2、地图的基本特征：(1)严密的数学法则；（2）特定的符号系统；（3）科学的地图概括；（4）独特的传输信息的通道。 地图投影方法、比例尺和控制方向构成了地图的数学法则，它是地图制图的基础。
3、地图的构成要素： （1）数学要素（地图投影、坐标网、比例尺、控制点等）； （2）地理要素①普通地图包括（水系、地貌、土质植被、居民地、交通线境界线等自然和社会经济内容）②专题地图包括（专题要素和底图要素）； （3）图边要素（图名、图号、图例、接图表、图廓、分度带、比例尺、附图、坡度角、成图时间及单位、有关资料说明等）。
4、地图的功能：（1）获取认知信息功能；（2）模拟客观世界的功能；（3）传输信息功能；（4）载负信息功能；（6）感受信息功能。
5、现代地图学定义：以地学信息传输与地学可视化为手段，以区域综合制图与地图概括为核心，以地图的科学认知和分析应用为目的，研究地图的理论实质、制图技术与使用方法的综合性学科。
第二章 地图的数学基础
1、地球形状的三级逼近： （1）地球形状的一级逼近——大地水准面：人们设想当海洋静止时，平均海水面穿过和岛屿，形成一个闭合的曲面，该面上的各点与重力方向（铅垂线）成正交，这就是大地水准面。大地水准面所包围的球体，叫大地球体。 意义: （1. 地球形体的一级逼近：对地球形状的很好近似，其面上高出与面下缺少的相当。（2. 起伏波动在制图学中可忽略：对大地测量和地球物理学有研究价值，但在制图业务中，均把地球当作正球体。（3. 重力等位面：可使用仪器测得海拔高程（某点到大地水准面的高度）。 （2）地球形状的二级逼近——地球椭球体：假想一个扁率极小的椭圆，绕大地球体短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体 意义：地球椭球体表面是一个规则的数学表面，可以用数学公式表达，所以在测量和制图中就用它替代地球的自然表面，用于测量计算的基准面。 地球椭球体的三要素：地球椭球体有长半径和短半径之分，长半径（a）即赤道半径，短半径（b）即极半径。f=（a-b）/a为椭球体的扁率，表示椭球体的扁平程度。由此可见，地球椭球体的形状和大小取决于a、b、f。 （3）地球形状的三级逼近——参考椭球体：在地球表面适当位置选择一点P，假设椭球体和大地球体相切于Q，切点Q位于P点的铅垂线上，此时，过椭球体面上Q的法线与该点对于大地水准面的铅垂线相重合，椭球体的形状和大小与大地球体很接近，从而也就确定了椭球体与大地球体的相互关系。这种与局部地区的大地水准面符合的最好的一个地球椭球体，称为参考椭球体。 意义：可以将观测成果换算到椭球体面上，进而获得大地测量基准面和大地起算数据的工作，用于参考椭球体定位。
2、我国采用的地球椭球体：1952年前采用海福特椭球体，从1953年起改用克拉索夫斯基椭球体，自1980年开始采用 GRS 1975（国际大地测量与地球物理合会 IUGG 1975 推荐）新参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。
3、地理坐标系：是指用经纬度表示球面点位的球面坐标系。在大地测量学中，对地理坐标系统中的经纬度有三种描述：即天文经纬度、大地经纬度、地心经纬度。 天文经纬度：表示地面点在大地水准面上的位置 天文经度：本初子午面与过观测点的子午面所夹的二面角； 天文纬度：过某点的铅垂线（并不恒指向地心）与赤道平面之间的夹角。 测量成果：可作为大地测量中定向控制及校核数据之用。 大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位置 大地经度λ：过参考椭球面上某一点的大地子午面与本初子午面之间的二面角； 大地纬度 ：过参考椭球体某一点的法线与赤道面的夹角。 测量成果：在大地测量中广泛采用。地图学中常采用大地经纬度。 地心经纬度：即以地球椭球体质量中心为基点 地心经度：同大地经度λ； 地心纬度：参考椭球体面上任意一点和椭球体中心连线与赤道面之间的夹角。 在大地测量学中，常以天文经纬度定义地理坐标；在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标；在地理学研究及地图学的小比例尺制图中，通常将椭球体当成正球体看，采用地心经纬度。
4、我国的大地坐标系统：“北京54”和“西安80”系。 1954年北京坐标系是采用克拉索夫斯基椭球体元素建立的坐标系，联测并经平差计算引申到了我国，以北京作为全国的大地坐标原点。 西安80坐标系是采用ICA-75椭球参数，以陕西泾阳县永乐镇某点为原点，经定位和测量工作，通过整体平差计算建立的全国统一的大地坐标系。
5、地图比例尺：地图上沿某方向的微分线段和地面上相应的微分线段水平长度之比。 比例尺代表的是地球或制图区域缩小的程度。比例尺是一个比值，它没有单位，比例尺越大，图面精度越高；比例尺越小，图面精度越低，但概括性越强。当图幅大小相同时，比例尺越大包括的地面范围越小；比例尺越小，包括的地面范围越大。比例尺还隐含着对地图精度和详细程度的描述。
6、地图比例尺的形式：（1）数字比例尺；（2）文字比例尺；（3）图解比例尺（直线比例尺、斜分比例尺、复式比例尺）。
7、地图比例尺的作用：（1）决定着地图图形的大小；（2）反映地图的量测精度；（3）决定着地图内容的详细程度。
8、地图比例尺分类：大比例尺大于1:10万，中比例尺大于1:100万小于1:10万，小比例尺小于1:100万。 9、为什么要进行地图投影：地球椭球体表面是个曲面，而地图通常是二维平面，因此在地图制图时首先要考虑把曲面转化成平面。然而，从几何意义上来说，球面是不可展平的曲面。要把它展成平面，势必会产生破裂与褶皱。这种不连续的、破裂的平面是不适合制作地图的，所以必须采用特殊的方法来实现球面到平面的转化。
10、地图投影的定义：地图投影就是研究将地球椭球体面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上的方法及其变形问题。 地图投影的方法：（1）几何透视法；（2）数学解析法。 地图投影变形：是指球面转换成平面后，地图上所产生的长度、角度、面积误差。
11、地球仪上的经纬线的特点 长度：第一，纬线长度不等；第二，在同一条纬线上，经差相同的纬线弧长相等；第三，所有经线长度相等。 面积：第一，在同一纬度带内，经差相同的球面网格面积相等；第二，在同一经度带内，纬度愈高，网格面积愈小。 角度：经线和纬线处处都呈直角相交。 而地图投影上：长度变形因投影类型、位置、方向不同而变形不同。面积变形因投影类型、位置不同而变形不同。角度变形因投影类型、位置不同而变形不同。
12、变形椭圆：是指地球椭球体上的微小圆，投影到地图平面上后变成椭圆，特殊情况下为圆。椭圆半径与小圆半径之比，可说明长度变形；椭圆面积与小圆面积之比，可说明面积变形；椭圆上两方向线的夹角和小圆上相应两方向线的夹角的比较，可说明角度变形。 地图投影变形的（普遍性）分布规律：任何地图都有投影变形；不同区域大小的投影其投影变形不同；地图上存在没有变形的点或线；距没有变形的点或线愈远，投影变形愈大，反之亦然；地图投影反映的实地面积越大，投影变形越大，反之越小。
13、地图投影的分类： A、按变形性质分 （1）等角投影（在同一点上长度比相等，有面积变形），（2）等积投影（最大长度比和最小长度比互为倒数，角度变形明显），（3）任意投影(长度、角度、面积三种变形并存但变形都不大的投影；该类投影的角度变形比等积投影小，面积变形比等角投影小)，（4）等距投影（是指那些特定方向上没有长度变形的投影，即a=1或b=1，它是一种常见的任意投影） B、按投影的构成方法分 几何投影：（1）方位投影，（2）圆柱投影，（3）圆锥投影（正、横、斜轴） 条件投影（数学解析投影）：（4）伪方位投影、（5）伪圆柱投影、（6）伪圆锥投影、(7)多圆锥投影。（与几何投影相比，纬线不变，经线为对称于经线的曲线）
14、世界地图常用投影 （1）墨卡托投影：属于正轴等角圆柱投影。 特点：经纬线是两组相互垂直的平行直线，经线间隔相等，纬线间隔由赤道向两级逐渐扩大。 应用：墨卡托投影的等角性质把等角航线（与经线成角相等的航线）表现为直线的特征，使其在航海地图中得到广泛应用。可用来编制赤道附近国家及一些区域的地图。 （2）空间斜轴墨卡托投影：是美国针对陆地卫星对地面扫描图像的需要而设计的一种近似等角的投影，它将空间斜轴圆柱面斜切于卫星地面轨迹。 （3）桑逊投影：是一种经线为正弦曲线的正轴等积伪圆柱投影，又称桑逊—弗兰斯蒂德投影。赤道和经线是两条没有变形的线。 应用：编制世界地图，赤道附近南北延伸地区的地图（如非洲、南美洲等） (4)摩尔维特投影：经线为椭圆曲线的正轴等积伪圆柱投影。离经线经差正负90度的经线为一个圆，圆的面积等于地球面积的一半，其余的经线为椭圆曲线。赤道长度是经线的两倍。 (5)古德投影：对摩尔维特等积伪圆柱投影进行“分瓣投影” 特点：分瓣、组合投影，变形减小且均匀；完整，大洋割裂，大洋完整，割裂 (6)等差分纬线多圆锥投影：1963年中国地图出版社在普通多圆锥投影的基础上设计出来，赤道和经线是互相垂直的直线，经线上的纬线间隔从赤道向高纬略有放大 ，是我国编制各种世界政区图和其他类型世界地图的最主要的投影之一。
15、半球地图常用投影 (1)横轴等积方位投影:角度等变形线以切点为圆心，呈同心圆分布；常用于编制东西半球地图。 （2）横轴等角方位投影：面积等变形线以切点为圆心，呈同心圆分布。 （3）正轴等距方位投影：经线方向上没有长度变形，纬线间距与实地相等。
16、我国地形图常用投影：1:100万地形图采用等角圆锥投影，其余采用高斯—克吕格投影。 （高斯—克吕格投影是一种横轴等角切椭圆柱投影，它是假设一个椭圆柱面与地球椭球体面切于某一条经线上，按照等角条件将经线东、西各3°或1.5°经线范围内的经纬线投影到椭球柱面上，然后将椭球柱面展开成平面即成。）
17、高斯—克吕格投影中一般采用6°分带投影的是1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万；采用3°分带投影的是1：1万、1:5千。
19、1:100万-1:25万地形图一般绘制经纬网；大于1:25万地形图一般绘制公里网。
20、地图投影的判别：(1)根据经纬线网的形状确定投影的类型，如方位投影、圆柱投影、圆锥投影等；(2)判定投影的变形性质，如等角、等积或任意投影。
21、地图投影的选择：（1）制图区域形状和地理位置（2）制图区域范围（3）地图的内容和用途（4）出版方式。
第三章 地图语言：地图符号系统
1、符号：表达观念、传输一定信息的工具、或者说是一种标志，用来代表某种事物现象的代号。（语言、文字、数学符号、化学符号、物理学符号、乐谱、交通标志以及地图符号等） 地图符号的概念： 广义的概念：表示地表各种事物现象的线划图形、色彩、数学语言和注记的总和，也称地图的符号系统。 狭义的概念：在地图上表示制图对象空间分布、数量、质量等特征的标志、信息载体，它包括线划符号、色彩和注记。
2、地图符号的特征:综合抽象性、系统性、约定性、传递性、时空性。
3、地图符号的分类： （1）按符号的图形特征分：几何符号，文字符号，象形符号和透视符号。 （2）按符号和所表示对象的透视关系分：正形符号，侧形符号和象征符号。 （3）按符号所表示制图对象的地理特征量度分：定性符号（如三角点，树，塔等符号），定量符号（如用不同大小图形符号表示城市人口多少的符号）和等级符号（如用大，中，小三种不同大小的圆表示大，中，小三种不同的城市）。 （4）按符号和所表示对象比例尺关系分类：依比例符号，半依比例符号和不依比例符号。依比例符号：能够保持地物平面轮廓图形的符号。地物在实地占有很大的面积，按比例缩小也能清晰显示轮廓和准确定位。符号的形状大小与比例尺有精确地对应关系。适用于沙漠、湖泊、森林等面状符号。 半依比例符号：长度依比例表示，宽度不依比例表示的线状符号。可以精确定位和测量长度，但不能显示宽度。适用于水系、道路、长城等狭长地物。 不依比例符号：按比例尺缩小后紧缩成一个点，或者根本无法表示的地物符号。符号大小并不是按比例缩小的。点状符号属于不依比例符号。 （5）按符号所表示制图对象的空间分布状态的分类：点状符号，线状符号，面状符号，体状符号（点状符号:制图对象在实地所占面积相对较小，在图上所占面积不大，仅能以点状形式表示，相当于看到实地地物的概括形状，如亭，古楼，宝塔，温泉，井，测量控制点，旅游景点，比例尺较小时的村镇等。线状符号：在实地呈线状或带状延伸的制图对象，在图上常用线状的彩色线划表示，如道路，河流，防护林带，境界线等。线状符号有粗细虚实，单双，点线，间断连续，复杂简单，单色彩色等类别。面状符号：在实地呈面状分布的制图对象，在图上用面状轮廓线，色彩和填充晕线，花纹表示。如湖泊，人工湖（水库），林地，草地，居民地平面图形等。）
4、地图符号的量表：定名量表、顺序量表、间距量表、比率量表 （1）定名量表：对空间信息处理只使用定性关系，一般不使用定量关系的量表。如土壤分布图上确定出红壤、棕壤、黑土等即可。 （2）顺序量表:按某种区分标志把事物现象构成的数组进行排序，区分为一种相对等级的方法。顺序量表只能区分出大小（如大中小），优劣（如优良中差），高低（高等，中等，低等），主次（如重要，较重要，一般，不重要），新旧（如最新，较新，一般，旧）等相对等级。 （3）间距量表：指利用某种统计单位对顺序量表的排序增加距离信息。只能计算相互间的差值。和顺序量表比间距量表能获得数值差别大小的概念，故间距量表对制图对象的表述比定名量表，顺序量表更精确。 （4）比率量表：是以制图数据的起点为基础，按某种比率关系进行排列，且呈比率变化，实际上是间距量表的进一步发展，是较完善的量表方法。 四种量表的的联系:比率量表可处理为间距、顺序或定名量表，但定名量表信息却只能用定名量表处理，不能改变为其他量表。
5、视觉变量：地图上能够引起视觉变化的基本图形、色彩因素，也叫图形变量。是构成地图符号的基本元素。
6、视觉变量的六元素：位置、形状、尺寸、色彩、网纹、方向 位置（空间分布）：符号在图上的定位点或线，大多数情况下由制图对象的坐标和相邻地物的关系所确定。 形状（质量）：是视觉上能区别开来的几何图形的单体，主要用于反映主图要素的质量差异 尺寸（数量）：指点状符号及其组成线、面符号的大小、粗细、长短、分割比例变化。 大小、粗细、长短主要用于区分制图对象的数量差异或主次等级，分割比例主要用于表示制图要素内部组成变化。 色彩：是最活跃的视觉变量，又包含三个子分量：色相，亮度，纯度。 色相主要用于区分制图对象的质量特征，常与形状相配合增强表达效果。纯度、亮度变化也可表示制图对象的数量差异。 网纹（质量）：构成符号的晕线、花纹。它有排列方向、疏密、粗细、晕线组合、花纹、晕线花纹组合等几种形式。不同排列方向、晕线组合、花纹、晕线花纹组合的网纹符号用于表示制图对象的质量特征。不同稀疏、粗细网纹符号用于表示制图对象的主、次等级和数量特征。颜色变化用来区分制图对象的质量特征。 方向（空间分布）：指符号方向的变化。点状符号不一定都有方向变化。点状、线状符号的方向变化指构成符号本身的指向变化。符号的方向常用于表示制图对象的空间分布或其他特征。
7.色彩三要素：色相 亮度 纯度
10、地图注记：地图上出现的数字和文字。 （1）地图注记的功能：表明制图对象、标明制图对象属性、说明性功能 （2）地图注记的分类：名称注记说（明各种事物的专有名称）、说明注记（说明事物的种类、性质和特征）、数字注记（说明事物的数量特征）、图幅注记（说明地图的编制状况）。 （3）地图注记的构成要素：字体、字级、字色、字距 （4）注记的定位：注记排布—注记在图上的排列方式，主要有四种：水平字列（平行于南北图廓）、垂直字列（垂直于南北图廓）、雁行字列（字符连线与注示物走向平行，成直线，字直立）、屈曲字列（字符连线与注示物走向平行，成自然弯曲，字向不直立） （5）地图注记的配置的基本原则：明确标明被注对象，尽量排列在空白处，不压盖切断其他线划或注记，并能反映被注地物的空间分布特征。
第四章 地图清晰性：地图概括
1、地图概括定义：也称制图综合，就是采取简单扼要的手法，把空间信息中主要的、本质的数据提取后联系在一起，形成新的概念。
2、地图概括的实质：解决广阔制图区域内繁多的地理事物与有限地图图幅面积之间的矛盾。 矛盾的解决主要表现在：地图内容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。通过对制图区域内客观事物的取舍和化简来实现。
3、地图概括的影响因素： （1）地图的用途（主导因素） （2）地图比例尺（决定数量特征） （3）制图区域的特点（保证制图区域的基本特征和典型特点不消失） （4）制图资料 （5）符号样式及大小 （6）制图者
4、地图概括的原则：（1）符合地图用途的需要（2）保持地图清晰易读且内容完备（3）保持一定的地图精度（4）反映出制图区域地理特征。
5、地图概括的方法步骤：简化、分类、符号化、归纳 简化：主要侧重于内容的取舍和图形的化简。比例尺概括：依据比例尺变化而设定取舍标准。 目的概括：依据制图目的、区域特征的空间信息选取。 分类：空间数据的排序、分级或分群。定性特征的概括：依据地物属性、制图需要及图解限度所进行的重新分类。分级：空间信息进行数量统计时，数据划分为数学定义的级别。符号化：将空间信息通过分类、简化、夸张等方法所获得的记号，根据其基本特征，相对重要性和相关位置制定成的各种图形。 归纳：运用逻辑的、地理的推理法，超越所选取的数据范围，扩展概括出地图信息内容的过程。
6、地图概括原理：地图概括的数学模式、内容选取法、形状化简法、数量特征和质量特征的概括方法。
11、形状化简法：删除、夸大、合并、分割。
12、数量特征的概括：物体的长度、高度、宽度、深度、面积、体积等制图现象的数量指标，是描述事物的量化信息。方法：常以扩大级差的方法来缩减制图对象的分级的数量。 质量特征的概括：描述制图对象的类别和性质。质量差别是对制图对象进行分类的基础。方法：用概括的分类代替详细的分类，以整体的概念代替局部的概念，以减少制图对象的质量差别。如将“苹果园、梨园、桃园”概括为果园。
第五章 普通地图
一、普通地图的定义: 均衡表示地表自然、社会经济要素一般特征的地图。
二、普通地图的特征:完备、均衡性；可量测性和概括性； 制图规范的一致性； 系统性；权威性；应用的广泛性
3.地貌：地貌表示常采用写景法、晕渲法、等高线法和分层设色发等方法。
第六章 专题地图
一、专题地图的定义：突出而尽可能完善、详尽地表示制图区内一种或几种自然或社会经济要素的地图。
二、专题地图的基本特征：地图内容主题化、主题要素特殊化、地图功能多元化、表达形式多样化、表示内容前瞻化。
四、专题要素的空间分布特征 1.呈点状分布或在实地占面积不大 2.呈带状分布 3.呈面状分布：连续而布满制图区域的；间断呈片状分布的；大范围呈分散分布的
六、点状要素的表示方法：定点符号法
七、线状要素的表示方法：线状符号法 颜色和图形表示线状要素的质量特征；粗细表示等级差异；长短表示数量。
八、面状要素的表示方法： 1.布质底法、等值线法和定位图表法表示。 2.间断呈片状分布要素，可用范围法表示。 3.离散分布要素，用点值法、分级比值法、分区统计图表法和三角形图表法表示。 下载本文
