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
概述

在线教学视频:

课堂实录视频:

一、地图概括的实质 

       地图概括(Generalization):,就是采用分类、选取、简化、夸张、符号化等科学手段,提取空间数据中主要的、本质的数据。地图在不同用途和比例尺变换的过程中势必删繁就简、舍末逐本,以求客观地反映地理实体,达到地图内容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。

地图概括的主要手段:分类和选取。

        在外业测图中对地形、地物点的测量是有所选择的。

        在内业成图时,对地理数据要进行分类、简化、夸张处理。

地图概括的分类:

        比例尺概括:因比例尺变化而设定的取舍标准。

        目的概括:选取符合制图目的某些内容,舍去与目的无关的某些内容或某项中的部分内容;选取反映地图区域特征的某些内容,舍去不反映区域特征的某些内容,有利于地图使用和区域特征的显示。强调地理适应性的典型塑造。



地图概括要解决的问题:

地图内容的详细性与清晰易读性的统一。

        详细性是指在比例尺允许的条件下,尽可能多地表示一些内容;

        清晰易读性是指在满足用途要求的前提下,做到层次分明、清晰易读。

地图的地理适应性与几何精确性的统一。

        几何精确性是指地图上要素的点位坐标的准确程度;

        地理适应性是指地图上用图形符号所反映的地理要素的空间分布与相互关系和实地的相似程度。

避免机械地片面强调比例概括和目的概括两个极端。

地图概括的实质是:在制图过程中对地图数据和图解形式经过科学化处理,使其能表现出制图区域的基本特征和制图现象的基本的、典型的面貌和主要特点。  


二、影响地图概括的因素

        影响的因素主要有:地图的用途和主题、比例尺、制图区域地理特征、制图数据质量和图解限制。

1.地图的用途和主题     

    地图的用途是地图概括的主导因素。 地图的用途不同,在图上表示空间数据的种类、数量、质量以及简化程度不同。


地图的主题决定某要素在图上的重要程度,同一种地理要素的选取也受地图主题的影响。如水资源图和交通图。



2.地图比例尺

   地图比例尺是决定地图概括数量特征的主要因素。限定了制图区域幅面和要素总量。同一地区不同比例尺地图上,其地物表示的详细程度存在明显差异。 

 在不同比例尺地图上,同一事物的重要程度不一样。


3.制图区域的地理特征

    不同区域具有景物各异的地理特征。地图需要反映制图区域的自然景观或人文景观的结构和区域分异规律,要根据区域的特点确定要素的选取指标。

        例如:南北方居民点分布差异;我国江南水网地区与西北干旱区的差异;山区和平原地区的地形差异。 



        山区地势起伏大,用等高线表示地形时,等高距适当增大。

       平原地区,几十米的高度可能成为重要的地形特征,对农田水利建设将产生重要影响,必须详细表示。 

4. 制图数据质量  

        地图概括是以空间数据为基础的。数据的种类、特点及质量都直接影响地图概括的质量。地图数据源的精度应该高于新编地图的精度。

        精度高的空间数据,对地理实体的内容反映比较丰富,对细部反映的比较详细。

5. 制图图解限制

        在地图上对图形表示精细程度的制图限制。人们受生理和心理因素作用对地图图形识别的限制。地图的内容受符号的形状、尺寸、颜色和结构的直接影响,并制约着概括程度和概括方法。 

符号的最小尺寸:

单线划:  0.08 - 0.1 mm

实线间隔:0.15 - 0.2 mm

实心矩形:0.3 - 0.4 mm

复杂轮廓突出部位:0.3 mm

空心矩形边长:    0.4 - 0.5 mm

点线轮廓最小面积:2.5 - 3.2 mm

弯曲图形内径:    0.4 - 0.6 mm


三、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. 保证一定的地图精度

    4. 反映出制图区域地理特征

四、手工概括与自动概括

        分类和选取是地图概括的主要手段,以数学方法及计算机为基础的自动综合概括已逐步发展起来。

        地图的智能化综合是一个公认的国际难题,该问题的解决对于地图学和GIS学科具有重要的理论与现实意义。

        在空间数据基础设施(NSDI)的地形图数据库建设中,每种比例尺地形图分别数字化并各自建立数据库, 存在明显弊端。

        国内外近20年来重视地图自动综合理论和方法的研究,并取得众多的成果,综合起来有:

            多尺度地图数据库自动综合框架建立

             地图自动综合算子、算法研制开发

             地图自动综合指标体系建立