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第一篇 地图学导论1

第一章 地图学的性质1

1-1 地图是必需品2

1-2地图的基本特征2

1-3地图分类4

1-3-1 比例尺4

1-3-2功能5

1-3-2-1 普通地图5

1-3-2-2 专题地图5

1-3-2-3 航图6

1-3-3 主题7

1-4地图学概念8

1-4-1 几何学观点9

1-4-2技术观点9

1-4-3 表示法观点10

1-4-4 艺术观点10

1-4-5传输观点11

1-5地图学领域12

第二章地图学史与职业15

2-1 地图制作的历史15

2-1-1 东方地图学16

2-1-2 西方早期地图学19

2-1-3中世纪地图学20

2-1-4西方地图学的复兴22

米制的引用25

2-1-5专题地图学的兴起26

2-1-6现代地图学的成长28

2-2地图制图职业30

2-2-1地图制图的主要分支30

2-2-2其他地图制图活动31

2-2-3学会与刊物32

第三章地图学与技术34

3-1 地图学的技术进步34

3-1-1 手工技术35

3-1-2光学机械技术36

3-1-3光化学技术36

3-1-4电子技术37

3-1-4-1硬件39

3-1-4-2软件39

3-1-4-3数据40

3-2技术变革的影响41

3-2-1技术集成41

3-2-2变革的成本42

3-2-3巨量数据43

3-2-4标准的变化43

3-2-5非制图人员的不合理使用43

第二篇地图学理论原则45

第四章椭球，地图比例尺，坐标系和计算45

4-1 地球45

4-1-1地球形状45

4-1-2大地体46

4-1-3椭球46

4-1-4地球大小46

4-1-5大环47

4-2地图比例尺48

4-2-1比例尺表示法48

4-2-1-1数字比例尺48

4-2-1-2文字比例尺48

4-2-1-3图解比例尺或直线比例尺48

4-2-1-4面积比例尺48

4-2-2比例系数49

4-2-3地图比例尺判定49

4-2-4地图比例尺换算50

4-2-5惯用地图比例尺51

4-3坐标系52

4-3-1地理坐标52

4-3-2纬度52

纬度1°的弧长52

4-3-3经度53

4-3-3-1经度1°的弧长53

4-3-3-2起始经线54

4-3-4直角坐标54

4-3-5 UTM系统56

4-3-6 UPS系统56

4-3-7各州的平面坐标57

4-4计算59

4-4-1方向59

4-4-1-1方位角59

4-4-1-2恒向线60

4-4-1-3定向61

4-4-2距离62

4-4-3面积62

第五章地图投影64

5-1 地图学与地图投影65

5-2地图投影导论66

5-2-1投影变换与比例系数66

5-2-2底索定律68

5-2-3变形椭圆68

5-2-3-1角度变形68

5-2-3-2面积变形69

5-2-4地图投影的变形69

5-2-4-1角度的表示69

5-2-4-2面积的表示70

5-2-4-3距离的表示70

5-2-4-4方向的表示70

5-2-5变形的分折与表达71

5-2-6地理格网的配置72

5-3地图投影73

5-3-1地图投影的利用73

5-3-2地图投影的分类74

5-3-3地图投影的某些特性75

5-3-4正形投影77

5-3-5等积投影79

分辨与组合82

5-3-6方位投影82

5-3-7其他投影84

5-3-7-1 多圆锥投影85

5-3-7-2罗宾逊投影86

5-3-7-3空间斜轴墨卡托投影87

第六章地理数据的处理和综合89

6-1 地理变量及其特征描述89

6-1-1地理变量的分类89

6-1-1-1点位数据89

6-1-1-2线性数据90

6-1-1-3面积数据90

6-1-1-4体积数据90

6-1-2连续性与光滑度90

6-1-3地理变量的量表91

6-1-3-1定名量表91

6-1-3-2顺序量表91

6-1-3-3间隔量表91

6-1-3-4 比率量表92

6-2基本统计概念及其处理方法92

6-2-1绝对数据与派生数据93

6-2-1-1平均值93

6-2-1-2比率95

6-2-1-3密度96

6-2-1-4位势97

6-2-2适用的平均值与变化指数98

6-2-2-1众数、变率98

6-2-2-2 中位数、十分位数变量99

6-2-2-3算术平均值、标准差100

均值标准差104

6-3综合105

综合要素与制约106

6-3-1综合要素107

6-3-1-1简化107

6-3-1-2分类111

6-3-1-3符号化111

6-3-1-4归纳112

6-3-2综合制约112

6-3-2-1 目的性112

6-3-2-2比例尺112

6-3-2-3图解限制113

6-3-2-4数据质量114

第七章图形的表示和设计116

7-1 图形设计116

7-2设计过程117

7-3地图学与创造性118

7-4 地图图形设计的目的性119

7-5符号类别119

7 6基本图形要素121

7-7复合图形的感受123

7-8 地图设计的图形成分123

7-8-1清晰性和易读性124

7-8-2视觉对比度125

7-8-3视觉平衡126

7-8-4图形-底景关系127

7-8-5层次结构130

7-9 图形设计的制约条件132

7-9-1技术限制132

7-9-2目的性132

7-9-3客观现实133

7-9-4比例尺133

7-9-5读者对象133

7-10地图图形设计计划134

7-10-1图解略图134

7-10-2图名、图例和比例尺135

7-10-3缩小的效果138

第八章色彩与网纹140

8-1 地图学中的色彩140

8-2色彩的感觉141

8-2-1光谱色141

8-2-2普通色141

8-2-3色的量度142

8-2-3-1色相142

8-2-3-2亮度143

8-2-3-3强度143

8-3表色系统143

8-3-1色调网屏系统144

8-3-1-1双色组合145

8-3-1-2印刷彩色组合145

8-3-2 CIE系统147

8-3-2-1 CIE标准147

8-3-2-2彩度坐标148

8-3-3孟塞尔系统149

8-3-3-1 孟塞尔量度150

8-3-3-2 孟塞尔表色法与色立体150

8-3-4 计算机图形系统151

8-4地图用色选择153

8-4-1选色原则154

8-4-2色相的应用154

8-4-2-1感受性154

8-4-2-2前进色和后退色155

8-4-2-3视觉敏锐度155

8-4-2-4同时对比155

8-4-2-5色相的个性155

8-4-2-6象征涵义156

8-4-2-7感情价值156

8-4-3亮度的应用156

等对比灰度尺158

8-4-4强度的应用160

8-4-5色彩选择160

梯度系列161

8-5 网纹161

网纹的应用163

第九章字体与地图注记167

9-1地图注记沿革167

9-2注记功能169

9-3拟定注记计划169

9-4字体设计要素170

9-4-1字体170

9-4-2字形172

9-4-3字号172

9-4-4字的色彩175

9-5地图注记176

9-5-1注记方法176

9-5-1-1剪贴注记176

9-5-1-2计算机辅助注记178

9-5-1-3机械注记系统178

9-5-1-4手写注记179

9-5-2注记定位179

9-5-2-1点状要素180

9-5-2-2线状要素180

9-5-2-3面状要素180

9-5-3自动定位181

9-5-4地名181

地名数据库183

第三篇地图学实践：数据处理与制图综合187

第十章遥感与数据源187

10-1 遥感187

10-1-1电磁能187

10-1-2多光谱段遥感的概念189

10-1-3传感器系统189

10-1-4模拟系统191

10-1-4-1 黑白摄影191

10-1-4-2彩色摄影191

10-1-4-3多镜头摄影192

10-1-4-4 像片的几何特征192

比例尺193

投影差194

视差195

10-1-5数字系统196

扫描装置197

10-1-5-1 扫描数据的几何特征198

切向尺度畸变198

分辨率单元尺寸变量200

一维投影差201

飞行参数畸变201

10-1-5-2热红外遥感201

10-1-5-3多光谱段遥感201

10-1-5-4微波遥感204

10-1-5-5被动微波遥感204

10-1-5-6雷达遥感204

10-1-5-7航空侧视雷达影像的几何特征207

尺度变形207

投影差207

视差208

10-1-5-8紫外遥感208

10-1-5-9多线性阵列209

10-2数据源209

10-2-1像片与影像的来源209

10-2-2航天观察211

10-2-2-1陆地卫星影像211

10-2-2-2载人航天器影像211

10-2-3航空观察211

第十一章简化和分类214

11-1 普通简化和分类数据处理215

11-1-1 简化处理216

11-1-1-1 删除程序216

点删除217

要素删除218

11-1-1-2修改程序221

11-1-1-3 平滑运算223

滑动平均225

曲面拟合226

11-1-1-4增强程序226

对比拉伸227

求比率227

其他增强法228

11-1-2分类处理228

11-1-2-1 位置数据法229

11-1-2-2线典型化229

11-1-2-3面聚类230

分级间隔230

密度分割231

11-2一般统计概念和度量232

11-2-1 回归分析233

11-2-2相关分析235

第十二章制图综合：符号化239

12-1 符号化239

12-1-1作为综合要素之一的符号化240

12-1-1-1量表240

12-1-1-2数据类型241

12-1-2符号化中的图形要素242

尺寸242

亮度242

密度242

色相242

方向243

形状243

12-1-3统计面244

12-2位置数据制图246

12-2-1用点状符号表示位置数据集246

12-2-2点状符号制图中的图形要素247

12-2-2-1 用点状符号描绘定名位置数据248

形象符号248

组合符号250

几何符号250

12-2-2-2顺序位置数据的描绘250

12-2-2-3范围分级和比率位置数据的描绘252

12-2-3分级符号地图252

12-2-4分级符号定标法252

12-2-4-1 比例面积定标法（或平方根法）253

12-2-4-2范围分级定标法253

12-2-4-3心理定标法253

12-2-4-4符号规格255

12-2-4-5正方形、立方体、球形和其他点状符号255

表观立体符号256

12-2-4-6扇形分级符号257

12-2-4-7方向与时序点状符号259

12-2-4-8点状符号表示定量数据的易读性259

12-2-5概要259

12-3点状符号的体积描绘260

12-3-1点值地图260

12-3-1-1常规点值地图的绘制261

点的大小与亮度262

诺谟图的应用263

点的定位264

12-3-1-2点值地图的机器绘图成果264

第十三章线状符号制图267

13-1线性数据制图267

13-1-1用线状符号为线性数据集制图267

13-1-2用线状符号制图268

13-1-3线状符号制图中的图形要素270

13-1-3-1用线状符号表示定名量表数据270

13-1-3-2用线状符号表示流动现象272

13-2用线状符号表示统计面274

13-2-1等值线制图275

13-2-1-1统计面推断276

13-2-1-2等值线制图种类277

13-2-1-3等值线制图的要素279

控制点定位279

内插280

控制点数量281

13-2-2断面图282

13-2-3斜迹线283

13-2-3-1平面位置正确的斜迹线283

13-2-3-2透视迹线284

13-2-4等值线制图中的误差286

13-2-4-1方法误差286

13-2-4-2数据质量289

13-2-4-3等值线制图中的分级间隔290

13-2-5等值线法概要291

第十四章面状符号制图292

14-1 与面积有关的定性数据制图292

14-1-1用面状符号表示面积或体积数据292

14-1-2面状符号制图中的基本图形要素292

14-1-3用面状符号表示定性分布295

14-2用面状符号表示统计面295

等值区域制图296

14-2-1-1 简单等值区域地图297

14-2-1-2无级等值区域地图298

14-2-1-3密度地图298

限定变量299

相关变量300

位置数据密度地图300

14-2-1-4等值区域制图的要素301

单位面积的大小与形状301

分级数目301

分级界限的确定302

14-2-1-5分级间隔系列的种类302

固定系列或等梯级303

有系统的不等梯级的分级界限308

不规则梯级的分级界限316

14-2-1-6等值区域制图中的误差320

第十五章地表形态描绘323

15-1 历史回顾324

15-2 非常规方法327

15-2-1透视写景地图327

15-2-1-1块状图327

15-2-1-2斜视区域图328

15-2-1-3地貌写景图——地表起伏图329

15-2-2形态图330

15-2-3地貌单元图331

15-3等高线法332

15-3-1等高线精度333

15-3-2等高距335

15-3-3等高线综合337

15-3-4分层设色339

15-4地貌晕渲339

光源的定位341

15-4-1模型像片342

15-4-2手工地貌晕渲344

编绘底图344

晕渲系统345

材料与工具347

15-4-3自动地貌晕渲348

第四篇地图制图实践：生产与复制353

第十六章地图编绘与借鉴程度353

16-1 编绘353

16-1-1编绘过程353

16-1-2编绘原图353

16-2数据源和地图类型354

16-2-1大比例尺制图354

16-2-2中比例尺制图354

16-2-3小比例尺制图355

16-3底图数据对专题地图的重要性355

16-3-1海岸线355

16-3-2行政境界357

16-3-3水文357

16-4 专题数据357

16-5模拟编绘原图358

16-5-1基础材料358

16-5-2底图制作359

16-5-3分版359

16-5-4套合359

16-5-5图形的几何性质361

16-5-6比例尺362

16-5-6-1 地图比例尺的确定362

16-5-6-2编绘比例尺与成图比例尺的关系363

16-5-6-3地图比例尺变换363

光学投影363

照相363

相似形364

16-5-7编绘原图的用途364

16-6数字编绘原图365

16-6-1数据库366

16-6-2数字化366

16-6-2-1 矢量格式数字化367

手工数字化367

电机数字化器367

半自动线划跟踪数字化器368

16-6-2-2栅格格式数字化369

扫描密度计370

电子视频系统371

16-6-2-3数据结构371

16-6-2-4数据文件处理373

清除与编辑374

更新文件375

数据格式转换375

16-6-3投影与坐标系统375

16-6-4建立公共基础376

16-6-5编绘原图的制作377

16-6-6编绘原图的用途377

16-7精度与可靠性378

16-8原始资料与借鉴程度379

版权379

第十七章地图复制382

17-1 复制方法分类383

17-2原图照相384

17-2-1记录介质384

17-2-1-1感色性384

感蓝乳剂384

正色乳剂385

全色乳剂385

彩色胶片385

17-2-1-2反差386

17-2-1-3连续色调与半色调387

17-2-2曝光控制389

17-2-2-1投影晒印389

17-2-2-2接触晒印389

抽气晒版机389

制版机390

17-2-2-3 电子成像系统390

17-2-3胶片套合390

17-2-3-1复照仪作业391

17-2-3-2接触晒印作业391

17-2-4光源391

17-2-4-1散光源392

17-2-4-2激光源392

17-2-5照相材料处理392

17-2-6修版与更改393

17-3有限份数复制法394

17-3-1不透明黑白原图395

17-3-1-1静电复印395

17-3-1-2漫射转印396

17-3-1-3一步摄影396

17-3-2不透明多色原图397

17-3-2-1静电复印397

17-3-2-2漫射转印397

17-3-2-3一步摄影398

17-3-3透射原图398

17-3-3-1 单感光层398

重氮法398

柯达胶卷399

Dylux399

17-3-3-2 多感光层400

叠加方法400

叠置方法402

17-3-4数字原图403

17-3-4-1硬拷贝403

17-3-4-2软拷贝404

17-4多份数复制法404

17-4-1平印405

17-4-1-1单色405

17-4-1-2 多色406

三原色法406

平色407

17-4-1-3制版408

17-4-1-4印刷410

第十八章地图生产413

18-1地图绘制413

地图原图413

18-2 阳像原图414

18-2-1绘图415

18-2-1-1 绘图表面与印刷表面415

18-2-1-2墨416

18-2-1-3绘图笔417

管形贮水绘图笔417

其他绘图笔418

18-2-1-4绘图笔导向工具418

直尺418

曲线板419

模片419

圆规419

绘图头419

18-2-1-5预印材料419

点状符号与线状符号420

图案与色调421

平色422

18-2-1-6地图清绘422

手工清绘423

机器绘图424

18-2-2打印机425

18-2-2-1字符打印机425

18-2-2-2点阵式打印机426

矩阵式打印机426

静电打印机／绘图机427

油墨喷射打印机427

激光打印机428

18-2-3屏幕显示428

矢量显示器429

光栅扫描显示器429

18-3 阴像原图430

18-3-1刻图430

18-3-1-1 刻图材料430

18-3-1-2 刻图底图431

分版432

图像定向432

18-3-1-3刻图工具433

刻针与刻刀433

笔架434

18-3-1-4 刻图技术435

操作要领435

修改435

清洁处理435

点状符号、图案与注记436

18-3-1-5机器刻绘436

18-3-2光电绘图436

18-3-2-1大幅面436

18-3-2-2小幅面437

18-4 合成原图438

18-4-1阴像蒙片438

18-4-1-1普染法438

18-4-1-2刻撕法439

18-4-1-3蚀刻法439

18-4-1-4胶片绘图439

18-4-2阴网目片440

18-4-2-1图案网目片440

18-4-2-2色调网目片440

18-4-2-3重叠网目片441

18-4-2-4挂网符号442

18-4-3阳像蒙片444

18-4-3-1渐晕法444

18-4-3-2地貌晕渲445

18-4-3-3开窗或反转原图445

18-4-3-4阻挡与扩散447

18-4-3-5图像编辑与更新448

18-4-4彩色印刷原图448

18-4-5阴片与阳片的多种用途450

18-5打样452

附录455

附录1实用参数、常数、公式和换算法455

附录2地理数据表457

附录3地图学的相关学科术语汇集460