地图的基本特征归纳为四个方面:地理信息的载体、数学法则的结构、有目的的图形概括和符号系统的运用。
2.地图类型的划分
(一)按尺度划分:大比例尺、中比例尺和小比例尺地图
(二)按区域围划分:星球图、地球图;世界图、半球图、图、大洋图;国家图、下属行政图;局部区域,如海湾图、流域图
(三)按地图的图型划分:普通地图、专题地图
(四)按地图的维数划分:平面地图(2维)和立体地图(3维)
3.地图的历史发展过程及东西方的差异
地图的发展可以划分为四个阶段:古代地图制作的成就、中世纪西方的黑暗时代和我国的地图传统、地理大发现带来的测绘进步、信息时代的地图发展。
差异看书p9-21
4.东西方有代表性的地图学家及其理论
1、托勒密:在前人的基础上完成了世界最早的地图集《地理学指南》,确立
地球经度为360度的概念;设计了两种地球投影,一是简单的圆锥投影,一是球面投影。
2、裴秀:总结了地图史上闻名的“制图六制”
3、墨卡托:设计的等角圆柱投影对航海最为适用,知道现在海图沿用了墨卡
托投影。
5.地图的成图方法
实测成图法(又分为野外地测图、摄影测量图)、编绘成图(又分常规编图、遥感制图、数字制图)
★地球体与地图投影
6.地球体的形状与大小的测量与描述
P33—地球体的量度
通过现代天文测量、地球重力测量、卫星地球测量等精密测度,都提供这样的事实:地球是一个极半径略短、赤道半径略长,北极略突出、南极略扁平,近似梨型的椭球体。
7.地球的物理表面的概念
由于地球的自然表面凹凸不平,形态复杂,它不能作为测量与制图的基准面,通过地球重力场和测量学计算出的水准面来代替。
8.地球的数学表面的概念
将体绕短轴(地轴)飞速旋转,就能形成一个表面光滑的球体,即旋转椭球体,或称地球椭球体,而这个椭球体表面是个可以用数字模型定义和表述的曲面。
9.三种地理坐标的定义与特征
(一)天文经纬度:以铅锤线为依据建立起来的地理坐标。天文纬度ρ即赤纬,为观测点的铅垂线方向与赤道平面间的夹角;天文经度λ,是过观测点子午面与本初子午面间的两面角
(二)经纬度:是经度与纬度的合称。经度λ,指参考椭球面上观测点的子午面与本初子午面间的两面角;纬度ρ,指参考椭球面上观测点的法线(与子午面切线成90°)和赤道面的夹角。
(三)地心经纬度:随地球一起转动的非惯性坐标系统,根据其原点位置不同,分地心坐标系统和参心坐标系统。前者的原点与地球的中心重合,后者的原点与参考椭球中心重合。地心经度等同经度,地心纬度是指参考椭球面上观测点和椭球质心或中心连线与赤道面之间的夹角。
10.我国的控制系统、控制网是如何设立的
控制系统:新中国成立初期,由于受当时条件限制,一直沿用克拉索夫斯基椭球体的参考椭球数据。经过20多年的实践证明,克拉索夫斯基椭球体不能满足我国需要。为适应我国测量工作深入开展的需要,我国1980年国家坐标系统选用了1975国际测量协会推荐的参考椭球体,使几何测量与物理测量所使用的椭球体一致起来。
控制网:简称网,由平面控制网和高程控制网组成。其中平面控制网一般由三角测量或导线测量完成;说明地面点的高程,一种称绝对高程,即地面点对似水准面的高度H,由于似水准面即平均海平面,因此通常也将称绝对高程为海拔,另一种称相对高程,即地面点对任一水准面的高度.
11.投影的概念
地图投影的讨论对象,就是研究将地球表面(曲面)展开成平面的理论和方法,是实现由球面对平面的转换。
12.投影的三种变形性质
长度(距离)、角度(形状)、面积
13.几何投影与非几何投影的不同类型
几何投影:方位投影、圆柱投影、圆锥投影。根据球面与投影面的几何位置不同,分为正轴投影、横轴投影和斜轴投影。
非几何投影:(一)按经纬线形状分为伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影和多圆锥投影。
(二)按投影变形性质的分为等角投影、等积投影和任意投影(等
距投影)
14.等角、等积与任意投影的概念
等角投影:投影面上两条方向线所夹角度与球面上对应的两条方向线所夹角度相等。
等积投影:球面上的面状地物轮廓经投影之后,仍保持面积不变。
任意投影:这是根据一般参考图或中小学教学用图要求而设计的一种投影,它既不等角,长度、面积、角度三种变形同时存在。
15.常用投影方式的特征与适用围
(一)等角割圆锥投影
1、圆锥投影:在正轴圆锥投影中,纬度为同心圆圆弧,经度为他的半
径,且经线之间的夹角与经差成正比例。
2、等角圆锥投影:在等角投影中,地球椭球面上微分圆投影后仍为圆
形,或者说保持角度不变形。
3、等角割圆锥投影:亦称兰伯特等角圆锥投影,投影中与圆锥面相割
的两条纬线长度保持不变,即长度比为1.。
(二)等角圆柱投影
1、圆柱投影:在正轴圆柱投影中,纬度是一组彼此平行的直线,经度
是一组垂直于纬度的直线,且经线间隔相等。
2、墨卡托投影:在等角圆柱投影中,球面上微分圆投影后的图形保持
圆形,即一点上的长度比向任何方向均相等。
3、高斯—克吕格投影:假想有一个椭圆柱与地球椭球体上某一经线相
切,其椭圆柱的中心轴与赤道平面重合,将地球椭球面有条件地投影到椭圆柱面上,如中央经线和赤道投影为互相垂直的直线,且为投影的对称轴;具有等角投影的性质;中央经线投影后保持长度不变。
4、通用横轴墨卡托投影:亦称UTM投影,投影条件:中央经线和赤道
投影为互相垂直的直线,且为投影的对称轴;具有等角投影的性质;中央经线投影后的长度比为0.9996.
16.不同类型的地图投影选择的依据
(一)制图区域的地理位置、形状和围
(二)比例尺
(三)地图容
(四)出版方式
17.地图比例尺的表示方法
数字比例尺、文字比例尺、图解比例尺(又分直线比例尺、斜分比例尺和复式比例尺)
★地图数据源与测量学基础
18.地面高程的概念与确定
地面高程:地面某点的高程即称作地面高程。地面测量工作,不是安置一次仪器,测定一些地点的位置即可完成,而是要在测区的控制点上测定许多碎部点——地形点和地物点的相对位置,按图例绘制成图。
19.地面点在平面直角坐标系统中如何表示
地面点在平面直角坐标系统中分为:独立平面直角坐标系和高斯平面直角坐标系。
水准面虽是曲面,但当测量区域(如半径不大于10KM的围)较小时,可以用测区中心点的切平面来代替曲面,地面点在投影面上的位置就可以用平面直角坐标来确定。
高斯平面直角坐标系,当测区围较大,就不能吧水准面当作水平面把地球椭球面上的图形展绘到平面上来,必然产生变形,为使其变性小于测量误差,必须采用适当的方法来解决这个问题,测量工作常采用高斯投影方法。20.何种情况下可以用水平面代替水准面