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
地形图的应用

 

利用地形图进行野外地理考察,是地理工作者必须掌握的基本技能,进行地理野外工作,要在实地使用地形图。野外用图主要是对照实地阅读、填图。使用地形图的前提,是地形图的定向。

 一、地形图的野外定向

    地形图定向就是使地形图的方向与实地一致,图上地物符号与地面上相应的物体方向对应。

(一)利用罗盘定向


    在野外用罗盘定向是最方便而常用的方法,使用时远离铁轨、高压线等地物。 

1、根据磁子午线定向

地形图南北图廓线上注有磁南、磁北(或p与p′)两点的连线即为磁子午线。定向时将罗盘的直尺边或(叫南北线)与磁子午线重合,然后转动地形图,使磁针北端对准度盘“0”分划线,即磁针与磁子午线平行即可,地形图方向就与实地一致了。    


2、按真子午线定向

首先使罗盘上的直尺边与地形图上的东西图廓线重合,从偏角图上查得磁偏角是多少,然后转动地图,使磁针偏角与磁偏角相等,则地形图标定好。 

     3、根据坐标纵线定向

把罗盘直尺边与坐标纵线(方里网纵线)重合,从偏角图上查得磁坐偏角值,然后转动地图,使磁针北端指向磁坐偏角相应的分割值,即完成地图定向。 



(二)利用直长地物定向

利用直长地物(如直长的铁路、公路的路段、河渠等)标定地图,应在地图上找到这段地物,对照两侧地形使地形与实地的关系位置概略相符;再转动地图,使地图直长地物符号与实地直长地物的方向一致,地图即标定。


(三)利用明显地形标定

先确定站立点在图上的位置,再选定远方一个实地和地图上都有的明显地形点(如山顶、独立物等),将直尺边切于图上的站立点和该地形点上,转动地图,通过直尺边找准实地明显地形点,地图即已标定。


二、在地形图上确定站立点的位置

实地对照,应先确定自己的站立点在图上的位置.

(一)利用明显地形点确定

     当站立点在明显的地形点上或其近旁时,在图上找出该地形点符号,根据站立点与明显地形点的位置关系即可确定站立点在图上的位置。

(二)侧方交会法

在线状地物(道路、河渠、土堤)上用图时,可采用侧方交会法确定站立点。其步骤是:

    (1)准确标定地图。

    (2)选择图上和实地都有的一个或两个明显的地形点。

    (3)将直尺切于图上明显地形符号的主点上(可插针),转动直尺向实地相应地形点瞄准,并向后划方向线,两个方向的交点就是站立点。 


(三)后方交会法

当站立点附近没有明显地形点时,可采用本法。

    (1)标定地图。

    (2)在远方找到两个以上实地和图上都有的明显地形点。

    (3) 用直尺分别切于两个以上明显地形符号的主点上。并转动直尺另一端,瞄准实地地物,不得破坏地形图定向,瞄准后沿直尺向后划方向线,两个或两个以上方向线的交点为站立点在图上位置。


(四)透明纸交会法

在无法精确标定地图时,可采用此法,其步骤是:

        1、选择图上和实地都有的三个以上明显的地形点。

        2、将透明纸固定在图板上,并在适当的位置插一细针,再用直尺紧靠细针,不动图板依次瞄准选定的三个地形点,并划方向线,并在各方向线的末端注计该地形点的名称。

       3、取下透明纸蒙在图上,移动透明纸使每条方向线都准确地对准相应的地形点,透明纸上各方向的交点就是站立点在图上的位置,刺到或画到图上即可。 



三、地形对照读图

      实地对照读图,就是将地形图上各种地形地物符号,与实地相应地形、地物进行一一对照。

         地形对照的原则,先特殊后一般,先大后小,由近及远,由点到面综合对照。

        在山地和丘陵地对照时,可先对照大而明显的山顶、山脊、谷地,然后再顺着山脊谷地的走向,根据方向、距离、高程、形状及位置关系对照 地形形态的细部。

       在平原地形区对照时,可先对照主要的道路、居民地和突出独立物。再根据位置关系逐点分片进行对照。

四、野外填图

    在野外把调绘内容,用符号或文字标绘在图上,叫野外填图。

        填图要求:标绘内容要清晰易读,做到准确、简明。

        准确就是标绘内容位置要准确、图形正确。

        简明就是线划清晰,注记简练,字体端正,图面整洁,一目了然。

   (一)填图的准备工作

    (1)根据地形图了解填图地区的概况

   (2)熟悉填图内容及表示方法

   (3)明确填图的精度要求和最小图斑

   (4)将图贴在图板上

   (5)确定填图范围

   (6)选定填图路线

   (7)备好野外填图的仪器和工具

(二)填图的方法和步骤

        利用标绘地形、地物点的各种方法,在站立点上,标点目标的位置。

        根据各个目标点的位置加绘符号。如标绘面状内容时,先标定面状轮廓的转折点的位置,勾绘轮廓图形,加绘符号。

    

(三)图幅整饰

当外业填绘完成后,要对图幅在室内进行整饰,按规定的符号和颜色标绘内容和图例,注记图名,画出图廓及注记其文字说明资料。 


五、野外定向运动(定向越野)

(一)概念       

 定向运动是一种借助于地图和罗盘按规定方向行进的体育活动,也是当前国际竞赛项目之一。它既有利于增强体质,锻炼意志,又是普及地图应用,传授识图用图知识的一种有效方法。

       

        定向越野是定向运动的主要比赛项目之一,参赛者要依靠标有若干检查点和方向线的地图并借助指北针。自己选择行进路线,依次寻找各个检查点,用最短时间完成比赛者为优胜。

(二)竞赛器材

1.1:1万或1:2.5万

     竞赛场地地形图

 2.指北针

 3.检查卡

 4.检查点标志


(三)定向越野选手的技能

        1.在野外能迅速地辨别方向

        2.能熟练地使用地图和指北针

        3.善于进行长距离的越野跑

        4.既果断又细心,能迅速选择最佳的行进路线。

        但在任何情况下,运动员辨别方向和使用地图的能力始终都是最基本的。

(四)怎样选择比赛行进路线

       1.选择路线的标准

       省体力,省时间,最安全,便于发挥自己的技能或体能优势。

       2.选择路线遵循原则

      (1)有路不越野

      (2)走高不走低

       若不得不越野,应尽量在高处(如山脊,山背)行进,避免在低处(如谷地),因为地势高,易辨别方向确定站立点,高处通风干燥少荆棘,杂草及其他危险少,人们习惯在高处行走,多有踏出的小路,利用它便与提高运动速度。 

六、测定地面坡度

先用两脚规在图上量出两条或六条等高线间的宽度。

          然后把两脚规移到绘有坡度尺的纵方向去比量,吻合后,读取相应的坡度。

         如果所量坡度不是整度数时,分数可以估读出来。


七、绘制剖面图

    为了直观地了解和判断某一区间的地势起伏状况,以及地面点的通观情况,往往需要依据等高线绘制剖面图。


绘制剖面图的方法

        1、标定剖面线。

       2、确定水平比例尺和垂直比例尺。水平比例尺一般与地形图一致。垂直比例尺大5——20倍。

       3、按水平比例尺转绘剖面线与等高线交点。 在米格纸上首先确定一横向直线MN,然后把地形图上剖面线和等高线相交的各点,按水平比例尺转绘到MN上。

        4、按垂直比例尺确定各交点的点位。从MN上过交点作垂线,按规定的垂直比例尺和各点的高程确定出各垂线的相应高度。

       5、相邻点连线。用圆滑曲线连这些点,就得到了剖面线图。

       6、注记。沿MN注明剖面线AB各段方向,如NM、SE等,并在剖面线下边注上水平和垂直比例尺。


八、量取曲线的长度

    

(一)两脚规法

    用两脚规截取图上两点间线长,把两脚规移到本地形图的直线比例尺上去比量,直接读出水平长度。

       或根据脚规长宽mm,按比例尺换算成实际长度即可。

       两脚规量测曲线的精度,受脚距大小的影响。当曲线弯曲程度大时,应用较小的脚距量测(1—2mm);曲线弯曲程度小时才能用较大(3—4mm)的脚距量测


(二)曲线计法

原理:曲线计是量测曲线长度的专门仪器。它由测轮、字盘、指针和把柄四个部分组成。当测轮沿着曲线转动时,指针靠齿轮的机械传动而沿着字盘转动,指针在字盘上所指示的分划数,即表示测轮沿被量取曲线所转动的距离。为了方便,字盘上通常注有几种比例尺的距离划分,以适应被量图幅比例尺的需要。

    

检查:方法是利用所量图上的方里网或直线比例尺,用曲线计沿基线反复测若干次,看是否准确。

    使用:使用时,可先转动测轮使指针归零,或在相应比例尺的分划读盘上读出指针的起始读数N1,然后将曲线计的测轮对准曲线的起点,使曲线计保持与图面垂直,再沿曲线滚动,直到曲线终点为止,读出终了读数N2。

        将N2减去N1 ,所得值差即为曲线长度。

       为提高精度,可反复测量几次,取平均值,作为该曲线的长度。

        若测量图的比例尺与曲线计比例尺不一致,怎么办?

    换算:

             L=L计*M/M计 


九、求图上任意一点坐标


十、求图上任意一点的高程


十一、量算面积

梯形法




十二、量算体积


十三、圈定汇水界线