《武汉大学地图学》课件

武汉大学地图学欢迎来到武汉大学地图学课程！课程简介地图学基础涵盖地图学基本概念、历史发展、研究领域等地图制作介绍地图投影、比例尺、图例、数据采集等地图制作环节地图技术涉及地图数字化、地图信息处理、地理信息系统等技术应用地图学的定义空间信息科学空间关系表达地图学是研究地图的理论、方法和应用的学科，它是空间信息科地图学通过符号和模型来表达地理空间中的各种地理要素及其相学的重要组成部分互关系，为人们提供对地理环境的认识和理解地图学的发展历程古代地图古代文明如古埃及、古希腊和中国，已经使用地图来记录地形和航海路线中世纪地图中世纪地图通常以宗教和宇宙学为中心，描绘了世界和天堂，如中世纪的地图T-O文艺复兴文艺复兴时期见证了地图学技术的进步，如印刷术的引入和地图精度的大幅提高近代地图学世纪和世纪，地理大发现和科学革命促进了地图学的快速发展1819现代地图学现代地图学融合了计算机技术、遥感技术和地理信息系统（），形成了数字地图和空间数据分析的时代GIS地图学的研究内容地图投影地图比例尺地图信息获取地图制图地图投影是将地球表面曲面上地图比例尺是地图上图形与实地图信息获取是地图学研究的地图制图是地图学研究的重要的经纬网转化为平面上的网地对应图形的比例关系，是地重要内容之一，主要研究地图内容之一，主要研究地图的设格，是地图学研究的核心内容图学研究的重要内容之一信息获取的技术和方法，包括计、制作、印刷和出版等之一遥感、地理信息系统等地图的制作过程发布1印刷或数字化发布制图2设计地图符号和布局数据处理3地理空间数据的处理和分析数据采集4收集地理空间信息选题5确定地图主题和范围地图的分类按内容分类按用途分类地图根据内容可以分为主题地地图根据用途可以分为教学地图和综合地图图、旅游地图、军事地图等按比例尺分类地图根据比例尺可以分为大比例尺地图、中比例尺地图和小比例尺地图地图投影球面到平面的转换形状和大小的失真将地球表面上的经纬网格投影投影过程中不可避免地会产生到平面上形状和大小的失真投影类型不同的投影方法会产生不同的失真特征，适用于不同的应用场景地图投影的类型墨卡托投影等积投影方位投影一种圆柱投影，适用于航海，能够保持方投影后各个区域的面积保持不变，适合用以投影点为中心，投影后保持方向不变，向和形状，但面积会随着纬度增加而变于地图分析和地理数据统计适用于极地地区地图形地图投影的特点变形投影类型应用由于地球是一个球体，而地图是平面不同的投影方式会产生不同的变形特选择合适的投影方式要根据地图的用的，所以投影过程中不可避免地会产征例如，等面积投影保持面积不途来决定例如，用于导航的地图需生变形变形主要包括面积变形、形变，但会造成形状变形；等角投影保要保持距离不变，而用于统计的地图状变形和距离变形持形状不变，但会造成面积变形需要保持面积不变地图测绘的基础地理坐标系地图比例尺用于确定地球表面上任何一点的位置，常用的坐标系包括大地坐表示地图上距离与实地距离的比例，比例尺越大，地图内容越详标系和投影坐标系细，反之越概括地理坐标系定义类型12地理坐标系是将地球表面上的常见的地理坐标系包括点用经度、纬度和高程来确定坐标系和北京坐WGS8454位置的系统标系应用3地理坐标系广泛应用于地图制作、地理信息系统和导航等领域地图比例尺定义类型地图比例尺表示地图上距离与实地距离之比，通常用分数形式表地图比例尺主要分为三种数值比例尺、图示比例尺和文字比例示尺例如，表示地图上厘米代表实地厘数值比例尺是最常见的比例尺类型，例如1:10000011000001:100000米，即公里1地图图式地图图式是地图中用来表示地理事物点状图式，例如城市、村庄、学校和现象的图形符号等线状图式，例如河流、道路、边界线面状图式，例如山区、湖泊、国家等等地图图例符号颜色地图图例使用符号来表示不同的颜色用于区分不同类型的地理要地理要素，例如点、线和面素，例如河流、道路和城市文字文字用于解释符号和颜色的含义，并提供其他相关信息地图信息获取数据采集数据处理数据整合获取地图数据主要通过遥感、地面测量对采集到的数据进行加工、处理和分将各种数据整合到一起，形成完整的地等手段析图信息地图数据采集野外测量室内数字化传统方法，使用测量仪器进行实地测量，如经纬仪、全站将纸质地图或遥感影像数字化，形成可编辑、可分析的地仪等图数据1234遥感技术数据处理利用卫星、航空器等平台获取地面影像，如卫星影像、航对采集到的数据进行校正、拼接、格式转换等处理，确保空摄影等数据准确性和完整性地图数字化矢量数据1将地图上的地理要素转换为点、线、面等几何图形栅格数据2将地图转换为由像素组成的矩阵数据格式3将地图数据转换为数字格式，如、等shapefile GeoTIFF地图信息处理数据清洗1去除错误、重复或不一致的数据数据转换2将数据转换为不同的格式或坐标系数据分析3提取有意义的信息并进行统计分析数据可视化4将数据呈现为地图或图表地图制图软件ArcGIS ProQGIS GoogleEarth Pro功能强大，广泛应用于专业领域开源免费，易于学习和使用提供地球模型，可用于可视化和分析3D地图制图工艺数据准备数据校正、转换、裁剪、投影等处理符号设计选择合适的符号，清晰、简洁、美观版式设计地图布局、图例、比例尺、标题等印刷制作根据地图类型选择不同的印刷技术地图质量评价准确性地图内容与实际地理环境的一致程度，包括位置精度、属性精度、符号精度等清晰度地图的可读性和理解程度，包括符号大小、颜色、布局、文字清晰度等一致性地图要素的统一性和协调性，包括符号系统、比例尺、投影、坐标系等地图应用领域导航与定位资源管理手机导航、车载导航、卫星导土地资源、水资源、矿产资源航等等管理城市规划环境监测城市基础设施建设、城市交通环境污染监测、灾害监测等规划等地图信息服务在线地图地理数据服务提供实时地图数据，包括街道、提供各种地理数据，例如地形、建筑、地标等，方便用户导航和气候、人口密度等，用于分析和查找信息研究地图API为开发者提供地图接口，方便他们将地图功能集成到自己的应用程序中地图可视化地图可视化是将地理空间信息以视觉形式呈现的过程通过使用各种图形、颜色、符号等手段，将复杂的地图数据转化为更直观易懂的表达方式，便于人们理解和分析地理信息地图可视化技术可以用于各种领域，例如城市规划、环境监测、灾害预警等，为人们提供更有效的信息决策支持地理信息系统城市规划农业土地管理环境监测在城市规划中的应用，例如土地利用在农业土地管理中的应用，例如土地在环境监测中的应用，例如空气质量GIS GISGIS规划、交通规划等利用监测、作物产量预测等监测、水质监测等遥感技术在地图制作中的应用数据获取信息提取地图更新遥感技术可以通过卫星、飞机等平台获通过图像处理和分析技术，从遥感影像遥感技术可以定期获取最新数据，有效取地面信息，包括地表覆盖、地貌、植中提取目标物体的特征和属性，为地图更新地图内容，保证地图信息的及时性被等，为地图制作提供丰富的数据源的绘制提供关键信息和准确性地图行业发展趋势数据驱动智能化12地理空间数据量持续增长，推人工智能和机器学习应用于地动着地图行业的数字化转型图制作和分析，提升效率和精度移动化可视化34移动设备成为地图应用的主三维建模、虚拟现实和增强现流，推动着地图服务的个性化实技术为地图呈现带来新的维和实时化度地图与社会发展城市规划与管理交通路线规划与优化资源管理与环境保护地图学人才培养专业课程提供基础理论和实践技能的课程，如地图学原理、地图制图、地理信息系统等实践教学通过野外实习、实训项目等方式，锻炼学生实际操作能力和解决问题的能力科研训练鼓励学生参与科研项目，提升学术研究能力和创新能力小结与展望回顾展望本课程系统地介绍了地图学的基本理论、方法和应用地图学将继续发展，与地理信息系统、遥感技术等领域深度融合，为社会发展提供更加精准、高效的信息服务。