《地圖學基礎/普通高等院校地理科學專業(yè)系列教材》共7章,緊緊圍繞“會讀、會制、會用”地圖的“三會”原則,系統(tǒng)介紹了地圖學的基本原理、制作方法、地圖類別以及地圖分析和應用方法等地圖學基礎知識。
前言
第一章 緒論
第一節(jié) 地圖的定義與特性
第二節(jié) 地圖要素
第三節(jié) 地圖的分類
第四節(jié) 地圖的數(shù)據(jù)來源
第五節(jié) 地圖學發(fā)展簡史
第六節(jié) 地圖學的近現(xiàn)代發(fā)展
復習思考題
第二章 地圖的數(shù)學基礎
第一節(jié) 地球與坐標系統(tǒng)
第二節(jié) 地圖投影的基本知識
第三節(jié) 地圖投影分類
第四節(jié) 常用地圖投影
第五節(jié) 地圖投影的選擇、判別與變換
第六節(jié) 地圖比例尺
復習思考題
第三章 地圖的符號系統(tǒng)
第一節(jié) 地圖符號的分類
第二節(jié) 地圖符號的視覺變量
第三節(jié) 地圖色彩
第四節(jié) 地圖注記
復習思考題
第四章 地圖制圖綜合
第一節(jié) 制圖綜合及其必要性
第二節(jié) 制圖綜合的影響因素
第三節(jié) 制圖綜合的基本方法
復習思考題
第五章 普通地圖
第一節(jié) 普通地圖概述
第二節(jié) 地形圖的分幅編號
第三節(jié) 地形圖的輔助(圖外)要素
第四節(jié) 地形圖的數(shù)學基礎
第五節(jié) 地形圖的圖式符號
第六節(jié) 普通地理圖
復習思考題
第六章 專題地圖
第一節(jié) 專題地圖的基本概念和類型
第二節(jié) 專題內(nèi)容的分布特征及其表示方法
第三節(jié) 專題地圖編制原理
第四節(jié) 專題地圖設計
第五節(jié) 幾種主要類型專題地圖的編制
第六節(jié) 地圖集的編制
復習思考題
第七章 地圖分析與應用
第一節(jié) 地圖分析方法
第二節(jié) 地圖的應用
復習思考題
主要參考文獻
《地圖學基礎/普通高等院校地理科學專業(yè)系列教材》:
第一章 緒論
地圖是我們?nèi)粘I钪谐S玫奈锲贰H绻覀兊揭粋地方旅游時,首先想到的是找到一張當?shù)氐慕煌糜螆D;如果到某一個城市出差需要預訂賓館或酒店時,可能會上網(wǎng)用相關地圖軟件查詢賓館或酒店的位置,以及汽車站、火車站或者飛機場到賓館或酒店的便利路線;如果需要駕車到某地出差或游玩時,可能會用到車載電子導航地圖;當有陌生人問路時,我們可能會為他畫一張簡單的路線地圖;等等。所以,形形色色的地圖對于我們并不陌生。
人類對地理環(huán)境的表述通常有三種方式:語言、文字和圖形。語言和文字是非常復雜和抽象的,只有深入學習,才能掌握其所表達的真實含義。但圖形的表達就省略了很多需要花大力氣學習或溝通上的困難,可以按圖會意。地圖就是關于地表環(huán)境各類人文和自然現(xiàn)象的圖形表示,是圖形中極為重要的一種,自古就為人類所使用。當然,很多事情,沒有地圖幫助也可以辦得到,但使用地圖之后,就更加直觀、更好溝通、更容易成功,所謂“千言萬語不如一張圖”就是這個道理。地圖是我們生存環(huán)境的化身,它已成為我們?nèi)粘I钪兄匾囊徊糠帧?br />
地圖是司空見慣的,但如果把地圖當做一門學問或技術來學習,或者當做個人興趣來研究,這可能是很多人沒有想到的事情。一般認為,使用地圖是輕而易舉的事情,只要看明白了圖例,找出所需要的地名,就解決了問題。殊不知一張簡單的地圖,無論是制作或使用,都包含著極復雜的學問,如地理信息的處理、科學技術的應用以及地圖制作者的美感和價值觀的表達等,而各種特殊功能的地圖,更會在生命旅程中協(xié)助我們,為我們增添更多活潑可愛的時刻。很多人以為地圖學應該是地理專業(yè)的人才需要學習的專業(yè)課,不是大眾讀物,其實這是一種誤解,也是對地理學的誤解。地理學在國內(nèi)外都是作為素質(zhì)教育最基本的內(nèi)容來學習的,地理學不僅是大學中的一門專業(yè),更是“地理就是生活”的人本教育內(nèi)容。地圖學是地理學及其相關專業(yè)學生的專業(yè)基礎課,但我們生活在這個地球上,任何人都不能離開地表而生存,因此,地圖學也應該是人類的常識課。
第一節(jié)地圖的定義與特性
人類對地圖的認識是長久以來在編制與使用地圖的過程中逐漸形成的,不同時期、不同階層、不同使用者曾經(jīng)對地圖有不同的定義。現(xiàn)在,普遍接受的地圖定義是:遵循一定的數(shù)學法則,將地表或其他星球上的地理信息,通過科學的概括(制圖綜合),并運用符號系統(tǒng)表示在一定載體上的圖形,以傳遞它們的數(shù)量和質(zhì)量在時間和空間上的分布規(guī)律及其發(fā)展變化。
從定義可以看出地圖具有的三大基本特性。
一、地圖采用了一定的數(shù)學法則而具有可量測性
地球是一個表面極其不規(guī)則的橢球體,上面有高山、河流、湖泊、人工建筑物等,崎嶇不平。而地圖往往是一個平面,為了在平面上正確地展示不規(guī)則的地表,必須通過一定的數(shù)學法則把地表定位在平面上,即進行地圖投影,并按相應的比例尺縮小表現(xiàn)的比例。這樣,地圖上點的坐標就可以和地表上點的地理坐標之間建立嚴格的映射函數(shù)關系。確定了這些函數(shù)關系后,地圖才具有可量測性,人們才可以量測兩點間的距離、區(qū)域的面積乃至方向、高差、體積、坡度、河流長度、曲率等。
二、地圖使用了特殊的符號系統(tǒng)來描述自然和社會現(xiàn)象而產(chǎn)生直觀性
地球表面景觀的特質(zhì),很多是不能從其表面直接看出來的,它們分別有質(zhì)和量的差異,地圖制作者必須依據(jù)地理資料,首先作定性或定量的歸類分析,然后運用適當?shù)姆柣蛏剩吹貓D語言,精巧地配置在地圖上,形成科學性與藝術性集成的地圖。
地圖符號系統(tǒng)不僅能表示制圖對象的地理位置、范圍、質(zhì)量特征、數(shù)量指標和動態(tài)變化,而且還能夠直觀地顯示各制圖對象的空間分布規(guī)律及其相互聯(lián)系,從而使人們通過地圖語言來理解地圖上各種復雜的自然與人文事物。
三、地圖經(jīng)過科學的和美學的制圖綜合而具有客觀世界的一覽性
地球表面的信息紛繁復雜,而地圖則是地表按照一定的數(shù)學法則縮小后的圖形表達,所以沒有辦法將地表上的所有景物都表現(xiàn)在地圖上,這就需要對地表上的景物進行取舍或簡化以突出主題,即進行地圖綜合。這樣既可以反映出區(qū)域性的地理特征,也可以發(fā)揮圖面清晰易讀的美觀效果(圖1-1)。
圖1-1航空影像圖與對應的地形圖
第二節(jié)地圖要素
所謂地圖要素,是指地圖上應該包含的內(nèi)容。地圖的內(nèi)容包羅萬象,形式千變?nèi)f化,然而從本質(zhì)上來看,任何地圖都是由地理要素、數(shù)學要素以及輔助要素組成,在不同種類的地圖中,這些要素被表示的程度也會有所不同。
一、地理要素
地理要素是地圖表示的主體內(nèi)容,如道路、橋梁、農(nóng)田、森林、河流等,該要素在地圖上用特定的符號來標示,以顯示它的空間分布規(guī)律及其相互聯(lián)系。特定的符號指點、線、面等要素,根據(jù)其種類的不同可以用不同顏色和形狀的符號加以區(qū)分。讀圖者可以通過這些符號來認識地表的自然與社會現(xiàn)象。
地理要素可分為自然地理要素、社會經(jīng)濟要素和其他要素三大類別。
(1)自然地理要素,包括地質(zhì)、地勢、地貌、氣候、水文、海洋、土壤、動植物等。
(2)社會經(jīng)濟要素,包括居民地、交通網(wǎng)、政治行政區(qū)劃、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等。相對來說這些要素隨時間變化較大,較不穩(wěn)定。
(3)其他要素,指一些難以被簡單概括為自然地理或者社會經(jīng)濟的地理要素,如環(huán)境保護、自然災害等。
二、數(shù)學要素
地圖是按照一定的數(shù)學法則制成的,不同的地圖要求所用的數(shù)學法則不盡相同,不同的地圖比例尺也會不一樣。所以,地圖上需要標注說明這些數(shù)學信息的數(shù)學要素。數(shù)學要素被用作控制與指明地圖上地理要素與地表實體的相互關系,它是地圖具有幾何可測量性的基礎,主要包括比例尺、坐標網(wǎng)和指向標志等。
(一)比例尺
一般來講,比例尺是指地圖上某線段長度與實地相應線段的水平投影長度之比。地圖是地表在平面上的縮影,比例尺反映了地理事物的尺度投影到地圖上縮小的程度。因此,比例尺在地圖中具有頭等的重要性,它對地圖制作的過程和結果影響最大。
(二)坐標網(wǎng)
地圖上地理要素的位置由坐標網(wǎng)格來確定,坐標網(wǎng)格是地圖投影的結果。坐標網(wǎng)格分為地理坐標網(wǎng)(即經(jīng)緯網(wǎng))和直角坐標網(wǎng)。在地圖上,一定經(jīng)差和緯差的經(jīng)緯線相互交織,就構成了經(jīng)緯網(wǎng)。在不同的投影下,經(jīng)緯網(wǎng)的形狀不同,通過它可以確定地圖上任意一點的地理位置。直角坐標網(wǎng)是以地圖上某點為原點,過該點相互垂直的兩條直線為橫軸和縱軸構建的。
(三)指向標志
在地圖上地理事物的方位必須通過明確的地理方向來確定。通常地圖大多為北方定向,常采用指北針、三北方向圖等作為地圖的指向標志。
三、輔助要素
地圖上除了地理要素和數(shù)學要素之外的其他要素統(tǒng)稱為輔助要素。圖例是最常見的地圖輔助要素,讀圖者通過圖例來認識地圖上一些特定地理要素的符號。制圖者通常用圖例來標明地圖上最重要或者不容易區(qū)分的地理要素符號,但并不需要把地圖上的每一項符號都列入圖例中。一般圖例的形式是左圖右文的列表式,放置于地圖的右下角。
其他的輔助要素包括地圖名稱(圖名)、地圖編號、地圖編制和出版單位、制圖時間、外圖廓以及圖像、表格和文字說明等。它們通常被安置在主要圖形的外側,也被稱為圖外要素。
第三節(jié)地圖的分類
凡是具有空間分布的任何事物和現(xiàn)象,不論是自然要素還是社會現(xiàn)象,也不論是具體現(xiàn)實事物還是抽象假設的概念,都可以用地圖加以實現(xiàn)。隨著經(jīng)濟建設和科學教育的發(fā)展,編制和應用地圖的部門和學科越來越多,地圖的類型與品種也日益增多。為了便于了解和分析所有地圖的種類,需要將地圖按照地圖的內(nèi)容、比例尺、制圖區(qū)域范圍、用途、使用方式等幾個方面來對地圖進行分類。合理而科學的分類,對地圖的制作、保管和使用都有重要的意義。
一、按地圖內(nèi)容分類
地圖按其內(nèi)容分為普通地圖和專題地圖兩大類。
普通地圖是指表示地理景觀外貌的地圖,具體說就是以相對平衡的詳細程度表示地球表面各種自然現(xiàn)象和社會經(jīng)濟現(xiàn)象,如居民地、道路網(wǎng)、水系、地貌、土質(zhì)植被和境界線等地面基本要素為主要制圖對象的地圖。
專題地圖是著重表示一種或幾種自然要素或社會經(jīng)濟現(xiàn)象的地圖。作為主題的專題內(nèi)容,可以是普通地圖上的要素,但更多的是普通地圖上所沒有而屬于專業(yè)部門特殊需要的內(nèi)容,如地質(zhì)構造和礦產(chǎn)分布、工業(yè)布局、農(nóng)業(yè)區(qū)劃等。在科學技術突飛猛進、社會不斷發(fā)展、資源與環(huán)境問題日益嚴重和可持續(xù)發(fā)展已被人們越來越關注的今天,專題地圖的發(fā)展具有了更豐富的內(nèi)容和更廣闊的發(fā)展空間。
二、按比例尺分類
地圖按其比例尺分為大比例尺地圖、中比例尺地圖和小比例尺地圖三大類。
大比例尺地圖:1∶10萬及更大比例尺的地圖;
中比例尺地圖:1∶50萬~1∶10萬比例尺的地圖;
小比例尺地圖:1∶100萬及更小比例尺的地圖。
大、中、小三種比例尺地圖在內(nèi)容的詳細程度、用途、表示方法和編制方法等方面都有不同的特點。大比例尺地圖是地形測量或航空攝影測量的直接成果,或者是用實測地形圖直接編制而成的,具有詳細的內(nèi)容,可以迅速在地面定位和地面對照,供軍事行動、規(guī)劃設計和野外調(diào)查勘測編制大比例尺專題地圖。中比例尺地圖一般是根據(jù)較大比例尺地形圖資料進行編繪,通常還要利用一些補充資料,或者通過外業(yè)調(diào)查搜集補充資料編繪而成。小比例尺地圖完全是用內(nèi)業(yè)方法編制的成果,它以各種大、中比例尺地圖為基礎,廣泛地應用各種補充參考資料編繪而成,供宏觀規(guī)劃和科學地編制各種小比例尺專題地圖使用。
三、按制圖區(qū)域分類
按制圖區(qū)域分類,是指地圖所能顯示的空間由總體到局部、由大到小依次劃分。地圖制圖區(qū)域范圍可按行政區(qū)和自然區(qū)兩個系列劃分。
按行政區(qū)域地圖可分為世界地圖、國家地圖、省(區(qū))地圖、市(縣)地圖、鄉(xiāng)鎮(zhèn)地圖,還有以城市范圍為制圖區(qū)域的城市地圖。按行政區(qū)劃分具有很大意義,因為絕大多數(shù)地圖是按行政區(qū)所限制的制圖區(qū)域編制的。
按自然區(qū)域,較普遍的是按政治地理單元劃分,如全球圖、半球圖、大洲地圖、大洋地圖、分國圖等,這種劃分與上述按行政區(qū)劃分類似;另一種是按自然地理單元劃分,這種劃分標準適用于專業(yè)需要和專題地圖,如青藏高原地圖、海區(qū)圖、海灣或海峽圖等。
按制圖區(qū)域分類的優(yōu)點是:它可以與社會和專業(yè)劃分的習慣取得一致,容易被大多數(shù)人理解,同時還能反映出制圖區(qū)域內(nèi)有哪些地圖以及反映制圖區(qū)域經(jīng)濟開發(fā)與科學勘察研究的深度和廣度。
四、按地圖的用途分類
按用途分類,即按用圖者使用的范圍和地圖用于解決特定問題的性質(zhì)區(qū)分為各種專門地圖,這里所說的專門地圖不是地圖的一種分類,它可以是普通地圖,也可以是專題地圖,一般可分為通用地圖與專用地圖兩大類。
通用地圖適用于廣大讀者,可以為讀者提供科學參考或一般參考,如中華人民共和國掛圖、世界掛圖等。
專用地圖供專門的對象使用,如供航空飛行用的航空圖、供小學生用的小學教學掛圖等。
地圖的用途對選擇地圖的比例尺及制圖區(qū)域和確定地圖內(nèi)容及表示方法具有一定影響,但由于許多地圖都具有多方面的用途,因此,按地圖用途進行分類會受到各方面的局限且缺乏足夠的嚴密性。
五、按地圖的使用方式分類
地圖按使用方式可分為桌面用圖:能在明視距離內(nèi)閱讀的地圖,如地形圖、地圖集等;掛圖:有近距離閱讀的一般掛圖和遠距離閱讀的教學掛圖;屏幕地圖:由電子計算機控制的屏幕地圖;便攜式地圖:如小的圖冊或便于折疊的絲綢地圖、折疊式旅游地圖等。
六、按其他標志分類
按其外形特征,可分為平面狀、三維立體狀、球狀地圖等。
按其感受方式,可分為視覺地圖和觸覺地圖(盲文地圖)。
按其結構,可分為單幅圖、多幅圖、系列圖和地圖集等。
……