长的色光所决定的
:
色相:色彩之间的区别特征
亮度:色彩的明暗程度
彩度:反射光或透射光最接近光谱色的程度
色彩的混合:
加色法混合:系指两种或两种以上色光的混合,构成新的色光的方法。
1)色光三原色(基色)
红光—700nm  绿光—  蓝光—
2)加色法混合的原理
 a、色光相加,两种色光组成另一种色光。
       红光+绿光=黄光, 红光+兰光=品红光
       绿光+兰光=青光, 红光+绿光+兰光=白光
 b、混合色光的亮度等于被混合色光亮度之和,相混合色光越多,则亮度越大。
3)间色、互补色
三原色光等量混合得三种标准间色光:黄、品红、青光
改变三原色比例可得到各种间色:
红光3+绿光1=红橙光   红光2+绿光1=橙黄光 
: 如红光与青光,绿光与品红光,兰光与黄光。任一原色光与其补色光相混合均成白光
(2)减色法的混合(色料的混合)
1)原理:从投射光中减去某些色光后,将剩余色光进行混合。
2)三原色、间色、互补色、复色
a、三原色(三减原色)黄、品红、青
品红=白光-绿光,黄=白光-兰光,青=白光-红光
b、间色
等量混合;品红+黄=橙,黄+青=绿,青+品红=紫
不等量混合:品红2+黄1=红橙,黄2+青1=黄绿,青1+品红2=紫红
c、互补色:如品红与绿、黄与紫、青与橙。任一原色与其补色相混合均成黑色。
3)应用
直接混合:将两种颜料均匀调配,成为新的混合色。颜料、油墨
简接混合:将两种以上的颜色重叠在一起
颜色空间
加色法:
(1)混色的基本规律
红+绿=黄,红+蓝=品红,绿+蓝=青,红+绿+蓝=白
(2)颜色的表示
任何颜色都用RGB三个变量来描述,每个变量用计算机中八位二进制数表示,共描述28=256种状态,取值范围为0-255,取值越大,颜色越亮。若三个变量取值都为255,则为白色;若三个变量取值都为0,则为黑色。RGB颜色空间总共可以表示256*256*256=*106个颜色。
减色法:
(1)混色的基本规律
黄⊥品红=橙,黄⊥青=绿,
品红⊥青=紫,黄⊥品红⊥青=黑
⊥:表示两种颜色油墨叠印。
(2)RGB与CMYK之间经常需要进行转换,转换的准确与否,关系到屏幕上看到的颜色是否与印刷结果一致,即所见是否是所得。
RGB与CMYK的换算:
由于RGB与CMYK是互补色,因此,它们之间有一个简单的换算关系:
当K=0时,R=255-C,G=255-M,B=255-Y
当K≠0时,R=255-(C+K),G=255-(M+K),B=255-(Y+K)
:
色彩的配合所遵循的客观规律是对比与协调规律,即对比中有协调,协调中有对比。
色彩的对比:扩大色彩三属性各要素之间的差异和对立。
色彩的调和:缩小色彩间的差异和对立,注意相关性,增加统一性。
地图注记
定义:地图上的标注和各种文字说明
功能:标识各种现象、指示对象的属性
:名称注记、说明注记、数字注记、图幅注记
或文字注记、数字注记
字体——反映地物级别
字色——指注记所用的颜色
字大(字号)——反映重要程度
字隔——注记中字与字的间隔距离
字位——影响空间信息的表达及地图的阅读,指注记说明对象所安放的位置
:
(1)按注记文字的分布特点
 ·联列式:字隔较小,一般采用接近字隔或普通字隔。
 ·散列式:字隔较大,常采用隔离字隔。
(2)按注记文字排列走向分为:水平字列、垂直字列、雁行字列、屈曲字列