地圖[空間分布性圖紙]

地圖[空間分布性圖紙]

地圖(dì tú),是按一定的比例運用線條、符號、顏色、文字註記等描繪顯示地球表面的自然地理、行政區域、社會狀況的圖形。隨著科技的進步,地圖的概念是不斷發展變化的,如將地圖看成是“反映自然和社會現象的形象、符號模型”,地圖是“空間信息的載體”、“空間信息的傳遞通道”等。 古代地圖一般畫在羊皮紙或石板上,傳統地圖的載體多為紙張,隨著科技的發展出現了電子地圖等多種載體。

基本信息

詞語解釋

地圖 地圖

地圖是依據一定的繪製法則,使用製圖方法,通過製圖綜合在一定的載體上,表達地球(或其他天體)上各種事物的空間分布、聯繫及時間中的發展變化狀態繪製的圖形。

地圖是按照一定法則,有選擇地以二維(2D)或多維形式(3D)與手段在平面或球面上表示地球(Earth)(或其它星球)若干現象的圖形或圖像,它具有嚴格的數學基礎、符號系統、文字註記,並能用地圖概括原則,科學地反映出自然和社會經濟現象的分布特徵及其相互關係。現階段地圖的定義是:以一定的數學(Math)法則(即模式化)、符號化、抽象化反映客觀實際的形象符號模型或者稱為圖形數學模型。地圖是根據一定的數學法則,將地球(或其他星體)上的自然和人文現象,使用地圖語言,通過製圖綜合,縮小反映在平面上,反映各種現象的空間分布、組合、聯繫、數量和質量特徵及其在時間中的發展變化。

詳解

地圖 地圖

古指描摹土地山川等地理形勢的圖今稱說明地球表面的事物和現象分布情況的圖,上面標著符號和文字,一般都著上顏色。

《周禮·地官·土訓》:“掌道地圖,以詔地事。”鄭玄註:“說地圖九州形勢山川所宜。”《戰國策·趙策二》:“臣竊以天下地圖案之,諸侯之地,五倍於秦。”《史記·刺客列傳》:“誠得樊將軍首與燕督亢之地圖,奉獻秦王,秦王必說見臣。” 宋周煇《清波別志》卷上:“上命取地圖視之。”陸定一《老山界》:“我們決定要爬一座三十里高的 瑤山,地圖上叫越城嶺,土名叫老山界。”按,地圖之學,中國自古重之。《史記》、《漢書》明言輿地圖者甚多;晉裴秀自製《禹貢地域圖》十八篇;唐李吉甫《元和郡縣圖志》以當時四十七節鎮為標準,每鎮篇首皆有圖,但俱佚不存。現存最古的地圖有1974年長沙馬王堆三號漢墓出土的帛繪地圖二幅,其次為現存西安碑林之劉豫阜昌七年刻石的《華夷圖》與《禹跡圖》。

一些電子遊戲的不同的場景也被稱為地圖。

變化

中國地圖 中國地圖

隨著科學技術的發展,在同地圖相關的領域中發生了許多引人注目的變化。

1、以計算機為主體的電子設備在製圖中的廣泛套用,地圖不再限於用符號和圖形表達在紙(或類似的介質)上,它可以數字的形式存儲於磁介質上,或經可視化加工表達在螢幕上;

2、由於航天技術的發展,出現了衛星遙感影像,這不但給地圖製作提供了新的數據源,還可以把影像直接作為地理事物的表現形式,同時把人們的視野拓展到月球和其他星球;

3、多媒體技術的發展,使得視頻、聲音等都可以成為地圖的表達手段。

地圖 地圖

在《多種語言製圖技術詞典》中對地圖的定義是“地球或天體表面上,經選擇的資料或抽象的特徵和它們的關係,有規則按比例在平面介質上的描寫”。國際地圖學協會(ICA)地圖學定義和地圖學概念工作組的負責人博德(Board)和韋斯(Weiss)博士給出的定義是“地圖是地理現實世界的表現或抽象,以視覺的、數字的或觸覺的方式表現地理信息的工具。”也有的學者簡單地將地圖定義為“地圖是空間信息的圖形表達”,“地圖是信息傳輸的通道”等。顯然,這些定義關注了地圖作為地理信息表達工具的功能,突出了數字製圖環境下地圖表現形式的多樣化,也考慮了地圖向其他天體的拓展,卻忽視了地圖的基本特性。從現代地圖學的觀點出發,可以這樣來定義地圖:“地圖是根據一定的數學法則,將地球(或其他星球)上的自然和社會現象,通過製圖綜合所形成的信息,運用符號系統縮繪到平面上的圖形,以傳遞它們的數量和質量,在時間上和空間上的分布和發展變化”(根據田德森《現代地圖學理論》)。

以上定義主要研究的是模擬地圖,是以地圖符號的形式表達在紙上的地圖。由於地圖製作工藝已從傳統的光化學-機械方法轉變為全電子的數字製圖工藝,在此還必須介紹另外兩個新的術語:

1、數字地圖——存儲於計算機可識別的介質上,具有確定坐標和屬性特徵,按特殊數學法則構成的地理現象離散數據的有序組合。

2、電子地圖——數字地圖經可視化處理在螢幕上顯示出來的地圖。

不管是數字地圖或電子地圖,它們都是地圖的不同表現形式,其基本特性是不會改變的。

地圖特徵

地圖樣式 地圖樣式
1、由特殊的數學法則產生的可量測性。特殊的數學法則包含地圖投影、地圖比例尺和地圖定向三個方面。

2、由使用地圖語言表示事物所產生的直觀性。地圖上表示各種複雜的自然和人文事物都是通過地圖語言來實現的。地圖語言包括地圖符號和地圖註記兩部分。

3、由實施製圖綜合產生的一覽性。

4、地圖必須遵循一定的數學法則。

地圖是繪製在平面上的,必須準確地反映它與客觀實體在位置、屬性等要素之間的關係。

5、地圖必須經過科學概括。

地圖[空間分布性圖紙] 地圖[空間分布性圖紙]

縮小了的地圖不可能容納地面所有的現象。

6、地圖具有完整的符號系統。

地圖表現的客體主要是地球。地球上具有數量極其龐大的,包括自然與社會經濟現象的地理信息。只有透過完整的符號系統,才能準確的表達這種現象。

7、地圖是地理信息的載體。

地圖容納和儲存了數量巨大的信息,而作為信息的載體,可以是傳統概念上的紙質地圖、實體模型、可以是各種可視化螢幕影像、聲像地圖,也可以是觸覺地圖。

飾和註記的平面圖。

地圖方向

概述

全世界的地方的方向都是統一的。上北下南左西右東。但是,古代世界各地的地圖是不一樣的。

歐美

在歐洲中世紀的若干世紀裡,受基督教文化的影響,歐美地圖是上東到上南到上北,耶路撒冷成為地圖圓盤的朝向,東方被要求放在上方,仰望著伊甸園。在大航海的時代,義大利的一位僧侶法·莫拉於1459年出版了一張圓形地圖,第一次正確顯示出印度洋和大西洋在非洲南端是相通的。但是,這張地圖將南方設定在頂部,據說是受到了早先伊斯蘭地圖的影響。實際上,澳大利亞人也使用過南方在上的地圖。

中國

歷代地圖 歷代地圖

中國上古時期地圖多以南為上,與古代的方位觀有關。中國古代在各個方位中,以南為尊,如古代祭天的地方就位於城市南郊。這一觀念反映在地圖上,便是把南方置於圖的上方。

到了中國封建時期,南宋以前,北方政治經濟發展相對發達南方還屬於蠻夷之地,皇帝定都幾乎都在北方,所以就有了以北為尊的說法。那么北上南下的說法就很自然了。皇帝的坐位的方向一向都是坐北朝南的,南面朝臣的成語你也應該聽過吧!北為皇帝,高高在上;南為臣子,俯首在下。另外,中國人生活在北半球,但古人卻不這樣認為,他們的意識里,中國是世界的中心,而中國的“中”就是這樣來的。他們白天看到的太陽無論東升西落,它始終都是在南方,晚上夜觀星象,抬頭正對著象徵帝王的北斗七星,這樣,“上北下南”也符和一般百姓的生活習慣。宋代保存下來的一些石刻地圖珍品《華夷圖》《平江圖》《地理圖》《長安城圖》《禹跡圖》《九域守令圖》等,它們多是以北為正方位的。

要素

基本要素

比例尺,圖例,指向標。

比例尺:表示圖上距離和實地距離縮小的程度。

圖例:地圖的語言,包括各種符號和他們的文字說明,地理名稱和數字。

指向標,指示地圖上的方向。

構成要素

圖形要素

是地圖根據製圖的要求所表達的內容。包括註記、地學基礎。

數學要素

用來確定地學要素的空間相關位置,起著地圖內容“骨架”的要素。

輔助要素

說明地圖編制狀況及為方便地圖套用所必須提供的內容。

補充說明

以地圖、統計圖表、剖面圖、照片、文字等形式,對主題圖在內容與形式上的補充。可根據需要配置在主要圖面的適當位置。

地圖功能

認識功能

地圖[空間分布性圖紙] 地圖[空間分布性圖紙]

作為表達空間現象一種主要的圖形形式,其認知功能表現為以下四個方面:

1.可以組成整體、全局的概念,也就是確立地理信息明確的空間位置。

2.獲得物體所具有的定性及定量特徵。

3.建立地物與地物或現象與現象間的空間關係。

4.易於建立正確的空間圖像。

模擬功能

概念模型是對實體的一種概括與抽象,它又可分為形象模型與符號模型。

形象模型是運用思維能力對客觀存在進行的簡化與概括。

符號模型是運用符號和圖形對客觀存在進行簡化和抽象的過程。

地圖是一種形象-符號模型。

作為一種時空模型,地圖在科學預測中發揮重要作用,如氣象預報、災害性要素的變遷及過程預測。

載負功能

地圖[空間分布性圖紙] 地圖[空間分布性圖紙]

地圖信息:

直接信息是地圖上表示的地理信息,如道路、河流網、居民點等用圖形符號直接表示。

間接信息是經過分析解譯而獲得有關現象或物體規律的信息。

傳遞功能

地圖也是空間信息十分良好的傳遞工具,地圖的另一個重要特徵是具有可傳遞性。

地圖傳遞信息時,在傳輸方式上具有層次性,是平行的,甚至是空間形式的,它比線性傳遞方式具有更寬的傳輸通道以及更高的傳輸效率。

地圖簡史

在史前時代,古人就知道用符號來記載或說明自己生活的環境、走過的路線等。

現在人們能找到的最早的地圖實物是刻在陶片上的古巴比倫地圖(如圖01-01)據考這是4500多年前的古巴比倫城及其周圍環境的地圖,底格里斯河和幼發拉底河發源於北方山地,流向南方的沼澤,古巴比倫城位於兩條山脈之間。

地圖[空間分布性圖紙] 地圖[空間分布性圖紙]

留存至今的古地圖還有公元前1500年繪製的《尼普爾城邑圖》,它存於由美國賓州大學於19世紀末在尼普爾遺址(今伊拉克的尼法爾)發掘出土的泥片中(如圖01-02)。圖的中心是用蘇美爾文標註的尼普爾城的名稱,西南部有幼發拉底河,西北為嫩比爾杜渠,城中渠將尼普爾分成東西兩半,三面都有城牆,東面由於泥板缺損不可知。城牆上都繪有城門並有名稱註記,城牆外北面和南面均有護城壕溝並有名稱標註,西面有幼發拉底河作為屏障。城中繪有神廟、公園,但對居住區沒有表示。該圖比例尺大約為1∶12萬。留存有實物的還有古埃及人於公元前1330~前1317年在蘆葦上繪製的金礦山圖。

中國關於地圖的記載和傳說可以追溯到4000年前,《左傳》上就記載有夏代的《九鼎圖》。古經《周易》有“河圖”的記載,還有“洛書圖”,表明中國圖書之起源。傳世文獻《周禮》中有17處關於圖的記載,圖又與周官中14種官職相關聯,如“天官冢宰·司書”“掌邦中之版,土地之圖”;“地官司徒·大司徒”“掌建邦之土地之圖,與其人民之數以佐王安撫邦國。以天下土地之圖,周知九州之地域,廣輪之數,辨其山林川澤丘陵墳衍原隰之名物,而辨其邦國都鄙之數,制其畿疆而溝封之,設其社稷之而樹之田主”;“地官司徒·小司徒”“凡民訟,以地比正之,地訟,以圖正之”;“地官司徒·土訓”“掌通地圖,以詔地事”;“春官宗伯·冢人”“掌公墓之地,辨其兆域而為之圖”;“夏官司馬·司險” “掌九州之圖,以周知其山林川澤之阻,而達其道路”;“夏官司馬·職方氏”“掌天下之圖,以掌天下之地,辨其邦國都鄙,四夷八蠻、七閩八貉、五戎六狄之人民,與其財用,九穀六畜之數要”。

古代地圖 古代地圖

1954年6月,中國考古工作者在江蘇丹徒縣煙墩山出土的西周初青銅器“宜侯矢簋”底內刻鑄的120字銘文有兩處談到地圖,即“武王、成王伐商圖”和“東國圖”。該文記載周康王根據這兩幅地圖到了宜地,舉行納土封侯的冊命儀式。曰:“唯四月辰在丁未,王者武王遂省、成王伐商圖,遂省東或(國)圖。王立(位)於宜,內(納)土,南鄉(向)。王令虞侯曰:‘繇,侯於宜。’”據考證,該圖成於公元前1027年或稍晚。這些記載足以說明,中國西周時期已有土地圖、軍事圖、政區圖等多種地圖,並在戰爭、行管、交通、稅賦、工程等多方面得到套用。這些地圖顯然已經脫離了原始地圖的階段,具有了確切的科學概念。只可惜中國至今還沒有見到過這些地圖實物,有待地下考古的發現。

地圖類型

區域範圍分

世界圖、半球圖、大洲圖、大洋圖、大海圖、國家(地區)圖、省區圖、市縣圖等。

專題學科分

自然地圖、人口圖、經濟圖、政治圖、文化圖、歷史圖。

套用分

參考圖、教學圖、地形圖、航空圖、海圖、海岸圖、天文圖、交通圖、旅遊圖等。

使用形式分

掛圖、桌面圖、地圖集(冊)、野外用圖等。

表現形式分

縮微地圖、數字地圖、電子地圖、影像地圖等。

印刷開本分

16開、8開、4開,對開,全張、兩全張、三全張、四全張,九全張。

按地圖分類地圖集,電子地圖,三維地圖,衛星地圖,影像地圖等。

地圖的內容

中國地圖 中國地圖

地圖可分為普通地圖、地形圖和專題地圖三種。普通地理圖(General Map)是以同等詳細程度來表示地面上主要的自然和社會經濟現象的地圖,能比較全面地反映出製圖區域的地理特徵,包括水系、地形、土質、植被、居民地、交通網、境界線以及主要的社會經濟要素等。它和地形圖的區別主要表現在:地圖投影、分幅、比例尺和表示方法等具有一定的靈活性,表示的內容比同比例尺地形圖概括,幾何精度較地形圖低。地形圖(Topographic Map)是指國家幾種基本比例尺(1:5千,1:1萬,1:2.5萬,1:5萬,1:10萬,1:25萬,1:50萬,1:100萬)的全要素地圖。它是按照統一的規範和符號系統測(或編)制的,全面而詳盡地表示各種地理事物,有較高的幾何精度,能滿足多方面用圖的需要,是國家各項建設的基礎資料,也是編制其它地圖的原始資料。專題地圖(Thematic Map)是著重表示一種或幾種自然或社會經濟現象的地理分布,或強調錶示這些現象的某一方面特徵的地圖。專題地圖的主題多種多樣,服務對象也很廣泛。可進一步分為自然地圖和社會經濟地圖。

按地圖的視覺化狀況分

實地圖是空間數據可視化的地圖,包括紙介質和螢幕地圖。它是將地圖信息經過抽象和符號化以後在指定的載體上形成的。

虛地圖指存貯於人腦或電腦中的地圖,前者即為“心象地圖”後者即為“數字地圖”。實地圖和虛地圖可以相互轉換,如螢幕地圖與存貯在磁帶上的數字地圖。

按地圖的瞬時狀態分類

可有靜態地圖和動態地圖。靜態地圖它所表示的內容都是

被固化的。以靜態地圖來反映動態事物,可以藉助於地圖符號

的變化或同一現象、不同時相靜態地圖的對比來實現。動態地

圖是連續快速呈現的一組反映隨時間變化的地圖,只能在螢幕

上以播放的形式實現。

按地圖維數分類

可有二維地圖(平面地圖)及三維地圖(立體地圖)。在

三維地圖基礎上利用虛擬現實技術,通過頭盔,數據手套等工

具,形成了一種稱為可進入地圖(虛擬顯示地圖)新品種,使用者能產生親臨其境的感覺。

與地圖相關的自然科學有:

地圖學、地理學、測繪學、色彩學、美學、數學、遙感技術、計算機技術。

按所表示的內容分類

MPR精品語音地圖|語音中國地圖|有地圖 MPR精品語音地圖|語音中國地圖|有地圖

(1)普通地圖

按比例尺劃分:大比例尺地圖(1:10萬及更大比例尺的地圖),中比例尺地圖(介於1:10萬和1:100萬之間的地圖),小比例尺地圖(1:100萬及更小比例尺的地圖)。

(2)專題地圖

按內容分:自然地圖,人文地圖,其他專題地圖。

按用途分類

通用地圖(為廣大讀者提供科學或一般參考的地圖),專用地圖(為各種專門用途製作的地圖)。

存儲介質分類

紙質地圖、膠片地圖、絲綢地圖、磁介質地圖(光碟地圖、電子地圖)等。

按顏色分類

單色地圖、彩色地圖。

按外形特徵分類

平面地圖、三維立體地圖、地球儀等。

按感受方式分類

視覺地圖、觸覺(盲人)地圖。

按結構分類

單幅地圖、系列地圖、地圖集。

按內容表現形式分類

MPR地圖|有聲地圖|語音地圖|會說話的地圖 MPR地圖|有聲地圖|語音地圖|會說話的地圖

按地圖本身所涵蓋信息量的表現形式來分類,可將現有地圖分為有聲地圖和傳統地圖兩大類。

相較於傳統的地圖,現代有聲地圖(又稱語音地圖、會說話的地圖)不僅是高新科技與傳統產品成功有效結合併賦予它新的意義的一個典型,同時也體現了電子產品與教育行業的完美融合,實現了科技以人為本的理念。

語音地圖——特別是MPR語音地圖的研發——彌補了平面地圖史上“只能看不能聽”的空白。

MPR語音地圖是採用國際最新先進隱形碼光學識別技術——MPR技術和數碼語音技術開發而成的新一代智慧型閱讀和學習工具,配套MPR識讀器(又稱MPR閱讀器、MPR點讀筆)使用。通過點到哪裡讀到哪裡的方式,實現視聽結合、聲圖並茂,使傳統枯燥的地圖變得生動形象,同時也彌補了平面地圖史上“只能看不能聽”的空白。

中國行政地圖 中國行政地圖

數字地圖

數字地圖是存儲在計算機的硬碟、軟碟、光碟或磁帶等介質上的,地圖內容是通過數字來表示的,需要通過專用的計算機軟體對這些數字進行顯示、讀取、檢索、分析。

柵格地圖

數字柵格地圖(DRG)是紙質地圖的柵格數位化產品。每幅圖經掃描、幾何糾正、圖幅處理與數據的壓縮處理,形成在內容、精度和色彩上與地圖保持一致的柵格檔案。

數字線劃地圖

數字線劃地圖(DLG)是以矢量數據格式形成的數字地圖。這種地圖能進行空間信息的分層與疊加,提取屬性數據,根據矢量對象查詢屬性或根據屬性查詢矢量對象,數據易於更新與編輯和創建專題屬性和繪製專題地圖等。

常用坐標系

地球表面上的定位問題,是與人類的生產活動、科學研究及軍事國防等密切相關的重大問題。具體而言,就是球面坐標系統的建立。為建立地球表面與地圖平面的對應關係,人們引入大地體的概念。

大地坐標系

大地坐標系是大地測量中以參考橢球面為基準面建立起來的坐標系。地麵點的位置用大地經度、大地緯度和大地高度表示。大地坐標系的確立包括選擇一個橢球、對橢球進行定位和確定大地起算數據。一個形狀、大小和定位、定向都已確定的地球橢球叫參考橢球。參考橢球一旦確定,則標誌著大地坐標系已經建立。

北京54坐標系

新中國成立後,很長一段時間採用1954年北京坐標系統,它與蘇聯1942年建立的以普爾科夫天文台為原點的大地坐標系統相聯繫,相應的橢球為克拉索夫斯基橢球。到20世紀80年代初,我國已基本完成了天文大地測量,經計算表明,54坐標系統普遍低於我國的大地水準面,平均誤差為29米左右。

西安80坐標系

1978年4月在西安召開全國天文大地網平差會議,確定重新定位,建立我國新的坐標系。為此有了1980年國家大地坐標系。1980年國家大地坐標系採用地球橢球基本參數為1975年國際大地測量與地球物理聯合會第十六屆大會推薦的數據。該坐標系的大地原點設在中國中部的陝西省涇陽縣永樂鎮,位於西安市西北方向約60公里,故稱1980年西安坐標系,又簡稱西安大地原點。基準面採用青島大港驗潮站1952-1979年確定的黃海平均海水面(即1985國家高程基準)。

地心坐標系

以地球的質心作為坐標原點的坐標系稱之為地心坐標系,即要求橢球體的中心與地心重合。人造地球衛星繞地球運行時,軌道平面時時通過地球的質心,同樣對於遠程武器和各種宇宙飛行器的跟蹤觀測也是以地球的質心作為坐標系的原點,參考坐標系已不能滿足精確推算軌道與跟蹤觀測的要求。因此建立精確的地心坐標系對於衛星大地測量、全球性導航和地球動態研究等都具有重要意義。

WGS-84坐標系

WGS-84坐標系是一種國際上採用的地心坐標系。坐標原點為地球質心,其地心空間直角坐標系的Z軸指向國際時間局(BIH)1984.0定義的協定地極(CTP)方向,X軸指向BIH1984.0的協定子午面和CTP赤道的交點,Y軸與Z軸、X軸垂直構成右手坐標系,稱為1984年世界大地坐標系。這是一個國際協定地球參考系統(ITRS),是國際上統一採用的大地坐標系,GPS系統採用。

其它相關

比例尺

比例尺 比例尺

地圖上某線段的長度與實地相應線段的水平長度之比,稱為地圖的比例尺。其表現形式有數字比例尺、文字比例尺和圖解比例尺。比例尺大於和等於1:10萬的地圖,如1:10萬、1:5萬、1:2.5萬、1:1萬、1:5千等的地圖可稱為大比例尺地圖。比例尺小於1:10萬並大於1:100萬的地圖,如1:25萬、1:50萬等的地圖可稱為中比例尺地圖。比例尺小於和等於1:100萬的地圖,如1:100萬、1:250萬、1:600萬、1:2000萬等的地圖可稱為小比例尺地圖。

柵格圖

柵格圖是基於一套行列組成的方格數據模型,使用一組方格描述地理要素,每一個方格的值代表一個現實的地理要素。

柵格數據適合於做空間分析和圖象數據格式的存儲,不適合做不連續的數據處理。

矢量圖

矢量圖是基於直角坐標系統,用點、線、多邊形描述地理要素的數據模型或數據結構。每一個地理要素由一系列有順序的的x、y坐標描述,這些要素與屬性相結合。

製圖原理

地球是一個自然表面極其複雜與不規則的橢球體,而地圖是在平面上描述各種製圖現象,如何建立地球表面與地圖平面的對應關係?為解決這一問題,人們引入大地體的概念。大地體是由大地水準面包圍而成。大地水準面是假定在重力作用下海水面靜止時的平均水面,並構想此面穿過大陸與島嶼,連續擴展形成處處與鉛垂線成正交的閉合曲面。由於地殼內部物質密度分布不均勻,大地水準面也有高低起伏。雖然此高低起伏已經不大,比地球自然表面規則得多,但仍不能用簡單的數學公式表示。為了測量成果的計算和製圖的需要,人們選用一個同大地體相近的可以用數學方法來表達的鏇轉橢球體來代替,簡稱地球橢球體。它是一個規則的曲面,是測量和製圖的基礎。地球自然表麵點位坐標系的確定包括兩個方面的內容:一是地麵點在地球橢球體面上的投影位置,採用地理坐標系;二是地麵點至大地水準面上的垂直距離,採用高程系。

地圖投影

大地坐標系 大地坐標系

地圖投影是研究把地球橢球體面上的經緯網按照一定的數學法則轉繪到平面上的方法及其變形問題。地圖投影的方法有幾何法和解析法。幾何法是以平面、圓柱面、圓錐面為承影面,將曲面(地球橢球面)轉繪到平面(地圖)上的一種古老方法,這種直觀的透視投影方法有很大的局限性。解析法是確定球面上的地理坐標與平面上對應點的直角坐標之間的函式關係。中國基本比例尺地形圖採用1:100萬地形圖,20世紀70年代以前一直採用國際百萬分之一投影(又稱改良都圓錐投影),改用正軸等角割圓錐投影。我國1:50萬和更大比例尺地形圖,統一採用高斯-克呂格投影。高斯-克呂格投影是橫軸等角橢圓柱投影。其原理是:假設用一空心圓柱橫套在地球橢球體上,使橢圓柱軸通過地心,橢圓柱面與橢圓體面某一經線相切;然後,用解析法使地球橢球體面上經緯網保持角度相等的關係,並投影到橢圓柱面上;最後,將橢圓柱面切開展成平面,就得到投影后的圖形。此投影由德國科學家高斯首創,後經克呂格補充,簡稱高斯投影。

地圖最大精度

視力正常的人的肉眼能分辨的圖上最短距離是0.1毫米。因此,相當於圖上0.1毫米的實地水平長度就是地圖上所能表示的最精密限度,稱為比例尺的最大精度。

國家基本比例尺地形圖的最大精度
比例尺 1:1萬 1:2.5萬 1:5萬 1:10萬 1:25萬 1:50萬 1:100萬
最大精度(m) 1 2.5 5 10 25 50 100

柵格地圖

(DRG)

數字柵格地圖(DRG)是紙質地圖的柵格數位化產品。每幅圖經掃描、集合糾正、圖幅處理與數據的壓縮處理,形成在內容、精度和色彩上與地圖保持一致的柵格檔案。

數字高程模型

(DEM)

數字高程模型(DEM)是區域地面高程的數字表示,是建立在地圖投影平面上規則格網點的平面坐標(x,y)及其高程(z)數據集,是地理信息系統賴以進行分析的核心數據系統。DEM的水平間隔可隨地貌類型的不同而改變,根據不同的高程精度,可分為不同等級產品。世界主要已開發國家紛紛建立了覆蓋本國的數字高程模型系。

數字正射影像

(DOM)

數字正射影像(DOM)是利用數字高程模型對掃描處理的數位化的航空相片或遙感圖像(單色或彩色),經逐個像元糾正,再進行影像鑲嵌,根據圖幅範圍剪彩生成的影像數據。一般帶有公里格網、圖廓整飾和註記的平面圖。

劃界

相鄰國家之間,常有不斷的矛盾,其中重要的一個原因是國土邊界的爭議。為了保持國與國之間的長期和睦平等關係,必需嚴格劃定國家之間的界線。劃定國界需要有憑證,這就是國與國之間簽訂邊界條約的重要附屬檔案——邊界地圖。邊界地圖以精確的大比例尺地圖為基礎,圖上標明沿邊界上每一個界樁的精確經緯度,達到“秒”數,並以連線界樁之間的界線,確定為邊界法定線。在實際地面上,有的界樁之間並無阻攔,如鐵絲網、壕溝之類;有的則是阻隔嚴峻,有寬而高的筒狀鐵絲網,還在內側建有公路,用於巡查越境者;有的則以天然的河流或山脊為界。在簽訂了邊界條約並有邊界地圖作為版圖憑證以後,國家的國土完整性、莊嚴性有了保障,然後就能依照國際法行事,邊界國雙方人員不得越雷池一步,並可對越境者繩之以法。雙方往來必須通過指定的通道口,不能隨意穿越邊界。

國家之間有邊界地圖。在國內行政區轄以及不同單位、部門所屬的土地也有境界圖和地籍圖。城市裡寸土寸金,需要建“土地檔案,每一平方米的土地使用權,都要劃定屬主。在社會主義國家,土地雖屬國家所有,但使用者對使用的每一平方米的土地,仍需交納土地使用費。因此,土地管理部門要編制土地地籍圖,掌握土地使用對象的使用面積。遇有變動,就要進行調整,重新劃定使用面積和使用者;遇有土地爭議,則以地籍圖為憑證。這種地籍圖,中國古已有之,當時稱魚鱗圖。在春秋時代,孔子就曾任過土地管理員。土地管理部門責任重大,對國家每平方土地的使用和構成都要進行嚴格監督。

特色地圖

地理知識書籍 地理知識書籍

購物地圖:記錄分布在城市各個角落的大型商廈和特色小店。

房產地圖:方便你尋找心目中理想的房子。

金融地圖:標明大街小巷的銀行和其他金融機構所在地。

美食地圖:幫你尋找城市中所有的美食,從五星級大酒店到路邊小攤。

火鍋地圖:只推薦火鍋店,涵蓋所有的火鍋店。

求醫地圖:標註所有的醫院、診所、藥店,並說明每家醫院的特點。

駕車地圖:專門為司機朋友準備,重點標出駕車路線圖。

“方便”地圖:上海一位的哥的傑作,標明了公廁的位置,據說很受歡迎。

人才地圖:提供人才的存在網路,人才的標準。

分幅與編號

為了保管和使用方便,中國對每一種基本比例尺地形圖的圖廓大小都做了規定,每一幅地形圖給出了相應的號碼標誌,這就是地形圖的分幅與編號。地形圖分幅有兩種方法:一是矩形分幅,一是經緯線分幅,中國採用經緯線分幅。

1991年前中國基本比例尺地形圖分幅與編號系統是一1:100萬地形圖為基礎,延伸出1:50萬、1:25萬、1:10萬三種比例尺;在1:10萬地形圖基礎上又延伸出兩支:第一支為1:5萬及1:2.5萬比例尺;第二支為1:1萬比例尺。1:100萬地形圖採用行列式編號,其它六種比例尺的地形圖都是在1:100萬地形圖的圖號後面增加一個或數個自然序數(字元或數字)編號標誌而成。

1:100萬地形圖的分幅和編號是國際上統一規定的,從赤道起向兩極緯差每4°為一列,將南北半球分別分成22列,依次以字母A、B、C、D……V表示;由經度180o起,從西向東,每經差6°為一行,將全球分成60行,依次用數字1、2、3、4……60表示,採用“橫列號-行號”編號表示。

1991年中國制定了《國家基本比例尺地形圖分幅和編號》的國家標準,自1991年起新測和更新的地形圖,照此標準進行分幅和編號。

根據地圖上的比例尺,可量算任意兩地之間的直線距離。具體方法是:先看好比例關係,在兩處兩地的圖上距離(厘米),然後根據比例尺算出實際距離。例如:比例尺是“6百萬分之一”,即圖上1厘米的距離代表實際上六百萬厘米,即60千米:若兩處圖上距離為5厘米,則兩地實際距離為:60千米×5=300千米。

同樣圖幅的地圖,比例尺較大的,表示的範圍較小,但內容詳盡:比例尺較小的,表示的範圍較大,但是內容較簡略。

根據繪製的內容要求不同,可選擇相應的比例尺,如繪製學校平面圖或一個社區的平面圖,一定要選用大比例尺,而繪製一張中國或者亞洲的地圖則一定要用小比例尺。

古代地圖

地圖[空間分布性圖紙] 地圖[空間分布性圖紙]

約公元前2500年製作在粘土片上的古巴比倫地圖(用簡單方法表示山脈、四個城鎮、入海河道及地形特徵),是現存最古老的地圖。

中國夏禹時鑄造了九鼎圖;《周禮》中有“天下地圖”、“土地地圖”、“金玉錫石之圖”等記載。公元前168年繪在帛上的地形圖、駐軍圖和城邑圖是我國現存最早實測地圖。希臘的托勒密(公元90--168年)是第一個用普通圓錐投影繪製地圖的人。

中國西晉裴秀(公元223--271年)編制了《禹貢地域圖》和《地形方丈圖》,並總結了“製圖六體”。

唐賈耽(公元729--805年)用朱墨二色分示古今地名編制的《海內華夷圖》傳世500年。

北宋沈括(公元1031--1095年)編制“二寸折百里”的《天下州縣圖》二十幅,是當時最佳全國地圖。

元代朱思本(公元1273--1333年)繪製了長寬各7尺的全國地圖《輿地圖》二卷。

地圖作用

地圖[空間分布性圖紙] 地圖[空間分布性圖紙]

地圖具有以多種方式表達現實世界的獨特功能。

地圖可以識別在某一位置上有什麼東西。在地圖上,指向圖上任何位置,都能夠知道這個地方或對象的名字以及其它相關的屬性信息。

地圖可以標明你所處的位置。如果你的地圖可以實時地輸入全球定位系統(GPS)的數據,你就能看到你在哪裡、以多快的速度在旅行並且你的旅途目的地在何方。

地圖可以讓你識別用其它方式不能體現的空間分布、關係和趨勢。人口統計學家通過比較古今的城區地圖,可以支持公共決策。流行病學家通過把罕見疾病爆發地點與周圍環境因素相關聯便可以找出可能的病因。

地圖可以將不同來源的數據集成到同一地理參考坐標系中。市政府可以將街道分布圖與建築布局圖結合起來以調整市政建築結構;農業科學家可以把氣象衛星影像圖與農場、作物分布圖結合起來,以提高作物產量。

地圖可以通過數據的合併或疊加來分析空間問題。省政府可以通過合併多層數據來找到合適的廢棄物處理地點。 地圖可以用來確定兩地之間的最佳路徑。通過地圖,包裹速遞公司能夠找到最有效的運輸路徑;公共運輸設計者也能設計出最優的公交路線。

地圖可以用來模擬未來的情況。公共事業服務公司可以模擬新設施添加後會產生怎么樣的效果,並且根據這個效果判斷是否需要進行投入。市政規劃者也可以模擬一些嚴重的意外事故如有毒物質泄露等,從而得出相應的解決方案。

GIS 技術的發展拓寬了人們對地圖的認識。與過去作為單純的靜態實體相比,地圖成為了地理信息動態表達的一種主要手段。

地圖是地理信息的一種圖形表達方法。為了信息表達取得更好的效果,地圖在視覺必須要有很強的感染力。另外,圖形設計的很多經驗如版面設計、比例、色彩平衡、符號和版式等都被套用到地圖的製作中。

地圖可以理解為“地理信息”與“人類對信息理解”這之間的媒介。地圖借用人類特有可識別的空間格局的感知能力,提供地理對象和地點的有關情況的可視化信息。

地圖是地理信息的抽象。地圖的使用者不同,那么所得到的對地圖信息的理解也會有不同。對於特定的使用目的,地圖將表現特定的信息。地圖將一些複雜的並且內部結構隱藏著的數據進行簡化。同時,也可以在地圖上對數據進行描述——如,用標註(label)表示名稱、種類(categories)、類型(types)和其它信息。

數據建模的目的就是設計一種能夠創建包含豐富信息量和美學特點的地圖的數據結構。理解地圖信息的表達方式,是創建“恰當”的數據模型的前提。

電子地圖及其在智慧型交通中的作用

電子地圖是地理信息系統的一種,它具備了地理信息系統的大多數功能。智慧型交通系統的大部分信息都需要通過電子地圖來表示。電子地圖能夠把數位訊號(包括對數字地圖、遙感數字圖象及自行數位化採集的數據進行可視化處理後形成的數位訊號)和模擬信號顯示在計算機螢幕上。

電子地圖主要有兩方面作用:一是多維地圖的靜態顯示和動態顯示作用;二是動態環境下空間資料庫與專題資料庫的交流作用。兩方面相互作用,共同完成GIS中空間數據視覺化的任務。智慧型交通中的電子地圖作為空間信息特別是交通信息的可視化產品,將交通路線及周圍環境以視覺甚至是聽覺感受的方式傳輸給用戶,成為智慧型交通系

統與用戶交流的最重要工具,因此,電子地圖製作的好壞,直接影響智慧型交通系統的成敗。

地形圖在軍事上有何重要作用

軍隊打仗,總是離不開地圖的。有的把地圖比作是“協同作戰的共同語言”,“行軍的無聲嚮導”,“軍隊的眼睛”等等。這些比喻生動、恰當地表明了地圖在軍隊作戰行動中的重要作用。

地圖用途

國民經濟建設

1、資源的勘測、規劃和施工;

2、各級政府機構和工農管理部門將地圖作為規劃和管理的工具;

3、各種工程建設的勘察、設計和施工;

4、資源利用和環境改良;

5、航空、航海等其他領域。

國防建設

1、各種國防工程的規劃、設計和施工;

2、軍事訓練和演習;

3、戰爭中用地圖來研究敵我態勢、地形條件、自然資源、交通條件、居民情況等,作為戰略部署的參考資料,各兵種協同作戰的戰場指揮,在交戰區域研究地形、選擇陣地、構築工事、部署兵器、判定方位、計算射擊參數、確定進攻路線、空軍飛行、投彈,海軍航行、作戰等,無一不依靠地圖;

4、衛星偵察、飛彈飛行都需要用到地圖。

科學文化

1、在地學研究中探索地理規律,開拓新的區域,記錄科學成果;

2、在文化領域作為宣傳、鼓動的工具。

其它方面

1、在人民生活中作為查詢有關資料的工具;

2、各種檔案、報告的附圖;

3、劃定邊界時具有法律意義的附屬檔案。

地圖配色技巧

在GIS項目中,數據無論是從人力還是物力上都占了將近70%的份額。人們往往剛接觸一個GIS軟體或者GIS套用系統,最直觀看到的就是地圖是否美觀簡潔。做一幅美觀的地圖,將會對GIS軟體或者GIS套用系統起到錦上添花的作用!

1、 電子地圖的製作

1) 城市電子地圖

城市電子地圖大多是**例尺的地圖,涉及到的地圖要素主要有居民地、道路、注

記、水系、植被、境界、要素點等。下面列出了這些要素的主要配色方案:

l 居民地:粉紅色、淺棕色

l 道路:淺**、淺棕色或者白色

n 不同等級的道路可以將色彩逐級加深,例如**道路用淺**、二級道路用土**、一級道路用深棕色等。

l 註記:

n 公園名稱的標註可以用深綠色楷體字表示;

n 單位名稱的標註可以用宋體,對於政府機構的用紅色宋體字表示;

n 山脈、地名名稱的標註可以用黑色黑體字表示。

l 水系:

n 內陸河流、湖泊可以用淺藍色;

n 海洋可以用深藍色;

l 植被:主要使用綠色表示。

l 要素點:主要用矢量符號表示。

城市電子地圖配色的基本原則是:色彩不要太過濃重,儘量選擇一些淺淡、素雅的顏色進行搭配,這樣對於使用者來說看起來比較舒服,不會有太刺眼的效果。

2) 地形、地貌地圖

主要包括土地利用圖、土壤類型分布圖、地形圖、地價圖等等。這類地圖配色的基本原則是:色彩不要太淺淡,要用較深的、對比明顯的色彩渲染地圖。並且可以製作三維暈渲圖增強地圖的可視效果。

2、 出版地圖的製作

在計算機上瀏覽地圖和出版(列印成紙張)地圖對配色的要求是有一定差異的。主要表現在以下幾個方面:

1) 出版的地圖在使用符號時儘量選擇矢量符號;

2) 地圖的配色相對的要色彩鮮艷。

3、 其他技巧

在做行政區的單值專題圖時,儘量用比較少的顏色渲染每個區域,例如我們常說的做四色專題地圖,這樣看起來地圖不會給人以凌亂的效果。

電子地圖

在移動網際網路領域,呈現的地圖統稱為電子地圖。電子地圖類型豐富,使用終端多樣,發展速度快代表了未來的發展方向。

除一般電子地圖以及衛星、航拍地圖外還有街景地圖、車載導航地圖、室內地圖等等。

各種專業的地圖公司相繼誕生,競爭激烈。

2013年,與地圖相關的新聞不斷。Google花費9.66億美金收購眾包地圖Waze,它的對手蘋果也網羅了幾家與地圖數據、地理位置、導航相關的公司;室內地圖蟄伏已久,終於有望出現幾款平易近人的套用;百度與高德的免費戰打得火熱,前者更號稱已付費用戶可申請退款,天使投資人李治國適時撰文《地圖大戰本質是爭奪O2O入口》,一個概念被植入大家腦中:地圖的價值被低估了,這幫網際網路巨頭都在布著巨大的棋局。

從套用領域來看,地圖或LBS類產品最容易想到的方向是交通、O2O與線上 旅遊,但僅限於此,似乎又有點淺薄:Google每年耗巨資採集道路信息,繪製衛星地圖、三維街景地圖,Google Maps的新版本以地圖作為絕對中心,Google+、導航等功能全都靠邊站。地圖類套用將催生一個基於地圖的開放生態圈,地圖數據會成為網際網路上的公共資源。

高德軟體CEO成從武曾公開指出,地圖是移動網際網路的重要入口。我們習慣使用搜尋,源於我們對文本的依賴,如果以地理位置為索引,很可能出現一場信息呈現方式與思維模式的變革。

室內定位:離商業很近,聽似十分美好,實則技術難搞

代表公司:圖淵、智慧圖

室外地圖發展日漸成熟,室內地圖的誘人程度不亞於前者,道理很簡單:它可以直接與O2O結合變現。 購物中心、機場、醫院等是室內地圖典型的使用場景。但大家一直受困於技術問題,藍牙、WiFi、RFID、Zigbee、超寬頻、地磁等技術如今精度都很難完美。此領域的國內公司有圖淵(室內地圖數據提供商),智慧圖(利用WiFi指紋識別技術進行定位,旗下“尋鹿”為客戶端導航產品)等。

三維地圖與AR導航:地圖表現形式上的革命

代表公司:Google Maps、微信街景、e都市、全景客、city LENS、高德AR實景導航、路痴神器

結合三維仿真等技術可以形成三維地圖。新版Google Maps包含街景視圖功能,還整合了Google Earth(Google地球)的一些內容,如海底世界和空中視角。

這些產品能夠達到VR(虛擬現實)的效果,足不出戶看到國內外景色。微信街景是距離大家最近的一款VR導航產品,此外還有垂直領域的產品,如定位為“虛擬旅遊”的全景客。

地圖與AR(增強現實)結合後,通過手機定位,可以帶你找到目的地。此功能最被熟知的是諾基亞在2012年推出的City lens,但由於數據問題,在中國使用不太方便。

眾包地圖:降低信息收集成本,讓Google為之艷羨

代表公司:Waze、道客路分享、Google Earth、Hover、大眾點評網

以色列公司Waze在2013年引發了Google、蘋果、Facebook的爭搶,這款產品能夠鼓勵司機利用眾包模式來貢獻有關路障、事故等各類交通信息,繪製出一份交通信息地圖,通過在用戶行駛中為其提供周邊商戶的信息來獲得盈利,而它的激勵方式包括讓用戶免費使用導航服務、遊戲機制、社區運營等。

3D地圖也有眾包模式,例如上傳到Google系產品中的圖片會經過整合成為3D景觀地圖。Hover是一家3D地圖眾包公司,它的圖片來自用戶貢獻、無人駕駛飛機的攝影、衛星圖片等。

眾包或UGC是網際網路發展的重要趨勢,“包”的是信息。我們也可以大膽預測,大眾點評網擁有各地餐廳相應的價格、口碑類信息,如果將這些信息通過地圖表現出來,就可以成為虛擬的“美食地圖”。很多信息都可以“地圖化”地表示。

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