地图学原理与方法

地图的定义

地图是构成地图数学基础的数学法则，构成地图可视化基础的符号法则和构成地图内容地理基础的综合法则将地球表面描绘到平面上的图像，反映了各种自然和社会现象的空间分组、联系及其在时空的变化和发展。

现代地图的定义

地图根据由数学方法确定的构成地图数学基础的数学法则和构成地图内容地理基础的制图综合法则记录空间地理环境信息的载体，是传递空间地理信息环境信息的工具，能反映各种自然和社会的多维信息、空间分布、组合联系和制约及其在时空中的变化和发展。地图的基本特征

1、具有一定数学法则 2、采用符号系统表示地物和现象（符号法则）3、对信息进行综合（综合法则）

地图内容可以分成三个部分：数学要素、地理要素、辅助要素

地图分幅

1、矩形分幅用矩形图廓线分割图幅，相邻图幅间的图廓线都是直线、矩形大小根据图纸规格、用户使用方便以及编图需要确定。挂图、地图集中的地图多用矩形分幅。

2、经纬线分幅图廓线由经线和纬线组成、大多数情况下表现为上下图廓为曲线的梯形、地形图、大区域分幅地图多用经纬线分幅。

分幅优缺点

矩形分幅：优点：图幅间拼接方便；各图幅面积相对平衡，方便使用图纸和印刷；图廓线可以避开分割重要地物。缺点：制图区域只能一次投影，变形较大。

经纬线分幅：优点：图幅有明确地理范围；可分开多次投影，变形较小。缺点：图廓为曲线时拼接不便；高纬度地区图幅面积缩小，不利于纸张使用和印刷。地图编号

1、自然序数编号：将图幅由左上角从左向右、自上而下用自然序数进行编号，挂图、小区域的分幅地图常用这种方法编号。

2、行列式编号：将区域分为行和列，可以纵向为行、横向为列，也可以相反。分部用字母和数字表示行号和列号，一个行号和一个列号标定一个唯一的图幅。

地图的功能

一、地图的模拟功能二、地图信息负载功能三、地图的信息传递功能四、地图空间认知功能

作用：1、国家建设的决策助手 2、工作生活的贴心伴侣 3、科学研究的思维钥匙 4、文化教育的形象教师 5、军事行动的成败基石 6、主权象征与立场代言

地图历史

魏晋时期裴秀创立世界最早的完整制图理论——“制图六体” 即分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。

中国最早的一部完整地图“皇舆全览图”

地图学以地图信息传输为中心探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性学科

参考椭球体

一个国家或地区在建立大地坐标系时，为使地球椭球面更切合，本国或本地区的大地水准面，往往需要选择合适的椭球参数，确定一个大地原点的起始数据，并进行椭球的定位和定向。这种形状、大小一定，经过定位、定向的，与局部地区大地水准面符合最好的一个地球椭球称为参考椭球体。

平面直角坐标系由平面坐标的横轴、纵轴和原点所构成的坐标系。

地图投影：是将地球面上的点、经纬线等图形变换到地图平面上的方法

在计算地图投影或制作地图时，首先要将地图椭球面或球面按照一定比例尺缩小，然后再投影到平面上，这个小于1的常数比率称为地图的主比例尺，或称普通比例尺。因投影变形引起的局部变化的比例尺称为局部比例尺，它取决于投影类型、性质，并且随着线段的方向和位置而变化。