地图制图原理
测绘技术中的地形制图原理
测绘技术中的地形制图原理地形制图是测绘技术中的一个重要分支，它旨在通过获取地表的形状、高程和其他地形特征的数据，将其转化为图形表示。
地形制图技术广泛应用于地质勘探、城市规划、农业管理等多个领域。
本文将从测量原理、数据处理以及地形图制作步骤等方面介绍地形制图的基本原理。
首先，地形制图的基础是测量原理。
测绘师通常使用全站仪、卫星定位系统以及传感器等设备来获取地表数据。
全站仪可以测量地面的水平角度、垂直角度和斜距，进而计算出地点的坐标。
卫星定位系统则通过接收多个卫星信号，确定测量点的经度、纬度和高程。
传感器可以获取地表的遥感影像和激光扫描点云数据。
这些测量原理的应用可以精确地描述地表的形态和位置。
其次，地形制图的数据处理是不可或缺的。
获取到的地表数据需要进行处理和分析，以生成准确的地形图。
其中一个重要的数据处理方法是三维地形模型构建。
通过将测量得到的地表数据进行插值、平滑和分类等处理，可以生成一幅具有形状、高程等细节的三维地形模型。
此外，数据处理还包括地物识别和归类，用以将地表特征如河流、山脉、建筑等进行分类和标注。
这些数据处理方法的应用可以将测量得到的离散点云数据转化为连续的地形图。
最后，地形图的制作步骤多样且复杂。
首先，测绘师需要准备地图底图，即标注坐标网格和地名的底图模板。
其次，将测量到的地表数据与底图进行匹配。
这一步骤需要仔细调整数据的图像位置和比例尺，以确保地形图准确无误。
然后，测绘师需要根据处理后的数据绘制地形曲线。
地形曲线是地表高程变化的直观表示，将地表的起伏、山脊、河流等用线条表示出来。
最后，添加文字、符号和色彩等，使地形图更加易读、美观。
这个步骤需要测绘师有一定的艺术和设计能力，能够根据地表特征和目标读者的需求进行合适的图形表达。
总结起来，地形制图是测绘技术中的重要分支，通过测量原理、数据处理和地形图制作步骤等环节，将地表形态和特征转化为图形表示。
地形制图的应用广泛且多样化，涉及到地质勘探、城市规划、农业管理等多个领域。
地图与地图知识点总结
地图与地图知识点总结地图是一种以平面形式表现地球表面特征的地理信息图。
它是地理学和地理信息科学中的基本工具，能够准确有效地记录和呈现地球上各种地理信息。
地图不仅可以用来导航和定位，还可以用来分析地理空间数据，是人们研究地球表面特征和自然环境的重要工具。
地图的种类有很多，按制图目的和表现内容的不同可以分为政治地图、物理地图、等高线地图、气象地图、环境地图、地形图等等。
地图的内容丰富多样，不同的地图图例和符号用于表示地理信息，比如山脉、河流、湖泊、森林等地理要素。
地图知识点总结地图知识点是指关于地图的一些基本概念、原理和方法，包括地图的分类、制图原理、地图投影、地图坐标系统、地图符号、比例尺等内容。
以下是一些关于地图知识点的总结：地图的分类根据地图的制图目的和表现内容的不同，地图可以分为政治地图、物理地图、气象地图、地形图、等高线地图、环境地图等等。
政治地图：用来表示国界、行政区划、城市的分布和名称等政治信息的地图。
物理地图：用来表示地表形态、地形地貌、水系、地貌等自然地理信息的地图。
气象地图：用来表示气象要素、如气温、气压、降水量、风向等信息的地图。
地形图：用来表示地表的高程和地势的地图。
等高线地图：用等高线表示地表地形起伏和高程的地图。
地图的制图原理地图制图的基本原理包括选择合适的投影方法和坐标系统、采集和整理地理空间数据、确定地图要素的形状和位置、绘制地图图例和符号等。
地图投影地球是一个近乎球体的椭球体，为了将三维地球表面的信息准确表现在二维平面上，需要进行投影。
地图投影是指将地球表面的三维球面投影到地图上的二维平面的方法和过程。
地图坐标系统地图坐标系统是指用来表示地图上位置的坐标体系。
常用的地图坐标系统有经纬度坐标系统和平面直角坐标系统。
地图图例和符号地图上的各种地理信息要素用图例和符号表示，图例是指用来解释地图上图形或符号的说明，而符号是地图上用来表示各种地理信息要素的图形和标志。
比例尺地图的比例尺是指地图上表示地球表面距离与实际地球表面距离之间的比值。
现代地图知识点归纳总结
现代地图知识点归纳总结地图是人类认识世界、管理世界、利用世界的一种重要工具，它以一种符号形式反映地球表面的空间信息，是人类对地球表面空间信息的一种抽象和化简。
地图是地理科学的重要成果之一，也是人类社会的重要工具和资源。
一、地图的概念和作用地图是以一种简化、符号化的形式，用视觉符号和文字标注手段表现地球表面的空间信息的工具。
地图的作用主要有：1. 帮助人们认识世界：地图是人们认识世界、认识自然、认识社会的工具，可以帮助人们了解地球表面的地形、地貌、气候、植被、水文等自然现象，也可以帮助人们了解各种地理分区、地理位置以及各种地理现象。
2. 帮助人们管理世界：地图是人们进行地理管理、规划、决策的工具，可以帮助人们对地球表面的各种资源进行精度测量和定位，有效管理和规划资源的开发和利用。
3. 帮助人们利用世界：地图是人们在旅游、出行、交通等方面的重要工具，可以帮助人们确定自己的位置，找到目的地，规划路线，提高出行效率。
二、地图的分类根据地图的不同内容和功能，可以将地图分为多种不同类型，主要包括：1. 按内容划分：地形图、普通地图、专题地图、气象地图、交通地图等。
2. 按用途划分：导航地图、旅游地图、地理教学地图、规划地图、军事地图等。
3. 按比例划分：大比例地图、中比例地图、小比例地图等。
4. 按投影方式划分：圆柱投影地图、圆锥投影地图、平面投影地图等。
5. 按制图对象划分：陆地地图、海洋地图、城市地图、乡村地图等。
三、地图的要素地图主要包括地图体、地图内容和地图键，具体包括：1. 地图体：地图体是指地图的物质载体，包括纸质地图、数字地图、卫星遥感地图、沙盘地图等。
2. 地图内容：地图内容是指地图上所表现的各种地理现象和信息，包括地形、地貌、水系、植被、行政区划、交通通讯等。
3. 地图键：地图键是指地图上的各种符号、标注和色彩，它是将地图内容以符号形式表达出来的手段。
四、地图的制图原理制图原理是指制图者在地图制作过程中应当遵循的一些原则，主要包括视觉效果原理、综合性原理、简明性原理、真实性原理等。
地图学原理
地图的定义：地图是按照一定的数学法则将地球上表面上的空间信息，经概括分析，以可视化、数字或接触的符号形式，缩小表达在一定载体上的图形模型，用以传输、模拟和认知客观世界的时空信息。
地图的基本特征：1、特殊的数学法则2、特定的符号系统3特异的地图概括4、独特的传输信息的通道地图的分类按地图的内容可分为普通体图和专题地图按地图比例尺可分为：大比例从地图——比例尺大于等于1:10万的地图：中比例尺地图——比例尺大于1:100万，小于1:10万的地图；小比例尺地图——比例尺等于小于1：100的地图；按制图区分类：制图区可按多种标志分类：按自然区可分为全球图、半球图、大洲图；按行政区划可分为国家图、省图、县图、乡图；按宇宙空间可分为地球图、月球图，火星图等。
按用途分类；按承载介质分类；按其他标志分类。
地图的构成要素1数学要输：地图投影、坐标网、比例尺、控制点等。
2地理要素；3图边要素地图的功能1、获取人之信息功能2、模拟客观世界的功能3、传输信息功能4再付信息功能5、感受信息功能地图的用途1地图在国家经济建设、国防建设科学研究、文化教育领域，都得到极其广泛和普遍的应用。
地图学的概念地图学的研究对象时地图，任务是研究地图理论、地图制作和地图使用。
地图学是以空间信息图形表达、存储和传输为目的，综合研究地图实质、制作技术及其使用方法的一门技术性、区域性学科。
地图学的研究内容与分支科学研究内容：地图理论、地图制作与地图的技术和方法。
地图学由理论地图学、技术制图学和应用地图学三大分支学科构成。
地图学与相邻学科的关系：相互联系相互促进与发展的密切关系。
测量学是地图制图的基础，地理学是制图者认识和表达地表环境的基础，色彩学，美学是决定地图艺术性的关键，遥感技术应用于地图制图，大大提高了地理信息获取的数量和质量，加快了成图周期，并使小比例尺地图直接测制成为现实。
地图制作方法简介大比例尺普通地图制作常采用实测成图法；中小比例尺普通地图制作常采用编绘成图法。
地图学原理知识点总结
地图学是研究地图的制作、使用和解释的学科，涉及到地图的原理、投影、符号、比例尺等多个方面。
以下是地图学原理的一些重要知识点总结：
1. 地图的定义：
-地图是地球表面的缩影，是对地球表面特征的图形化表达，通常包括地理位置、地形、水系、道路等信息。
2. 地图投影：
-地球是一个三维椭球体，而地图是在平面上呈现地球表面，为了准确呈现地球表面，需要进行地图投影。
常见的地图投影包括墨卡托投影、等距投影、圆锥投影等。
3. 地图比例尺：
-地图比例尺是地图上距离与实际距离之间的比例关系，比例尺通常表示为分数或文字形式，如1:10,000或1厘米代表10公里。
4. 地图符号：
-地图符号是用来表示地图上各种地理对象或现象的图形化标识，如山脉、河流、城市等，不同符号有不同的含义和解释。
5. 地图坐标系统：
-地图使用坐标系统来确定地点的位置，常见的地图坐标系统包括经纬度坐标系统和UTM坐标系统，用于精确定位地图上的点。
6. 地图制图原理：
-制图原理包括地图要素的选择、排列、分类以及地图的设计和布局，通过合理的制图原则可以制作出清晰易读的地图。
7. 地图误差：
-地图制作和使用过程中会存在一定的误差，包括投影误差、测量误差、数据误差等，需要通过精确的校正和验证来减小误差。
8. 地图解译：
-地图解译是指根据地图上的信息和符号推断地理现象或特征，需要借助地图学知识和背景资料进行准确解读。
以上是地图学原理的一些基本知识点，深入了解这些知识将有助于更好地理解和应用地图，并提高地图的制作和解读能力。
计算机地图制图原理与方法
第一章：地图是按照一定的数学法则，将地球（或星体）表面上的空间信息，经概括综合后以可视化、数字化或可触摸的符号形式，缩小表达在一定载体上的图形模型，用以传输、模拟和认知客观世界的时空信息。
计算机地图制图，是指以计算机硬件设备为基础，在相应软件系统支持下，以数字格式对地图制图要素进行采集、处理与管理，按照地图制作的规范进行符号化、图版制作与输出、并提供地图自动分析的全过程。
或者说，计算机地图制图是以传统的地图制图原理为基础，以计算机及其外围设备为工具，采用数据库技术和图形数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存储、处理、显示和绘图的应用技术。
计算机地图制图的特点：与传统地图制图比较：计算机地图制图信息容量大，易于校正、编辑和更新；无级缩放、无缝漫游；良好的交互性，地图制图自动化程度较高，制图效率高；成图精度高，更新速度快；便于信息共享与交流，易于派生新信息；易于与其他系统结合；计算机图形学是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的一门学科。
计算机图形学的研究内容：图形输入技术，图形建模技术，图形操作算法图形处理与输出技术，图形标准，计算机制图软件与系统开发，真实感图形、科学计算机可视化与多媒体制图图形应用技术。
计算机地图制图系统由五个部分组成，硬件、软件、制图数据、地图模型与方法以及操作管理与应用人员。
计算机硬件系统：控制器、运算器、存储器、输入、输出设备，控制器与运算器称为CPU，CPU 与存储器称为主机。
第二章：地图的概念：按照一定的数学法则，将地球（或其他星球）上的自然和社会现象，通过制图综合所形成的信息，运用符号系统缩绘到平面上的图形，以传递它们的数量和质量，在时间和空间上的分布和发展变化。
地图的分类：按地图的内容（普通地图和专题地图），按地图比例尺（大比例尺地图大于等于1：10万，中比例尺地图大于1：100万小于1：10万，小比例尺地图小于等于1：100万），按制图区分，按用途分，按承载介质分，其他分类。
地图的制图原理
地图的制图原理地图的制图原理是指在地图制作过程中所遵循的基本原理和规则。
它是制图学的基础，是制图质量保证的重要保证。
制图原理是一系列知识体系的集合，包括地图投影、比例尺、图例、符号、颜色等方面。
1.地图投影地球是一个球体，而地图需要将三维的地球表面展示在平面上。
因此，地图投影是地图制作中的一项重要原则。
对于地图投影，主要有以下几个原则：①地图投影必须保证地图原形不失真或尽可能减小失真程度。
②地图投影必须保证地图方向、面积和距离的准确性。
③地图投影必须保证地图的美观性和易读性。
2.比例尺比例尺是指地图上所表示的地球表面实际距离与地图上所表示距离之间的比率。
比例尺的确定是制图的核心原则。
在比例尺上，需要考虑到以下部分：①比例尺必须准确并表达清晰。
②比例尺必须与其他地图元素相互协调。
③在地图上应标明比例尺，并且必须解释比例尺的含义。
3.图例图例是地图上所使用的符号、标志或色块等的解释。
它是使地图看起来不那么抽象的重要元素。
对于图例，主要有以下几个原则：①图例必须简单，清晰，明了。
②图例必须紧紧地与地图的主题相联系。
③图例必须恰当地使用符号和颜色来突出地图的特点。
4.符号符号是地图上所使用的标志，如线、点、面、文本等等。
在制图时，符号的使用是十分重要的。
下面是符号原则：①符号必须符合地图主题和地图比例尺。
②符号必须适当，容易理解。
③符号必须与其所表达的实际事物相协调。
5.颜色颜色在地图制图过程中扮演着重要角色。
使用颜色的目的是为了更好地显示地图的各种不同要素。
颜色原则如下：①颜色的使用必须合理，并符合地图主题。
②颜色的使用需要考虑清晰、易于辨认、美观、适用于不同背景颜色的要素。
③颜色的饱和度和明度必须根据实际情况进行调整。
综上所述，地图的制图原则是制图学基础，是有效实现地图信息展示的重要保证。
对于制图人员来说，熟悉掌握制图原则是制作高质量地图的必要条件。
测绘原理
测绘原理
• 高程系统 • 1956年黄海高程系 我国于1956年规定以黄海（青岛）的多年平均海平面作为统一基面， 为中国第一个国家高程系统。 • 1985高程基准 1985高程基准其实也是黄海高程基准，是我国目前通用的高程基准。 1985年国家高程基准高程和1956年黄海高程的关系为：1985年国家 高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m。 1985年国家高程基准于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时 废止。 中华人民共和国水准原点位于青岛。 • 高程系统之间的关系： 56黄海高程基准：+0.000 85高程基准（最新的黄海高程）：56高程基准-0.029 吴淞高程系统：56高程基准+1.688 珠江高程系统：56高程基准-0.586
测绘原理
• 地形图最大精度 • 人们用肉眼能分辨的图上最小距离为0.1mm，因此一般在图上量度或 者实地测图描绘时，就只能达到图上0.1mm的精确性。因此我们把图 上0.1mm所表示的实地水平长度称为比例尺精度。 • 国家基本比例尺地形图的最大精度： 比例尺 1:1万 1:2.5万 1:5万 1:10万 1:25万 1:50万 1:100万 最大精度（m） 1 2.5 5 10 25 50 100 • 工程用地形图的精度 比例尺 1:500 1000 1:2000 1:5000 最大精度（m） 0.05 0.10 0.20 0.5 • 可以看出，比例尺越大，其比例尺精度也越高。
测绘原理
• 我国基本比例尺地形图采用什么投影？ 我国1：100万地形图，20世纪70年代以前一直采用国际百万分之 一投影（又称改良都圆锥投影），现在改用正轴等角割圆锥投影。 我国1：50万和更大比例尺地形图，统一采用高斯－克吕格投影。 高斯－克吕格投影是横轴等角椭圆柱投影。其原理是：假设用一空心 圆柱横套在地球椭球体上，使椭圆柱轴通过地心，椭圆柱面与椭圆体 面某一经线相切；然后，用解析法使地球椭球体面上经纬网保持角度 相等的关系，并投影到椭圆柱面上；最后，将椭圆柱面切开展成平面， 就得到投影后的图形。此投影由德国科学家高斯首创，后经克吕格补 充，简称高斯投影。
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A y
仿射变换（Affine Transformation） Transformation） 仿射变换（
0
综合考虑图形的平移、旋转和缩 放，则其变换公式如下：
x C
cos θ ( X ',Y ') = λ sin θ
sin θ X T X Y + T cos θ Y
杜里特尔三角分解法
总结
我的初步思路： 1、读取文件，转化为Double型，获得图形坐 标。 2、求取转换系数 3、将所有的图形坐标都转换为地理坐标，并 保存。 4、点线面绘制 …… ……
LOGO
Thank you!
If you do it, do it well~
求取变换系数
得到变换系数 Sub title
根据变换模型， 根据变换模型，将已知的数 据代入。 据代入。使用杜里特尔三角 分解法解法来解出系数。 分解法解法来解出系数。
1.读取文件中编码为30000 1.读取文件中编码为30000 读取文件中编码为 的控制点 2.读取控制点校正坐标
求系数的方法
求系数其实就是一个解线性方程组的过程， 求系数其实就是一个解线性方程组的过程，这 其中有多种方法， 其中有多种方法，具体可以参照我们学过的数值 分析，终于发现数值分析学了还是有用的。 分析，终于发现数值分析学了还是有用的。 选主元的高斯消去法 三角分解法
x'= x + tx y'= y + t
y
B
C A’
可以写成向#39; P' = y'
y
B’
C’
tx T = t y
x P= y
旋转变换
0 根据三角函数可以得出： x’ = rsin(φ+θ) = rsinφcosθ+rsinφcosθ y’ = rcos(φ+θ) = rcosφcosθ-rsinφsinθ φ θ C B A x
LOGO
数字地图制图原 理
——图形变换 ——图形变换
07地理信息系统1 07地理信息系统1班 地理信息系统
目
录
1. 基本坐标变换 2. 仿 射 变 换 3. 图形坐标转化为地理坐标 4. 总结
二维图形基本变换
平移变换
- 图形沿着直线路径从一个坐标位置移动到另一个坐标的重 定位。 定位。
旋转变换
- 二维旋转变换是将图形沿平面内的圆弧路径重新定位。 二维旋转变换是将图形沿平面内的圆弧路径重新定位。
缩放变换
- 比例变换是通过改变对象水平方向和垂直方向的大小来改 变对象的尺寸。 变对象的尺寸。
平移变换
0 x A
点的平移通过给点的原始坐 标(x,y)，加上水平位移 t x 和垂 直位移 t y 来实现。
C‘
变为一般形式为：
A y A‘ B‘
B
a ( X ',Y ' ) = λ c
b X T X × d Y TY
图形坐标转换为地理坐标
数据建库的时候需要地理坐标，所 以要将图形坐标转换为地理坐标， 转换的模型是：
X 地 = a1 X 图 + b1Y图 + c1
Y地 = a 2 X 图 + b2Y图 + c 2
且
rcos φ =x, rsinφ=y A’ C’
=>旋转变换的公式为： x' = xcosθ + ysinθ
y' = xsinθ + ycosθ
y
B’
缩放变换
通过改变对象水平 方向和垂直方向的大小 来改变对象的尺寸。
乘上比例系数 Sx 和Sy
A’ B’ B 0 C C’ x
即为： X ' = XSx Y ' = YSy