地图学地图分析
第10章地图分析——地图学课件PPT
新编地图学教程
（第二版）
电子教案
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
第 10 章 地图分析
第 10 章 地图分析
第1节 地图分析的数学方法 第2节 地图分析的作用 第3节 阅读分析 第4节 图解分析 第5节 复合分析 第6节 地学信息图谱
《新编地图学教程》（第二版） 第10章 地图分析
地图是空间信息的模糊集合。 模糊综合评判：在一个准备评判的对象集内，对每一个对 象赋予一个评判指标，按评判指标的大小进行对象排序，以判 定最佳对象。
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《新编地图学教程》（第二版） 第10章 地图分析
第 1 节 结束 13
第 10 章
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
新编地图学教程
（一）单幅地图
从地图的动态表示符号中获取要素动态变化的信息。 定点符号的扩张、动线法。 同一要素的不同范围界线。
制图对象动态变化的表达
《新编地图学教程》（第二版） 第10章 地图分析
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第2节 地图分析的作用 三、研究现象的动态变化
（二）多幅地图
研究空间信息在 位置、形状、范围、 面积等方面的变化。
张宏敏《数学在地图分析中的应用》：
地图分析是指将地图作为空间模型，采用各种方法对客 观现实（现象）进行分析，从而使地图用户从地图上获取所 需要的信息。
《新编地图学教程》（第二版） 第10章 地图分析
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第1节 地图分析的数学方法
第10章 地图分析
一、地图上采集数据的统计抽样
从总体中抽取部分样本进行研究。 抽样结构：点抽样、线抽样、面抽样。 用于面状分布地图。 常用抽样方法：随机抽样、系统抽样。
《地图学》课件
a
2.3 我国基本比例尺地形图分幅编号
a
地理信息基本概念
• 数据与信息 • 数据(data)——指某一目标定性、定量描述，包括
数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换 成的数据等形式。数据是用以载荷信息的物理符 号，本身没有意义，如数字“1”。信息可以离开 信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各 个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与 计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式 而改变。
地图学基本知识
a
§1 地图的相关概念 §2 地图分幅和编号 §3 地图学的定义及学科体系
a
古代地图
从远古时代，我们的祖先就一直寻找描 述和分析地球表面空间事物的工具，从交通 运输、农田水利、市政建设管理、疆土区域 的划分以及行军打仗，都离不开空间信息。 这个最普通的工具就是地图。
a
古代用树枝做的地图
• 信息(Information)——是向人们或机器提供 关于现实世界新的事实的知识，是数据、 消息中所包含的意义，它不随载体的物理 设备形式的改变而改变。
• ◆特点：客观性、实用性、传输性、共享 性。
• 数据与信息的关系密不可分。
➢ 一方面，信息是数据的内涵，是数据的内 容和解释。
➢ 另一方面，数据是信息的表达形式，是信 息的载体。
a
1.3 地图的分类
1.3.1 按照地图内容划分 普通地图和专题地图
a
普通地图
比较全面反映制图区域的自然和社会经济的一 般概貌，即同时表示水文、地形、土质植被、交 通网、居民点和境界线等要素的地图。 普通地图包括：
地形图 普通地理图
a
基本地形图
a
地形图
地形图
如何运用地图学地理
如何运用地图学地理地图是学习地理必不可少的工具，认识地图也是学习地理的第一步，地图不但展示了各个区域的自然现象和社会现象，而且还能概括地反映出自然现象和社会现象的分布状况以及它们之间的相互关系。
因此，不会阅读地图是无法学好地理的。
那么如何运用地图学地理呢？如何运用地图学地理一般说来，阅读一幅地图，可以从以下三个方面人手。
第一步，认识地图。
这是阅读地图最基本的一步。
地理课上老师一定按这样的步骤教同学们认识地图：1，在各种地图上判断方向，了解地理事物之间的相互位置。
2.通过对比例尺的运用量算地理事物间的大致直线距离。
3.了解各种表示地形的图，从而推断地势的大致起伏状况和主要地形的特征及分布。
4.通过对各种图例的了解，在地图上认识和查找各种地理事物。
通过以上四点，我们知道“认识地图”的意思就是要能够在各种地图上判方向、量距离、明高低、识事物。
这项读图基本功希望同学们一定要掌握好。
第二步，熟悉地图。
在认识地图的基础上，同学们就可以在老师的指导下或自行根据课文有关文字内容对地图进行有目的的阅读了。
阅读地图时，要尽量将有关的地理事物一一落实在图上，以便了解和熟悉它们的空间分布情况。
必要时可以用红蓝铅笔进行描绘。
如海岸线描绘成蓝色，地区之间的分界线描绘成红色，山脉走向按文字注记描成红色等。
例如学习我国北方地理时，就可在“我国北方”的地图上了解以下几项内容。
1.从多种角度如全国、纬度、海陆、山河、邻国等，来判断我国北方所处的位置。
2.主要地形区的分布和组成。
3.耕地和草原的分布。
4.主要河流湖泊和水电站。
5.主要矿产分布。
6.主要工业部门和工业城市。
7.主要铁路线及港口等。
通过对以上内容的一一落实和查找，对我国北方就有了一个整体的认识，而不应离开地图去死记硬背课文中的有关内容。
这样学到的地理知识就容易巩固。
如果同学们能够和语文课、政治课、历史课上所学的内容相联系，那么读地图的兴趣就更浓。
第三步，分析地图。
这是阅读地图的较高要求了。
地图学
第一节我国国家基本比例尺地形图概述一、八种基本比例尺地形图我国把1：5000、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、（原1：20万）、1：50万、1：100万八种比例尺的地形图定为国家基本比例尺地形图。
地形图的内容包括有：水文、地形、土质、植被、居民地、交通线和境界线。
地形图的特点：（1）内容详细，几何精度高。
（2）采用统一的大地坐标系统和高程系统。
（3）统一的制图规范和图式。
二、分类及用途根据比例尺分为大、中、小比例尺地形图三类，随着比例尺的不同，其内容与精度也有区别，从而他的用途也有所不同。
地形图的主要用途：（1）用于研究区域概况。
（2）提供各种资料和数据。
（3）作为填绘地理考察内容的工作底图。
（4）野外工作的工具。
（5）编制专题地图的底图。
1.大比例尺地形图用途1：5000——1：10万（包括1：5000、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万）用途：从图上可以直接量取各种精确的数据，并能在图上进行规划设计，可作为专业调查和填图的工作底图和编制专题地图的底图，在军事上，是指挥人员组织战斗或战役中不可缺少的工具，也是炮兵战斗确定射击要素的主要工具。
2.中比例尺地形图1：25万——1：50万。
精度低于大比例尺地形图，一般作为总体规划用图，也可作为编制小比例尺专题地图的底图，军事上可作为高级司令部组织战役，战略计划时用图。
3.小比例尺地形图小于1：100万。
精度低于大、中比例尺。
特点是综合程大。
用途：概括地表示了区域的地理特征称为‚一览图‛，作为国家、省总体规划和全国性的各种专题图的底图。
军事上，用作战略规划和编绘军事态势图。
比例尺表示实地面积（平方千米）1：5000 51:1万 20多1：2.5万 110多1：5 万 450多1：10万 18001：25万 160001: 50万 640001：100万256000第二节地形图的数学基础为了保证地形图具有良好的精度，对地形图的数学基础，特别是地图投影的要求很高：方向正确，没有角度变形，以保证图上景物形状与实地相似；地物之间的距离和位臵关系正确，以便于量测。
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。
00.地图学原理与方法
第一节 多媒体电子地图 第二节 电子地图的设计和制作 第三节 互联网地图的特点和制作
第六篇 地图分析与应用
第十七章 地图分析
第一节 地图分析概述 第二节 传统地图分析的基本方法 第三节 数字地图分析的基本方法
第十八章 地图应用（ 阅读章节）
第一节 地图在科学研究方面的应用 第二节 地图在国民经济建设中的应用 第三节 地图在军事上的应用
第五篇 现代地图制图的技术方法
第十四章 数字地图与地图数据库
第一节 数字地图 第二节 矢量数字地图 第三节 栅格数字地图 第四节 地图数据库
第十五章 数字地图制图技术与方法
第一节 数字地图制图技术的形成和发展 第二节 数字地图制图系统 第三节 数字地图数据处理与编辑 第四节 地图数据的符号化 第五节 纸质地图数字化生产与出版
第一篇 概论
第一章 地图
第一节 地图的基本特性和定义 第二节 地图的基本内容 第三节 地图的分类 第四节 地图的分幅与编号 第五节 地图的功能
第二章 地图学
第一节 地图学的现代特征和定义 第二节 地图学的学科体系和各主要学科的研究内容 第三节 现代地图学的基本内容 第四节 地图学与其他学科的关系 第五节 地图学发展的历史与趋势
第三篇 地图内容要素表示方法
第六章 地图信息源及其处理
第一节 地图信息源 第二节 地图资料（数据）处理 第三节 地图上地理内容要素的空间分布特征 第四节 地图上地理要素变量的量表方法
第七章 地图符号设计
第一节 地图符号的基本概念与特性 第二节 地图符号的视觉变量 第三节 地图符号的分类 第四节 地图符号的功能 第五节 地图符号设计的基本方法
第八章 地图整体效果设计
地图学实验报告
实验二地图分幅编号处理与分析
一、实验目的
1. 掌握地图分幅编号的方法，具有处理编号数据的能力；
2. 根据地理坐标掌握地图的编号方法或根据地图的编号进行地理坐标定位，培养学生
认识地图和分析地图的能力。
二、实验内容
通过已知地图内容进行数据分析处理，从地图分幅编号的方法入手进行计算，撰写分析报告。
1. 已知某点的经度为东经118°47′32″，纬度为北纬32°2′41″，计算其所在1：
50万、1：25万、1：5万图幅的编号（分别按新旧地图编号方法）。
2. 己知某图幅图号为J49B001002，求其图幅西南图廓点的经、纬度。
3. 1：10万地形图编号中的行列代码为004001，求其所包含的1：2.5万地形图编号的
行列代码。
4. 1：2.5万地形图编号中的行列代码为016004 和013003，求包含该图的1：10万地
形图图号中的行列代码。
5. 已知制图区域的经纬度范围如下，编制该地区的地图时，需收集1：10万地形图作
为编图资料，请算出所需1：10万图号及并将相邻图幅编号填入下表：
三、实验要求
1. 要求撰写详细的计算步骤，可以用图解，也可以直接用公式解析，也可以两者相结
合。
2. 作业内容5，大家可以使用“地图分幅编号计算器”，但要将具体的原理在报告中书
写清楚。
地图学区位分析要点
（评价性）
地质
地形 气候
市场 交通
（评价性）
自然资源
Байду номын сангаас
自然灾害
水文 植被
自 然 因 素
区位因素
人 文 因 素
科技 信息 人力 政策 人口
经济
社会
生态环境
土壤
产业 居民点
因 素 因 子
基础设施 状况 生 活 设 施 完 善 度 公 用 设 施 完 备 度
交通条件 道 路 通 达 度 公 交 便 捷 度 对 外 交 通 便 利 度
环境条件 环 境 质 量 优 劣 度 绿 地 覆 盖 度
繁华程 度 商 服 繁 华 影 响 度
人口状 况 人 口 密 度
重 要 性 顺 序
1
2或3
3 或2
4或5
5 或4
因 素 因 子
高级商 基础设施 人口状 繁华程度 交通条件 务积聚 状况 况 规模 商 服 繁 华 影 响 度 道 路 通 达 度 公 交 便 捷 度 生 活 设 施 完 善 度 人 口 密 度 高 级 商 务 积 聚 影 响 度
重 要 性 顺 序
1
2或3
3或2
4或5
5 或4
一方面指该事物的位置 区位
另一方面指该事物与其他 事物的空间联系
与自然环境的联系 与社会经济环境的联系
区位分析的要素 自然因素 人文因素
区位分析的要素主要有三个方面： ① 位置要素：经纬度、分布范围等 ② 自然区位要素：地形、气候、水文地质等 ③ 社会经济区位要素：经济基础、资源、市场、 交通 、政治、军事、历史等
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第10章 地图分析
黄土高原土地自然
条件适宜性评价
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第2节 地图分析的作用
五、进行综合评价
举例：投资环境评价 西部投资环境综合评价指标 交通状况及环境状况（F1）—— 固定资产投资额(亿元) 社会消费品零售总额(亿元) 货运周转量(亿吨公里) 客运周转量(亿人公里) 外商直接投资额(万美元) 城市燃气普及率 人均公共绿地面积(m2) 工业废水排放达标率
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第1节 地图分析的数学方法
二、测度地图信息量方法
第10章 地图分析
按各种地物符号出现的概率计算地图信息量的概率模型：
n
I Pi lg Pi
i 1
Pi 是符号出现的频率； n 是符号的数量或分级数。
根据 I 值的计算，可以比较同类地图的信息量。 1948年Shannon提出“熵”这一基于概率论的信息量测方法，奠定了现 代信息论的基础。随后，研究者将其运用于地理信息领域，结合空间数据 的语义内涵建立了各种概率模型来计算空间数据所蕴涵的空间信息量。
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第2节 地图分析的作用
五、进行综合评价
举例：土地适宜性评价 黄土高原土地自然条件适宜性评价指标：
第10章 地图分析
pH
土壤条件还包括土层厚度、土壤质地、土壤水分、土壤养分等， 其他还有土地类型、地形坡度、水利设施建设等。
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第2节 地图分析的作用
五、进行综合评价
举例：土地适宜性评价
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第4节 图解分析
第10章 地图分析
三、地貌切割密度与深度图
（二）地貌切割深度图 １．网格形式的切割深度图
第十章 地图分析
第 10 章
地图分析
第1节 地图分析的数学方法 第2节 地图分析的作用 第3节 阅读分析
第4节 图解分析 第5节 复合分析
第6节 地学信息图谱
第1节 地图分析的数学方法
地图分析定义：
祝国瑞等《地图分析》：
第10章 地图分析
地图分析是指将地图表象作为研究对象，利用地图上所 载负的客观实体的信息进行科学研究，探索和揭示地图客体 的分布、联系、演化过程等规律，预测和预报它们的前景。
第10章 地图分析
Zi (xi ,yi ) = f (xi ,yi) +δi
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第1节 地图分析的数学方法
七、主成分分析
第10章 地图分析
方法：原来多个指标组合成少数几个彼此无关的新指标。
作用：简化信息结构。
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第1节 地图分析的数学方法
八、模糊数学的应用
第10章 地图分析
一、整体分析
（二）综合阅读 在一般性阅读分析和各种单要素分析之后，采用归纳法
对制图区域的自然景观或人文景观的分异规律和结构特征做
出明确的结论。 可参照读图区域内相关普通地图、专题地图和遥感图像。
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第3节 阅读分析
二、单要素分析
第10章 地图分析
单要素分析，是将单幅地图的制图目标分解成若干单一 要素和指标，然后逐一分析。通过由大到小、由表及里的阅 读分析，研究该要素分布规律和内部结构及与其他要素的相 互联系。
江西省彭泽县马湖堤地质剖面图
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第4节 图解分析
第10章 地图分析
一、垂直切割的剖面图
土壤剖面图
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第4节 图解分析
第10章 地图分析
一、垂直切割的剖面图
San Carlos de Rio Negro 植被剖面图
1 000 m
山区到沿海分析
第10章 地图分析
一、垂直切割的剖面图
地势剖面图绘制 第一步：绘剖面线，确定折点。 第二步：规定剖面图比例尺。
等高距10 m
垂直比例尺应比水平比例尺大 5 ～ 20倍。
第三步：按比例将地形图上 各段绘制到剖面图上。
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第4节 图解分析
第10章 地图分析
二、3维描写的块状图
（一）轴侧投影块状图
第10章 地图分析
一、整体分析
对普通地图而言：
初始阶段：
（一）一般性阅读
后期阶段：
（二）综合阅读
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第3节 阅读分析
第10章 地图分析
一、整体分析
（一）一般性阅读
整幅地图的一般性阅读： ——了解图幅范围内的基本地理概况。
——地形地貌、水系分布、居民点和交通网的布局、行政区划。
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地图分析电 子 教 案
第2节 地图分析的作用
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第2节 地图分析的作用
第10章 地图分析
一、研究各种现象的分布特点和分布规律
研究内容：
1. 同一要素的分布特点、分布规律和区域差异。
大连年降水量多在600 ～ 800 mm， 基本上是由西南向东北递减
2. 自然综合 体或区域经济 综合体的分布 特点、分布规 律以及区域间
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第2节 地图分析的作用
四、进行预测和预报
（二）时间序列的预测和预报
第10章 地图分析
应用举例： 利用多年月平均降水量和气温预测当年各月降水量和气温。 利用多年物候图与气候的变化关系预报农事活动 。 利用洪水周期预报汛情。
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第2节 地图分析的作用
四、进行预测预报
第10章 地图分析
用于面状分布地图。
常用抽样方法：随机抽样、系统抽样。
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第1节 地图分析的数学方法
一、地图上采集数据的统计抽样
（一）随机抽样
第10章 地图分析
从总体 N 个单位中随机地抽取 n 个单位作为样本， 使得每一个容量为 n 的样本都有相同的机会。
（二）系统抽样
将总体中的所有单位(抽样单位)按一定顺序排列，在 规定的范围内随机地抽取一个单位作为初始单位，然后按 事先规定好的规则确定其他样本单位。
假想用平行 光从高空向地面 投影，而被切割 下来的地壳表层 是以平行四边形 形式出现。
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第4节 图解分析
二、3维描写的块状图
（二）透视投影块状图
第10章 地图分析
平行透视
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第4节 图解分析
二、3维描写的块状图
（二）透视投影块状图
第10章 地图分析
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第4节 图解分析
的差异。
大连年平均气温在8～15 ℃， 最高值在大连市
综合以上两图，大连气候西南部和东北部差异明显，但都为暖湿气候。
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第2节 地图分析的作用
第10章 地图分析
二、研究各种要素或现象之间的相互联系
相互联系的现象举例： 土壤——植被 地层断裂——火山、地震 地质构造——矿产分布
土壤
植被
环太平洋火山带，其分 布多位于板块交界附近
切割密度图是以大 比例尺地形图为底图， 采用网格法将网格内的 切割密度对该地区的地 貌表示。
1. 等深线； 2. 等高线； 3. 分水线； 4. 谷底线； 5. 河流
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第4节 图解分析
第10章 地图分析
三、地貌切割密度与深度图
（二）地貌切割深度图
定义：切割深度即地面起伏高差。 反映：现代地貌内外营力的作用强度，地面组成物质的性质。 类型：网格形式的切割深度图和切割深度等值线图。
该地区的土壤和植被类型有良好的对应关系
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第2节 地图分析的作用
三、研究各种现象的动态变化
（一）单幅地图
第10章 地图分析
从地图的动态表示符号中获取要素动态变化的信息。 定点符号的扩张、动线法。 同一要素的不同范围界线。
制图对象动态变化的表达
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第2节 地图分析的作用
三、研究现象的动态变化
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第2节 地图分析的作用
五、进行综合评价
第10章 地图分析
• 陕西、四川、新疆
举例：投资环境评价
• 内蒙古、重庆、云南、广西、甘肃 • 青海、宁夏、贵州、西藏
西部投资环境
综合评价结果
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第 2 节
结束
第 10 章
地图分析
电 子 教 案
第3节 阅读分析
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第3节 阅读分析
二、3维描写的块状图
（二）透视投影块状图
第10章 地图分析
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第4节 图解分析
第10章 地图分析
三、地貌切割密度与深度图
（一）地貌切割密度图
（二）地貌切割深度图
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第4节 图解分析
第10章 地图分析
三、地貌切割密度与深度图
（一）地貌切割密度图
切割密度指在单位 面积内全部沟谷的总长 (单位：km/km2)。
目的：通过对自然综合体或区域经济综合体内部组成
成分的单项分析，进一步了解自然综合体或区域经济综合
体的实质与特征。
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第3节 阅读分析
二、单要素分析
（三）土地覆盖阅读
天然、人工植被 其他地表覆盖 土地资源状况
第10章 地图分析
（四）居民点阅读
居民点类型 居民点密度 居民点分布 居民点人口
分布规律。
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第 10 章
第4节
地图分析
电 子 教 案
图解分析
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