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第三讲地图制图学•是研究地图及其编制和应用的一门学科。•应用学科：测绘学（一级学科）；地图制图学（二级学科）地图地图印刷计算机地图制图现代地形图（有丰富的地理信息和社会信息）2.1地图的基本概念2.1.1地图的特性1.可量测性：采用了地图投影、比例尺和地图定向等特殊数学法则。2.直观性：地图语言由符号、色彩、注记构成。3.一览性：是缩小了的地面表象。2.1.2地图的内容1.数学要数有地图的坐标网、控制点、比例尺等。2.地理要素有自然要素（地貌、水系、气象、植物等）、社会经济要素（政治行政、人口、历史、文化等）、环境要素（自然灾害、污染与保护等）。3.辅助要数为阅读和使用地图者提供的说明性内容或工具性内容。2.1.3地图的分类1.按内容分类普通地图：以相对平衡的详细程度表示各基本要素。专题地图：突出反映一种或几种主题或现象；如旅游地图。2.按比例尺分类大比例尺地图：比例尺≥1:10万中比例尺地图：比例尺1:10万~1:100万之间小比例尺地图：比例尺≤1:100万2.2地图的数学基础2.2.1地图投影•地图投影：将不可展的曲面（地球椭球体表面）展绘于平面，在球面和平面之间建立点与点之间函数关系。•投影的实质是将地球椭球面上经纬网上点的坐标（λ.φ），按照一定的数学法则转移到平面对应的坐标上来。•经纬线网是绘制地图的“基础”。地图投影（圆柱正轴投影）将地球椭形球面（或球面）投影到平面上，对重叠部份“压缩”、对展开部份“拉伸”，显然经过压缩与拉伸后必然产生变形（长度变形、面积变形、角度变形）•几何投影•把球面上经纬网按一定的条件投影到一个可展几何面上，然后将几何面展成平面构成的投影。•方位投影：1．正轴方位投影，切点在极点（φ=90°）。主要作两极地图。2．横轴方位投影，切点在赤道（φ=0°），主要用于东、西半球图。3．斜轴方位投影，切点在任意纬度（0°＜φ＜90°），主要用于编大陆半球图、大洲图、大洋图，全球航空图、大城市交通图等。•这种投影最适合于中纬度地区，为世界上许多国家制作地图所使用。•我国新编的1∶100万地图采用双标准纬线正等轴角圆锥投影，即圆锥面与椭球面相割两条纬线圈。•正轴等角圆锥投影：假想一个圆锥其轴与地球椭球旋转轴重合地套在椭球上，按等角的条件把地球椭球上经纬线投影到圆锥面上，然后沿一条母线(经线)将圆锥面切开展成平面，•双标准纬线正等角割圆锥投影•圆柱投影•工程建设在地球曲面上完成，但工程设计均在平面上进行。•高斯平面直角坐标系是一种工程建设应用广泛的坐标系统高斯投影：假想一个横椭圆柱面套在参考椭球面上地球表面投影到横椭圆柱面上•地球的投影•红线是投影线•取出地球的投影---剪开---压平后全球高斯投影带高斯投影根据经差六度或三度逐带连续进行，全球连续逐带高斯投影展开成如下图的高斯平面。2.2.2地图定向•规定大于1:10万的各种比例尺地形图绘出三北方向。•三北方向是真子午线北方向、坐标纵线北方向、磁子午线北方向。2.2.3地图比例尺•地图比例尺——它决定着实地轮廓转变为制图表象的缩小程度。•比例尺：地图上某线段的长度与实地相应线段的水平长度之比•1．地图比例尺的形式•数学式：1：100000，1：10万•文字式：例百万分之一•图解式：用图形加注记形式表示2.3地图语言•地图是一种信息的传输媒体，地图语言则是地图作为信息传输工具（媒体）不可缺少的媒介。•1．地图符号：•①几何图形（点、线、面状符号）②地图色彩③地图注记④影象及装饰图案。由颜色图案构成的地图符号•符号的颜色能区分地理事物的类别，反映事物的重要程度和数量差异。•通常用不同的色相区分事物的类别，以色彩的深浅、明暗表示事物的重要程度：深色（鲜艳色）—重要物体浅色—次要物体，等等。•如：几乎所有国家的普通地图、各要素用色都大同小异地成了习惯：水体——蓝色森林——绿色地税——棕色红色——暖流兰色—寒流与其他学科的关系•地图制图学同测量学、地理学和数学的联系更为密切。•测量学给地图制图提供地面控制成果和实测地形原图。•地理学为地图制图提供认识和反映地理环境及其空间分布规律的基础。•地图制图学的地图投影以数学原理、地图内容各要素选取指标运用了数理统计和概率论的概念；•此外，地图制图学还同色彩学、美学、遥感技术、计算机科学等发生联系。发展趋势•①地图制图学作为区域性学科，其重点已由普通地图制图转移到专题地图制图，并向综合制图、实用制图和系统制图的方向发展。•②地图制图学作为技术性学科，正在向机助制图方向发展，有可能逐步代替延续几千年的手工编图的作业方法。•③随着地图制图学同各学科间的相互渗透，产生了一些新的概念和理论。如地图信息论和地图传输论、地图数学模型和数字模型的地图模式论、地图感受论、地图符号学，等等。北京