地图学思考题

第一章地图的特性和功用

1.地图有哪些基本性质、基本特点和基本功能？

地图：地图是按一定数学法则，运用符号系统和地图概括原则，缩小地表示地球上各种自然和人文现象的空间图形表现形式

基本性质：简要概括而言，地图的基本性质就是公式化（数学基础）、抽象化（地图概

括）和符号化（符号系统）。

1. 地图是按一定数学法则建立的图形：把地球曲面地理坐标系转换为地图平面直角坐标系统，建立起地球球面与地图平面之间点与点的一定函数关系式，这种方法称为地图投影。为了便于分析与量算，必须按一定比例缩小图形——地图比例尺。

2. 地图是通过地图语言——符号系统表示的图形：地图表示各种复杂的自然或社会现象通过特有的符号系统——包括点状、线状、面状、体状符号、色彩以及文字所构成的地图语言来实现。这种符号系统不仅能表示制图对象的地理位置、范围、质量特征、数量指标和动态变化，而且能够直观地显示各制图对象的空间分布规律及其相互联系。

3. 地图是经过取舍和概括的图形：为了保持图形的清晰易读，必须舍去和概括一些次要部分，保留和突出主要的、本质的特征。这是通过地图制图的一个主要过程——地图概括（制图综合）来实现的。

基本特点：

1.形象直观性：地图所表示的内容形象直观，一目了然。不仅可表示亊物和现象的分布，还可表示各现象之间的相互联系及时空変化。这种直观表达效果是语言文字所达不到的。

2.地理方位性:由于地图具有严格的地理坐标系统和测绘控制基础，它能正确地反映制图对象的空间地理位置，其图形与实地对应，可根据地图进行定向定位。

3.几何精确性:地图不仅建立在严格的数学基础上，而且在地图编绘与制印过程中采取一系列技术措施，保证其应有的精度。因此从地图上可以取得各种数量指标，如量算制图对象的地理坐标、距离、长度、面积、体积、方向、角度、坡度、密度、覆盖率等等，从而能够解决工程技术上和军事上的许多具体任务。

基本功能：

地图信息的传输功能：地图就是空间信息的图形传递形式，是信息传输工具。

地图信息的载负功能：地图作为空间信息的图形语言，不仅是空间信息的传输工具，而且还是空间信息的载体。地图能够容纳和贮存的信息量是非常大的。（包括直接信息和间接信息）

地图的模拟功能：图形－数学模型就是用数学方法（或数学公式）表达经过抽象概括了的制图对象的空间分布结构。

地图的认知功能：地图是地学、地理学研究不可缺少的手段——“地理学第二语言”。

空间认知是帮助建立对事物和现象空间概念，即空间的定位、范围、空间格局、相互关系、时空变化（随时间的空间变化）等。

图形认知是帮助运用图形思维和地图语言，形成对事物和现象质量与数量特征直观形象的分布规律与区域差异的认识。

2.地图可表示哪些内容？

地图能表示的内容主要是两个方面：空间结构特征和时间序列变化。另外还可以表示各现象之间的相互联系：

空间结构特征：包括表示呈点状、线状、面状与体状分布的各制图对象的空间形态结构及其分布范围、质量特征、数量指标与动态变化的特征：

分布范围反映分布范围与区域；

质量特征包括类型、成因与形态、成分与结构等；

数量指标反映各种绝对与相对数量指标

动态变化包括运动迁移路线与轨迹，变化速度速度与幅度等。

时间序列变化：包括表示各制图对象的历史发展、现代过程与未来趋势，而这种变化可能是单一方向发展，即随时间变化趋于增加或趋于减少，或者是呈周期性变化（周期有长、中、短之别）。

举例说明：地震分布图表示呈点状分布的地震震中及其震级（数量指标）；

交通图表示呈线状分布的铁路、公路的分布及其等级（质量特征）；

土地利用图表示呈面状分布的各类土地的分布特点（质量特征）；

台风频数与路径图表示台风周期性的变化（现代过程）等等。

3.地图有哪些作用？

军事作战的重要工具

经济建设的科学依据

工程建设的设计蓝图

农业规划的重要基础

科学研究的主要手段

教育宣传的重要形式

国家疆域版图的主要依据

4.信息时代的地图功能有哪些变化？

陈述彭院士指出：“地图作为一种文化工具，在人类的知识宝库中，将与语言、艺术并存而永生，在未来的生产与生活中继续发挥巨大的作用。”

地图的基本功能是随着时代而发展的。古代和近代地图主要功能是信息负载和信息传输功能，到20世纪前半期开始，地图除了调查研究成果的表达形式外，还是地学的分析研究的手段，也就是地图模拟与地图认知的功能

这两项功能只是到了信息时代得到了进一步的明确和发展。其中还包括地学和其他区域性学科本身的发展及地图应用的功能，信息论、控制论、模式论与认知论等引进地图学，以及理论地图学的发展，使地图模拟功能和地图认知功能得到进一步拓展。

总之，我们认为遥感与地理信息系统不可能取代地图。相反，遥感与地理信息系统还要依赖地图作为其成果表达形式和作为其分析研究（地图模拟与地图认知）的手段。20世纪80年代国际上提出的地图化和地图学将成为横断学科的趋势仍在发展。

地图信息论：具体来说，对地图信息可从数量差异与质量特征两方面进行分析评价。也可区分为第一信息（直接信息）和第二信息（间接信息）。地图信息论输出信息通常大于输入信息，用图者读图获得的信息可超过编图者制图时所利用的信息。计算机辅助制图过程，即地图信息输入、处理、输出过程。机助制图为大量快速处理地图信息提供了条件。它把地图上所有点、线和各种符号以数字方式（点的x、y坐标及其特征码）输入计算机，经过加工处理输出图形产品。故地图信息论是机助制图的理论基础

地图模式论是研究建立再现客观世界的地图模型、图形数学模型与地图数字模型及其实际应用的理论。地图可认为是经过概括了的再现客观世界的空间模型，是反映自然和社会现象空间分布、组合、联系和变化的形象—符号模型。地图还可认为是图形—数学模型，用数

学方法表达经过抽象概括了的制图对象的空间结构。若把地图上所有要素转换成点的直角坐标x、y和特征z的数值，则构成地图数字模型，即数字地图。地图数字模型可通过计算机直接处理应用，也可通过形象—符号模型输出。地图形象—符号模型与图型—数学模型同物理或数学模型比较，具有抽象性、合成性和直观性、可量性等优点。地图模式论是地图分析利用理论和方法的基础。

第二章地图的种类

1.普通地理图同地形图有什么区别？专题地图同普通地图有何区别？

普通地图又分为地形图（国家基本地形图、军用地形图、工程用地形图）与普通地理图两大类：

普通地理图：而普通地理图内容较为概括，主要强调反映制图区域的基本特征和各要素的地理分布规律。普通地理图的比例尺一般都小于1:100万，但也有中比例尺的普通地理图，包括省图集中的分县图或省县挂图，比例尺从1:25万至1:75万不等。

地形图：大比例尺地形图是通过航空摄影测量或地面实际测量完成，内容非常详细而精确。中、小比例尺地形图是在大比例尺地形图基础上缩编而成的，内容也比较详细地图按可分为普通地图和专题地图两大类：

专题地图：突出而深入地表示一种或几种要素或现象，即集中表示一个主题内容的地图称为专题地图。主要分自然地图，社会经济地图（人文地图）和环境地图。

普通地图：比较全面地反映制图区域的自然和社会经济的一般概貌，即同时表示地形、水系、居民地、交通网、境界线、土质植被等内容的地图称为普通地图。

2.专题地图有哪三大类？各类有哪些主要图种？

自然地图：反映自然环境各要素和现象的质量与数量特征、空间分布规律和区域差异，阐明环境的形成、演化及其结构特征，并反映制图区域的自然条件、自然资源与自然灾害的地图属于自然地图，是专题地图重要的领域。

社会经济地图：人文地图（社会经济地图）反映社会经济基础和上层建筑各个领域的事物和现象，包括人文现象的质量与数量特征、部门结构、区域分异、相互联系及动态变化。

环境地图：介于自然和人文之间，即人类与自然环境发生关系，反映环境状况、环境对人类产生的影响或人类活动对环境造成的不利与有利的影响的一类地图称为环境地图。3.专用地图与专题地图有什么不同？特种地图同专用地图有何不同？

专用地图：专用地图是指根据某一部门的特殊要求编制具有专门用途的地图。

专题地图：突出而深入地表示一种或几种要素或现象，即集中表示一个主题内容的地图称为专题地图。

特种地图：特种地图是指非常规形式显示的地图或用特殊材料与介质复制的地图

4.你在工作中和生活中接触过哪些地图？

第三章地图的历史和近代地图学的发展

1.古代地图有哪些作用？

2.希腊托勒密和中国裴秀对地图学的发展有哪些贡献

3.中国古代地图地图在世界上占有重要地位，为什么近代落后于西方国家？

4.近30年国际地图学有哪些最新进展？

5.改革开放30年中国地图学有哪些发展？

第四章现代地图学的发展及其同其他学科的关系

第五章地图的基础

1 地理空间点位是如何标示的？（地理空间坐标系）

1、地球体及其描述模型：

自然地球体：近似于梨形的椭球体

大地体：由大地水准面包围而成

地球椭球体：与大地体近似，可用数学公式描述的旋转椭球体

常用的地球椭球体：克拉索夫斯基、克拉克、WGS-1866

2、地球体及其表面

3、地理空间坐标系

1.大地坐标系（参心坐标系）：是大地测量中以参考椭球面为基准建立起来的坐标系

2.地心坐标系：以地球的质心（地心）作为坐标原点的坐标系，即椭球体的中心与地

心重合。（WGS－84坐标系）

5、大地原点：又称“大地基准点”，是国家平面控制网中推算大地坐标的起算点。是在大地坐标原点（参心或地心）基础上的三维坐标值，（φ,λ,h）。

6、我国的大地坐标系

1. 1954年北京坐标系（“北京54系”）

●参考椭球体：克拉索夫斯基，属参心坐标系。

●大地原点：前苏联普尔科沃天文台

●高程基准：1956年黄海平均海平面（青岛）。

●特点：采用逐级控制分区平差的方法推算而得；整体精度主要取决于一等三

角锁。

2. 1980年西安坐标系（“西安80系”）

●参考椭球体：IUGG1975

●大地原点：西安市泾阳县永乐镇

●高程基准：1956年黄海平均海平面（青岛）。

●特点：在“北京54系”的基础上进行了整体平差。

3. 新1954年北京坐标系（“新北京54系”）

●参考椭球体：克拉索夫斯基，属于参心坐标系

●大地原点：西安市泾阳县永乐镇

●高程基准：1956年黄海平均海平面（青岛）。

●特点：综合“西安80系”和“北京54系”的研究成果；是西安80系整体平差

后的结果转换到克拉索夫斯基椭球体上。

●新、旧北京54系之间无全国范围内的统一转换参数，只能进行局部转换。

4. 2000国家大地坐标系（CGCS2000 ）

●地心坐标系，采用1980年IUGG椭球体

●经纬度原点：地球质心

●高程原点：地球质心

●2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8至10

年。现有各类测绘成果，在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系；2008年7

月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。现有地理信

息系统，在过渡期内应逐步转换到2000国家大地坐标系；2008年7月1日

后新建设的地理信息系应采用2000国家大地坐标系。

2地理空间点位是如何测出的？（大地控制网）

3实体球面如何转变为有限平面？效果如何？（地图的数学基础）

4 地图上应该包括哪些内容？（地图的地理要素）

这些地理要素是普通地图的基本内容经过简化就是各种专题地图的基础底图内容。

5专题地图与普通地图在组成上有何不同？（专题地图的地理底图和专题图层）

第六章地图语言与图型设计

1 地图用怎样的符号刺激人的感知？（地图的表示手段）

2 地图符号的设计有无规律、优劣？

3 地图怎样用符号及其组合的方法来反映制图对象的质、量、结构、动态？（地图的表示方法）

第七章地图的设计与编制

第十三章数字地图

第十四章印刷地图的计算机编制

第十五章

第十六章导航地图和交互虚拟地图（电子地图）第十七章地图分析与应用

第十八章地图的共享与版权保护