测量与地图学教学大纲 (2)

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1、测量与地图学教学大纲一、课程说明 1、课程性质：测量与地图学是地理科学本科专业的主干课程和专业类基础课。地图学是以地图信息传递为中心的，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学，因此，测量与地图学的任务是系统传授先进、实用的地图学知识与技能，为后续课程服务。 2、教学目的及教学要求 本课程的教学目的是了解地图学的基本原理，及其在地学领域中的应用。学会地图设计和地图分析应用技能，能够运用地图工具进行地理学教学研究，尤其是在GIS中的展示和基本分析。 教学要求： （1）、使学生了解地图学的基本概念、基本理论、基本技术和应用方法。 （2）、使学生掌握地图制作、地图分析的基础软件的各项功能的

2、应用方法及基本操作。 （3）、使学生初步掌握地图设计制作的方法、步骤和地图产品输出。 本课程实践性强，教学中除注意突出重点，讲清基本原理外，应把重点放在提高学生操作、应用地图软件的能力上，加强上机练习，理论联系实际，学以致用。 3、教学重点与难点 教学重点：地图特性、地图投影、地图概括、地图符号的视觉变量、地形图、地理图、专题地图和计算机制图。 教学难点：地图投影的基本理论、地图概括、地图制图数据处理和地图编制。 4、与其它课程的关系 地图具有表达空间地理信息精确、丰富、灵活和动态等特点，是地理学的第二语言。地图是地理信息的传统数据源，很多地理知识的获得离不开地图，地理学其它学科如自然地理学、

3、人文地理学等研究、分析结果的表达手段主要是地图，地图方法已成为地学研究的重要手段。地图学理论和地图分析方法是地理信息系统的重要学科基础。5、学时分配、学分 学时分配表教学内容 教学时数 合 计 理论讲授 实 习 第一章 导论 4 4 第二章 地图的数学基础 10 2 12 第三章 地形图及其应用 8 816第四章 地图概括 4 4 第五章 地图符号 42 6 第六章 地图表示 42 6 第七章 地图图型 6 4 10 第八章 遥感制图 2 2 第九章 数字地图制图 2 2第十章 地图复制 2 2 第十一章 水准测量224总学时数 4820 68 6、使用教材：蔡孟裔，毛赞猷，田德森，周占鳌.新

4、编地图学教程.高等教育出版社，2000.6 蔡孟裔，毛赞猷，田德森，周占鳌.新编地图学实习教程.高等教育出版社，2000.6 7、教学方法与手段： 该课程在教学观念和教学方法上注重能力培养，采用课堂讲授与具体实践相结合的方法完成教学任务。通过课堂讲授来完成专业基本知识、基本理论与原理的系统学习，通过具体的实验、实习，使学生的实践能力获得提高，达到对地图学更深的理解和掌握。在地图制图实验上，少部分在常规制图实验室进行，多数要求在计算机软硬件支持下，在数字环境下进行。根据地图学插图多、内容杂的特点，课堂讲授全部采用多媒体授课方式。8、考核方式：本课程由于实习比较多，所以为了培养学生的动手能力和加强

5、实习的重要性，最后理论考试只占70分，平时实习占30分， 9、主要参考书目： 1 张力果等.地图学.北京：高等教育出版社，1990 2 A H 罗宾逊.地图学原理.地五版.北京：测绘出版社，1989 3 K A 萨里谢夫.地图制图学原理.北京：测绘出版社，1982 4 陆漱芬主编.地图学基础.北京：高等教育出版社，1986 5 祝国瑞.地图设计.广州：广东省地图出版社，1993 6 胡文亮，张军海主编.全数字化地图制图.西安：西安地图出版社，20017 冯仲科主编.测量学通用教程.测绘出版社，1996年8月第1版8 同济大学测量系 清华大学测量教研室合编.测量学.测绘出版社，1991年6月第1

6、版。9 马永立.地图学教程.南京大学出版社，1998年2月第1版。二、教学内容 第一章 导 论 4学时 教学目的和要求： 1.了解地图学的研究对象、本课程的内容和学习方法。 2.认识地图的特性、分类和功用。了解地图学的发展过程。 本章重点：地图的概念、特性、构成要素和分类 本章难点：地图的简要制作过程 教学内容：第一节 地图的基本概念 一、地图的基本特征和定义 二、地图的构成要素 图形要素、数学要素、辅助要素、补充说明 三、地图的简要制作过程 实测成图、编绘成图 第二节 地图学的定义及学科体系 一、地图学的定义 二、地图学的结构和学科分支 三、地图学与相关学科的关系 地图学与测量学、地理学、数

7、学、遥感技术、计算机技术、地理信息系统等的关系。 第三节 现代地图的作用与类型 一、地图的功能 认识功能、模拟功能、信息的负载和传递功能 二、地图的应用 经济建设、科学研究、国防建设、政治活动、文化教育、日常生活等。 三、地图的类型 按地图的图形分类、按比例尺分类、按区域分类、按地图的视觉化状况分类、按地图的瞬时状态分类、按地图的维数分类等。 第四节 地图学的历史发展 一、地图的历史回顾 二、现代地图学进展 第二章 地图的数学基础 12学时 教学目的和要求： 1.掌握地图投影的基本概念及其分类，以及投影变形等基本知识。 2.掌握一些常见地图投影的构成、变形分布规律及其应用。 3.了解地图投影选

8、择和识别方法。 本章重点：地图投影的相关概念、地图投影分类、常见投影的特点及分类。 本章难点：地图投影的概念、地图投影的选择。 教学内容：第一节 地球体及坐标系统 一、地球体的表面 地球体、水准面、大地水准面、大地体、地球椭球体 二、地面点位的确定 地理坐标、平面坐标、高程 三、大地控制网 四、全球定位系统 第二节 地图比例尺 一、地图比例尺的含义 二、地图比例尺的表示 数字比例尺、文字比例尺、图解比例尺、复试比例尺、特殊比例尺。 第三节 地图投影的基本概念与方法 一、地图投影的概念 二、投影变形的概念 投影变形、变形椭圆 三、与地图投影相关的一些概念 长度比与长度变形、面积比与面积变形、角度

9、变形、主方向、主比例尺与局部比例尺、等变形线等。 四、地图投影的方法 几何投影法、数学解析法 五、地图投影变换 传统地图的投影变换、数字地图的投影变换 第四节 地图投影分类 一、按地图投影的构成方法分类 几何投影、非几何投影 二、按地图投影的变形性质分类 等角投影、等积投影、任意投影。 第五节 方位投影 一、方位投影的概念和种类 二、方位投影的变形分布规律 等变形线的形状、变形分布规律、适合制图的区位和形状。 三、正轴方位投影 等角正轴方位投影、等积正轴方位投影、任意正轴方位投影。 四、横轴方位投影 等角横轴方位投影、等积横轴方位投影、任意横轴方位投影。 五、斜轴方位投影 六、等高圈和垂直圈的

10、概念 第六节 圆柱投影 一、圆柱投影的概念和种类 二、圆柱投影的变形分布规律 等变形线的形状、变形分布规律、适合制图的区位和形状。 三、正轴圆柱投影 等角圆柱投影（默卡托投影）、等积圆柱投影、等距圆柱投影。 第七节 圆锥投影 一、圆锥投影的概念和种类 切圆锥投影、割圆锥投影 二、圆锥投影的变形分布规律 等变形线的形状、变形分布规律、适合制图的区位和形状。 三、正轴圆锥投影 等角圆锥投影（默卡托投影）、等积圆锥投影、等距圆锥投影。 第八节 其它地图投影 一、多圆锥投影 多圆锥投影的概念、普通多圆锥投影、等差分纬线多圆锥投影。 二、伪圆柱投影 桑逊投影、摩尔威特投影、古德投影 三、伪圆锥投影 主要

11、介绍彭纳投影 第九节 地图投影的识别和应用 一、地图投影的识别 二、地图投影选择的依据 第三章 地形图及其应用 16学时 教学目的和要求： 1.掌握地形图的数学基础、地理要素和辅助要素的表示方法。 2.掌握地形图的室内外作业、野外阅读和填图技能。 本章重点：地貌要素的表示方法、地形图的阅读、地形图的室内外应用。 本章难点：地形图的数学基础。 教学内容：第一节 国家基本比例尺地形图概述 一、八种基本比例尺地形图 二、地形图的特点和内容 三、地形图的分类和用途 第二节 地形图的数学基础 一、分带 3分带、6分带。 二、地形图投影 三、平面直角坐标系的建立 坐标系的建立、方里网、子午线收敛角 四、高

12、程系的建立和起算 五、地形图的分幅编号 第三节 地形图的辅助资料 一、图名和图号 二、图廓和图廓间注记 三、分度带 四、方位角和偏角图 三北方向线、三种方位角、三种偏角、密位 五、比例尺和坡度尺 六、图例 七、密级 第四节 地形图符号 一、地物符号的表示 地物符号的分类、地物符号的表示 二、地貌符号的表示 等高线显示地貌的原理、等高线的概念、等高线的特点、有关等高距的规定、等高线的分类、地貌基本形态的等高线表示、变形地。 三、等高线的沟绘 目估法、平行线法、解析法。 第五节 地形图的室内应用 一、量算点的坐标 任意一点平面坐标、地理坐标、点的高程。 二、量算长度 直线距离、曲线距离 三、量算面

13、积 方格法、梯形法、求积仪法 四、量算坡度 坡度尺的绘制原理、坡度尺的绘制步骤、坡度尺的使用 五、绘制剖面图 六、确定汇水界线 七、地形图的室内阅读 辅助要素的阅读、自然地理要素阅读、社会经济要素阅读。 第六节 地形图的野外应用 一、标定地图 罗盘定向、直长地物定向、明显地形点定向 二、确定站立点的图上位置 明显地形点获地物点确定、侧方交会法、后方交会法、透明纸法 三、地形图野外读图 野外读图的原则、读图的方法 四、野外填图 填图的方法、前方交会法。 第四章 地图概括 4学时 教学目的和要求： 1.了解地图概括的概念、地图概括的数量分析方法和影响地图概括的因素。 2.掌握实施地图概括的步骤和地

14、图概括的基本方法。 本章重点：地图概括的概念、制约地图概括的因素和地图概括的基本方法。 本章难点：地图概括的数量分析方法。 教学内容：第一节 地图概括概述 一、地图概括的概念和任务 二、制约地图概括的因素 地图的用途和主题、比例尺、地理区域特征、数据质量、图解限制。 三、实施地图概括的四个步骤 分类、简化、夸张、符号化。 第二节 地图概括的基本方法 一、分类 层次归类、数量分级、等级合并、降维转换、分区选取。 二、简化 删除、形状简化、内部结构的简化。 三、夸张 局部夸大、位移、合并、分割。 第三节 地图概括的数量分析方法和发展 一、地图概括的数量分析方法 图解计算法、等比数列法、区域指标法、

15、回归分析法、开方根规律 二、地图概括的现代发展 第五章 地图符号 6学时 教学目的和要求： 1.了解地图符号的作用和分类、地图符号的量表。 2.掌握构成符号的视觉变量及其应用。 3.了解彩色及其感受效应、符号与图形的感受效果。 4.了解的作用和配置原则 本章重点：地图符号的分类和构成符号的视觉变量。 本章难点：构成符号的视觉变量。 教学内容：第一节 地图符号的功能和分类 一、符号与地图符号 二、地图符号的功能 三、地图符号的分类 按空间分布特征分类、按视觉特征分类、按符号依比例情况分类。 第二节 量表在符号设计中的应用 一、定名量表 二、顺序量表 三、间距量表 四、比率量表 第三节 构成符号的

16、视觉变量 一、构成符号的视觉变量 形状、尺寸、方向、颜色、网纹等。 二、视觉变量的组合 第四节 彩色 一、彩色的度量 色相、亮度、彩度 二、彩色的感受效应 第五节 符号与图形的视觉感受效果 一、视觉变量的感受效果 差异感、次序感、数量感 二、图形视觉的心理效应 聚类感受、视觉对比、层次结构、图形与背景、视觉平衡。 第六节 注记 一、注记的作用 二、注记的分类 三、注记的配置与排列 注记配置的原则、排列形式 第六章 地图表示 6学时 教学目的和要求： 1.了解各种地理信息的地图符号表示方法。 2.掌握点、线、面数据的地图表示方法。 3.了解地理数据视觉化的进展。 本章重点：地图的常用表现方法。

17、本章难点：不同表示方法的区别与适用范围。 第一节 地理数据的点状符号表示 一、量表法在点状符号中的应用 定名量表的应用、顺序量表的应用、间距与比率量表的应用。 二、比例圆的视觉尺度 比例圆的概念、比例圆的数据尺度、数据分级处理 三、点状符号的扩展 分割圆、百分比几何块、玫瑰图、三维图形等量化图形。 四、点状符号的定位处理 五、分区统计图 六、点值图 第二节 线状符号的构成与表示 一、定位线 定位线的概念、地理数据的线状符号表示、定位线的视觉变量。 二、走向线 走向线的概念、动线法、走向线可表示的信息。 三、定量数据分布的线状符号表示 等值线、等密度线。 第三节 定性信息的面状制图 一、定性信息

18、的地图表现形式 类型图、范围图、区划图。 二、表示定性信息的变量 三、定性信息的处理程序 第四节 等值区域制图 一、定量数据的特征 定量数据的特征、数据的图形展现形式 二、数据的分级 三、表示等值区域图的变量 第五节 地理数据视觉化的进展 一、地理数据视觉化的含义 二、在视觉化中色彩的应用 三、动态符号的应用 第七章 地图图型 10学时 教学目的和要求： 1.了解地理图和专题地图的特点。 2.了解地理图中各要素的表示方法和地理图的编制过程。 3.掌握专题地图的编制原理和设计方法。 4.了解地图集的特点与编制方法 本章重点：地理图中地貌的表示方法、专题地图的设计与编制。 本章难点：专题地图的设计

19、。 教学内容：第一节 普通地图的内容要素及其表示 一、普通地图的内容要素及其表示 普通地图的类型、地理图的概念、地理图与地形图的区别。 二、自然地理要素的表示 水文要素、地貌要素、土质和植被的表示。 三、人文要素的表示 居民点、交通网、境界的表示。 第二节 地理图的设计与编制 一、地理图的编制特点 二、地理图的编制过程 三、地理图设计的主要内容 第三节 专题地图的特性与类型 一、专题地图的基本特性 二、专题地图的分类 按专题内容分类、按专题现象的概括程度分类。 三、专题地图的应用 第四节 专题地图的编制原理 一、专题地图的编制过程 编制准备、地图设计、作者原图与编绘原图、出版准备 二、专题地图

20、的资料类型和处理 资料的类型、编图资料的分析评价、编图资料的加工处理。 三、地理底图的编制 地理底图的作用、地理底图的内容和类型、地理底图的编制。 第五节 专题地图设计 一、表示方法的选择 二、图例设计 三、图面内容的安排 良好的图面配置总体效果、图面内容的安排。 四、色彩与网纹设计 色彩的作用、不同专题现象的设色方法与要求、色彩设计应注意的问题。 第六节 地图集编制 一、地图集的定义和特点 二、地图集的分类 按内容、用途、区域范围、成图方法分类。 三、地图集的编制方法 第八章 遥感制图 2学时 教学目的和要求： 1.了解遥感的概念与影像地图的概念。 2.了解卫星影像生成专题地图的一般过程。

21、本章重点：影响地图的概念和遥感制图的一般过程。 本章难点：遥感系列制图。 教学内容：第一节 卫星影像地图概述 一、遥感的概念和特点 二、卫星影像图和卫星影像地图 三、卫星影像地图的编制过程 第二节 从卫星影像生成专题地图 一、目视解译的专题地图 二、数字影像处理的专题制图 三、遥感系列制图 第九章 数字地图制图 2学时 教学目的和要求： 1.了解数字地图制图的技术基础和数据结构。 2.掌握数字地图制图的基本流程。 3.了解电子地图的概念和特点 本章重点：数字地图制图的基本流程。 本章难点：数字地图的数据结构。 教学内容：第一节 数字地图制图的技术基础 一、技术基础 计算机图形学、数据库技术、数

22、字图像处理、多媒体技术。 二、数字地图制图系统组成 第二节 数字地图的数据结构及其数据库 一、空间数据结构 二、非空间数据结构 三、地图数据库数据组织 第三节 数字地图制图的基本流程 一、数字地图制图的基本流程 二、地图分层 三、专题地图设计 四、图面配置与输出 第四节 电子地图 一、电子地图的概念和特点 二、电子地图的图种 导航图、多媒体地图、遥感地图、地形图、网络地图。 三、电子地图的应用 第十章 地图复制 2学时 教学目的和要求： 1.了解地图复制的发展过程。 2.了解电子出版系统制作地图的步骤。 3.了解地图生产及出版的管理 本章重点：地图复制的工艺过程。 本章难点：影响地图生产成本的

23、主要因素。 教学内容：第一节 地图复制方法的发展 一、传统复制方法 二、电子出版印前系统 电子分色、电子出版系统、地图计算机直接制版系统。 第二节 地图生产及出版的管理 一、影响地图生产成本的几个主要因素 二、地图审校 三、地图著作权 第十章 水准测量 4学时教学目的和要求： 1. 了解水准仪的构造。2. 检验和校正方法及水准测量误差来源及消减方法。3.了解地图生产及出版的管理 本章重点：水准测量的原理、水准测量的实施方法及内业数据处理方法。本章难点：水准仪的检验和校正方法。教学内容：水准测量：一理解高程概念、二高程测量的基本方法(水准测量、三角高程测量)及水准测量的原理。三掌握水准仪的使用方法、水准测量的实施方法及内业数据处理方法。