1、市政與測(cè)繪工程學(xué)院 測(cè)繪教研室,地圖制圖學(xué),主講：周青山,1、地圖制圖課程的地位？ 專業(yè)主干課程、專業(yè)基礎(chǔ)課； 考研； 注冊(cè)測(cè)繪師考試內(nèi)容； 實(shí)際生產(chǎn)需要。 2、地圖制圖學(xué)課程特點(diǎn)？ 理論抽象； 與計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)系緊密； 制圖軟件多樣化、制圖規(guī)范化； 多學(xué)科交叉應(yīng)用、應(yīng)用具有創(chuàng)造性。,3、地圖制圖課程學(xué)習(xí)方法？ 工程應(yīng)用總結(jié)，理論聯(lián)系實(shí)際。 4、地圖制圖課程學(xué)習(xí)主要內(nèi)容？ 基本理論和概念，地圖投影與變換、地圖符號(hào)與設(shè)計(jì)、地圖綜合、地圖的制作和編輯、地圖的分析和應(yīng)用。 5、成績(jī)?cè)u(píng)定： 平時(shí)成績(jī)：30-40%（作業(yè)、考勤，實(shí)驗(yàn)）。 考試成績(jī)：60-70%。,第1章 現(xiàn)代地圖學(xué)引論,本章教學(xué)基本內(nèi)容,

2、現(xiàn)代地圖基本特征、內(nèi)容、功能、概念 現(xiàn)代地圖的分類 現(xiàn)代地圖學(xué)概念以及與其他學(xué)科的關(guān)系 地圖學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史, 1.1 現(xiàn)代地圖概念,一、地圖的基本特性,1)嚴(yán)密的數(shù)學(xué)法則產(chǎn)生的可量測(cè)性,1.1.1 地圖特性及其現(xiàn)代拓展,距離量算 坡度計(jì)算 面積量算 土方計(jì)算（連接視頻）,2）地圖語(yǔ)言所產(chǎn)生的直觀性,看不見的現(xiàn)象可視化描述,3）制圖綜合所產(chǎn)生的一覽性,該區(qū)域：交通、建筑、水系等地物分布情況、占地面積都有詳細(xì)的描述。,二） 地圖基本特性的現(xiàn)代拓展,1）數(shù)學(xué)法則拓展,投影多樣化：方位、圓柱、圓錐、多圓柱 多圓錐投影,不同應(yīng)用不同性質(zhì)的投影，如: 交通采用等距投影。,維數(shù)增加：一維平面到三維立體、以及現(xiàn)

3、在 四維動(dòng)態(tài)等。,比例尺任一化：從固定比例尺到任一縮放以 及便比例尺、多比例尺組合。,2）符號(hào)系統(tǒng)特性拓展,3）地圖概括拓展,多元化：視覺符號(hào)到聽覺、觸覺、等多感覺符號(hào)。,智能化：導(dǎo)航地圖應(yīng)用、最佳路徑選取等。,多維化：從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)符號(hào)、可視化符號(hào)。,圖形和色彩豐富：符號(hào)系統(tǒng)化、專業(yè)化，顏色 從16位到現(xiàn)在的64位。,自動(dòng)化：自動(dòng)化信息提出、地物的合并、刪除、 分割等。,1.1.2 地圖內(nèi)容的構(gòu)成要素與基礎(chǔ)及其現(xiàn)代 拓展,1）地圖內(nèi)容構(gòu)成要素與基礎(chǔ),數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：控制點(diǎn)、坐標(biāo)網(wǎng)、比例尺和地 圖定向,普通地圖： 地理要素：地圖的主題 專題要素：,自然和人文 要素,地理基礎(chǔ)要素 和主題要素,整飾要素：

4、,外圖廓、圖名、圖例、坡度尺、三北方向圖解、文字比例尺、編圖單位、編圖時(shí)間和依據(jù)等。,軟件的操作、數(shù)學(xué)模型構(gòu)建,技術(shù)要素：,2）地圖內(nèi)容構(gòu)成要素與基礎(chǔ)拓展,坐標(biāo)系拓展：傳統(tǒng)參心到目前的全球大地 地理坐標(biāo)系（WGS-84)；,三維到四維、與地理格網(wǎng)并存。,控制的拓展：經(jīng)緯儀加水準(zhǔn)儀到GPS控制,（1）數(shù)學(xué)要素與基礎(chǔ)拓展,（2）地學(xué)要素拓展,（3）技術(shù)要素拓展,制圖的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化，出圖的批量印刷和復(fù) 制，應(yīng)用的共享，自動(dòng)分析和應(yīng)用。,從傳統(tǒng)的地理和地質(zhì)要素拓展到后來(lái)的自然 資源和環(huán)境（礦業(yè)、土地、生物等）、社會(huì)經(jīng)濟(jì) 資源與環(huán)境（人口、歷史、經(jīng)濟(jì)）、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、 林業(yè)、交通、信息服務(wù)、領(lǐng)導(dǎo)決策、組織

5、管理、 科學(xué)研究等各行各業(yè)。,1.1.3 地圖功能及其擴(kuò)展,1）地圖基本功能,信息載負(fù)和存儲(chǔ)：人口資源分布圖存儲(chǔ)人 口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、流動(dòng)信息、各年齡階段人口 比例信息等。,信息傳輸和交流：地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)和防范交流。,地圖認(rèn)識(shí)與感受：制圖區(qū)域事物和現(xiàn)象的位 置、長(zhǎng)度、寬度、深度、密度、面積、體積等。,地圖模擬與模型：社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的分布、 三維動(dòng)態(tài)模擬，各種看不見現(xiàn)象的描述。,（1）存儲(chǔ)和傳輸功能拓展 存儲(chǔ)和傳輸很大程度上被遙感和地理信息系統(tǒng)、地圖數(shù)據(jù)庫(kù)所代替；數(shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)化。 （2）地圖的模擬和感受拓展 主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的挖掘、深層次的加工和綜合應(yīng)用。,2）地圖基本功能拓展,3）現(xiàn)代地圖的作用,經(jīng)濟(jì)

6、建設(shè)的科學(xué)依據(jù) 工程建設(shè)的設(shè)計(jì)藍(lán)圖 產(chǎn)業(yè)和城鄉(xiāng)規(guī)劃的基礎(chǔ) 科學(xué)研究的主要手段 宣傳教育的良好形式 軍事作戰(zhàn)的重要工具 決策管理的有力幫手 國(guó)家疆域版圖的重要表現(xiàn)形式,傳統(tǒng)地圖的定義：根據(jù)一定的數(shù)學(xué)法則，將地球(或其他星體)上的自然和人文現(xiàn)象，使用地圖語(yǔ)言，通過制圖綜合，縮小反映在平面上，反映各種現(xiàn)象的空間分布、組合、聯(lián)系、數(shù)量和質(zhì)量特征及其在時(shí)間中的發(fā)展變化的圖形。,1.1.4 現(xiàn)地圖的定義,地圖的認(rèn)識(shí),地圖的認(rèn)識(shí),地圖的認(rèn)識(shí),按照嚴(yán)密的數(shù)學(xué)法則、用特定的符號(hào)系統(tǒng)，將地球或其他星球的空間事象，以二維或多維、靜態(tài)或動(dòng)態(tài)可視化形式，利用綜合概括、模型模擬等手段縮小表示在一定載體上，科學(xué)地分析認(rèn)識(shí)與

7、交流傳輸事物的時(shí)空分布、數(shù)量質(zhì)量特征及相互關(guān)系等多方面信息的一種圖形與圖像。,通過看圖我們可以總結(jié)出現(xiàn)代地圖定義：,1）普通地圖: (general map) 以相對(duì)平衡的詳細(xì)程度表示地表最基本的自然和人文現(xiàn)象的地圖。,六大地理要素：水系、居民地、交通網(wǎng)、地貌、土質(zhì)植被、境界和 各種獨(dú)立目標(biāo) 。,1.2 地圖的分類,一、按內(nèi)容分類,2）專題地圖（thematc map） 是指著重表示一種或幾種地表自然會(huì)人文社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象地理分布，或強(qiáng)調(diào)表示某些現(xiàn)象的某一方面特性的地圖。,二、按地圖比例尺分類,國(guó)家基本比例尺地圖 由指定的國(guó)家機(jī)構(gòu)和其他公共事業(yè)部門按照統(tǒng)一規(guī)格測(cè)制或編制的比例尺有：。 1：5千 1

8、：1萬(wàn) 1：2.5萬(wàn) 1：5萬(wàn) 1：10萬(wàn) 1：25萬(wàn) 1：50萬(wàn) 1：100萬(wàn),1:100萬(wàn),1:10萬(wàn),1:50萬(wàn),1:25萬(wàn),1:20萬(wàn),1:5萬(wàn),1:2.5萬(wàn),1:1萬(wàn),1:5千,4,4,4,16,36,144,4,64,4,4,4,我國(guó)基本比例尺地形圖的分幅和編號(hào)系統(tǒng),9,按地圖比例尺分類，地圖可分為大、中 小比例尺地圖： 大比例尺：1：10萬(wàn)到1：500以及更大的比例尺地圖。 中比例尺：1：25萬(wàn)到1：50萬(wàn)地圖 小比例尺：1：100萬(wàn)以上地圖,三、按包含的區(qū)域范圍分類,1）按專業(yè)劃分；交通圖 林業(yè)地圖 旅游地圖等 2）按政區(qū)大小劃分：世界地圖 國(guó)家地圖 ?。ㄊ小^(qū)）地圖 市圖 縣

9、圖等 3）按星球不同劃分 ：地球圖、月球圖 火星圖等,四、按用途分類,通用地圖： 為讀者提供科學(xué)和一般參考的地圖。 如：掛圖 專用地圖： 為各種專門用途制作的地圖。 如：航海圖、教學(xué)圖 五、地圖按存儲(chǔ)介質(zhì)分類 紙制地圖 膠片地圖 絲綢地圖 磁介質(zhì)地圖,六、系列地圖的分類系列地圖：按統(tǒng)一的設(shè)計(jì)要求，以相同的比 例尺，反映同一制圖區(qū)域各種要素（或現(xiàn)象）的 一組地圖的集合。 1）按區(qū)域劃分的系列地圖 反映全國(guó)基本自然環(huán)境或社會(huì)發(fā)展的一組地圖 反映某地區(qū)的自然條件或社會(huì)發(fā)展?fàn)顟B(tài) 的系列地圖。 2）按部門劃分的系列地圖： 專業(yè)部門不同而劃分類。 3）按時(shí)空劃分的系列地圖： 某一地區(qū)不同時(shí)期狀態(tài)。,七、按

10、其他標(biāo)志分類 顏 色：?jiǎn)紊投嗌?外形特征：平面和三維立體、地球儀 感受方式：視覺地圖和觸覺地圖 結(jié) 構(gòu)：?jiǎn)畏貓D、系列地圖、地圖集, 1.3 現(xiàn)代地圖學(xué)概念,1.3.1、地圖學(xué)的定義 一、地圖學(xué)的定義,K.A. 薩里謝夫模型論 : J.L. 莫里遜信息論: 多種語(yǔ)言制圖技術(shù)術(shù)語(yǔ)辭典 : ICA 的定義 :,辭海研究地圖極其編制和應(yīng)用的一門學(xué)科 廖克地圖學(xué)是研究以圖形的、數(shù)字的或觸覺形式反應(yīng)空間關(guān)聯(lián)信息的結(jié)構(gòu)、傳輸、表現(xiàn)和利用的科學(xué)，它包括在制作地圖及有關(guān)空間信息產(chǎn)品中從數(shù)據(jù)獲取到最終產(chǎn)品利用的所有階段。（現(xiàn)代地圖學(xué)） 我國(guó)高俊地圖學(xué)是研究地理信息的表達(dá)、處理和傳輸?shù)睦碚摵头椒?，以地理信息可?/p>

11、化為核心，探討地圖的制作技術(shù)和使用方法 2004年祝國(guó)瑞地圖學(xué)是研究地理信息的表達(dá)、處理和傳輸?shù)睦碚摵头椒?、以地理信息可視化為核心，探討地圖的制作技術(shù)和使用方法。,以地學(xué)信息傳輸與地學(xué)數(shù)據(jù)可視化為基礎(chǔ)，以區(qū)域綜合制圖與地圖概括為核心，以地圖的科學(xué)認(rèn)識(shí)與分析應(yīng)用為目的，研究地圖的理論實(shí)質(zhì)，制作技術(shù)和使用方法的綜合性科學(xué),二、現(xiàn)代地圖學(xué)定義,地圖瀏覽,地圖學(xué)由地圖理論、制圖技術(shù)和地圖應(yīng)用三個(gè)分支學(xué)科組成,1.3.2、現(xiàn)代地圖學(xué)的學(xué)科體系,應(yīng)用目的與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 地圖的選用 地圖分析方法 地圖解譯和應(yīng)用,一、地圖學(xué)中各主要學(xué)科的研究?jī)?nèi)容,一）理論地圖學(xué) 現(xiàn)代地圖學(xué)理論主要是用地圖的方法來(lái)研究地理環(huán)境信息

12、的表示和變換的一些理論問題。由于其他科學(xué)（計(jì)算機(jī)、信息論、系統(tǒng)論等）的滲透，豐富和發(fā)展了地圖學(xué)理論的研究。從目前發(fā)展來(lái)看，主要包括以下內(nèi)容： （1）地圖投影理論： 研究不規(guī)則球面和平面的數(shù)學(xué)關(guān)系及其變換的理論 （2）地圖符號(hào)論： 研究作為地圖語(yǔ)言的地圖符號(hào)系統(tǒng)及其特性與使用的理論；,（3）地圖概括理論 研究正確選取、科學(xué)概括地圖內(nèi)容與簡(jiǎn)化地圖圖形的理論 （4）地圖信息傳遞論： 研究地圖信息傳遞過程和方法的理論； （5）地圖模型論： 用模型法來(lái)認(rèn)識(shí)地圖的性質(zhì)，解釋地圖的制作和應(yīng)用的理論； （6）地圖認(rèn)知與感受論： 研究地圖視覺感受的基本過程和特點(diǎn)，分析用圖者對(duì)圖像感受的心理、物理因素和地圖感受效

13、果，如何通過地圖對(duì)客觀環(huán)境進(jìn)行認(rèn)知和信息加工，并弄清地圖設(shè)計(jì)制作的思維過程及其描述的理論；,（7）綜合制圖理論： 綜合性地圖是反映自然環(huán)境或人類社會(huì)多種要素和現(xiàn)象及其相互聯(lián)系的地圖。 （8）地圖信息可視化理論 研究地圖信息的符號(hào)化、圖形化、形象化及直觀性的處理、表達(dá)、傳遞及解譯的理論。 （9）地學(xué)信息圖譜理論 研究大量數(shù)字信息，經(jīng)過圖形圖像思維和抽象，以計(jì)算機(jī)多維動(dòng)態(tài)可視化技術(shù)顯示地球系統(tǒng)及形態(tài)結(jié)構(gòu)和時(shí)空變化的理論 （10）數(shù)字地球理論 實(shí)現(xiàn)數(shù)字化地球的理論,二）技術(shù)地圖學(xué) （1）地圖編制技術(shù) 研究普通地圖和專題地圖的內(nèi)容和表示方法、地圖符號(hào)設(shè)計(jì)、編圖技術(shù)方法、各要素的制圖綜合（數(shù)據(jù)處理）、地

14、圖編輯和設(shè)計(jì)等。 （2）數(shù)字制圖技術(shù) 研究利用計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)自動(dòng)制作地圖的技術(shù)和方法。 （3）遙感制圖學(xué) 研究以遙感數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源制作地圖或修正地圖的學(xué)科。,（4）地圖可視化技術(shù) 研究地圖的二維、多維的，靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的交互和虛擬的可視化技術(shù)。 （5）綜合制圖技術(shù) 研究制圖綜合的方法。 （6）地圖制印學(xué) 研究大量復(fù)制地圖的學(xué)科。 （7）數(shù)字地球技術(shù) 3S技術(shù)，可視化技術(shù)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。,三）應(yīng)用地圖學(xué) （1）地圖應(yīng)用目的和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 目的和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究 （2）地圖的選用 包括不同的地圖功能、評(píng)價(jià)方法、使用程度、硬件選擇和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 （3)地圖分析方法 以分析地圖方法為主體

15、，包括分析目的、分析方法、分析結(jié)果和分析精度四個(gè)部分。 （4）地圖解譯和應(yīng)用 地圖解譯的主體是各行業(yè)的專家，他們根據(jù)使用地圖的目的選擇合適的方法，對(duì)分析結(jié)果加以應(yīng)用，如城市規(guī)劃、地籍管理、道路設(shè)計(jì)和施工、地質(zhì)調(diào)查等。,荷蘭地圖學(xué)家博斯用下圖來(lái)解釋各個(gè)領(lǐng)域及其同其它邊緣學(xué)科的關(guān)系。,地 圖 學(xué),測(cè)量學(xué),地 理 學(xué),色彩學(xué)與美學(xué),地 名學(xué),計(jì)算機(jī)技術(shù),遙感技術(shù),心理學(xué),符號(hào)學(xué),地理信息系統(tǒng),數(shù) 學(xué),1.3.3、 地圖學(xué)同其他學(xué)科的關(guān)系, 1.4 地圖簡(jiǎn)史,一、地圖學(xué)的歷史與發(fā)展 最原始的地圖，人們只是試圖在樹皮、沙地、陶片上，用石塊、貝殼等利器，保存和傳遞對(duì)地理環(huán)境的印象,最早的地圖實(shí)物是古巴比倫

16、地圖，4500年前,4000年前，中國(guó)左傳上記載有夏代的 九鼎圖。,從山海經(jīng) 到 荊軻刺秦王,中國(guó)最早的古地圖漢代古地圖,長(zhǎng)沙國(guó)深平防區(qū)地形圖 亦稱長(zhǎng)沙國(guó)南部地形圖（西漢 文帝），成圖于公元前168年以前。比例尺約為1：180 000，相當(dāng)于漢代一寸折十里，地圖幅面為縱96cm、橫96cm。原圖上本無(wú)名，因地圖內(nèi)容包含山川、道路、城鎮(zhèn)等要素，故取名“地形圖”。 1973年12月發(fā)掘湖南長(zhǎng)沙市東郊馬王堆三號(hào)漢墓時(shí)出土。絹底彩繪，現(xiàn)藏于湖南省博物館。,古代地圖作品介紹,西晉地圖學(xué)家裴秀禹貢地域圖十八 朱思本的輿地圖與元代前的地圖 明代的各種地圖及鄭和航海圖,清代的實(shí)測(cè)地圖皇輿全覽圖,由清康熙帝主持

17、，中西方測(cè)繪人員合作，歷經(jīng)十年測(cè)制的中國(guó)第一部實(shí)測(cè)全國(guó)地圖，采用經(jīng)緯差各一度的梯形經(jīng)緯網(wǎng)格，詳細(xì)地表示了地形、水系、居民地間相對(duì)集團(tuán)及其漢字名稱，并在邊疆地區(qū)加注滿文。該圖具有較高的精度，公元1717年成圖(康熙五十六年)，公元1719年制成銅版(康熙五十八年)，52.577cm 共41幅，比例尺 1:1 400 000，現(xiàn)藏于北京圖書館。,皇輿全覽圖（清內(nèi)府一統(tǒng)輿地秘圖局部，四排二號(hào)：山東半島、遼東半島）,18世紀(jì) 三角測(cè)量技術(shù) 實(shí)測(cè)地形圖， 將數(shù)字應(yīng)用于制圖，促進(jìn)地圖投影 的發(fā)展，逐漸形成了地圖學(xué)的基礎(chǔ)。 20世紀(jì) 航空攝影測(cè)量技術(shù)和照相制版、彩色印 刷技術(shù)的發(fā)展，使地圖的生產(chǎn)工藝極大 改

18、變。制圖綜合理論、專題制圖和綜合 制圖逐步發(fā)展和完善，使地圖學(xué)逐漸成 為同測(cè)量學(xué)緊密聯(lián)系并成為一門獨(dú)立的學(xué) 科。,20世紀(jì)60年代 計(jì)算機(jī)為主體的電子技術(shù)的全 面應(yīng)用，地圖信息論、地圖感 受論、地圖符號(hào)學(xué)、地圖模式 論及地圖傳輸論等現(xiàn)代地圖學(xué) 理論的產(chǎn)生和不斷引向深入， 逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代地圖學(xué)。 地圖學(xué)的形成經(jīng)歷了傳統(tǒng)的地圖（制圖）學(xué)和現(xiàn)代地圖學(xué)兩個(gè)階段！,近現(xiàn)代地圖作品介紹 申報(bào)館中國(guó)地圖集（1934） 53幅 36 200地名 中國(guó)地勢(shì)圖（1958）單幅 中華人民共和國(guó)自然地圖集（1965）222幅 36萬(wàn)字 中華人民共和國(guó)自然地圖集（1999）540幅 30萬(wàn)字 115 中華人民共和國(guó)人

19、口地圖集（1986）142幅 36萬(wàn)字 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)地圖集（1989）300幅 36萬(wàn)字 中國(guó)城市地圖集（1992）2冊(cè) 幅 40萬(wàn)字 779頁(yè) 450城市 中國(guó)歷史地圖集（1992）8卷 300幅 40萬(wàn)字 70 000地名 中華人民共和國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)地圖集（1993）265幅 25萬(wàn)字 中華人民共和國(guó)國(guó)家普通地圖集（1996）248幅 50 000地名 中華人民共和國(guó)國(guó)家普通地圖集（2005）744幅 10 000地名,二、國(guó)外地圖學(xué)的發(fā)展 古代地圖作品介紹 地圖的起源,古埃及繪在葦草上的金圖礦,陶片上的比倫地圖,托勒密世界地圖 ,在世界地圖科學(xué)史上，古希臘的著名數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、地圖學(xué)家托勒密（Ptolemy 公元87150年）占有重要的地位。他在前人科學(xué)成就基礎(chǔ)上完成的巨著地理學(xué)指南，事實(shí)上就是一部關(guān)于數(shù)學(xué)制圖方法和測(cè)繪資料的匯編。其中的世界地圖原繪于公元二世紀(jì)，左圖是1486年的復(fù)制本。托勒密的地圖是西方古代地圖史上劃時(shí)代的作品，地圖上的一些概念，甚至在1