1、地图制图与地理信息系统专业课知识点汇总第一部分 专业基础知识一、地图制图1.1 地图的基本知识1.1.1 地图的定义（掌握）地图的经典定义：地图是根据一定的数学法则，将地球（或其他星体）上的自然和人文现象，使用地图语言，通过制图综合，缩小反映在平面上，反映各种现象的空间分布、组合、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。如普通地图、专题地图、各种比例尺地形图、影像地图、立体地图等。现代地图已出现有缩微地图、数字地图、电子地图、全息像片等新品种。1.1.2 地图基本特征（掌握）地图的特征包括：(1)由于特殊的数学法则而产生的可量测性；(2)由于使用符号表象事物而产生的直观性；(3)由于制图综
2、合而产生的一览性。1.1.3 地图的基本功能（掌握）地图学 P5地图可以使人们拓展正常的视野范围，用于记录、计算、显示、分析地理事物的空间关系，将读者感兴趣的广大区域收入视野。在国民经济建设，国防建设，科学、文化方面，划定国界，旅游指南，查询资料，总结汇报的工具，等等。国民经济建设方面：用于资源的勘测、规划、设计和开发；作为各级政府机构和工农业管理部门规划和管理的工具；用于各种工程建设的勘察、设计和施工；航海和航空等其他领域。国防建设方面 ：应用到国防工程的规划、设计和施工；军事训练和演习；战术作业、作战指挥和战略研究等；卫星侦查、导弹飞行。科学、文化方面：在地学研究中探索地理规律，开拓新的区
3、域，记录科学成果；作为宣传教育的工具。其他方面：人民生活中作为查询资料的工具；各种文件、报告的附图；划定边界是具有法律意义的附件；旅游指南、天气预报等等。1.1.4 地图的分类（掌握）地图分类，就是根据地图的某些特征，把它们分别归纳成一定的种类。分类的方法，通常按其比例尺、内容、用途、制图区域范围和使用形式等特征来划分。地图按照比例尺大小分为：大比例尺地图（比例尺大于 1： 10 万）、中比例尺地图（比例尺介于 1： 10 万 1： 100 万之间）和小比例尺地图（比例尺 1： 100 万）。地图按其内容分为：普通地图和专题地图。 普通地图。是一种通用地图，图上比较全面地描绘一个地区自然地理和
4、社会经济一般特征的地图。其表示内容有：水系、居民地、道路网、地貌、土壤、植被、境界线以及经济现象、文化标志等。普通地图又分为地形图和一览图。地形图，其比例尺大于 1：100 万，它的突出的特点：详细而精确，投影变形小，可以在图上进行量测。它是国家经济建设、国防建设和军队作战、训练的重要地形资料。这种图一般是实测的或根据实测图编绘的。专题地图。又称“专门地图”或“主题地图”，是以普通地图为底图，着重表示某种或几种要素的地图，适用于某一专业部门的专门需要。专题地图通常分为：自然地图、人口图、经济图、政治图、文化图、历史图等。地图按其用途分为通用地图和专用地图： 参考图、教学图、地形图、航空图、海图
5、、海岸图、天文图、交通图、旅游图等。地图按其制图区域范围分为： 按自然区划分世界地图、半球图、大洲图、大洋图、大陆地图、自然区域地图等；按行政区分国家（地区）地图、省区地图、市县图等；还可以按经济区划分。地图按其使用方式分为 ：挂图、桌面用图、地图集（册） 、野外用图等。地图按存储介质分类： 纸质地图、胶片地图、丝绸地图、磁介质地图（光盘地图、电子地图）等。按颜色分为 单色地图、彩色地图；按外形特征分 为平面地图、三维立体地图、地球仪；按感受方式分 为视觉地图、触觉（盲人）地图；按结构分 为单幅地图、系列地图、地图集。此外，地图按其表现形式还可分为：缩微地图、数字地图、电子地图、影像地图等。我
6、国称 1：1 万、 1：2.5 万、 1： 5 万、 1：10 万、 1： 25 万、 1：50 万、 1： 100 万七种比例尺普通地图为国家基本比例尺地形图，按国家测绘局制定的统一技术标准制图 ( 规范、图式 ) 。 1.2 地图的地理要素内容（熟悉）地图学 P11地理要素是地图的主题，普通地图和专题地图上表达地理要素的种类有所区别。普通地图：普通地图上的地理要素是地球表面上最基本的自然和人文要素，分为水系、地貌、土质和植被、居民地、交通网、境界线六大要素，此外还表示测量控制点、独立地物、管线与垣栅等要素。这类地图的特点是着重描绘地区轮廓、地面起伏形态、自然状况和人类活动的成果。专题地图：
7、专题地图上的地理要素分为地理基础要素和主题要素。地理基础要素是为了承载作为主题的专题要素而选绘的同专题要素相关的普通地理要素，他们通常要比同比例尺的普通地图简略，要素种类根据专题要素的需要进行选择，不一定都要包涵普通地图上的要素。主题要素指作为专题地图主题的专题内容，它们通常要使用特殊的表示方法相信描述其数量和质量指标。其它：专题地图是以普通地图为地理基础，着重表示制图区域内某一种或几种自然或社会经济现象的地图。这类地图的显著特点是，作为该图主题的专题内容予以详尽表示，其地理基础内容则视主题而异，有选择地表示某些相关要素，因此专题地图的内容是由地理基础和专题要素两部分构成。在地图领域中，专题地
8、图发展得最活跃、最迅速，地图的品种愈来愈多，层出不穷，表示的对象十分广泛，涉及到人类社会的各个领域。根据专题内容的性质，可划分为以自然地理要素为主题内容的自然地理图、以社会经济要素为主题内容的社会经济地图和包容上述两类专题地图之外的各种专题地图的其它专题地图（又称工程技术图）三类；各类又可以分出若干种专题地图。1.3地图符号1.3.1地图基本图形变量（了解）地图学 P110。包括：形状、尺寸、方向、色彩、亮度、密度。图形变量：是构成地图符号的基础，在提高符号的构图规律和加强地图表示效果上起到了不可忽视的作用。 科学家伯廷提出的六个图形变量的理论比较严密， 得到了广泛的重视和推广。这六个图形变量
9、包括：形状、尺寸、方向、色彩、亮度和密度。1.3.2 地图符号分类（掌握）地图学 P109。现代地图符号可以从不同角度进行分类。按符号表现的制图对象的集合特征分类，分为点状符号、线状符号和面状符号。按符合与地图比例尺的关系分为依比例尺、不依比例尺和半依比例尺符号。按符号表示的地理尺度分为定性符号、等级符号和定量符号。按符号的形状特征分为几何符号、艺术符号、线状符号、面状符号、图表符号、文字符号、色域符号。这是强调符号的形象特点。其它：地图符号： 在地理学中地图符号系统被称为地图语言， 它们是按照世界通用的法则设计的，同地面物体对应的，经过抽象的符号和文字标记。符号本身是一种物质现象（图形） ，
10、用来代指抽象的概念，并且这种代指是以约定关系为基础的。1)根据约定性原则，采用演绎的方法可将地图分为三类，点状符号、线状符号、面状符号。点状符号 : 位于空间某位置的点，地图符号大小与比例尺无关，具有定位特征。线状符号 : 位于空间某位置的线，地图符号延某方向长度与比例尺有关面状符号 : 位于空间某位置的面，地图符号所处的范围与比例尺有关系。2)按几何精确性分类，分为：依比例符号、不依比例符号、半依比例符号。依比例符号是实地占有较大面积的物体，比例尺缩小后，仍能显示其轮廓，如大面积街区、大湖等。 通常以线划表示其外轮廓，并填绘符号或普染颜色。不依比例符号实地上面积较小一般具有方位意义的物体，缩
11、至图上只能显示一个点。这类符号仅以其定位点表示物体的位置。半依比例符号是实地上的狭长物体，其长度能依比例表示，而宽度则需夸大，如狭长街区、铁路、公路、土堤等符号，其宽度在图上均已扩大。在图上只能测其长度，不能测其宽度。1.3.3 地图符号设计方法（熟悉）地图用符号表示制图对象的位置、类别、级别及各种不同的含义，因此，设计符号时要使其保持一定的差别。 地图符号之间的差别通过改变六个图形变量中的一个或多个或全部来实现。通过它们构成符号的形态、尺寸、颜色变化。形态变化 ：主要用于点状和线状符号设计，由不同的图形及其方向变异来实现。它只反映制图对象间质的差别，不反映数量关系。尺寸变化 ：在符号设计中具
12、有广泛的用途，用于表达点状符号的各种数量关系；颜色变化 ：通过改变色相、亮度和饱和度来实现，密度变量也可以造成颜色上的差异。地图学 P121要从地图的整体要求出发，考虑各种因素，确定每个符号的形象及其在系统中的地位。设计地图符号时，必须考虑的因素包括：地图内容、资料特点、地图的使用要求、所需的感受水平、视觉变量、视力及视觉感受规律、技术和成本因素、传统习惯与标准。为了描述多种多样的制图对象，地图符号的图像特点有很大差别，但作为地图上的基本元素，承担载负和传递信息的供暖，它们应具备一些共同的基本条件，满足作为符号的基本要求。这些要求包括：图案化、象征性、清晰性、系统性、适应性和生产可行性。符号设
13、计 首先应从地图使用要求出发，对地图基本内容机器地图资料进行全面的分析研究，拟定分类分级原则；其次是确定各项内容在地图整体结构中的地位，并据以排定他们所应有的感受水平；然后选择适当的视觉变量及变量组合方案。进入具体设计阶段，要选择每个符号的形象素材，在这个素材的基础上，概括抽象形成具体的图案符号。初步设计往往不一定十分理想，因而常常需要经过局部的试验和分析评价，作为反馈信息重新对符号进行修改。在这个主要的设计过程中，还要同时考虑上述各种有关的因素。1.4 地图分幅与编号 ( 详见地图学 p11。 )1.4.1 地图分幅和编号的方法和原则（掌握）方法和原则：为了保管和使用方便，我国对每一种基本比
14、例尺地形图的图廓大小都做了规定，每一幅地形图给出了相应的号码标志，这就是地形图的分幅与编号。地形图分幅有两种方法：一是矩形分幅，一是经纬线分幅，我国采用经纬线分幅。1： 100 万地形图的分幅和编号是国际上统一规定的，从赤道起向两极纬差每4o为一列，将南北半球分别分成 22 列，依次以字母 A、 B、C、DV 表示；由经度 180o 起，从西向东，每经差 6o 为一行，将全球分成 60 行，依次用数字 1、 2、3、4 60 表示，采用“横列号行号”编号表示。方法：分幅方法有矩形分幅及经纬线分幅。矩形分幅：每幅地图的图廓都是一个矩形，相邻图符以直线划分（有拼接和不拼接两种） ，主要用于挂图、地
15、图集和专题图。优点 ：结合紧密，便于拼接；印刷面积相对平衡，且充分利用版面；可以有意避开重要地物地貌，保持其完整性。缺点 ：整个制图区域只能一次投影制成；图符的地理位置不易精确描述。经纬线分幅：地图图廓由经纬线构成的分幅方法。优点 ：每个图符都有明确的地理位置概念，因此适用于很大的范围的地图分幅；缺点 ：经纬线被描写为曲线时，图符拼接不方便；随着纬度的升高， 相同经纬差限定的面积不断缩小，图符面积不断变小，不利于纸张和印刷的版面，在高纬度采用合幅的方式解决此问题，但是又会影响分幅的系统性。经纬线分幅还经常破坏重要的物体，如大型城市的完整性。编号方法：自然序数编号法：将分幅地图按自然序数编号行列
16、式编号法：将制图区域划分为若干行和列，并相应按数字或字母编上号码。行列 - 自然序数编号法：行列式和自然序数相结合的方法，在行列式编号的基础上用自然序数或字母详细划分的较大比例尺地图的代码， 两者结合构成分幅编号。 世界各国的地形图多采用这种方式编号。1.4.2 国家基本比例尺地图的分幅与编号（熟悉） ( 详见地图设计与编绘 P16。)我国国家基本地形图的投影， 除其中的 1 100 万地形图采用边纬与中纬变形绝对值相等的双标准纬线等角圆锥投影 外，其余大中比例尺地形图一律采用 高斯克吕格投影 。国家基本地形图的比例尺系统，各国不尽一致。我国采用的是 1：1 万、 1 2.5 万、 15万、
17、l 10 万、 1 25 万（原为 1 20 万）、1 50 万、 1100 万等七种比例尺。为便于印刷、贮存，检索和使用， 国家基本地形图采取按规定的经差和纬差分幅并分别给予代号。 我国从 11 万至 1 50 万六种基本比例尺地形图，都是以 1100 万国际标准图幅为基础进行分幅、编号的。1 100 用拉丁字母万图幅按纬差 4，经差 6划分。即从赤道算起，向两极每纬差A、B、C、V 表示；从经度 180线算起，自西向东每经差4为一列，依次6为一行，依次用1、2、360 表示。一个 1 100 万图幅包含四幅 1 50 万图幅范围， 1 50 万图幅的编号是在1 100 万图幅编号后面分别加
18、上A、 B、 C、 D，如 J 50 A。一个 1 50 万图幅包含四幅 1 25 万图幅范围，1 25 万图幅的编号是在1100万图幅编号后面分别加上1、2、 3、 16，如 J 50 8。一个 l 25 万图幅包含九个 1 10 万图幅范围，1 10 万图幅的编号是在1100万图幅编号后面分别加上1、2、3、 144，如 J505。一个 1 10 万图幅包含四个 15 万图幅范围，15 万图幅的编号是在 110 万图幅编号后面分别加上 A、 B、 C、D，如 J50 5B。一个 1 5 万图幅包含四个 1 2.5 万图幅范围， 1 2.5 万图幅的编号是在1 5万图幅编号后面分别加上1、2
19、、3、4，如 J505 B2。一个 12.5万图幅范围包含四个 11 万图幅范围， 11 万图幅的编号是在 1 10 万图幅编号后面分别加上（ 1）、（ 2）、（3）、（ 64），如 J505（ 15）。编号方法：1： 100w 地形图的图号是由该图所在的行号（字符码）和列号（数字码）组合而成，如北京所在的 1： 100w 地形图编号为 J50。1： 50w 1： 5000 地形图的编号由五个元素， 10 位码组成。均以 1： 100w地形图编号为基础，采用行列自然序数编号方法，将 1：100w 地形图按所含各比例尺地形图的经差和纬差划分成若干的行和列，横行从上到下、纵列从左到右按顺序分别用阿
20、拉伯数字编号。表示图幅编号的行列代码均采用三位数字表示（不足三位前面补 0），取行号在前、列号在后的排列形式标记，加在 1： 100w 图符的图号之后。 1 ： 100 行号数字码1 ： 100w 列号数字码比例尺代码图符行号数字码图符列号数字码如： J50G093044，代表北京所在的 1： 100w 区域（ J50）的 1 ： 1w比例尺（ G）的 93 行， 4列所在的区域。1.5地图编绘1.5.1地形图编绘（掌握）各种不同比例尺地形图是通过实测和编绘得到的。将较大比例尺的地形图的内容进行综合取舍，编制成较小比例尺地形图的工作称为编绘。首先进行搜集资料，分析制图区域的地理特征，制定编绘技
21、术设计书等准备工作。然后根据设计要求，展绘地形图的数字基础，拼贴资料制成编绘底图，在底图上再进行要素的综合取舍，制成主次分明、清晰易读、符合需要的编绘原图。对缩小一倍的大比例尺地形图，可以经编绘直接缩制使用。编绘时使用缩小的地形图作为底图，将公路、水系、管线等专题资料，按照关系位置展绘在底图上，如突出某个专题，可编制成专题图。按照行政区划或专题范围，可将地形图和专题图综合编制成图册或图集。地图设计与编绘 P227 普通地图的原图编绘分类：地图的编绘分为线划编绘原图和彩色编绘原图。前者只注重线划的位置和图形，后者同时要注重色彩。普通的地图和类似的专题图只做线划编绘原图，大部分专题图应该制作彩色编
22、绘原图，色彩在规范中已经作为国标规定下来。普通地图的原图编绘流程：1、 准备工作：业务准备：学习编辑文件、制作编绘草图和样图；作业条件准备：图版、地图资料加工、展绘数学基础、转绘内容等。2、 按顺序编绘各类要素：精度高的、轮廓固定性强的，能对其它要素起到控制和定位作用的重要内容先绘，其绘图作业对其它要素有破坏作用的先绘（如普染色） 。大中比例尺地图，各要素编绘的顺序如下：1、水域和森林普然2、内图廓线3、控制点和方位标4、海岸和陆地水系5、居民地6、道路网7、陆地地貌8、海底地貌及海洋航线9、境界10、土质、植被11、其它标志12、注13、坐标线及图外整饰编写图历薄：图历薄是编图的技术档案，它
23、记载整个作业过程的情况，应和编绘原图一起存档。另外可参考地图设计与编绘 P230 原图编绘工艺中普通地图的原图编绘工艺。1.5.2 专题图编绘（了解）地图设计与编绘 P229 专题地图的原图编绘地图设计与编绘 P232 专题地图的原图编绘工艺1.5.3 数字地图编绘（熟悉）地图学 P331 数字地图的原图编绘数字地图的原图编绘过程同使用的设备和软件、 数据源的类型及输出的目的性等条件有关。一般分为数据采集、数学基础建立、数据处理、比例尺变换、数据组织、地图符号库的建立和地图输出等步骤。1.6 地图设计与编制（掌握）1.6.1 地图设计的基本内容 地图设计与编绘 P190(掌握 )1)地图设计
24、：是对新编地图的规划，它的主要任务包括：确定地图生产的规划与组织、根据使用地图的要求确定地图内容、各种地理现象和物体在地图上的表示方法和使用符号的设计、制图资料的选择、分析和加工、制图数据的处理，制图综合原则和指标的确定，地图的数学基础设计，图面设计和整饰设计等。它的最终成果是地图设计书。2)地图编辑 ：为了能使所有参加地图编制的人员按照统一的目标充分协调的工作，就产生了对制图生产的规划与组织的问题， 这些工作称为地图编辑。 根据阶段性， 编辑工作可以分为：编辑准备工作（地图设计） 、编绘过程中的编辑工作、出版准备阶段的编辑工作、地图出版阶段和出版后的编辑工作。3)地图编辑具体内容包括：根据上
25、级下达任务，研究并提交计划和组织措施方案，其中包括制图所需人力、物力和时间等；研究制图资料和制图区域，保证把最好的资料用于制图；选择何时的制图工艺；完成地图的设计；领导地图的编绘和出版准备；各阶段的成品检查，协助印刷厂的工艺员完成制印工作设计；搜集对地图作品的意见，编写科学技术总结，提出地图再版时的改进建议。1.6.2 技术要求 ( 掌握 )地图设计与编辑的技术要求：为保证在全国范围内地图内容、综合质量、表现形式等的统一，依靠各制图机构分别拟定的编辑文件是做不到的。所以地图编制中普遍采用两级设计的方法：由国家测绘主管部门拟定对地图各方面统一要求的总大纲编绘规范，在编绘规范的指导下针对具体的地区
26、由地方制图机构的编辑设计局部大纲编辑计划。编绘规范主要包括的内容：总则、编辑准备工作、地图内容各要素的编绘、印刷原图的制作、附录。1.6.3 作业流程 ( 掌握 )地图设计与编绘 P230 普通地图的原图编绘工艺。地图设计与编绘 P232 专题地图的原图编绘工艺。不论哪种制图方法，就地图常规编制的总过程而言，一般都包括地图设计与编辑准备阶段，地图编稿与编绘阶段，地图整饰阶段，地图制印阶段。1)地图设计与编辑准备阶段主要完成地图设计和地图正式编绘前的各项准备工作。一般包括根据制图的目的任务和用途，确定地图的选题、内容、指标和地图比例尺与地图投影；搜集、分析编图资料；了解熟悉制图区域或制图对象的特
27、点和分布规律；选择表示方法和拟订图例符号；确定制图综合的原则要求与编绘工艺。对于专题地图，还要提出底图编绘的要求和专题内容分类、分级的原则并确定编稿方式。最后写出地图编制设计文件编图大纲或地图编制设计书，并制订完成地图编制的具体工作计划。2)地图编稿与编绘阶段主要完成地图的编稿和编绘工作。一般包括资料处理，展绘数学基础，进行地图内容的转绘和编绘。在编绘过程中要进行地图概括( 制图综合) ，即进行地图内容的取舍和概括。当然在编辑准备阶段的分类分级与图例拟订也包括一定的地图概括，但在地图编绘阶地图概括段贯彻始终。地图编绘是一种创造性的工作，编绘阶段的最终成果是编绘原图。所谓编绘原图就是按编图大纲或
28、制图规范完成的，在地图内容、制图精度等方面都符合定稿要求的正式地图。对于专题地图，往往在地图正式编绘前由专业人员编出作者原图（作者草图）然后再由制图人员编辑加工，完成正式的编绘原图。3)地图整饰阶段主要根据地图制印要求完成印刷前的各项准备工作。包括按照印刷制版要求进行线划与符号清绘（或刻绘）、剪贴注记，完成印刷原图（出版原图）的线划版、注记版。同时制作彩色样图及分色参考图等。4)地图制印阶段主要完成地图制版印刷工作。 包括出版原图的复照或翻版， 分版分涂， 制版打样， 上机胶印、装帧等。1.7 地理底图的设计与编制（熟悉）1.7.1 基本方法1.7.2 技术要求1.8 普通地图和专题地图内容、
29、表达方法（了解）1.8.1 普通地图内容的表示方法 地图学 P127普通地图由数学要素、地理要素和辅助要素三大部分构成。其中，地理要素是地图的主题，主要分为自然要素和人文要素，自然要素主要包括水系、地貌、土质植被等内容，认为要素主要包括独立地物、居民地、交通网、政治行政境界等内容。数学要素有比例尺、坐标网、控制点、定向、分幅编号，辅助要素有说明性内容和工具性内容。1.8.2 专题地图内容的表示方法 地图学 P145专题地图反映的内容广泛多样，不仅涉及自然界和人类社会的各个方面，而且反映其时空的特征，反映其数量和质量的特征及各现象间的联系。专题地图内容的表示方法并不像普通地图那样以内容要素为转移，而是以反映对象的空间分布特征和时间分布特征为转移。一般来说，专题地图内容通常有十种基本的表示方法。（1）定点符号法，（ 2）线状符号法，（ 3）范围法，（ 4）质底法，（ 5）等值线法，（6）定位图表法，（ 7）点数法，（ 8）运动线法，（ 9）分级统计图法，（ 10）分区统计图表法。1.9 基于地图数据库的地图生产技术和流程（熟悉）地图设计与编绘 P235 页在计算机制图的条件下，不再有地图原图编绘和地图出版准备的严格界限。在全数字化的地图制图系统中，根据地图设计书的要
