武汉大学地图学11
武汉大学地理信息系统(制图)人才培养方案
地理信息系统（数字地图与空间信息工程方向）本科生培养方案一、专业代码、名称专业代码：070703专业名称：地理信息系统（数字地图与空间信息工程方向）Geographical Information System(Digital Cartography and Spatial Information Engineering )二、专业培养目标本专业培养具备计算机地图制图、地图学与地理信息系统的等方面知识的高级技术人才，能从事国基础测绘建设、城市规划建设、国土资源调查与管理、环境保护、灾害预报等部门从事地图设计、算机地图制图和地理信息系统的设计等工作.三、专业特色和培养要求本专业具有以地图学与现代计算机技术相结合的专业特色。
学生主要学习计算机科学与技术、地理学、测量工程、摄影测量与图形图像信息处理、计算机地图制图、地图投影与变换、地图设计与编地理信息系统原理、地图制图数学模型、数字地图制图原理、地图电子出版技术、数字地图分析、图科学理论等方面的基本理论、基本知识和基本技能，接受应用基础研究和技术开发方面的科学思和科学实验训练，具有较好的科学素养及教学、研究、开发和管理能力，掌握计算机地图制图、地信息系统设计的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力：1．掌握数学、计算机科学与技术、地理科学等方面的基本理论和基本知识；2．掌握地图学和地理信息系统的基本理论、基本知识和基本技能，以及地图设计、计算机地图制地理信息系统开发、设计的基本方法。
3．掌握使用各种信息源设计、编制各类地图的技术与方法4．了解测量工程、摄影测量与图形图像信息处理和资源环境与城乡规划管理等的一般原理和知识5．熟悉国家科学技术政策、可持续发展，知识产权等有关政策和法规；6．了解现代地图学、地理信息系统理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及地图制图、地理信统产业的发展状况；7．掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法，具有一定的实验设计造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。
武汉大学地图学期末复习整理
1、简述地图的基本特性和定义答：（1） 由特殊的数学法则产生的可量测性；（2） 由使用地图语言表示事物所产生的直观性；（3） 由实施制图综合产生的一览性。
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。
2、试述我国基本比例尺地形图分幅编号的规则答：我国基本比例尺地形图均采用“经纬线分幅”和行列式编号“的方法。
以1：100万地形图为基础，行从赤道算起，纬度每4°为一行，至南北纬88°各有22行，用大写的英文字母A 、B 、C ……V 表示，南半球加S ，北半球加N 。
列从180度经线算起，自西向东每6°为一列，全球分为60列，用阿拉伯数字1、2、3……60表示。
行号在前，列号在后，中间不用短线。
1：50万~1：5千地形图编号是在1：100万地形图的基础上进行的，编号由10个代码组成。
其中前三位是所在1：100万地图的编号，第四位是比例尺代码，从1：50万~1：5千依次用B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 表示。
后六位分为两段，前三位是图幅的行号，后三位是图幅的列号。
行号从上而下，列号从左到右，编码不足三位时前面加“0”。
4、简述地图学与地理信息系统GIS 的关系与区别答：地图学（Cartography ）是研究地图的理论、编制技术于应用方法的科学，是一门研究以地图图形反映与揭示各种自然和社会现象空间分布、相互联系及动态变化的科学、技术与艺术相结合的科学。
地理信息系统（Geographic Information System ）是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地图学与地理信息系统从它们的形成开始一直到发展至今，都是紧密联系在一起的，它们的主要区别在于最终的目的不同：地图学的目的是快速、精确地编制高质量的地图。
武汉大学_地图学与地理信息系统攻读硕士培养方案
武汉大学_地图学与地理信息系统攻读硕士培养方案第一篇：武汉大学_地图学与地理信息系统攻读硕士培养方案地图学与地理信息系统专业攻读硕士学位研究生培养方案一、培养目标本专业培养适应我国社会主义建设事业发展的需要，面向现代化、面向世界、面向未来的德、智、体全面发展的高层次专门人才，具体要求如下：1.学习和掌握马列主义的基本理论，坚决拥护四项基本原则，拥护中国共产党的领导和党的各项方针政策，热爱社会主义祖国，树立正确的人生观和价值观，遵纪守法，具有较强的事业心和责任感、良好的道德品质和科学道德，积极为社会主义现代化建设服务。
2.勤奋学习，学风端正。
具有坚实宽广的基础知识和系统深入的专业知识，了解摄影测量与遥感学科的进展与动态，掌握摄影测量、遥感和地理信息系统的高新技术及数据获取原理等，能独立承担本专业科研和教学任务，具备组织科研项目或工程生产的能力。
3.能较熟练地利用一门外语阅读专业文献和撰写科研论文。
4.身心健康。
二、研究方向1.地理信息系统开发与应用主要研究网络地理信息系统的设计方法和软件开发方法等，多维动态地理信息的数据管理和应用方法、动态地理信息系统的模拟和可视化等，移动地理信息系统的软件开发技术、数据传输技术、自适应性可视化技术等。
2.地理信息可视化与虚拟现实技术主要研究地理信息的动态可视化方法和模型、虚拟现实技术，网络环境下地理信息可视化的数据模型、数据结构、数据传输方法、快速浏览方法等。
3.地图认知的理论方法与应用主要研究地理空间数据多尺度表达方法、地图认知理论和方法、地图空间认知模型及计算方法、基于地图模型的可视化地学分析方法等。
4.时空数据建模与分析利用时空相关和时空逼近等理论，研究长时间序列的地图、遥感影像和地理空间数据中时空数据结构化建摸、数据管理和统计分析方法，支持地理信息智能服务的建立。
5.数字（智慧）城市技术方法主要研究空间数据库与空间数据仓库的建设方法、空间数据库的建模与应用、空间数据仓库中的数据挖掘等，研究地理空间传感网信息接入、建模技术，数字区域（城市）、智慧城市的构建方法和应用工程等。
地图投影应用和变换武大《地图学》课件
城市规划
地图投影可以为城市规划提供精确的空间 数据，帮助规划师更好地理解和规划城市 空间。
交通物流
地图投影可以为交通物流提供精确的路线 规划，帮助企业降低运输成本和提高运输 效率。
环境保护
地图投影可以为环境保护提供重要的数据 支持，如生态保护区的划定、环境监测等 。
THANKS FOR WATCHING
地图学在地理学、环境科学、交通工 程、军事等领域中具有不可替代的地 位，为人类认识和解决地理问题提供 了重要的工具和方法。
地图投影的背景和意义
地图投影是地图学中的重要概念，它涉及到将地球表面的曲面 转化为平面图的方法。随着地理信息系统（GIS）的普及和应用， 地图投影在空间数据处理和分析中发挥着越来越重要的作用。
插值变换方法
常见的插值变换方法包括多项式插值、样条插值和径向基函数插值等，这些方法通过建立离散点之间的数学关系，实 现离散点的插值计算。
插值变换应用
插值变换在地图投影转换、数字高程模型转换和地理信息系统中具有广泛的应用，它能够将不同投影的 离散点数据转换为统一投影，便于离散点数据的处理和分析。
05 地图投影的应用实例
地图投影的参数与变换
参数
地图投影时需要确定的参数包括经纬 度、距离、方向等，这些参数对地图 的精度和准确性有着重要影响。
变换
地图投影的变换包括坐标变换和图形 变换，其中坐标变换包括平移、旋转 、缩放等，图形变换包括仿射变换、 透视变换等。
地图投影的数学基础
线性代数
地图投影中常用的线性代数知识包括矩阵运算、线性方程组等，这些知识在坐 标变换和图形变换中有着广泛应用。
几何变换定义
几何变换是指将一种地图投影的几何图形转换为另一种地图投影的几何 图形，通过调整图形的形状、大小和方向等几何属性来实现不同投影之 间的转换。
武汉大学数字测图原理与方法全套课件第十一章
§11.3 面积和体积计算
mxi myi mc
（11-5）
图11-8 多边形间隔点连线
则得到用坐标解析法量算面积的精度估算公式：
mc mP 2
Di21,i 1
i 1
n
（11-6）
式中Di+1,i-1为图形中第i点前、后相邻两点（间隔点）连线的长度，如图11-8 所 示。 可见，坐标解析法量算面积的精度，不但与边界点的坐标精度有关，而且与图 形形状有关。当面积P和坐标中误差mc为定值时，间隔点连线愈短，即边界点愈 密，面积量算的精度愈高。 二、体积计算 用地形图计算体积是地形图应用的又一重要内容。在工程建设中，经常要进行 土石方量的计算，这实际上是一个体积计算问题。由于各种建筑工程类型的不同 ，地形复杂程度不同，因此需计算体积的形体是复杂多样的。下面介绍常用的等 高线法、断面法和方格法。
Vi
1 d i ( S i 1 S i ) 2
(11-8)
带状土工建筑物的总体积为：
1 n V Vi d i ( S i 1 S i ) 2 i 1 i 1
n
(11-9)
图11-10 断面法计算体积
3. 土地平整的填挖土石方计算 根据地形图来量算平整土地区域的填挖土石方，方格法是常用的方法之一。首 先在平整土地的范围内按一定间隔d(一般为5～20m)绘出方格网．如图11-11所示 。量算方格点的地面高程，注在相应方格点的右上方。为使挖方与填方大致平衡 ，可取各方格点高程的平均值作为设计高程H0，则各方格点的施工标高hi为 将施工标高注在地面高程的下面，负号表示挖土，正号表示填土。 在图上按设计高程确定填挖边界线，根据方格四个角点的施工标高符号不同． 可选择以下四种情况之一，计算各方格的填挖方量。 (1)四个角点均为填方或均为挖方
武汉大学《测绘学概论》第三版名词解释
名词解释1.测绘学：研究测定和推算地⾯点的⼏何位置、地球形状及地球重⼒场，据此测量地球表⾯⾃然形态和⼈⼯设施的⼏何分布，并结合某些社会信息和⾃然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种⽐例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。
它是地球科学的⼀个分⽀学科。
2.⼤地测量学：研究和测定地球的形状、⼤⼩、重⼒场、整体与局部运动和测定地⾯点的⼏何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。
3.摄影测量与遥感学：研究利⽤摄影或遥感的⼿段获取⽬标物的影像数据，从中提取⼏何的或物理的信息，并⽤图形、图像和数字形式表达的学科。
4.⼯程测量学：研究⼯程建设和⾃然资源开发中各个阶段进⾏控制测量、地形测绘、施⼯放样和变形监测的理论和技术的学科5.地图制图学（地图学）：研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术⽅法及应⽤的学科。
6.空间信息可视化：运⽤计算机图形学、地图学和图像处理技术,将空间信息输⼊、处理、查询、分析以及预测的数据和结果,⽤符号、图形、图像,结合图表、⽂字、表格、视频等可视化形式显⽰,并进⾏交互处理的理论、⽅法和技术。
电⼦地图是空间数据最主要的⼀种可视化形式,通常显⽰在屏幕上。
7.海洋测绘：对整个海洋空间,包括海⾯⽔体和海底进⾏全⽅位、多要素的综合测量,以获取包括⼤⽓(⽓温、风、⾬、云、雾等)、⽔⽂(海⽔温度、盐度、密度、潮汐、波浪、海流等)以及海底地形、地貌,地质、重⼒、磁⼒、海底扩张等各种信息和数据并绘制成各种使⽤⽤途的专题图件,为经济、军事和科学服务。
8.海洋测绘学：以海洋⽔体和海底为对象所进⾏的测量和海图编制的理论和⽅法的学科。
9.地理信息系统：⼀种以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表⾯(包括⼤⽓层在内)与空间和地理分布有关的数据的信息系统。
10.测量平差：依据某种最优化准则,由⼀系列带有观测误差的观测值,求定未知量的最优估值及其精度的理论和⽅法。
11.地图投影：依据数学原理将地球椭球⾯上的经纬度线⽹描绘在平⾯上相应的经纬线⽹12.海道测量：以保证航⾏安全为⽬的对地球表⾯⽔域及毗邻陆地所进⾏的⽔深和岸线测量以及底质、障碍物的探测等⼯作。
武汉大学大地测量学PPT课件
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国家平面大地控制网
• 甚长基线干涉测量系统(VLBI)
甚长基线干涉测量系统(VLBI)是在甚长基线 的两端(相距几千公里)，用射电望远镜，接收 银河系或银河系以外的类星体发出的无线电辐射 信号，通过信号对比，根据干涉原理，直接测定 基线长度和方向的一种空间技术。
长度的相对精度10-6，可达0.001″，由于其
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国家平面大地控制网
5.1.3 国家平面大地控制网的布设方案 1、 常规大地测量方法布设国家三角网 1）一等三角锁系布设方案
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2）二等三角锁、网布设方案
国家平面大地控制网
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3）三、四等三角网
国家平面大地控制网
插网法
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插点法
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国家平面大地控制网
3）国家高精度GPS B级网
全网由818个点组成，分布全国各地(除台湾省外)。 东部点位较密，平均站间50～70km,中部地区平均站 间100km，西部地区平均站间距150km。外业自1991 年至1995年结束，主要使用Ashtech MD 12和Trimble 4000 SSE仪器观测。经数据精处理后，点位中误差相 对于已知点在水平方向优于，高程方向优于，平均点 位中误差水平方向为，垂直方向为，基线相对精度达 到10-7
缺点：导线结构简单，没有三角网那样多的检核条件，不易发现粗差，可 靠性不高。
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国家平面大地控制网
• 三边测量及边角同测法 边角全测网的精度最高，相应工作量也
较大。在建立高精度的专用控制网(如精密的 形变监测网)或不能选择良好布设图形的地区 可采用此法而获得较高的精度。
武汉大学《地图学》试题集
《地图学》试题集一、判断题（对的打“√”，错的打“×”）1.比例尺、地图投影、各种坐标系统就构成了地图的数学法则。
2.地图容纳和储存了数量巨大的信息，而作为信息的载体，只能是传统概念上的纸质地图。
3.地图的数学要素主要包括地图投影、坐标系统、比例尺、控制点、图例等。
4.实测成图法一直是测制大比例尺地图最基本的方法。
5. 磁坐偏角指磁子午线与坐标纵线之间的夹角。
以坐标纵线为准，磁子午线东偏为负，西偏为正。
）6. 一般情况下真方位角（A）、磁偏角（δ）、磁方位角（Am）三者之间的关系是A=Am+δ。
7.大规模的三角测量和地形图测绘，其成为近代地图学的主流。
8. 城市规划、居民地布局、地籍管理等需要以小比例尺的平面地图作为基础图件。
9.实地图即为“心象地图”，虚地图即为“数字地图”。
10.方位角是由标准方向线北端或者南端开始顺时针方向到某一直线的夹角。
11.地球体的数学表面，也是对地球形体的二级逼近，用于测量计算的基准面。
12.在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标。
13.在地理学研究及地图学的小比例尺制图中，通常将椭球体当成正球体看，采用地心经纬度。
14.1987年国家测绘局公布启用《1985国家高程基准》取代《黄海平均海水面》其比《黄海平均海水面》下降29毫米。
15.球面是个不可展的曲面，要把球面直接展成平面，必然要发生断裂或褶皱。
16.长度比是一个常量，它既不随着点的位置不同而变化，也不随着方向的变化而变化。
17.长度变形没有正负之分，长度变形恒为正。
18. 面积变形有正有负，面积变形为零，表示投影后面积无变形，面积变形为正，表示投影后面积增加；面积变形为负，表示投影后面积缩小。
19.制1：100万地图，首先将地球缩小100万倍，而后将其投影到平面上，那么1：100万就是地图的主比例尺。
20.在等积圆锥投影上中央经线上纬线间隔自投影中心向外逐渐增大。
21. 无论是正轴方位投影还是横轴方位投影或是斜轴方位投影，他们的误差分布规律是一致的。
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用 途 居民地名称
区划名
北京 开封
耸肩等线体 长等线体 扁等线体
居民地名称 细等作说明 山脉名称 山峰名称 区域名称 居民地名称
等线体
等 变
仿宋体 隶 体
信阳县
周口镇
中国
建元
图名 区划名
惯性
新魏体 美术体
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浩 陵 旗 台湾省图
名称
第二节 地图注记
2、注记字大
一定程度上反映被注对象的重要性和数量等级。
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第三节
地名译写
二、地名译写的基本原则
1、“名从主人”的原则 2、专名以音译为主，意译为辅 3、通名以意译为主，音译为辅 4、地名中的附加形容词可以意译，也可以音译 5、约定俗成地名继续使用
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第四节
地名书写的标准化
一、 地名书写标准化的途径
①各国按自己的官方语言对国内地名确定一种标准的书 写形式，使国内地名标准化； ②非罗马语系的国家提供一种本国地名的罗马字母拼写 的标准形式，称单一罗马化； ③制定一套各国公认的转写法，以便将地名从一种语言
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第二节
1、标识各种对象
地图注记
一、地图注记的功能
符号—标示地表现象 注记—注明对象名称
2、指示对象的属性
包括文字和对象的各种说明注记
学校的表示
3、表明对象间的关系
暖温型褐土及栗钙土草原
4、转译
利用文字将地图符号的意义表达出来
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第二节
1、名称注记
地图注记
二、地图注记的分类
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3、注记字色
加强分类概念的作用
4、注记字隔
某种程度上隐含所注对象的分布特征（点、线、面）
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第二节 地图注记
5、注记配置
（1）水平字列 （3）雁行字列
指注记的位置和排列方式
（2）垂直字列 （4）屈曲字列
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第三节
地名译写
一、地名译写混乱现象的原因
1、没有统一的译写原则 2、外国地名本身写法混乱 3、汉语的同音字过多 4、用字不当
第一节 地名与地图
3、数据结构设计
行政区域名
居民地名
街巷地名
机关、企事业单位名
人工建筑物名 自然物体名 纪念地、名胜古迹名
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第一节 地名与地图
4、数据代码设计
（1）地名分类代码 （2）行政区域代码 （3）隶属代码 （4）地名交通代码
5、接口码设计
接口码一般用8位编码，第一位为要素分类代码，第二 位为要素类型标识码，第三到第七位为顺序号，第八位一 般为“0”，当出现正、副名时，正名用“1”，副名用“8” 。
地貌性质（如黄土溶斗、冰 陡崖） 树种，林地及园地性质
第二节
地图注记
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第节 地图注记
三、地图注记的设计
字
1、注记字体
字体的不同主 要用于区分不同事 物的类别。
基本原则： 明显、 性、 差异性、 习
体 正宋 宋 变 粗中细
式
样
宋 体
成 都 左斜宋体 长江（右） 水系名称
扁宋体 长宋体 图名 青州
四、地名工作的内容
1、地名标准化 2、地名译写规范化 3、地名管理
4、地名的理论研究
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第一节 地名与地图
五、地名数据库
1、地名数据库设计原则
（1）规范化 （2）完备性 （3）可扩充性 （4）适用性
G IS结构与 处理要求 用户 调查 地名 系统与规 范 需求 分析 数据 标准与编 码
概念 设计
5、地名的相对稳定性
6、地名向简便发展的趋势
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第一节 地名与地图
二、地名的功能
1、地名的社会功能
2、地名的历史功能
3、地名的现代功能 4、地名的科学功能
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第一节 地名与地图
三、地名与地图
地名是地图的重要内容之一。
地图是传播和推广地名的重要工具。 地图是地名工作的依据，是地名的载体。
数据 采集处理
逻辑 与功能设 计
数据 输入方案
物理 设计
用户 界面
应用 开发
数据 输入
系统 初步建立
2、地名数据库系统设计
（1）需求分析
用户需求、GIS的系统需求
连接GI S及后期开 发
地名 数据库系 统建立
（2）逻辑与功能设计
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图1 1 - 0 1
地名数据库设计及建库流程
分层次、属性集、数据库功能
第二节 地图注记
2、说明注记
要素名称 独立地物 文字说明注记 矿产性质，采掘地性质，场 地性质，库房性质，井的性 质，塔形建筑物的性质 管线 道路 水系 管线性质、输送物质 铁路性质、公路路面性质 泉水、湖水性质，河底、海 滩性质，渡口、桥梁性质等 地貌 植被
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数字说明注记 比高
管径，电压 路面宽、铺面宽，里程碑、公里数及界碑界 桩编号，桥宽及载重等 河底、沟宽、水深、沟深、流速，水井地面 高，井口至水面深，沼泽水深及软泥层深， 时令河、湖水有水月份，泉的日出量等 高程、比高，冲沟深，山洞、溶洞的洞口直 径及深度，山隘可越过月份等 平均数高、树粗，防火线宽度等
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第一节 地名与地图
6、数据标准 7、数据字典
数据字典可由二维的数据表格组成，存储 地名数据库系统简介、数据项说明、地名分类
代码表、交通状况代码表。
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第一节 地名与地图
8、建库和应用开发
数据准备包括收集地名信息资料及补充资料，数据编码， 在地图上标注地名定位点，编写地名简介及填写地名信息输 入表等； 地名定位点数字化是用数字化方法获得定位点的地理坐 标并采集定位点的高程； 数据入库包括输入地名信息，按规定格式组成数据文件并 赋予名称，随即装载入库； 数据正确性检查贯穿每一步，以保持输入数据的正确性。 应用开发包括选用地名数据库支持环境平台和系统的功能 开发
文字译为另一种语言文字。
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第四节
地名书写的标准化
二、我国地名的国际译写标准化
三、我国的地名标准化工作 1、地名普查
（1）地名表
（2）地名卡片 （3）文字资料
2、地名图 3、地名录 4、地名词典
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第十一章 地图注记
本章主要内容：
第一节 第二节 地名与地图 地图注记
第三节 地名译写
第四节
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地名书写的标准化
学习目标与要求：
1、掌握地名的基本特征
2、掌握地图注记的作用与分类
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第一节 地名与地图
一、地名的基本特征
地名： 专名、通名、附加形容词
1、地名三要素：音、形、义 2、地名的指代性 ：方位意义 3、地名的社会性：社会的产物 4、地名的民族性：以其民族语言命名