地图学测绘工程祝国瑞院士

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1、地图学（地图制图学与地理信息工程）资源与环境科学学院祝国瑞一、地图与地图学1、地图的基本特性和定义地图的基本特性：（1）由特殊的数学法则产生的可量测性在地图上可以量测点的坐标、两点间的距离、区域面积、方位角、地面高程等精确数据，从而可以计算出线的曲折度、地面坡度和坡向、物体的体积以及密度、切割度等派生数据。地图的特殊数学法则包括：①地图投影地球椭球体是一个不可展曲面，将其展开成平面必然会产生误差。地图投影的任务是掌握误差的性质、分布和大小。地球表面展开成平面②地图比例尺确定地图缩小的倍数地图比例尺③地图

2、定向地图上的三北方向（2）使用地图符号产生的直观性由于使用了地图符号①比例尺任意缩小都可以保持清晰的图形；②显示出形体小而重要的物体；③显示事物的数量和质量特征；④显示空间被遮盖的物体；⑤显示没有形体的自然和社会现象。（3）由制图综合产生的一览性地图的符号化是对于客观现实的第一次抽象，将事物分类、分级；制图综合是第二次抽象，根据其重要程度对其进行选取和概括。从而使得任意大小的区域都能够以清晰的图形整体呈现在读者面前，使读者一览无余。地图定义：地图是根据一定的数学法则、使用符号、通过制图综合，表示地面上地

3、理事物的空间分布、联系及在时间中发展变化的图形。2、地图分类地图有很多的分类方法，最常用的是按内容分类。地图按内容分为：（1）普通地图：以相对平衡的详细程度表示地球表面各种自然和人文现象中最基本的要素（水系、居民地、道路、地貌、土质植被、境界等）的地图。又分为：①地形图：尽可能详细表示基本地理要素的地图。地形图又分为：大比例尺地形图：1:10万及更大比例尺的地形图。中比例尺地形图：介于1:10万与1:100万之间的地形图，通常指1:20万或1:25万地形图、1:50万的地形图。小比例尺地形图：1:100

4、万比例尺的地形图。国家基本比例尺地形图：1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000、1:250000、1:500000、1:1000000比例尺地形图。②普通地理图：较概略地表示基本地理要素的地图。例如，以较为概括的图形表示水系，主要用圈形符号表示居民点，以变距等高线表示地貌，仅表示主要道路和植被类型。（2）专题地图：突出反映一种或几种主题要素的地图。又分为：①自然地图：反映自然要素的地图，如地质图、地貌图、地势图、地球物理图、气象图、水文图、土壤图、植被图、动物地理

5、图、综合自然地理图等。地势图气候图土壤图②人文地图：表示人文现象的地图，如政治行政区划图、人口地图、经济地图、文化地图、历史地图等。政治行政区划图人口地图经济地图③其他专题地图：适用于特殊用途的地图，如航空图、航海图、环境地图、教学地图、城市地图、盲人地图等。城市地图旅游地图3、地图学（1）定义地图学是研究地图及其编制和应用的理论、技术、方法的科学。（2）地图学的产生和发展地图是先于文字产生的人们记录事物及其位置的图形；在古代，地图是同地理学及艺术结合在一起的；18世纪以后，地图学又成为测绘学的一部分。

6、（3）传统地图学主要研究地图制图的理论和技术，包括地图概论、地图投影、地图编制、地图整饰、地图制印等科目。对于地图学的形成起到重要作用的科学家有瑞士地图学家英霍夫和前苏联地图学家萨里谢夫、苏霍夫。以英霍夫为首的欧洲地图学家强调地图的艺术成分，认为“地图学是带有强烈艺术成分的技术科学”。以萨里谢夫为首的前苏联地图学家提出了一整套制图综合理论，完成了从机械转绘到光学转绘的生产工艺的变化，在地图和地图集的设计和生产方面取得了很大的进展。（4）现代地图学技术上实现以计算机为主体的电子设备的应用和理论上的完善，完

7、成了从传统地图学到现代地图学的转化。20世纪60年代，美国的哈佛大学计算机图形与空间分析实验室在费舍尔领导下开发了两个制图系统SYMAP和ODYSSEY。随着GIS的发展，地理信息系统和制图软件不断完善并进入国际市场。在理论研究领域，法国的伯尔廷1961年提出了一套用于地图符号设计的视觉变量理论，其后美国的莫里斯提出的形式语言学理论逐渐形成符号学的核心，德国的图形心理学派对于地图阅读研究提出了格式塔理论，英国的博德提出了地图模型理论，捷克的克拉斯尼根据信息论的概念提出了制图信息传输的系统模型，这些成果奠

8、定了现代地图学的理论基础。（5）现代地图学体系地图学理论地图学[地图学理论基础]地图信息理论地图传输理论地图模式理论地图认知理论数学地图学地图符号学地图感受理论制图综合理论地学信息图谱普通地图制图学专题地图制图学遥感制图学机助制图学地图制印学地图的基本功能地图的评价地图分析的方法论地图分析利用步骤地图分析利用方法地图信息自动分析与处理地图的实际应用地图制图学[编图方法与技术]应用地图学[地图应用原理与方法]现代地图学体系二、普通地图内容的表