地图学

李继峰,张军海,潘宁

目录

  • 1 导论
    • 1.1 学习基本要求
    • 1.2 地图的基本概念
      • 1.2.1 地图的基本特征
      • 1.2.2 地图的定义
      • 1.2.3 地图的构成要素
    • 1.3 地图的功能和分类
      • 1.3.1 地图的功能
      • 1.3.2 地图的分类
    • 1.4 地图的成图方法
      • 1.4.1 实测成图法
      • 1.4.2 编绘成图法
    • 1.5 地图学的定义和相关学科
      • 1.5.1 地图学的定义
      • 1.5.2 地图学学科体系和理论的发展
      • 1.5.3 与地图学有联系的主要学科
    • 1.6 地图的历史与现代发展
      • 1.6.1 古地图制作的主要成就
      • 1.6.2 中世纪西方的黑暗时代和中国的地图传统
      • 1.6.3 地理大发现带来的测绘进步
      • 1.6.4 信息时代的地图进展
    • 1.7 扩展及思考
    • 1.8 章节测验
  • 2 地图的数学基础
    • 2.1 学习基本要求
    • 2.2 地球体及坐标系统
    • 2.3 地图投影的概念和分类
    • 2.4 方位投影
    • 2.5 圆柱投影
    • 2.6 圆锥投影
    • 2.7 其他地图投影
    • 2.8 地图投影的选择
    • 2.9 地图比例尺
    • 2.10 拓展及思考
    • 2.11 章节测验
  • 3 地图数据源
    • 3.1 学习基本要求
    • 3.2 地面测量数据
    • 3.3 多源遥感数据
    • 3.4 全球导航卫星系统(GNSS)数据
    • 3.5 地理资料
    • 3.6 制图数据与处理
    • 3.7 地图数据库
    • 3.8 思考及拓展
    • 3.9 章节测验
  • 4 地图概括
    • 4.1 学习基本要求
    • 4.2 概述
    • 4.3 地图概括的内容和方法
    • 4.4 地图概括的现代发展
    • 4.5 拓展及思考
    • 4.6 章节测验
  • 5 地图符号化
    • 5.1 学习基本要求
    • 5.2 地图符号构成特点与功能
    • 5.3 符号的分类与量表
    • 5.4 构成符号的视觉变量
    • 5.5 色彩
    • 5.6 符号与图形的心理感受特点
    • 5.7 地图符号设计
    • 5.8 地图注记
    • 5.9 思考及拓展
      • 5.9.1 章节测验
    • 5.10 章节测验
  • 6 地图表示法
    • 6.1 学习基本要求
    • 6.2 呈点状分布地理数据的表示
    • 6.3 呈线状或带状分布地理数据的表示
    • 6.4 呈面状分布地理数据的表示
    • 6.5 3维空间信息的表示——等值线
    • 6.6 地理信息的动态表示
    • 6.7 拓展及思考
    • 6.8 章节测验
  • 7 地图编辑
    • 7.1 学习基本要求
    • 7.2 普通地图
    • 7.3 专题地图
    • 7.4 专题地图的编辑设计
    • 7.5 遥感地图
    • 7.6 地图集编辑
    • 7.7 思考及拓展
    • 7.8 章节测验
  • 8 地形图及应用
    • 8.1 学习基本要求
    • 8.2 我国国家基本比例尺地形图概述
    • 8.3 地形图的数学基础
    • 8.4 地形图的辅助资料
    • 8.5 地形图符号
    • 8.6 地形图的应用
    • 8.7 拓展及思考
    • 8.8 章节测验
  • 9 数字制图
    • 9.1 学习基本要求
    • 9.2 数字制图的理论与技术基础
    • 9.3 数字地图制图方法
    • 9.4 章节测验
  • 10 地图复制
    • 10.1 学习基本要求
    • 10.2 电子出版印前系统
    • 10.3 现代地图复制方法的发展
    • 10.4 地图生产的出版管理
    • 10.5 思考及拓展
    • 10.6 章节测验
  • 11 地图分析
    • 11.1 学习基本要求
    • 11.2 地图分析的数学方法
    • 11.3 地图分析的作用
    • 11.4 阅读分析
    • 11.5 图解分析
    • 11.6 复合分析
    • 11.7 地学信息图谱
    • 11.8 拓展及思考
    • 11.9 章节测验
圆锥投影

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一、圆锥投影的概念和种类

        圆锥投影是以圆锥面作为投影面,使圆锥面和地球体相切或相割,将球面上的经纬线投影到圆锥面上,然后把圆锥面沿一条母线剪开展为平面而成。

        当圆锥面与地球相切时,称为切圆锥投影;当圆锥面与地球相割时,称为割圆锥投影。

        按圆锥面与地球相对位置的不同,可分正轴、横轴、斜轴圆锥投影。横轴、斜轴圆锥投影实际上很少应用。所以凡在地图上注明是圆锥投影的,一般都是正轴圆锥投影。 

        切圆锥投影,视点在球心,纬线投影到圆锥面上仍是圆,不同的纬线投影为不同的圆,这些圆是互相平行的。经线投影为相交于圆锥顶点的一束直线。如果将圆锥沿一条母线剪开展为平面,则呈扇形,其顶角小于360度。

        在平面上纬线是以圆锥顶点为圆心的同心圆弧,经线为由圆锥顶点向外放射的直线束,经线间的夹角与相应的经差成正比,但比经差小。 

        在切圆锥投影上,圆锥面与球面相切的一条纬线投影后是不变形的线。叫做标准纬线。它符合主比例尺,这条纬线通常位于制图区域的中间部位。从切线向南向北,变形逐渐增大


        在割圆锥投影上,两条纬线投影后没有变形,是双标准纬线,两条割线符合主比例尺,离开这两条标准纬线向两边逐渐增大。凡是距标准纬线相等距离的地方,变形数量相等,因此圆锥投影上等变形线与纬线平行。

        圆锥投影按变形性质分为等角、等积和任意圆锥投影三种。 

二、等角圆锥投影

        等角圆锥投影的条件是在地图上没有角度变形,w=0。为了保持等角条件,每一点经线长度比与纬线长度比相等,m = n。

1、等角切圆锥投影

        相切的纬线没有变形长度比为1。其他纬线投影后为扩大的同心圆弧并且离开标准纬线越远,变形程度也就越大。经线为过纬线圆心的一束直线。

2、等角割圆锥投影

        相割的两条纬线为标准纬线。长度比为1。两条标准纬线之间纬线长度比小于1。两条标准纬线之外,纬线长度比大于1,离开标准纬线长度变形逐渐增大。所以在等角割圆锥投影上从两条标准纬线向外,纬线间距是逐渐增大的。两条标准纬线逐渐以内,纬线距离是缩小的。等角圆锥投影面积变形大。

         双标准纬线等角圆锥投影,广泛应用于中纬度地区的分国地图和地区图。例如“中国地图集”各分省图就是用的这种投影。“世界地图集”大部分分国地图采用该投影。世界上有些国家如法国、比利时、西班牙也都采用此投影作为地形图的数学基础。此外西方国家出版的许多挂图地图集中已广泛采用等角圆锥投影。 

三、等积圆锥投影

1、等积切圆锥投影

        相切的纬线没有变形,其他纬线投影后均扩大并且离开标准纬线越远,这种变形也就越大。所以在等积切圆锥投影图上,纬线间隔从标准纬线向南向北是逐渐缩小的。 

2、等积割圆锥投影

        两条纬线为标准纬线其长度比等于1,两条标准纬线之间,纬线长度比小于1,纬线间隔愈向中间就越大。在两条标准纬线之外纬线长度比大于1,纬线间是逐渐缩小的。等积圆锥投影上面积没有变形,但角度变形比较大,离开标准纬线越远角度变形也就越大。

        等积圆锥投影常用以编制行政区划图,人口密度图及社会经济地图或某些自然图。当制图区域所跨纬度较大时,常采用双标准纬线等积圆锥投影。如它是绘制我国地图时常采用投影之一,其他国家出版的许多图集也采用该投影。 

四、等距圆锥投影

        等距圆锥投影的条件是:经线方向上的长度比是1。

1、等距切圆锥投影

        从标准纬线向南向北纬线长度比大于1,离开标准纬线越远纬线长度变形、面积变形、角度变形也越大。

2、等距割圆锥投影

        两条标准纬线内纬线长度比小于1,面积变形向负方向增大;两条标准纬线之外,纬线长度比大于1,面积变形向正方向增加。角度变形离标准线越远变形越大。

        等距圆锥投影,在面积变形方面比等角圆锥投影要小,在角度变形上比等积圆锥投影要小。这种投影图上最明显的特点是:纬线间隔相等。这种投影变形均匀常用于编制各种教学用图和中国大陆交通图。 

总   结  

    圆锥投影的特点:纬线是同心圆弧,经线是放射状直线束,经纬线互相垂直,经纬线方向是主方向。等变形线是平行于纬线的同心圆弧,离开标准纬线越远变形越大。

   该投影适合绘制中纬度沿东西方向延伸地区的地图。