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
多源遥感数据

在线教学视频:

课堂实录视频:

   

       1909年,美国的W.赖特从飞机上拍摄了第一张航空照片,从此人类开始了把握地表空间信息的新纪元。

        1932年,中国首次在钱塘江地区进行航空摄影测量。

        20世纪60年代,在航空摄影的基础上又出现了航空遥感技术。

        1957年苏联发射了第一颗人造地球卫星。

        1969年中国发射了第一颗人造地球卫星“东方红1号”。

        20世纪70年代以后,美国相继发射了陆地卫星、气象卫星和海洋卫星,卫星摄影和遥感技术开始出现。

        在卫星遥感问世的30多年分辨率已经有了飞快的提高。高分辨率卫星遥感图像,优于1米的空间分辨率,每隔3-5天为人类提供反映地表动态变化的详实数据。

        因此,就出现了地球表面信息的爆炸性增长。这已非手工能收集、分类、整理和分析

一、遥感的概念

        从一定距离对地表或近地表地物所发射或反射的电磁波(紫外线到微波波段)进行探测,以达到识别目标的理论和方法,称为遥感。 

        目前遥感技术应用的波段主要在紫外线至微波波段(1mm~1000mm) 。

二、航空相片

利用安置在飞机上的航空摄影机在空中对地面摄取的图象。


三、卫星图像

(一)资源卫星和遥感数据

        主要指用作外层空间遥感平台的人造卫星。

遥感影像应用价值的重要技术指标:

  • 空间分辨率:是对遥感影像空间细节信息的辨别能力,指传感器能够分辨最小目标地物大小,是实际卫星观测影像中的一个像素所对应的地面范围。

  • 时间分辨率:对同一地点的重复观测能力,通常也把时间分辨率称为重访周期,重访周期越短,时间分辨率越髙。

  • 光谱分辨率:是对影像中地物波谱细节信息的分辨能力,是卫星传感器接收地物箱射波谱时所能辨别的最小波长间隔。


(二)遥感数据处理

1、辐射与处理

        传感器获得的遥感图像,由于受太阳高度和视场角的影响、光谱反射率在图像反差较弱的影响,需要进行数据处理。 


2、图像几何校正

卫星三轴引起的畸变

(三)图像解译

        目视判读中常用的一些判读标志:形状、大小、图形、阴影、位置、纹理、类型等。

1、解译标志

形状:指各种地物的外形、轮廓。从高空观测地面物体形状是在XY平面内的投影;不同物体显然其形状不同,其形状与物体本身的性质和形成有密切关系。

大小:地物的尺寸、面积、体积在图像上按比例缩小后的相似性记录。

图形:自然或人造复合地物构成的图形。

阴影:由于地物高度Z的变化,阻挡太阳光照射而产生的阴影。它既表示了地物隆起的高度,又显示了地物侧面形状。

位置:地物存在的地点和环境。图像上除了地物所在的位置还与它所处的背景有很大的关系。例如,处在阳坡、阴坡的树,可能长势不同或品种不同。

纹理:图像上细部结构以一定频率重复出现,是单一特征的集合。单个地看是各个叶子的形状、大小、阴影、色调、图形。当它们聚集在一起时就形成纹理特征。图像上的纹理包括光滑的、波纹的、斑纹的、线性及不规则的纹理特征。

类型:各大类别组成类型。如水系类型、地貌类型、地质构造类型、土壤类型、土地利用类型等。在各自的类型中,根据其形状、结构、图形等又可分为许多种类。

2、解译步骤

3、影像绘图

        高分辨率卫星图像和航空像片一样,经过数字摄影测量系统或图像处理系统,可以生成比例尺小于1∶5 000的地形图。

四、无人机遥感技术

1、无人机的功能和分类

        无人机遥感具结构简单、成本低、反应快、易转场的特点,能快速获取测区高分辨率、大比例尺即时地面图像。可进入传统手段无法涉猎的领域。

2、无人机遥感系统

3、无人机遥感技术的应用前景

        无人机遥感技术是高机动性、低成本小型化、专业化遥感监测系统,在城市建设、农田规划、考古现场、古建筑勘测、废弃物填埋场的清理、地震灾区的勘测、滑坡泥石流灾害的调查、高危区域的监测、海岛资源的了解甚至是火警、交通事故的监控,灾情评估、军事等方面都非常有效。