地图制图与投影(内部资料).ppt
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《地图投影》PPT课件
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1
航天
浩瀚宇宙之中 : 地球是一个表面光滑、蓝 色美丽的正球体。
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2
航空 机舱窗口俯视大地 : 地表是一个有些微起
伏、极其复杂的表面。
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3
地面
事实是：地球不是一个正球体，而是一个极 半径略短、赤道半径略长，北极略突出、南 极略扁平，近于梨形的椭球体。
–地球的自然表面有 –高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流 –和海洋等高低起伏的形态， –其中海洋面积约占71%，陆地面积约占29%。
随着人造地球卫星的发射，有了更精密的测算地球形体的 条件，近些年来地球椭球体的计算又有不少新的数据。
1975年第16届国际大地测量及地球物理联合会
（International Unionof Geodesy and Geophysics缩写为IUGG）上 通过的国际大地测量协会第一号决议中公布的地球椭球 体，称为GRS（1975），
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4
2.地球体的物理表面（准规则曲面-假想面）
1）假想水准面（基准面）：静止海平面
当无海波洋浪静、止潮时汐，、它水流的、自大由气水压面变必化定，与流该体面处上于各平点衡状的态重。力方
2向）大（地铅水垂准线面方：向）成正交，我们把这个面叫做水准面。 但基水准准面面+其有向无陆数地多的个延，伸其部中分有=一一个个封与闭静曲止面的。平均海水面相
9
地球椭球体的基本元素，由于推求它的年代、所用的方法 以及测定的地区不同，其成果并不一致，故地球椭球体的 元素值有很多种。 现将几个常用的地球椭球体元素值列于表中。
椭球体名称及元素值表
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10Байду номын сангаас
参考椭球体的选用
3.2地图投影及其分类,3.3常用的地图投影解析PPT参考幻灯片
（二）按投影面的形状分圆柱投影、圆锥投影、方位投影 （三）按投影与球面的位置关系分：正轴投影、横轴投影、斜
轴投影
5
§3 常用的地图投影
❖ 1．墨卡托投影（等角正圆柱投影） 投影原理：设想地球为一透明球体，球心置一点光
源，将圆柱投影面沿赤道与地球相切，地球上的经纬网格投 影到圆柱面上
6
墨卡托投影绘制的世界地图
§3 常用的地图投影
❖ (一)地图投影
利用一定的数学法则把地球表面上的经纬线网表 示到平面上
F(, ) f (x, y)
1
❖ 1. 地图投影的失真
由于地球椭球体表面是曲面，而地图通常是要绘制在平 面图纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面，然而球 面是个不可展的曲面，即把它直接展为平面时，不可能 不发生破裂或褶皱。
为了保证地图的精度，采用分带投影方法，即将投 影范围的东西界加以限制，使其失真不超过一定的 限度，这样把许多带结合起来，可成为整个区域的 投影。
我国规定1：1 万、1：2.5 万、1：5 万、1：10万、 1：25 万、1：50 万比例尺地形图，均采用高斯克 －吕格投影。1：2.5 至1：50 万比例尺地形图采用 经差6 °分带，1：1 万比例尺地形图采用经差3° 分带。
绘制机场专用航图和涉及仪表飞行程序的基础用图； 国家大地测量和五十万分之一及更大比例尺的国家基本地形
图
13
❖ 高斯投影坐标网
经纬网（地理坐标网）
114°00 14
16
30° 202
40´
α
3396
94 －δ TH/TC
92
18 20 A（ 20218 ， 3394 ）
90
TH/TC= α+(± δ)
轴投影
5
§3 常用的地图投影
❖ 1．墨卡托投影（等角正圆柱投影） 投影原理：设想地球为一透明球体，球心置一点光
源，将圆柱投影面沿赤道与地球相切，地球上的经纬网格投 影到圆柱面上
6
墨卡托投影绘制的世界地图
§3 常用的地图投影
❖ (一)地图投影
利用一定的数学法则把地球表面上的经纬线网表 示到平面上
F(, ) f (x, y)
1
❖ 1. 地图投影的失真
由于地球椭球体表面是曲面，而地图通常是要绘制在平 面图纸上，因此制图时首先要把曲面展为平面，然而球 面是个不可展的曲面，即把它直接展为平面时，不可能 不发生破裂或褶皱。
为了保证地图的精度，采用分带投影方法，即将投 影范围的东西界加以限制，使其失真不超过一定的 限度，这样把许多带结合起来，可成为整个区域的 投影。
我国规定1：1 万、1：2.5 万、1：5 万、1：10万、 1：25 万、1：50 万比例尺地形图，均采用高斯克 －吕格投影。1：2.5 至1：50 万比例尺地形图采用 经差6 °分带，1：1 万比例尺地形图采用经差3° 分带。
绘制机场专用航图和涉及仪表飞行程序的基础用图； 国家大地测量和五十万分之一及更大比例尺的国家基本地形
图
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❖ 高斯投影坐标网
经纬网（地理坐标网）
114°00 14
16
30° 202
40´
α
3396
94 －δ TH/TC
92
18 20 A（ 20218 ， 3394 ）
90
TH/TC= α+(± δ)
第九章-地图投影及地形图的应用解析PPT课件
表示图幅编号的行、列代码均采用三位数字表示，不足 三位时前面补0，取行号在前、列号在后的排列形式标记， 加在1:100万图幅号之后。
H5 0B0 0 1 0 0 2
1:100 1:100
比
图
图
例
幅
幅
万 图 幅 行
万 图 幅 列
尺 代 码
行 号 字
列 号 字
号号
符
符
字字 符符
码
-
码
14
码码
已知武汉某地的大地坐标为北纬3031，东经11428， H50
1:5000～1:500000地形图的行列号可按下式计算：
行号＝ int(BN B) 1 B
列号＝ int(L LW ) 1 L
式中LW、BN为1:100万地形图图廓西北角的经纬度
-
15
比例尺 代码
1:50万 B
1:25万 C
1:10万 D
1:5万 E
1:2.5万 F
1:1万 G
1:5000 H
x y
f1(L,B) f2(L,B)
f1(,) f2(,)
当给定不同的具体条件时，就可得到不同种类的投影公式。根据 公式将一系列的经纬线交点（L，B）或（，）计算成平面直角 坐标(x, y)，并展绘于平面上，即可建立经纬线平面表象，构成
地图的数学基础。
-
3
二、高斯投影
按投影变形分类:地图投影可分为等角投影(正形投 影) 、等积投影和任意投影。 高斯投影是一种等角横切椭圆柱投影
-
12
1:100万地形图的分幅与编号
60 V01 02
H01
B01 0 A01 -180
1：100万
31
H5 0B0 0 1 0 0 2
1:100 1:100
比
图
图
例
幅
幅
万 图 幅 行
万 图 幅 列
尺 代 码
行 号 字
列 号 字
号号
符
符
字字 符符
码
-
码
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码码
已知武汉某地的大地坐标为北纬3031，东经11428， H50
1:5000～1:500000地形图的行列号可按下式计算：
行号＝ int(BN B) 1 B
列号＝ int(L LW ) 1 L
式中LW、BN为1:100万地形图图廓西北角的经纬度
-
15
比例尺 代码
1:50万 B
1:25万 C
1:10万 D
1:5万 E
1:2.5万 F
1:1万 G
1:5000 H
x y
f1(L,B) f2(L,B)
f1(,) f2(,)
当给定不同的具体条件时，就可得到不同种类的投影公式。根据 公式将一系列的经纬线交点（L，B）或（，）计算成平面直角 坐标(x, y)，并展绘于平面上，即可建立经纬线平面表象，构成
地图的数学基础。
-
3
二、高斯投影
按投影变形分类:地图投影可分为等角投影(正形投 影) 、等积投影和任意投影。 高斯投影是一种等角横切椭圆柱投影
-
12
1:100万地形图的分幅与编号
60 V01 02
H01
B01 0 A01 -180
1：100万
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Arcgis制图中常用的地图投影解析PPT课件
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高斯投影6°和3°带分带
为了控制变形，我国地图采用分带方法。我国1：1.25万—1：50万地形图均采 用6度分带，1：1万及更大比例尺地形图采用3度分带，以保证必要的精度。 6度分带从格林威治零 度经线起，每6度分为一个投影带，该投影将地区划分为 60个投影带，已被许多国家作为地形图的数字基础。一般从南纬度80到北纬度 84度的范围内使用该投 影。 3度分带法从东经1度30分算起，每3度为一带。这样分带的方法在于使6度带的 中央经线均为3度带的中央经线；在高斯克吕格6度分带中中国处于第13 带到23 带共12个带之间；在3度分带中，中国处于24带到45带共22带之间。
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8
墨卡托投影的用途
在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点， 墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托 投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的 地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条 件，给航海者带来很大方便。
“海底地形图编绘规范”（GB/T 17834-1999，海军 航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨 卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25 万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺 图以制图区域中纬为基准纬线。基准纬线取至整度或整分。
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4
高斯投影的条件和特点
高斯投影的条件
中央经线和赤道投影后为互相垂直的直线，且为投影的对称轴 投影具有等角性质 中央经线投影后保持长度不变
高斯投影的特点
中央子午线长度变形比为1，其他任何点长度比均大于1 在同一条经线上，长度变形随纬度的降低而增大，在赤道处为最 大 在同一条纬线上，离中央经线越远，变形越大，最大值位于投影 带边缘 投影属于等角性质，没有角度变形，面积比为长度比的平方 长度比的变形线平行于中央子午线
《地图投影高斯投影》PPT课件
• 1、控制测量对地图投影的要求
（1）、应当采用等角投影 理由:
➢免除大量的投影计算工作
➢局部范围类保持图形的相似性，m（长度比） 只与点的位置有关而与方向没有关系。给制 图和有关的地图量算带来极大的方便。
1、控制测量对地图投影的要求
• （2）、长度和面积的变形不能过大，并且能有用较简单的数学公式计算长 度和面积的变形改正数。
0
60
L ' 3n'
或为
n'
L 0
0
3
高斯平面坐标值的表达
中央子午线在平面上的投影是 x 轴，赤 道的投影是 y 轴，其交点是坐标原点。
x 坐标是点至赤道的垂直距离； y 坐标是点至中央子午线的垂直距离，有正
负。
为了避免 y 坐标出现负值，其名义坐标加
上 500 公里。 为了区分不同投影带中的点，在点的Y坐标 值上加带号N，所以点的横坐标的名义值为
控制测量学
6.6 地图投影、高斯投影
四川建筑职业技术学院 胡川
主要内容
• 1、知识回顾 • 2、地图投影概述 • 3、高斯投影 • 4、小结
一、知识回顾
• 1、大地线的定义和性质
大地线:大地线是一条空间曲面曲线，是椭 球面上两点间的最短线。大地线上每点的密切 面(无限接近的三个点构成的平面)都包含该点 的曲面法线，大地线上各点的主法线与该点的 曲面法线重合。
3、投影实质
3、投影实质
• 建立地球椭球面上经纬线网和平面上相应经纬线 网的数学基础，也就是建立地球椭球面上的点的 地理坐标（λ，φ）与平面上对应点的平面坐标 （x，y）之间的函数关系：
x f1(,)
y f2 (,)
•
当给定不同的具体条件时，将得到不
（1）、应当采用等角投影 理由:
➢免除大量的投影计算工作
➢局部范围类保持图形的相似性，m（长度比） 只与点的位置有关而与方向没有关系。给制 图和有关的地图量算带来极大的方便。
1、控制测量对地图投影的要求
• （2）、长度和面积的变形不能过大，并且能有用较简单的数学公式计算长 度和面积的变形改正数。
0
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L ' 3n'
或为
n'
L 0
0
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高斯平面坐标值的表达
中央子午线在平面上的投影是 x 轴，赤 道的投影是 y 轴，其交点是坐标原点。
x 坐标是点至赤道的垂直距离； y 坐标是点至中央子午线的垂直距离，有正
负。
为了避免 y 坐标出现负值，其名义坐标加
上 500 公里。 为了区分不同投影带中的点，在点的Y坐标 值上加带号N，所以点的横坐标的名义值为
控制测量学
6.6 地图投影、高斯投影
四川建筑职业技术学院 胡川
主要内容
• 1、知识回顾 • 2、地图投影概述 • 3、高斯投影 • 4、小结
一、知识回顾
• 1、大地线的定义和性质
大地线:大地线是一条空间曲面曲线，是椭 球面上两点间的最短线。大地线上每点的密切 面(无限接近的三个点构成的平面)都包含该点 的曲面法线，大地线上各点的主法线与该点的 曲面法线重合。
3、投影实质
3、投影实质
• 建立地球椭球面上经纬线网和平面上相应经纬线 网的数学基础，也就是建立地球椭球面上的点的 地理坐标（λ，φ）与平面上对应点的平面坐标 （x，y）之间的函数关系：
x f1(,)
y f2 (,)
•
当给定不同的具体条件时，将得到不
《制图学-高斯投影》课件
公路线路高斯投影的应用 前景
水利工程高斯投影应用实例
水利工程中的高 斯投影原理
水利工程中的高 斯投影应用实例1
水利工程中的高 斯投影应用实例2
水利工程中的高 斯投影应用实例3
城市规划高斯投影应用实例
城市规划中高斯投影的应用背 景
高斯投影在城市规划中的具体 应用案例
高斯投影在城市规划中的优缺 点分析
制图学基础知识
制图学定义
定义：研究地图制作、使用和管理 的科学
内容：地图投影、地图符号、地图 分类等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
目的：为地理信息传输提供可视化 手段
应用领域：地理信息科学、环境科 学、城市规划等
制图学发展历程
古代制图学：起源与早期发展 近代制图学：技术进步与学科发展 现代制图学：数字化与信息化趋势 未来制图学：人工智能与大数据应用
定义：将大地坐标转换为高斯投影坐标 计算公式：X=x+y*cos(λ)*tan(B) Y=y*sin(λ) 参数：X、Y为高斯投影坐标，x、y为大地坐标，λ为经度，B为纬度 注意事项：精度高，计算速度快，适用于大范围投影转换
距离比例计算方法
定义：根据投影距离与实际距离的比例关系计算高斯投影的方法 公式：d=k*r 其中d为投影距离，k为比例系数，r为实际距离
未来城市规划中高斯投影的发 展趋势
高斯投影优缺点 及未来发展
高斯投影优点
投影变形小：在长度投影中， 投影变形较小，精度较高
计算简便：在长度投影中，计 算简便，易于掌握
适用范围广：在长度投影中， 适用范围较广，可用于各种比 例尺的地图
便于传输和存储：在长度投影 中，便于传输和存储，可实现 数字化地图的自动化生产
地图学 地图投影(课堂PPT)
.
11
地图投影变形的图解示例
（摩尔维特投影－等积伪圆柱投影）
长度变形 角度变形
.
12
地图投影变形的图解示例
（UTM－横轴等角割圆柱投影）
面积变形和长度变形
.
13
投影变形示意图
.
14
1.4、地图投影——地图投影的变形
地图投影的.变形示意
15
1.5、地图投影——地图投影的分类
u按变形性质分类： q 等角投影：角度变形为零。 q 等积投影：面积变形为零。 q 任意投影：长度、角度和面积 都存在变形。
圆锥
u从投影面与地球位置关系划分为：正轴、横轴、斜 轴，切、割
.
18
.
19
1.5、地图投影——地图投影的分类
关于地图投影的几点结论：
Ø实现等角、等面积、等距离同时做到的投影不 存在 Ø投影方式有多种多样，一个国家或地区依据自 己所处在的经纬度、幅员大小以及图件用途选择 投影方式 Ø在大于1：10万的大比例尺图件中，各种投影 带来的误差可以忽略。
关于数据精度只注意数字化和编辑过程中的偶然误差和外 围设备的系统误差，而忽视了地图投影的所产生的变形误 差。
其后果是：显示或输出的图形文件发生变形或扭曲，有些 变形在视觉上不易直接观察。这一方面严重影响到地图的 精度，属性数据空间顺序和空间联系分析结果的准确性； 另一方面严重的影响到GPS的应用效果。
它是任意投影。我国的世界地图 多采用该投影。
我国位于地图中接近中央的位置， 形状比较正确。
.
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第二节 世界常用地图投影
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54
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55
地图投影-PPT精品
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地图投影与高斯投影
昆明冶金高等专科学校
（3）高斯平面直角坐标系
1 2 3
在投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直线，并且以中央子午
线和赤道的交点O 作为坐标原点，以中央子午线的投影为纵坐标 x
轴，以赤道的投影为横坐标 y 轴。
4
5
6
7
x
x
500Km
8
A
A
9
xB xA xB xA
B yB
昆明冶金高等专科学校
本章提要
1
2
本章介绍从椭球面上大地坐标系到平面上直角坐
3
标系的正形投影过程。研究如何将大地坐标、大地线
4 5 6
长度和方向以及大地方位角等向平面转化的问题。重 点讲述高斯投影的原理和方法，解决由球面到平面的
7
换算问题，解决相邻带的坐标坐标换算。讨论在工程
8 应用中，工程测量投影面与投影带选择。
q
y
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地图投影与高斯投影
昆明冶金高等专科学校
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
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7.3 高斯平面直角坐标系与大地坐标系
1 高斯投影坐标正算公式
（1）高斯投影正算：已知椭球面上某点的大地坐标 L,B ，求该点
在高斯投影平面上的直角坐标x, y，即L,B (x,y)的坐标变换。
7
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10
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地图投影与高斯投影
昆明冶金高等专科学校
（2）应用高斯投影正、反算公式间接进行换带计算
1
2
计算过程：
3
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对于小范围地区，可视地表为一平面，可以认 为没有变形；但对于大的区域范围，甚至半球、 全球这种不可展的球面，就不象这样简单。从 不规则的地球表面到制成地图——地图投影。
地图投影
概念：将地球椭球面上的点投影到平面上的方法称为地图投影。 其实质是建立地球椭球面上的地理坐标 （经纬度）和平面 上直角坐标之间的函数关系。
地图制图与投影
地图的基本知识
地图：是按一定的数学法则和综合法则，以形象 －符号表达制图物体(现象)的地理分布、组合 和相互联系及其在时间中的变化的空间模型， 它是地理信息的载体，又是信息传递的通道。
地图的特征: 由于特殊的数学法则而产生的可量测性 由于使用符号表象事物而产生的直观性； 由于制图综合而产生的一览性。
我国使用的地球椭球体
3）1975年I.U.G.G推荐椭球(1975，16届国际大地测量协会) 西安80大地坐标系基准椭球
a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.0033528131778
（西安大地坐标原点） 4）WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协
5）有统一的图式符号，便于识别使用。 6）为保持地形图的现势性，还规定了定期更新。
其他地图
影像地图：RS Image等等….. 立体地图：由DEM或DTM与DOM生成的立体影象等等…… 电子地图：例如WebGIS查询地图等…… 数字地图：4D产品等…… 等等……
地图投影
将地球表面通过测量的方法表现在平面上即成 为地图,这一过程可以理解为将地球表面按一定 比例缩小成一个地形模型，然后将其上的特征 点(测量控制点、地形点、地物点)用垂直投影 的方法投影到平面(图纸)上。
我国使用的地球椭球体
1） 海福特椭球(1910，美国) 我国52年以前基准椭球 a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.33670033670 （南京大地原点）
2）克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky，前苏联) 北京54坐 标系基准椭球
a=6378245m b=6356863.018773m α=0.33523298692 （普尔科沃1942大地原点）
投影的椭球体
地球是一个表面很复杂的球体，人们以假想 的平均静止的海水面形成的“大地体”为参 照（大地水准面），推求出近似的椭球体， 理论和实践证明，该椭球体近似一个以地球 短轴为轴的椭园而旋转的椭球面，这个椭球 面可用数学公式表达。
由于不同地方的变形规律的特点，因此要根 据自己国家的具体位置，采用选择适合自己 投影的椭球体（椭球参数）。
3）地貌一般用等高线表示，能反映地面的实际高度、起伏状态，具有一定的立体感， 能满足图上分析研究地形的需要；
4）有规定的比例尺系列，如我国规定国家基本比例尺地形图系列为：1:1万、1：2.5 万、1:5万、1:10万、1:20万(现已为1:25万) 、1:50万、1:100万，可以基本满足 国家经济建设和军队作战指挥的不同需要；
会) WGS-84 GPS 基准椭球 a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247
（大地原点在地球的质心）
BJ54坐标系的缺点
• 克拉索夫斯基椭球参数同现代精确的椭球参数的差异较大，
并且不包含表示地球物理特性的参数，因而给理论和实际工 作带来了许多不便。
• 椭球定向不十分明确。参考椭球面与我国大地水准面呈西高 东低的系统性倾斜，东部高程异常达60 余米， 最大达67 米。
• 该坐标系统的大地点坐标是经过局部分区平差得到的， 因此， 全国的天文大地控制点实际上不能形成一个整体， 区与区 之间有较大的隙距， 如在有的接合部中， 同一点在不同区 的坐标值相差1-2 米，不同分区的尺度差异也很大，而且坐 标传递是从东北到西北和西南， 后一区是以前一区的最弱 部作为坐标起算点， 因而一等锁具有明显的坐标积累误差。
我国使用的地球椭球体
华夏经纬网2003年12月4日讯：随着新一代地心坐标系的建立，目
前使用的1954年北京坐标系将被取代，中国现有的地图也将要全 部改版 。 《科技日报》报道，“全国天文大地网与空间大地网联合平差”成 果3日通过了总参测绘局组织的专家评审。 “全国天文大地网与空间大地网联合平差”是一项跨世纪的军事 测绘重大基础建设项目。1991年由总参测绘局启动，至1998年完 成了全国天文大地网与全国GPS一级网的联合处理，取得了阶段 性成果；1999年启动的二期工程，至今完成了全国天文大地网与 2000国家GPS大地控制网的联合处理，全面实现了工程建设目标。 该项目集中了有关教学、科研和生产单位多方面专家进行联合攻 关，对中国半个世纪以来的大地测量资料进行了系统整理，完善 了军事大地测量综合数据库系统，研制了自主版权的高性能大地 测量数据处理软件系统；特别是在世界上首次运用了三维平差理 论、异常诊断、粗差剔除及抗差估计等新技术新方法，保证了项 目成果的可靠性和先进性。
专题地图
以普通地图作为底图基础的，重点反映某一种或几种专门的要素，依 内容要素可分为：自然地理图、社会经济地图和工程技术图。
地形图的特征
1）以大地测量成果作为平面和高程的控制基础，并印有经纬网和直角坐标网，能准 确表示地形要素的地理位置，便于目标定位和图上量算；
2）以航空摄影测量为主要手段进行实地测绘或根据实测地图编绘而成，内容详细准 确；
主要指便于读图和用图的某些内容。例如：图名、图号、图例和 地图资料说明，以及图内各种文字、数字注记等。
地图按内容分类
普通地图
以相对平衡的详细程度表示地球表面上的自然地理和社会经济要素 (基本要素包括居民地、交通网、水系、地貌、境界、土质植被等)的 地图。 其中详细表示地面的各基本要素的叫地形图；内容比较概略，但主要 目标很突出，以反映各要素基本分布规律为主的地图称为地理图；介 于两者之间的叫地形地理图。
地球表面上一点：地理坐标φ、λ（经纬度）
地图采用直角坐标x、y
x
y
f1 ( , ) f 2 ( , )
为解决由不可展的椭球面描绘到平面上的矛盾，用几何透视方法或数学分析的 方法，将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上，将此 可展曲面展成平面，建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关 系。
地图三要素
构成地图的基本内容，叫做地图要素。
（l）数学要素 指构成地图的数学基础。例如地图投影、比例尺、控制点、坐标
网、高它保证地图的精确性，作为在图上量 取点位、高程、长度、面积的可靠依据，在大范围内保证多幅图 的拼接使用。数学要素，对军事和经济建设都是不可缺少的内容。 （2）地理要素， 是指地图上表示的具有地理位置、分布特点的自然现象和社会现 象。因此，又可分为自然要素（如水文、地貌、土质、植被）和 社会经济要素（如居民地、交通线、行政境界等）。 （3）整饰要素
地图投影
概念：将地球椭球面上的点投影到平面上的方法称为地图投影。 其实质是建立地球椭球面上的地理坐标 （经纬度）和平面 上直角坐标之间的函数关系。
地图制图与投影
地图的基本知识
地图：是按一定的数学法则和综合法则，以形象 －符号表达制图物体(现象)的地理分布、组合 和相互联系及其在时间中的变化的空间模型， 它是地理信息的载体，又是信息传递的通道。
地图的特征: 由于特殊的数学法则而产生的可量测性 由于使用符号表象事物而产生的直观性； 由于制图综合而产生的一览性。
我国使用的地球椭球体
3）1975年I.U.G.G推荐椭球(1975，16届国际大地测量协会) 西安80大地坐标系基准椭球
a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.0033528131778
（西安大地坐标原点） 4）WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协
5）有统一的图式符号，便于识别使用。 6）为保持地形图的现势性，还规定了定期更新。
其他地图
影像地图：RS Image等等….. 立体地图：由DEM或DTM与DOM生成的立体影象等等…… 电子地图：例如WebGIS查询地图等…… 数字地图：4D产品等…… 等等……
地图投影
将地球表面通过测量的方法表现在平面上即成 为地图,这一过程可以理解为将地球表面按一定 比例缩小成一个地形模型，然后将其上的特征 点(测量控制点、地形点、地物点)用垂直投影 的方法投影到平面(图纸)上。
我国使用的地球椭球体
1） 海福特椭球(1910，美国) 我国52年以前基准椭球 a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.33670033670 （南京大地原点）
2）克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky，前苏联) 北京54坐 标系基准椭球
a=6378245m b=6356863.018773m α=0.33523298692 （普尔科沃1942大地原点）
投影的椭球体
地球是一个表面很复杂的球体，人们以假想 的平均静止的海水面形成的“大地体”为参 照（大地水准面），推求出近似的椭球体， 理论和实践证明，该椭球体近似一个以地球 短轴为轴的椭园而旋转的椭球面，这个椭球 面可用数学公式表达。
由于不同地方的变形规律的特点，因此要根 据自己国家的具体位置，采用选择适合自己 投影的椭球体（椭球参数）。
3）地貌一般用等高线表示，能反映地面的实际高度、起伏状态，具有一定的立体感， 能满足图上分析研究地形的需要；
4）有规定的比例尺系列，如我国规定国家基本比例尺地形图系列为：1:1万、1：2.5 万、1:5万、1:10万、1:20万(现已为1:25万) 、1:50万、1:100万，可以基本满足 国家经济建设和军队作战指挥的不同需要；
会) WGS-84 GPS 基准椭球 a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247
（大地原点在地球的质心）
BJ54坐标系的缺点
• 克拉索夫斯基椭球参数同现代精确的椭球参数的差异较大，
并且不包含表示地球物理特性的参数，因而给理论和实际工 作带来了许多不便。
• 椭球定向不十分明确。参考椭球面与我国大地水准面呈西高 东低的系统性倾斜，东部高程异常达60 余米， 最大达67 米。
• 该坐标系统的大地点坐标是经过局部分区平差得到的， 因此， 全国的天文大地控制点实际上不能形成一个整体， 区与区 之间有较大的隙距， 如在有的接合部中， 同一点在不同区 的坐标值相差1-2 米，不同分区的尺度差异也很大，而且坐 标传递是从东北到西北和西南， 后一区是以前一区的最弱 部作为坐标起算点， 因而一等锁具有明显的坐标积累误差。
我国使用的地球椭球体
华夏经纬网2003年12月4日讯：随着新一代地心坐标系的建立，目
前使用的1954年北京坐标系将被取代，中国现有的地图也将要全 部改版 。 《科技日报》报道，“全国天文大地网与空间大地网联合平差”成 果3日通过了总参测绘局组织的专家评审。 “全国天文大地网与空间大地网联合平差”是一项跨世纪的军事 测绘重大基础建设项目。1991年由总参测绘局启动，至1998年完 成了全国天文大地网与全国GPS一级网的联合处理，取得了阶段 性成果；1999年启动的二期工程，至今完成了全国天文大地网与 2000国家GPS大地控制网的联合处理，全面实现了工程建设目标。 该项目集中了有关教学、科研和生产单位多方面专家进行联合攻 关，对中国半个世纪以来的大地测量资料进行了系统整理，完善 了军事大地测量综合数据库系统，研制了自主版权的高性能大地 测量数据处理软件系统；特别是在世界上首次运用了三维平差理 论、异常诊断、粗差剔除及抗差估计等新技术新方法，保证了项 目成果的可靠性和先进性。
专题地图
以普通地图作为底图基础的，重点反映某一种或几种专门的要素，依 内容要素可分为：自然地理图、社会经济地图和工程技术图。
地形图的特征
1）以大地测量成果作为平面和高程的控制基础，并印有经纬网和直角坐标网，能准 确表示地形要素的地理位置，便于目标定位和图上量算；
2）以航空摄影测量为主要手段进行实地测绘或根据实测地图编绘而成，内容详细准 确；
主要指便于读图和用图的某些内容。例如：图名、图号、图例和 地图资料说明，以及图内各种文字、数字注记等。
地图按内容分类
普通地图
以相对平衡的详细程度表示地球表面上的自然地理和社会经济要素 (基本要素包括居民地、交通网、水系、地貌、境界、土质植被等)的 地图。 其中详细表示地面的各基本要素的叫地形图；内容比较概略，但主要 目标很突出，以反映各要素基本分布规律为主的地图称为地理图；介 于两者之间的叫地形地理图。
地球表面上一点：地理坐标φ、λ（经纬度）
地图采用直角坐标x、y
x
y
f1 ( , ) f 2 ( , )
为解决由不可展的椭球面描绘到平面上的矛盾，用几何透视方法或数学分析的 方法，将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上，将此 可展曲面展成平面，建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关 系。
地图三要素
构成地图的基本内容，叫做地图要素。
（l）数学要素 指构成地图的数学基础。例如地图投影、比例尺、控制点、坐标
网、高它保证地图的精确性，作为在图上量 取点位、高程、长度、面积的可靠依据，在大范围内保证多幅图 的拼接使用。数学要素，对军事和经济建设都是不可缺少的内容。 （2）地理要素， 是指地图上表示的具有地理位置、分布特点的自然现象和社会现 象。因此，又可分为自然要素（如水文、地貌、土质、植被）和 社会经济要素（如居民地、交通线、行政境界等）。 （3）整饰要素