地图有什么用途？

一、地图的定义

地图是地球（或星球）在平面上的图形，更确切地说：地图是根据一定的数学法则，将地球（或星球）的自然现象和社会现象通过概括和取舍用符号缩绘在平面上的图形。 且按每一具体地图的用途不同有选择和有说明的显示出若干现象的地理分布和相互联系。地图所表现的是地球的物体和现象在平面上的缩写，但是它不同于地面的写景图、照片或图画，因为它有独特的特性：

常见地图的品种很多，但一般都是按一定的数学法则，运用符号系统概括地将各种自然或社会经济现象缩小表示在平面上，并以单张或图集的形式展示给人们阅读、使用。它已成为人们日常工作、学习、旅行经常利用的工具，更是研究地理学及相关科学、从事地理教学工作的重要手段。随着科学技术的迅速发展以及多学科的相互渗透，地图从内容到形式，从理论到方法，从编制到应用都随之不断发展，从而也就形成了许多不是常规形式或采用特殊材料复制的地图，如有声地图、数字地图、立体地图（包括立体模型、计算机辅助制作的三维透视图、光栅地图、互补色地图等）、盲文地图、发光地图、非纸质地图（包括塑料地图、丝绸地图、珠光膜地图）等，我们统称其为特种地图。地图大家族中的这些特殊成员丰富和发展了地图学理论，扩大了地图应用的广度和深度，在国民经济建设、国防建设以及日常生活中起着重要的作用。

立体地图

地图一般只表示地面的平面特征。要说明高度分布的特点，必须通过加注高程数据，或者绘制等高线图，或者运用晕渲等方法才可间接表示。而立体地图则可以直接运用目视的方法或借助于仪器设备，观察地形及其它地理要素的立体形态。目前常见的立体地图有好多种，如立体模型、计算机辅助制作的三维透视图、光栅地图、互补色地图等。

立体地形模型

传统的地形模型常用石膏或砂、石、泥土垒成。这种方法和材料延用已久，目前已逐步被塑料压模制作的立体模型所替代。这种新型材料的立体地图轻便、牢固，色彩鲜艳，精度较高，注记清晰，深受欢迎。

计算机辅助制作的三维透视图

这是计算机与传统地图制作相结合的新颖图型。它在对原等高线地形图数字化的基础上，经过绘制三维透视图的自动绘图软件，在绘图机上自动绘制而成，可从不同的透视角度（0°—90°）和方位（0°—360°）上获得同一地区无数个不同的三维透视立体图，方法简便，图形新颖，地形特征明显、突出，但量算精度较差。三维透视图不仅可以表示地形要素，现在更已广泛地运用于各种专题地图。它以平面表示地理现象的地域位置，而以立体的柱形、网格或趋势而等形式表示专题要素，如人口、环境、社会经济要素等的分布特征。

光栅地图

我们可以在一些画册的封面或学生用的直尺图案上看到，有些图像从某个角度观察，是一幅栩栩如生的立体风景画或立体影像，这是光栅立体照片。有些地图也具有这种特征，它是利用双镜头照相机从不同的角度对立体模型的地图或景物进行摄影，然后把这两张影像迭印在一起，得到多组条状像对，再覆盖一张由塑料制成的光栅薄膜通过光栅即可见虚的立体图像。目前由于成像清晰度不够，还受到摄制照片的幅面及工艺所限，只能制作一些较小的表示概貌的地图。

互补色地图

互补色地图是根据地貌形态和地理景观的实际情况，应用人眼的视差现论和红绿互补的原理制成的。当人用双眼同时观察某一地貌形态或地理景观时，它们在左右两眼视网膜上成像的大小、形状和亮度基本相同。由于人的双眼是从两个不同位置和角度观察景物，在左、右两眼视网膜上所成的平面图像的位置存在一个位差，即人眼的视差，它经过大脑视区的加工后，就会形成一个完整的具有立体深度的图像。此时，借助颜色中红、绿是一对互为补色的色彩，将高山、河流、建筑物、风景点等不同的地貌形态和地理景观印刷成红、绿两色相互错开而又迭置的图形，就可得到一张用肉眼看来似乎是杂乱无章，但在红、绿眼镜下却是一幅栩栩如生的立体地图。使用互补色地图时，只要戴上一副特制的红绿互补色眼镜，即一边为红色，一边为绿色。由于红绿镜片的滤色作用，使每一只眼只能看到一种颜色的线条，通过红绿眼睛将具有视差的两张图各自反映到大脑中，就能建立起一个立体的景象。互补色地图由于能生动逼真、色彩醒目地给人展现出立体地形，使人感到活泼、直观，因而在地理教学中，使学生能更直观、更深刻地理解多种地貌形态（如冰川、河谷、岩溶、黄土沟谷、海岸等），也能为旅游者提供更全面、更直观的旅游区域概况。

有声地图

纸张是地理信息的常见载体，尽管通过图型的合理设计以及色彩的科学运用，图面的载负量已经相当可观，但是需要在地图上表示的地理信息量更大，往往受到幅面、比例尺的限制，只能有选择地表示部分信息，且以静态的地理景观及其时空分布特征为主。过分强调提高图面载负量，有时还会适得其反。而增加地图的信息容量，提高应用效果的有效途径之一是改变纸张作为单一的载体形式。于是，就将具有高密度记录信息的磁带加上附加装置与常规地图相结合，形成了“有声地图”。有声地图是根据人的视听处于比例协调的情况下，能够帮助提高识记能力的原理而设计制作的。根据心理物理学研究表明，在人类的感觉器官中，以视觉传递信息最快，听觉次之，如果采用一定的比例混合使用视觉和听觉，在大脑皮层上建立起来的暂时神经联系会不断得到补充、修正、完善，最后形成完整的物像概念。有声地图由普通地图、指控器、检索垫和录放机附加器所组成。指控器是一根由电子线路构成的指示棒，可用来指点地图上的地物符号，并能从磁带中检索出地物符号的说明；检索垫是由尼龙做成的，表面印有能作为地图定位用的许多方格，夹层内具有导电树脂混合胶印成的检索栅格和引出电极；录放机附加器具有记忆、寻址和控制功能，它受检索垫输出的信号控制。有声地图使用时，只要将地图放在检索垫上，并按原来的定位要求定位，当指控器指向地图某一地物符号时，指控器输出的检索信号由检索垫夹层内的栅格通过引出电极进入录放机附加器，并从磁带上检索出相应的解说内容。这样，在观察地图上某一地物符号的同时，也能听到有关该地物的解说。随着时间的延续，视觉注视某一地物符号，听觉却在不断按受新的内容信息，此时，使人处于思想高度集中的状态，有利于提高地图的阅读和应用效果。

数字地图

普通的地图都是印刷在纸上或其它材料上，可以直接进行阅读、量算。而数字地图则是一种把需要表示在地图上的所有信息经过数字化贮存在计算机内不显示图形，使用时则进行有目的处理、分析，然后以图形和其它形式（剖面、过程线等）或直接提供答案数据的方式表示的特种“地图”。它的数据来源于各种遥感图像以及普通地图、专题地图，运用专门的程序将这些信息全部转化为各类数据，可根据用户要求进行分类、组合、计算、处理，然后形成不同比例尺系列的各种新图型。由于数字地图快速、精确、信息量丰富、图型新颖多样，用途日益广泛。如以数字地图形式表示的交通图可以根据需要及时显示所需地区的图形并将比例尺调整至足以分辨的程度，提供不断变化着的详细的道路信息。又如瑞士国家图集，也可将其全部信息存贮在一张特定的46软盘上，供读者在微机上调用、阅读。

盲文地图

专供盲人使用，以大小相同、不同组合的凸形圆点显示地物要素。这在许多国家都有制作，小比例尺的如波兰地图，大比例尺的如美国编制的白宫游览图等。

发光地图

也称夜光地图、荧光地图，是采用特制的彩色油墨和普通印刷方法，将地图内容印在特制的荧光纸上，在黑暗环境下，借助不可见的紫外线连续照射图面，从而清晰地阅读内容。荧光地图种类很多，有荧光地形图、荧光航海航空图及其它地图，广泛运用于夜间军事行动或地下工程使用。

非纸质地图

根据承载地图要素的材料，有塑料（塑料片、塑料布、珠光塑料膜等）、丝绸、涤棉等多种非纸质地图。这些地图一般都具有耐折、耐磨、轻便、不怕水等特点，其中涤棉地图是作为教学挂图的良好材料，愈来愈受到教师的喜爱及采用；塑料地图中的透明聚酯塑料片地图，往往可以作为地图集的第二底图（如制作行政区的塑料片底图，可以覆盖在各种专题地图上，供专业分析）或作为某一专题图的组合（如用塑料片制作点法的人口图，作为覆盖在其它人口图上进行分析）。

地图是一个“大家族”。如果按照地图的功能作介绍，那么随着国民经济的发展及科学技术的进步，还有不少新的品种。所有这些特种地图和我们常见的普通地图、专题地图、影像地图，在各行各业中，特别在科学文化教育事业中发挥着巨大的应用潜力并起着愈来愈重要的作用。

一.什么是地图
地图是按一定的数学法则和综合法则，以形象－符号表达制图物体(现象)的地理分布、组合和相互联系及其在时间中的变化的空间模型，它是地理信息的载体，又是信息传递的通道。

二.地图制图学及其理论基础
地图制图学属地球科学中的一门学科。主要是研究地图的实质(性质、内容及其表示方法)发展、制图理论和技术方法的的一门科学。它的任务是获取各种类型的、高速优质的地图。是制作地图的科学。地图是人类认识客观世界、反映自然的特殊形式。地图的制作不是单纯的技术问题，而是人类认识客观的能力和水平的反映。

三.地图制图学及其组成部分
地图概论：研究地图的发展规律、特点以及地图的性质、分类、用途、内容及表示方法等。
地图投影学：研究地图上点的平面直角坐标(或极坐标)同地球椭球体表面上相应点的地理坐标(经纬度坐标)之间的函数关系，研究投影的理论、性质、变形规律、计算方法投影的判别和选择，以及在编制地图中不同投影的转换问题。

地图编制学：研究制图资料编制地图的理论、技术方法和程序。
地图绘制学：研究绘制出适合于制印要求的出版原图的理论和技术。
地图整饰：研究地图内容的表现形式，如色彩、线划、符号、图名的设计、地貌立体表示等
地图制印学：研究复制地图生产过程和有关的理论、技术方法、设备、材料性质及使用等。
地图量测学：研究地图上量测方向、距离、面积、体积等的方法和技术。
地图设计：研究地图的编辑设计，地图设计的理论基础及提高地图表现力的理论依据。

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2. 地图基本概念-特性、分类、用途、工艺: [回目录] [前一篇] [下一篇] [回主页]

一.地图的特征
地图的特征包括：由于特殊的数学法则而产生的可量测性；由于使用符号表象事物而产生的直观性；由于制图综合而产生的一览性。

二.地图的分类
一.按区域范围分类：分为世界图、国家图、分区图、省图、市县图、乡镇图等；
二.按地图内容分类：分为两大类，普通地图和专题地图。
普通地图是以相对平衡的详细程度表示地球表面上的自然地理和社会经济要素(基本要素包括居民地、交通网、水系、地貌、境界、土质植被等)的地图。其中详细表示地面的各基本要素的叫地形图；内容比较概略，但主要目标很突出，以反映各要素基本分布规律为主的地图称为地理图；介于两者之间的叫地形地理图。
专题地图是以普通地图作为底图基础的，重点反映某一种或几种专门的要素，依内容要素可分为：自然地理图、社会经济地图和工程技术图。
三.按比例尺分类
大比例尺地形图：1：5千—1：2.5万比例尺地形图
中比例尺地形图：1：5万—1：25 万比例尺地形图
小比例尺地形图：1：50万-1：100万比例尺地形图

我国称1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万、1：100万七种比例尺普
通地图为国家基本比例尺地形图 按国家测绘局制定的统一技术标准制图(规范、图式)。
相关内容
功能演示栏目下的转换及投影中的标准图框
三.地图的用途
四.地图生产的基本过程

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3. 地图数学基础: [回目录] [前一篇] [下一篇] [回主页]

一.地球椭球体
地球是一个表面很复杂的球体，人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照，推求出近似的椭球体，理论和实践证明，该椭球体近似一个以地球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面，这个椭球面可用数学公式表达，将自然表面上的点归化到这个椭球面上，就可以计算了。

常用的一些椭球及参数
海福特椭球(1910) 我国52年以前基准椭球
a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.33670033670
克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky) 北京54坐标系基准椭球
a=6378245m b=6356863.018773m α=0.33523298692
1975年I.U.G.G推荐椭球(国际大地测量协会1975) 西安80坐标系基准椭球
a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.0033528131778
WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协会) WGS-84 GPS 基准椭球
a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247
地球椭球面上任一点的位置，可由该点的纬度(B)和精度(L)确定，即地面点的地理坐标值，由经线和纬线构成两组互相正交的曲线坐标网叫地理坐标网。由经纬度构成的地理坐标系统又叫地理坐标系。

地理坐标分为天文地理坐标和大地地理坐标
天文地理坐标是用天文测量方法确定的，大地地理坐标是用大地测量方法确定的。
我们在地球椭球面上所用的地理坐标系属于大地地理坐标系，简称大地坐标系
确定椭球的大小后，还要进行椭球定向，即把旋转椭球面套在地球的一个适当的位置，这一位置就是该地理坐标系的“坐标原点”，是全部大地坐标计算的起算点,俗称“大地原点”

二.地图投影
是为解决由不可展的椭球面描绘到平面上的矛盾，用几何透视方法或数学分析的方法，将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上，将此可展曲面展成平面，建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关系。

相关内容
功能演示栏目下的转换及投影

三.高斯-克吕格直角坐标
高斯－克吕格投影是设想用一个椭圆柱横套在地球椭球的外面，并与设定的中央经线相切。
高斯－克吕格投影分带规定:该投影是国家基本比例尺地形图的数学基础，为控制变形，采用分带投影的方法，在比例尺 1：2.5万-1：50万图上采用6°分带，对比例尺为 1：1万及大于1：1万的图采用3°分带。

6°分带法：从格林威治零度经线起，每6°分为一个投影带，全球共分为60个投影带，东半球从东经0°-6°为第一带，中央经线为3°，依此类推，投影带号为1-30。其投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为：L0=(6n-3)°；西半球投影带从180°回算到0°，编号为31-60，投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为L0=360-(6n-3)°。
3°分带法：从东经1°30′起，每3°为一带，将全球划分为120个投影带，东经1°30′-4°30′，...178°30′-西经178°30′，...1°30′-东经1°30′。

东半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=3°n ,中央经线为3°、6°...180°。
西半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=360°-3°n ,中央经线为西经177°、...3°、0°。

我国规定将各带纵坐标轴西移500公里，即将所有y值加上500公里，坐标值前再加各带带号以18带为例，原坐标值为y=243353.5m，西移后为y=743353.5，加带号通用坐标为y=18743353.5

四.我国地形图分幅与编号
我国基本比例尺地形图分幅与编号，以1：100万地形图为基础，延伸出1：50万、1：25万
1：10万，再以1：10万为基础，延伸出1：5万、1:2.5万及1：1万三种比例尺。
1：100万从赤道起向两极每纬差4°为一行，至88°，南北半球各分为22横列，依次编号A、B、... V；由精度180°西向东每6°一列，全球60列，以1-60表示，如海南所在1：100万图在第5行，第49列，其编号为 E-49

在1：100万图上，按经差3°纬差2°分成四幅1：50万地形图，编为A、B、C、D，如 E-49-A 按经差1°30′纬差1°分成16幅1：25万地形图，编为[1]、...[16]，如 E-49-[1]。按经差30′纬差20′分成144幅1：10万地形图，编为1、...144，如 E-49-1。既后三种比例尺各自独立地与1：100万地图的图号联系。

1：10万图上每经差15′纬差10′分成四幅1：5万地形图，编为A、B、C、D，如 E-49-1-A
1：5万图上每经差7′30〃纬差5′分成四幅1：2.5万，编为1、2、3、4，如 E-49-1-A-1
1：10万图上每经差3′45〃纬差2′30〃分成64幅1：1万地形图，编为(1)、...(64)，如
E-49-1-(1)

1：1万图上每经差1′52〃纬差1′15〃分成四幅1：5000地形图，编为a、b、c、d，如
E-49-1-(1)-a

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4. 地图符号 [回目录] [前一篇] [下一篇] [回主页]

一.地图符号的意义
地图符号是地图上各种形状、大小和颜色的图形和文字的总称。它是地图内容体现的一种主要手段。是地图的基本特征之一。

二.地图符号的分类
按几何精确性分类，分为：依比例符号、不依比例符号、半依比例符号。
依比例符号是实地占有较大面积的物体，比例尺缩小后，仍能显示其轮廓，如大面积街区、大湖等。 通常以线划表示其外轮廓，并填绘符号或普染颜色。
不依比例符号实地上面积较小一般具有方位意义的物体，缩至图上只能显示一个点。这类符号仅以其定位点表示物体的位置。
半依比例符号是实地上的狭长物体，其长度能依比例表示，而宽度则需夸大，如狭长街区、铁路、公路、土堤等符号，其宽度在图上均已扩大。在图上只能测其长度，不能测其宽度。

三.地图符号表示地物的原则
符号的“比例”概念：地面物体与符号图形的缩小比率并非总是一致，同一物体在较大比例尺图上能依比例表示，而在较小比例尺图上则为半依比例号和非依比例符号。符号的比例关系具有一定的相对性。
符号的定位：不依比例符号都是扩大了的图形，一般在设计时就已规定了符号的哪一部分代 表地物的真实位置，这些规定的点和线，就叫定位点和定位线。

关于MAPGIS的符号请看功能演示栏目下的编辑子系统中编辑符号库的功能菜单

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5. 普通地图的内容要素及表示方法: [回目录] [前一篇] [下一篇] [回主页]

一.普通地图上的内容要素-数学要素、地理要素和图廓外要素
数学要素——坐标网、地图比例尺、地图定向等
地理要素——包括自然地理要素、社会经济要素和其他标志
自然地理要素有水系、地貌和图质植被；
社会经济要素有居民地、交通网、境界和行政中心；
其他标志为方位物、经济标志、科学文化标志等。
图廓外要素——图名、图号、接图表、图例、图廓、分度带、比例尺、坡度尺及坐标系统等

二.水系及其在图上表示
水系是指海洋、江河、湖泊、水库、水渠、井泉各种自然的人工的水文物体的总称。
关于河流及沟渠的表示：我国1971年《图式》中规定河流单双线的分界宽为0.4mm，即凡双线河就表示真实的河宽。
对中小比例尺地形图(如1：5万)补充规定“实地宽100m以上的合理就扩大绘为双线”(从0.2扩大到0.4）实地河宽100米到200米这段成为符号性双线河(或称记号双线河)，它不表示真宽，要注明河宽注记。
对小比例尺图上的河流有两种表示方法，其一，单线配合不依比例尺双线(又称过度性符号)和依比例双线的表示方法；其二，是单线配合单线真形符号表示。 所谓单线真形符号是将河流全部填满与水涯线相同的普染色。

三.居民地及其在图上表示
居民地是指各种建筑物组成的城市、集镇、农村或其他居住区的总称。
当居民地受比例尺限制不能用真形表示时，可用圈形符号来表示居民地的位置，符号的定位点表示居民地的中心区域，符号与地物的相对关系表示居民地中心区域与地物的相对关系。

四.交通及其在图上表示
交通网是各种运输的总称。它包括陆地交通、水陆交通和空中交通及管线运输几类。
道路符号是线状的，但在比例尺缩小后，它的宽度是夸大的，以我国地形图为例，铁路宽0.6mm，在1：10万图上等于实地60m，在1：50万图上为300m。

五.地貌及其在图上表示
晕渲法，假定光源在固定的方向上，用浓淡渐变的半色调(墨和颜色)在图上显示地貌主体形态，其实质是光彩立体感在地图上的应用。

等高线法，用一组有一定间隔(高差)的等高线的组合来反映地面的起伏形态。
首曲线，按相应比例尺规定的等高距测绘的等高线，图上用细线表示。
计曲线，为方便查看等高线的高程，规定从零米起算，每隔四条基本等高线加粗成粗实线。
间曲线，按等高距的二分之一测绘的等高线，用与首曲线等粗的虚线表示，补充显示局部形态

分层设色法，在不同高程带，普染不同色调的颜色来表示地貌起伏的方法。

五.境界及其在图上表示
境界是地区政治行政管辖的界线。普通地图上，可分为政区界和其他境界两大类。
地形图上境界的表示有以下的规定：
两级以上的境界重合时，只表示出高一级的境界。飞地的界线用其所属的行政单位的境界符号表示，并在其范围内加隶属注记。
境界沿河流、道路、山脊等线状地物延伸的，可以省略重合部的境界符号或在线状地物的中心，两侧或一测描绘其符号。以河流为例：当一河流中心线或主航道线为界时，境界符号在水域内或河流符号两侧不间断的交错绘出。以共有河流为界的，在河流两侧每3-4厘米交错绘出。以河流一侧为界的，在相应一侧不间断绘出。以山脊、山谷为界的不间断绘出，其通过的山头、山口、谷地等的中心位置不变，保持与地貌图形的协调性。

地图的分类

地图分类，就是根据地图的某些特征，把它们分别归纳成一定的种类。分类的方法，通常按其比例尺、内容、用途、制图区域范围和使用形式等特征来划分。

地图按照比例尺大小分为：大比例尺地图（比例尺大于1： 1万）、中比例尺地图（比例尺介于1： 1万～1： 100万之间）和小比例尺地图（比例尺小于1：100万）。

地图按其内容分为：普通地图和专题地图。①普通地图。是一种通用地图，图上比较全面地描绘一个地区自然地理和社会经济一般特征的地图。其表示内容有：水系、居民地、道路网、地貌、土壤、植被、境界线以及经济现象、文化标志等。普通地图又分为地形图和一览图。地形图，其比例尺大于1：100万，它的突出的特点：详细而精确，投影变形小，可以在图上进行量测。它是国家经济建设、国防建设和军队作战、训练的重要地形资料。这种图一般是实测的或根据实测图编绘的。②专题地图。又称“专门地图”或“主题地图”，是以普通地图为底图，着重表示某种或几种要素的地图，适用于某一专业部门的专门需要。专题地图通常分为：自然地图、人口图、经济图、政治图、文化图、历史图等。

地图按其用途分为：参考图、教学图、地形图、航空图、海图、海岸图、天文图、交通图、旅游图等。

地图按其制图区域范围分为：世界图、半球图、大洲图、大洋图、大海图、国家（地区）图、省区图、市县图等。

地图按其使用形式分为：挂图、桌面图、地图集（册）等。

此外，地图按其表现形式还可分为：缩微地图、数字地图、电子地图、影像地图等。

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