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| 內容簡介： |
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《现代地图学教程（第三版）》是作者在长期从事地图学教学的基础上编写而成。共分八章，主要内容包括：现代地图与现代地图学，地球空间认知与现代测绘成图，地图投影及其选择与变换，地图符号语言与内容符号表达，地图概括原理与方法，数字制图技术与电子地图编制，遥感与地理信息综合制图，地图分析应用理论与方法。《现代地图学教程（第三版）》内容简明扼要，结构严谨，基础性强，适用面广。
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目录序言第三版前言第二版前言**版前言第一章 现代地图与现代地图学 1第一节 现代地图概念与分类 1一、地图的特性及其现代拓展 1二、地图构成要素与基础及其现代拓展 3三、地图功用及其现代拓展 6四、现代地图定义与分类 9第二节 现代地图学概念与学科体系 15一、现代地图学概念 15二、现代地图学的学科体系 18三、现代地图学与地学及相关学科的关系 22第三节 地图学发展简史与展望 24一、原始地图的遗存与记载 24二、古代地图学的萌芽与发展 25三、近代地图学简史与传统地图学的形成 27四、现代地图学的进展与未来地图学展望 29第二章 地球空间认知与现代测绘成图 32第一节 概述 32一、基本概念 32二、地理空间数据传输与表达 34三、地球体模型 40第二节 地球空间参照系 42一、地理与大地坐标系 43二、参心与地心坐标系 44三、平面直角坐标系 46四、高程参照系与高程基准 47五、地理格网参照系 48六、时空地理参照系 50第三节 空间尺度与地图比例尺 51一、地图比例尺与空间尺度的概念 52二、地图比例尺的形式与作用 53x 现代地图学教程第四节 地图测绘成图法 55一、传统实测成图法 56二、传统编绘成图法 58三、数字测量成图法 61四、数字编绘成图法 63第三章 地图投影及其选择与变换 65第一节 地图投影的基本概念与问题 65一、地图投影的科学概念 65二、地图投影的变形问题 66三、地图投影的分类及依据 69第二节 常用地图投影 75一、世界地图常用投影 75二、区域地图常用投影 80三、中国地图常用投影 84第三节 地图投影的选择与变换 87一、地图投影的选择 87二、地图投影的变换 88第四节 我国地形图投影及其分幅与编号 89一、1∶100 万地形图投影 89二、高斯-克吕格投影 90三、地形图分幅与编号 92第四章 地图符号语言与内容符号表达 96第一节 地图符号分类、变量与量表 96一、地图符号概念与分类 96二、地图符号的变量与量表 101第二节 地图符号图形、色彩与注记 106一、地图符号图形 106二、地图符号色彩 109三、地图注记 114第三节 普通地图内容及图形符号表达 116一、普通地图概述 116二、普通基础地理要素及其符号表达 118第四节 专题地图内容及图形符号表达 128一、专题地图概述 128二、专题内容的表示方法及其表达手段 130第五章 地图概括原理与方法 137第一节 地图概括的概念与影响因素 137一、地图概括的概念与作用 137二、地图概括的原则与方法 138目 录 xi三、地图概括的影响因素 139第二节 地图内容选取 145一、地图内容选取的相关知识 145二、地图内容选取方法 146第三节 地图内容概括 149一、地图内容概括概念与方法 149二、地图内容概括的衡量标准——地图载负量 152第四节 地图符号图形化简 153一、图形符号化简的概念与方法 153二、地图概括对地图精度的影响 157第五节 地图概括智能化 158一、地图智能概括的基本概念与方法 158二、基于GIS 软件的地图概括方法 160第六章 数字制图技术与电子地图编制 164第一节 数字制图的基本原理与方法 164一、数字地图的概念与特性 164二、数字制图的原理与系统 165三、地图数据结构与表示 169四、地图数据库与数据组织和管理 172第二节 地形图数据库与基础数据生产 174一、地形图数据库的概念与特点 174二、地形图4D 产品的规模化生产 177三、我国地形图数据库及其建设情况 179第三节 数字专题制图方法与数据组织处理 181一、数字专题制图方法与数据获取 181二、数字专题制图数据的分析处理 183第四节 电子地图及其编制与出版 185一、电子地图的概念与分类 185二、电子地图编辑设计与数据组织 187三、现代地图的编制生产与出版技术 188四、全数字地图编辑与印刷出版系统技术 192第七章 遥感与地理信息综合制图 196第一节 遥感信息识别与制图 196一、遥感技术概述 196二、遥感图像特性与遥感解译制图 198三、遥感数字图像特性与图像分析处理制图 204四、航天遥感数字图像制图的优点及科学意义 205第二节 综合系列制图与地图集编制 207一、综合制图概念与方法概述 207xii 现代地图学教程二、综合系列制图特点与方法 210三、综合地图集的设计与编制 213第三节 多尺度与数字地球概念下的系列综合制图 216一、多尺度系列综合制图及其主流产品与特点 216二、数字地球概念下的综合制图与地图产业拓展方向 218第四节 地学信息图谱的基础知识 221一、地学信息图谱的起源 221二、地学信息图谱的概念与内容 221三、地学信息图谱的特点与类型 223四、地学信息图谱的应用与展望 224第五节 全息地图的应用与拓展 227一、全息地图的概念与特征 227二、全息位置地图概念模型 228三、全息位置地图的应用示例 230第八章 地图分析应用理论与方法 234第一节 地图分析应用原理与评价标准 234一、地图信息及其传输理论 234二、地图分析提取信息的方法 235三、地图分析与应用目的和评价标准 236第二节 工作地图的选用 239一、用图性质和种类的确定 239二、区域尺度分析与地图比例尺选择 239三、作业地图选定与用图数据准备 240第三节 地图分析方法 241一、地图阅读分析法 241二、地图量算分析法 244三、地图图解分析法 250四、地图数理统计分析法 254五、地图数学模型分析法 255第四节 地形图的野外应用 260一、野外用图的准备工作 260二、地形图三北方向与外业定向 261三、图上确定站立点及与实地对照 264四、利用地形图行进和标定点位 266五、地形图野外填图与室内作业 267主要参考文献 271
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第一章现代地图与现代地图学 本章要点：地图的特性及其现代拓展、地图构成要素与基础及其拓展、地图功能及其拓展；现代地图分类、新概念及其定义；现代地图学定义；现代地图学的学科体系结构与组成、基本含义及其内容；现代地图学与地学及其他相关学科的关系；地图学发展简史等。 基本概念：地图，现代地图，现代地图学，新概念地图，传统地图学，数字地图学，电子地图学，地图学学科体系，理论地图学，技术地图学，应用地图学，地图学史。 地图学（cartography）是一门古老而又年轻的科学。地图与音乐、绘画是国际上公认的三大通用语言。随着社会需求的发展，地图内容不断丰富，制图精度不断提高，地图形式更加多样化，地图理论日趋成熟，制图与用图技术不断进步，地图己成为经济建设、国防建设、科学实验及日常生活不可或缺的工具。地图学作为一门*立的学科，己经形成了自己完善的理论、技术与应用体系。要弄清什么是现代地图学，必须先弄清什么是现代地图。 第一节现代地图概念与分类 一、地图的特性及其现代拓展 1.地图的基本特性 与风景画、素描图、写景图、地面照片、航空像片、卫星图像及文字著作等不同，地图虽然也是地球在平面上的描绘和缩影，但在表示方法、表达手段与描绘的内容上与地图有着本质的区别。地图具备如下三个基本特性。 1）严密的数学法则 地面的素描图和写景图是透视投影，随着观测者位置的不同，物体的形状和大小也不同，地物越近，图像越大；地物越远，图像越小。地图是垂直投影。*先，将地球自然表面垂直投影到地球椭球体面上；其次，再将地球椭球体面按地图投影法则描绘到平面上；*后，再按比例尺缩小到清晰可视的程度。地图的这一数学法则，使地图具有严密的数学基础，可以使人们在图上定位、定向、量测距离、测算面积和体积等。 2）特定的符号系统 地球表面上的事物，在航空像片和卫星影像上是用黑白灰阶或彩色色阶表现出来的，在地图上则是运用特定的图形符号系统来表示的。地图符号是地图的语言，犹如文章和语言中的文字与词汇。地图与文字比较，其特点是具有形象直观与一览性、地理方位性和几何量测性，读云“一图胜千言”就是这个道理。地图的符号特性不仅不降低航空像片、卫星图像和文字等的作用，而且两者还可以相互比较和补充。所以，地图与风景画、各种照片及语言文字的另一个本质区别，就是地图有了自己的语言一地图符号系统。 3）科学的地图概括 地图是地球表面缩小了的图形，地图图形的大小通常比它表示的相同范围的实地大小要 小得多，每幅地图存在着地图图形与客观实际间的倍数关系，这种关系称为地图的比例尺或者空间尺度。在面积一定的图面上，其容量是有限的，但随着地图比例尺的缩小或空间尺度变大，同一区域能表示到图面上的要素数量也随之减少，精度也随之降低。因此，必须对地图内容进行概括，即舍去次要的、微小的，保留基本的、主要的，并加以综合与概括。 2.地图基本特性的现代拓展 现代地图一般指数字地图。这种数字式现代地图与传统模拟式纸质地图相比较有很大的不同。陈述彭先生认为地图从古代到现代，在信息源和信息获取手段、存储和检索方法、分析加工与制图方法、最终可视化产品的形式等四个方面都发生了漂移（图1-1）。但是地图的三个基本特性却没有改变，故而地图的这种变化只能称为地图特性的拓展。 1）数学法则特性的拓展 地图数学法则主要指地图投影与比例尺。地图投影的拓展表现在新投影出现等方面：一是由**投影到新型投影，二是从球面到平面发展到从空间到平面，三是从地球投影发展到其他星球投影。比例尺拓展是指由纸质地图的固定比例尺拓展到数字地图与电子屏幕地图的不固定比例尺变化：一是由固定到不固定（可任意缩放）二是由不变到可变（如旅游图上的变比例尺现象，城市中间比例尺可放大些，周围可缩小些）。 2）符号系统特性的拓展 地图符号系统由符号的图形、色彩和注记组成。它的拓展表现为：一是由手工制作修改难到机器生成图形符号库、色彩库、地名库调用易；二是由传统单一平面静态符号到多维动态可视化符号；三是由视觉符号到听觉、触觉、味觉与嗅觉的多感觉符号。 3）地图概括特性的拓展 地图内容由手工概括拓展到半自动概括/自动概括。在内容选取上不再是手工重描一次，而是按属性分类分级分层的不同自动提取；内容综合与图形化简在计算机环境下也十分方便， 例如，传统下的图形化简方法“删除”“夸大”“移位”“合并”“分割”等，本身己成了计算机常用制图功能的一部分。地图概括的智能化也在加速发展。 4）地图较文字的现代拓展 地图较文字的形象直观性、地理方位性和几何精确性三个基本特点现在也有所发展，例如，由传统二维静态可视化拓展为多维动态可视化；有些地图只要求地理规律性表达，或能说明问题就行，并不要求几何精度（如拓扑地图）等。但这三个特点也没有根本改变。这方面的拓展具体表现在如下三个方面：形象直观性由传统单一形式到多媒体，由单一视觉到多感觉；地理方位性由传统相对固定的方位到可变化、可准确控制方位等；几何精确性由传统手工用具量算到计算机控制自动精确测算等。 二、地图构成要素与基础及其现代拓展 1.地图的构成要素与基础 地图载体不同，但具有共同的构成要素：数学要素、地学要素和辅助要素。其中数学要素是地图的数学基础，地学要素是地图的地学基础。图1-2给出了地形图内容的组成要素。 1）数学要素与数学基础 数学要素是用来确定地学要素的空间相关位置，起着地图内容“骨架”作用的要素，如测量和制图的大地控制（椭球体、坐标系及控制点）、地球的缩小程度（地图比例尺或空间尺度）、地图的地理/大地坐标网（经纬线网）和投影平面坐标网（方里线网）等，都属于地图的数学要素。前二者（测量和制图的大地控制和地球缩小程度）是人类长期以来的科学认识和总结，是人为统一规定与测定的，是地图数学基础的控制部分；后者即地图投影的理论公式与计算，其原理部分是地图学的基本理论，同时也是地图数学基础的重要组成部分。 2）地学要素与地学基础 地学要素是地图根据制图的要求所表达的内容，又称为内容要素。普通地图包括自然要素和人文社会经济要素，自然要素有水系（如河流、湖泊、海洋等）、地形地貌（如山脉、丘陵、平原、高原等）、土质植被（如沙地、沼泽、森林、草地等），人文社会经济要素有城市、村镇等居民点，以及联系居民点的交通线（铁路、公路、航线等），还有各级行政区划单元的境界线及*立地物等。专题地图上除了主要表示与制图主题相关的一种或几种专题要素外，还要有作为指示专题要素位置、变化背景的某些底图要素，如主要河流、居民点、交通线路，或者与专题要素有关的行政区划界线、地形地貌特征等。因为地图内容要素基本上绝大多数是用图形符号表示的，所以也可称为图形要素。 3）辅助要素及类型 地图的辅助要素包括图名、图例、附图、图表、出版单位与时间、编图资料/数据来源与说明，图外装饰与补充说明等。它是对主图内容与形式的补充，作辅助用图之用。 4）技术要素与技术基础 传统地图的技术是隐形的，靠光学机电设备的手工操作来完成。随着现代地图的发展，制图与用图的环境发生了翻天覆地的变化，除部分野外用图或印刷出版物外，己多用数字化地图，所以地图的构成要素离不开“技术要素”，这也是整个现代地图科学技术体系建设的需要。它己经由传统地图变成一个由可视或不可视的“地图”与技术共同组成的“地图系统”了。即地图与技术是一个有机整体。它的制作与使用、内容和形式是个不能分离的系统。现代地图的完整概念包括计算机硬软件系统和数据，也包括屏幕显示的地图表象（实际上是背后隐含的数据或信息），甚至包括制图和用图者本人。地图内容构成要素与基础的现代拓展参见表1-1。 2.地图构成要素的现代拓展 1）数学要素的现代拓展 地图数学要素拓展表现在四方面。①大地控制的拓展：一是指由传统大地测量控制网拓展到现代全球导航卫星系统（GNSS）控制网；二是指由传统控制测量方法（平面三角测量与高程水准测量）拓展到GNSS与全站仪的平面与高程全方位同时进行的控制测量法。②坐标系的拓展：一是指大地测量由传统的参心大地坐标系拓展到现代的球心坐标系（全球大地坐标系，即WGS-84坐标系），即指把二维的球面坐标（尽L）/地理坐标A）转换成平面直角坐标（x，y）的方法（高程H另有高程系），拓展到由GNSS定位遥测直接获取X，7，Z空间直角坐标系的三维坐标值的方法；二是指再由空间三维坐标系拓展到时空（四维）坐标系，坐标系的不同主要表现在图上加上了不同的坐标网；三是由原来单一的空间二维坐标系发展到与地理格网和时空地理坐标系统并存。地理格网系统是为自然和人文社会经济统计信息制图和分析应用建立的坐标定位系统，也是全球制图/数字地球应用需要采用的参照系统。 2）地学要素的现代拓展 地形图要素一般是指基础地理要素，包括自然地理与人文地理的基本内容。后来逐步拓展到地理和地质以外的地球系统及其他地学相关的内容，再进一步拓展到智慧城市、智慧水利、智慧电力、智慧矿山等相关产业各部门，除科学研究、规划设计外，还进一步拓展深入到其他领域（如领导决策、组织管理）等，甚至到了人的思维和心理活动（如认知地图与意念地图），地学要素实际上除基础自然与人文地理、地质、生物等要素外，己不完全是地学的内容了，用陈述彭院士的话说是“溢出了地学的范畴”。 3）技术要素的现代拓展 地图的测制要靠仪器，随着计算机的使用，编图与绘图，甚至地图出版与印刷己完全一体化了，不再像传统地图生产中被区分成“地图编制”与“地图绘制”两部分；地图应用上，技术的进步不仅使数字电子地图应用广泛，而且还可以更方便地进行分析应用，如自动量算分析、自动图解分析、自动统计分析或模型模拟分析等；当代的3S与虚拟现实技术把地图变得更“活”了。 3.地图构成基础的现代拓展 地图构成要素和构成基础拓展可能相互有些重复，这是地图主要构成要素和构成基础是一致的缘故。以下仅补充某些目前不足与不够完善的地方。 1）数学基础的拓展 数学基础的拓展也可从以下四个方面看。①大地控制：现在拓展的GNSS控制网正在完善与健全，应用还受到限制。②空间坐标系：目前坐标系虽然拓展了，三维地图和三维空间分析己经开展了很多应用，但是考虑时间的四维数字地图还有待深入挖掘。③地图投影：由**投影到新型投影，由地球投影到星球投影，为地图工作者提出了非常艰巨的任务，需要认真研究去解决。④地图比例尺：由固定到不固定，由不变到可变，这给制图和用图带来了方便也带来了麻烦，例如，不固定比例尺的屏幕地图实际上变成无比例尺地图了。 2）地学基础的拓展 地学基础的拓展也可从以下三方面看。①基础地理的水系、地貌、土壤植被、居民点、交通网、境界线、*立地物等基本地形图内容没有什么拓展，但特大比例尺的地图内容越来越详细，己拓展到无所不包的地步。②地球科学原来的基础地质制图、自然地理与人文地理 制图己拓展到地学系统的各方面，还拓展到地球系统科学下面其他许多相关学科领域。③与地球科学相关的己拓展学科有空间科学、生命科学、公共卫生、认知与心理科学，甚至是游戏等方面。 3）技术基础的拓展 技术要素虽然不直接体现在地图表象中，但它是客观存在的。它由原来的光机电技术基础拓展到了计算机系统与网络环境。主要表现为计算机系统拓展到由计算机硬软件、空间数据和制作与应用人员组成的人-机大系统；网络环境拓展到由国际互联网与空间信息/数据的基础设施等组成的有线和无线的网络大环境系统。 三、地图功用及其现代拓展 1.地图的基本功能及其现代拓展 1）地图的基本功能 （1）信
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