第一章地圖設(shè)計(jì)與編繪.ppt

1、地圖設(shè)計(jì)與編繪,第一章 地圖與地圖學(xué),學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求 1.掌握地圖的定義及其基本特性 2.掌握地圖的類(lèi)型 3.掌握構(gòu)成地圖的基本內(nèi)容 4.掌握地圖的分幅和編號(hào) 5.了解國(guó)地圖的用途、歷史以及地圖學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展 6 .掌握計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程,第一章 地圖與地圖學(xué),學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1.掌握地圖的定義及其基本特性 2.掌握地圖的類(lèi)型 3.掌握構(gòu)成地圖的基本內(nèi)容 4.掌握地圖的分幅和編號(hào) 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 1.地圖的分幅和編號(hào),第一章 地圖與地圖學(xué),一.地圖的定義及其基本特性 二.地圖的類(lèi)型 三.構(gòu)成地圖的基本內(nèi)容 四.地圖制作過(guò)程 五.地圖的分幅和編號(hào),一.地圖的定義及其基本特性,1由特殊的數(shù)學(xué)法則產(chǎn)生的可

2、量測(cè)性 地圖是按嚴(yán)格的數(shù)學(xué)法則編制的，它具有地圖投影、比例尺和定向等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，從而可以在地圖上量測(cè)位置、 長(zhǎng)度、面積、體積等數(shù)據(jù)，使地圖具有可量測(cè)性。,一.地圖的定義及其基本特性,2由使用地圖語(yǔ)言表示事物所產(chǎn)生的直觀(guān)性 地圖符號(hào)系統(tǒng)稱(chēng)為地圖的語(yǔ)言，它們是按照世界通用的法則設(shè)計(jì)的、同地面物體對(duì)應(yīng)的是經(jīng)過(guò)抽象的符號(hào)和文字標(biāo)記。而風(fēng)景畫(huà)和照片則都是寫(xiě)真的，常常由于比例縮小無(wú)法辨認(rèn)。地圖由于使用了特殊的地圖語(yǔ)言來(lái)表達(dá)事物，使之具有風(fēng)景畫(huà)和照片都無(wú)法比擬的直觀(guān)性的優(yōu)點(diǎn)。 ,一.地圖的定義及其基本特性,一.地圖的定義及其基本特性,3由實(shí)施制圖綜合產(chǎn)生的一覽性 地面事物千差萬(wàn)別，在符號(hào)化的過(guò)程中，將性質(zhì)類(lèi)似

3、、大小相近的物體賦予同樣的符號(hào)，即實(shí)施對(duì)地理事物的分類(lèi)分級(jí)，完成了制圖過(guò)程中的第一次抽象。隨著地圖比例尺的縮小，地圖圖面積迅速縮小，可能表達(dá)在地圖上的物體數(shù)量、等級(jí)、類(lèi)別都要減少，這就要對(duì)地圖上的物體進(jìn)行選取和概括。選取那些重要的、大的物體表示在地圖上，而舍掉那些次要的和較小的物體。同時(shí)還要將復(fù)雜的輪廓加以簡(jiǎn)化，對(duì)以質(zhì)量或數(shù)量標(biāo)志區(qū)分的眾多等級(jí)合并和縮減，這是制圖過(guò)程中對(duì)地理事物的第二次抽象和升華。,一.地圖的定義及其基本特性,地圖的定義： 從現(xiàn)代地圖學(xué)的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，可以這樣來(lái)定義地圖：“地圖是根據(jù)一定的數(shù)學(xué)法則，將地球(或其他星球)上的自然和社會(huì)現(xiàn)象，通過(guò)制圖綜合所形成的信息，運(yùn)用符號(hào)系統(tǒng)縮繪

4、到平面上的圖形，以傳遞它們的數(shù)量和質(zhì)量，在時(shí)間上和空間上的分布和發(fā)展變化”,二. 地圖的分類(lèi),地圖按所表示的內(nèi)容分類(lèi) 地圖按內(nèi)容分為普通地圖和專(zhuān)題地圖兩大類(lèi)。 1普通地圖 是以相對(duì)平衡的詳細(xì)程度表示地球表面各種自然和人文現(xiàn)象中最基本的要素(如水系、地貌、土質(zhì)植被、居民地、交通網(wǎng)、境界及其他人文標(biāo)志)的地圖。隨著比例尺的縮小，其詳細(xì)程度也不斷縮減。 (1)按比例尺劃分 大比例尺地圖：110萬(wàn)及更大比例尺的地圖； 中比例尺地圖：介于110萬(wàn)和1100萬(wàn)之間的地圖； 小比例尺地圖：1100萬(wàn)及更小比例尺的地圖。,(2)國(guó)家基本比例尺地圖 在我國(guó)，15千、11萬(wàn)、125萬(wàn)、15萬(wàn)、110萬(wàn)、125萬(wàn)(

5、原來(lái)是120萬(wàn))、150萬(wàn)和1100萬(wàn)共8種比例尺的普通地圖。 2專(zhuān)題地圖 是突出反映一種或幾種主題要素的地圖。地圖的主題要素是根據(jù)專(zhuān)門(mén)用途的需要確定的，它們應(yīng)表達(dá)得很詳細(xì)，其他的地理要素則根據(jù)表達(dá)主題的需要作為地理基礎(chǔ)選繪。 (1)自然地圖：地質(zhì)圖、地球物理圖、地勢(shì)圖、地貌圖 (2)人文地圖：政區(qū)地圖、人口地圖、經(jīng)濟(jì)地圖、文化地圖 (3)其他專(zhuān)題地圖：航海圖、航空?qǐng)D、城市地圖、環(huán)境地圖,二. 地圖的分類(lèi),二. 地圖的分類(lèi),地圖按包含的區(qū)域范圍分類(lèi)：按自然區(qū)劃分為世界地圖、大洲地圖、自然區(qū)域(如青藏高原)地圖等；按政治行政區(qū)劃分為國(guó)家地圖、省(區(qū))地圖、市圖、縣圖等。 地圖按用途分類(lèi)：通用地圖

6、、專(zhuān)用地圖 地圖按使用方式分類(lèi)：桌面用圖、掛圖、野外用圖、屏幕地圖 地圖按存儲(chǔ)介質(zhì)分類(lèi)：紙質(zhì)地圖、塑料地圖、絲綢地圖、沙盤(pán)地圖、縮微地圖及磁(光)盤(pán)地圖等。 地圖按其他標(biāo)志分類(lèi),三、地圖的基本內(nèi)容,1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 在地圖上表現(xiàn)為控制點(diǎn)、坐標(biāo)網(wǎng)、比例尺和地圖定向。 控制點(diǎn)分為平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)。 坐標(biāo)網(wǎng)分為地理坐標(biāo)網(wǎng)(經(jīng)緯線(xiàn)網(wǎng))和直角坐標(biāo)網(wǎng)(方里網(wǎng))。 比例尺確定地圖內(nèi)容的縮小程度。 地圖定向通過(guò)坐標(biāo)網(wǎng)的方向來(lái)體現(xiàn)。,三、地圖的基本內(nèi)容,2 地理要素 地理要素是地圖的主體，普通地圖和專(zhuān)題地圖上表達(dá)地理要素的種類(lèi)有所區(qū)別。 3 整飾要素 整飾要素是一組為方便使用而附加的文字和工具性資料，常包括外

7、圖廓(地形圖則附有分度帶)、圖名、接圖表、圖例、坡度尺、三北方向、圖解和文字比例尺、編圖單位、編圖時(shí)間和依據(jù)等。,三、地圖的基本內(nèi)容,四、地圖制作過(guò)程,1 地圖成圖的基本方法 2 計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程,地圖成圖的基本方法,制作地圖有兩條途徑：實(shí)測(cè)地圖，編繪地圖。 1實(shí)測(cè)地圖 實(shí)測(cè)地圖又分為野外實(shí)測(cè)地圖和航測(cè)法成圖。 野外實(shí)測(cè)地圖是利用測(cè)量?jī)x器對(duì)地球表面的局部區(qū)域地物、地貌的空間位置和幾何形狀進(jìn)行測(cè)定，按一定的比例尺縮小繪制成地形圖。 航測(cè)法成圖是利用航空影像來(lái)測(cè)制地圖。 2編繪地圖 編繪地圖是根據(jù)各種各樣的制圖資料實(shí)測(cè)地形圖、統(tǒng)計(jì)資料、航(衛(wèi))片、政府公告、地理考察資料、草圖等編制成為用戶(hù)

8、需要的各種類(lèi)型的地圖。,地圖成圖的基本方法,常規(guī)地圖實(shí)測(cè)成圖過(guò)程 航空攝影成圖過(guò)程,地圖成圖的基本方法,衛(wèi)星遙感資料成圖過(guò)程,計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程,用計(jì)算機(jī)制作地圖的過(guò)程，目前分為以下四個(gè)階段 ：,計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程,1、地圖設(shè)計(jì) 根據(jù)地圖的用途確定地圖的制圖資料、地圖投影和比例尺、地圖內(nèi)容和表示方法等。資料選擇除考慮其內(nèi)容外，還要顧及數(shù)字化的方法，并進(jìn)行數(shù)字化的準(zhǔn)備工作，例如確定要素的分層、分色；根據(jù)地圖的用途和特點(diǎn)，選定制圖軟件及需要進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)的內(nèi)容，最后仍然是寫(xiě)出地圖的設(shè)計(jì)書(shū)。,計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程,從數(shù)字制圖技術(shù)的應(yīng)用水平看，可以把現(xiàn)有的制圖軟件歸納為三大類(lèi)： 通用圖

9、形類(lèi)軟件，如CorelDraw、Illustrator、Freehand、Photoshop：這類(lèi)軟件在地圖的生產(chǎn)中運(yùn)用很普及，它的重點(diǎn)在通用圖形設(shè)計(jì)上，它有強(qiáng)大的圖形、圖象、文本編輯功能、豐富的圖型數(shù)據(jù)接口，可生成印刷工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖形文件PS或EPS，但它不是針對(duì)地圖制圖的，在使用前必須做很多準(zhǔn)備工作，如建立符號(hào)庫(kù)等。,計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程,基礎(chǔ)制圖類(lèi)軟件，如MAPGIS、AutoCAD、MicroStation：這類(lèi)制圖軟件是專(zhuān)門(mén)為地圖制圖開(kāi)發(fā)的，提供了數(shù)字化采集、投影變換、地圖整飾、專(zhuān)題圖制作、輸出EPS等功能，因此更專(zhuān)業(yè)化，但是系統(tǒng)都很龐大，系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)很多，使用復(fù)雜，不過(guò)熟練的操作者可

10、以制作出完善的地圖。 GIS類(lèi)軟件，如ARC/INFO、MapInfo：這類(lèi)軟件具有強(qiáng)大的地理屬性管理能力，它的目的不是地圖生產(chǎn)，而是空間數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用。因此，GIS中地圖制圖功能要求較低，不能滿(mǎn)足地圖正式出版的要求。例如，其圖象及文字的編輯處理功能較差，輸出的文件格式缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。,計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程,2、數(shù)據(jù)輸入 這是獲取數(shù)據(jù)的階段，要將資料的圖形圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字，以便由計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、識(shí)別和處理。當(dāng)前使用的數(shù)字化方法基本上是兩種，第一是以聯(lián)機(jī)方式用手扶跟蹤的方法進(jìn)行數(shù)字化；第二是自動(dòng)掃描的方法。兩種方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)。由于兩種輸入方式獲得的數(shù)據(jù)可以相互轉(zhuǎn)換，掃描方式正越來(lái)越多地受到注意。制

11、圖用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可直接用鍵盤(pán)輸入計(jì)算機(jī)。制圖資料經(jīng)過(guò)數(shù)字化以后，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，供計(jì)算機(jī)處理和應(yīng)用。,計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程,3、數(shù)據(jù)處理 計(jì)算機(jī)制圖的過(guò)程先是由圖形變成數(shù)字(數(shù)字化)，在數(shù)據(jù)庫(kù)的控制下，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(按制圖要求對(duì)圖形進(jìn)行改變)，再把數(shù)字轉(zhuǎn)換為圖形(圖形輸出)。數(shù)據(jù)處理是在輸入與輸出之間的這個(gè)階段，包括數(shù)據(jù)的檢索、更新、選取、變換等，這些工作都是制圖人員調(diào)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。,計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程,4、圖形輸出 制圖數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理以后，變成了繪圖機(jī)可認(rèn)識(shí)的信息，以驅(qū)動(dòng)繪圖機(jī)輸出圖形。圖形輸出首先是屏幕顯示，用于在正式繪圖前進(jìn)行圖形檢查。輸出圖形的方式有矢量和柵格繪圖兩大類(lèi)，

12、它們可以是繪圖、用光學(xué)系統(tǒng)輸出膠片等形式。,五、地圖的分幅與編號(hào),1 地圖分幅 （1）矩形分幅用矩形的圖廓線(xiàn)分割圖幅，相鄰圖幅間的圖廓線(xiàn)都是直線(xiàn)，矩形的大小根據(jù)圖紙規(guī)格、用戶(hù)使用方便以及編圖的需要確定。掛圖、地圖集中的地圖多用矩形分幅。 （2）經(jīng)緯線(xiàn)分幅圖廓線(xiàn)由經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)組成，大多數(shù)情況下表現(xiàn)為上下圖廓為曲線(xiàn)的梯形。地形圖、大區(qū)域的分幅地圖多用經(jīng)緯線(xiàn)分幅。,五、地圖的分幅與編號(hào),五、地圖的分幅與編號(hào),不同的分幅方式都有相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)： 矩形分幅：圖幅間拼接方便；各圖幅面積相對(duì)平衡，方便使用圖紙和印刷；圖廓線(xiàn)可避開(kāi)分割重要地物。制圖區(qū)域只能一次投影，變形較大。 經(jīng)緯線(xiàn)分幅：圖幅有明確的地理范圍

13、；可分開(kāi)多次投影，變形較小。圖廓為曲線(xiàn)時(shí)拼接不便；高緯度地區(qū)圖幅面積縮小，不利于紙張的使用和印刷。,五、地圖的分幅與編號(hào),2 地圖編號(hào) 常見(jiàn)的編號(hào)方式有: 自然序數(shù)編號(hào) 行列式編號(hào) 行列-自然序數(shù)編號(hào)法 ,3 我國(guó)地形圖的分幅編號(hào) (1)舊的分幅和編號(hào)方法,五、地圖的分幅與編號(hào),五、地圖的分幅與編號(hào),1、 1100萬(wàn)比例尺地圖的編號(hào),五、地圖的分幅與編號(hào),2、 150萬(wàn)、125萬(wàn)、110萬(wàn)比例尺地圖的編號(hào),五、地圖的分幅與編號(hào),3、 15萬(wàn)、125萬(wàn)、11萬(wàn)、15千比例尺地圖的編號(hào),五、地圖的分幅與編號(hào),應(yīng)用示例： (1)已知某點(diǎn)的經(jīng)、緯度或圖幅西南圖廓點(diǎn)的經(jīng)、緯度，計(jì)算圖幅編號(hào) （2）已知圖

14、幅編號(hào)，求圖幅西南圖廓點(diǎn)的經(jīng)、緯度 練習(xí)： 已知某點(diǎn)為北緯27056，東經(jīng)112046 ，求該點(diǎn)所在的1：100萬(wàn)、1：50萬(wàn)、1：10萬(wàn)、1：5萬(wàn)圖的編號(hào)。,五、地圖的分幅與編號(hào),計(jì)算1：100萬(wàn)圖幅編號(hào)： 橫列號(hào)=/40+1 縱行號(hào)=/60+31 計(jì)算本圖代號(hào)： W=V-（/）/n+（/）/ V-劃分為該比例尺圖幅后，左下角一幅圖的代號(hào)數(shù) ()表示商取余； 表示分?jǐn)?shù)值取整； n劃分為該比例尺圖的列數(shù)； 所求點(diǎn)經(jīng)度； 所求點(diǎn)緯度； 基礎(chǔ)前圖之經(jīng)差； -所求圖幅之經(jīng)差 基礎(chǔ)前圖之緯差。 -所求圖幅之緯差,(2)新的分幅與編號(hào)方法 1、 1100萬(wàn)比例尺地圖的編號(hào) 1100萬(wàn)地圖的編號(hào)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的變化，只是由“列行”式變?yōu)椤靶辛小笔剑研刑?hào)放在前面，列號(hào)放在后面，中間不用連接號(hào)。但同舊系統(tǒng)相比，列和行對(duì)換了，新系統(tǒng)中橫向?yàn)樾小⒖v向?yàn)榱?，因此，其結(jié)果并沒(méi)有大的變化，例如，北京所在的1100萬(wàn)地圖的圖號(hào)為“J50”。,五、地圖的分幅與編號(hào),五、地圖的分幅與編號(hào),2、 15千150萬(wàn)比例尺地圖的編號(hào),五、地圖的分幅與編號(hào),五、地圖的分