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  本文关键词：地图学，由笔耕文化传播整理发布。

编者的话 本教材是根据国家教委理科地理类教材规划，在原书《地图学》的基础上修 订的。本书第一、八章由张力果编写，第二、三、四章由赵淑梅编写，第五、六、 七章由周占鳌编写，附录与第一版同。由张力果担任主编。本书编写过程中，注 意了高师地理系教学计划的要求和在一年级开设本课的实际；注意了地图学体系 的严谨和师范大学教学的需要；注意了现代地图学的新理论与新技术的引进。 初稿完成后，经过高等学校理科地理教材编审委员会组织的高师地图学教材 审稿会审查通过，又根据会上提出的宝贵意见，由编者进行了认真的整理与修 改。 在审稿会上，教授石韫璋、郝允充、副教授詹启仁、张文生都提出了宝贵意 见，教授缪鸿基、李海晨、副教授黄广耀、向传璧，高级工程师蔡孟裔提出了书 面的宝贵意见，在此一并表示衷心的感谢。 在编写过程中，还得到了中国科学院地学部学部委员、研究员陈述彭，中国 地图出版社副总编辑陈潮，测绘出版社副编审秦金泉、编辑祁彩梅等的热情指导 并提供了宝贵资料，在此表示感谢。 本书插图由青岛大学郑培昕高级工程师，高等教育出版社杜小丹，杨莉丽负 责清绘，在此一并致谢。 由于我们水平有限，书中不妥之处，敬请批评指正。 编者 1989.12. 地图学（第二版） 第一章绪论 内容提要 地图学吸取了现代科学技术成就，使传统的地图学从理论到技术都增进 了许多新内容，成为具有自己特征的独立的科学体系。这个体系由理论地图 学、地图制图学和应用地图学构成。 地图的重要性质，在于它是信息载体，具有可量度的数学基础，具有适 应人的图形感受能力的符号语言，而且是经过概括的客观世界的模型，表达 着各种自然和社会现象的空间分布、联系和时间的发展变化。 地图种类众多，成图方法也不同。实测成图与编绘成图是传统的常用方 法，计算机制图与遥感资料制图在迅速发展。 第一节地图学的科学概念与分支 一、地图学的科学概念 地图学的研究对象是地图，这是不言而喻的。原始地图在很早以前就产 生了。关于地图的学问，也可以追溯到很远，只是在近代才形成了一门学科。 按传统的说法：“地图学是研究地图的实质与发展，同时也是研究地图编制 与复制的科学”。近三十年来，由于电子计算机技术、遥感技术和信息论、 系统论、感受论以及传输理论的形成与发展，地图学吸取了一系列现代科学 技术成就，使地图学从理论到技术都增进了许多新的内容。如地图学的研究 方法与研究领域在认识上有了新的扩展，使地图学具有了跨界于诸多科学部 门的横断科学方法论的意义；其次是地图生产与应用以及地图科学研究的计 量化，这是由于数学方法在地图学中得到广泛应用，正逐步改变着以定性描 述为主的传统方法，使地图学的研究更加严密；再次是电子计算技术扩充并 加速了地图制作进程，丰富了地图内容，使地图功能有了新的发展。因此， 国际地图协会（ ，缩写为ICA）和 国内有关学会以及专家们，对地图学的科学内涵，，都进行了研究。国际地图 协会在成立的最初阶段就注意了地图学教育，于第五次（1970）学术会议上 发表了地图学教育标准方案和地图学教育文献目录，并于1973年发表了《多 种语言地图学词典》，给地图学下的定义是：“地图学是制作地图的艺术、 科学和技术，以及把地图作为科学文件和艺术作品的研究。在这个意义上， 地图可以看作是以任何比例尺表示地球或任何星体的包括所有类型的地图、 平面图、航图以及断块图、三维模型和地球仪”。这个定义虽然表示了地图 学跨界于若干领域的特点，但未能反映出地图学本身的内涵。从事计算机辅 助制图的苏联专家则认为：“地图学是研究地球和天体的现象结构、空间关 系和特性的信息表达、储存和传递方法，以图形数学模型并按一定的比例尺 来表示，并为实际利用目的而进行说明的科学”。这个定义把地图扩展到图 象处理和解译范围，混淆了界限，忽视了地图的本质。美国地图学家鲁滨逊 （Robinson）认为：地图学是一个传输系统，它包含了从地图制作到使用的 各个环节之间的联系的探索。这个传输链可以表示为：客观存在→制图者的 概念→地图→地图读者。地图学的传输系统开始受邮电通信传输系统影响很 大，但大多数地图学家都承认这两种传输系统有性质上的差别。美国地图学 家莫里逊（Morrison）认为：“地图学是空间信息的图形传递的科学”。苏 联地图学家萨里谢夫（CaЛИЩeB）进一步指出：“现代科学的进步，很好 地反映了现代科学的普遍特征。地图学一方面正在加强它的理论研究，另一 方面正在扩大和巩固同许多学科的联系。认识客观世界的地图方法现在已为 所有科学所利用，同数学一样，它具有横断科学研究方法的价值；可以看到 科学和实际活动的“地图化”和地图学必将成为横断科学趋势”。我国地图 学家对地图学理论的研究也十分关心。中国上海辞书出版社1980年出版的 《辞海》对地图学定义为：“地图学是研究地图及其制作的理论、工艺技术 和应用的科学。”近些年来由于吸收了现代科学技术成就到地图中来，专家 们则认为：“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。”有的还指出：“地图学今后应着重空间 信息的地图表示以及符合现代科学水平的地图信息的利用方法和手段的研 究”。上述定义虽不尽相同，只是由于观察问题的角度各有侧重，但将地图 学看作是：研究地图理论实质与发展、地图内容各要素的表示方法、地图制 作技术和地图使用的一门科学，则是共同的。至于引进怎样的研究手段并以 怎样的理论为指导，则根据各自条件的不同，采取不同的理论与方法而已。 二、地图学的分支学科 现代地图学的发展，已从制图工艺技术研究逐步成为具有自己特点的一 门独立的科学体系。地图学最初是由地图投影、地图编制、地图制印三个分 支学科组成，而后发展成为地图概论、地图投影、地图编制、地图整饰、地 图制印、地图分析与应用六个分支学科。随着科学技术的发展和地图学研究 内容的扩展与深入，近些年来国内外地图学论文与著作，对地图学研究体系 提出了许多新概念和新领域，特别是理论地图学的研究有了很大发展，传统 的地图体系已不能适应当代地图学发展的特点和趋势。50年代，瑞士地图学 家英霍夫（Imhof）根据地图制作的复杂性和地图对经济、技术发展的影响。 提出把地图学分为理论地图学与实用地图学两部分。理论地图学包括地图的 搜集、分析和评价，地图内容表示方法的确定，地图学的发展；实用地图学 包括地图的设计、编绘、清绘和复制等。70年代以来，对地图学体系的认识 和理解起了很大变化，德国地图学家佛莱泰格（Freitage）在1980年用地图 信息传输论和符号理论相结合的观点，研究了地图学体系的结构问题，在波 兰地图学家拉泰斯基（Ratajski）观点的基础上，将地图学体系分为三个分 支，即地图学理论、地图学方法论和地图学实践。荷兰地图学家博斯（Bos） 从地图制作及其与边缘学科的关系，提出一个地图学体系的功能模型。该模 型的核心是地图学的主要部分——地图设计，围绕这个核心有五个分支学科 ——地图内容、地图生产设计、地图配置、符号设计、地图概括。在这些学 科的周围环绕着与其保持着联系的其他边缘学科的空间数据、视觉感受、图 形艺术、制图技术（图形复制、图形设计和资料管理）、制图条件等。博斯 提出的功能模型比较生动、形象地描述了地图学的核心问题和其他学科之间 的相互联系。我国地图学家分析了国外地图学组成和结构的各种观点，根据 当代地图学发展特点和趋势，结合我国的条件，提出了现代地图学体系的看 法，这个体系由理论地图学（地图学理论基础）、地图制图学（地图编制方 法与技术）和应用地图学（地图学应用原理与方法）三个主要分支学科构成。 理论地图学包括九个分支：地图学概论，地图信息理论，地图模式理论，地 图传输理论，数学地图学，地图符号学，地图感受理论，地图概括理论，综 合制图理论；地图制图学包括五个分支：普通地图制图学，专题地图制图学， 遥感资料制图学，机助制图学，地图制印学；应用地图学包括七个分支：地 图的基本功能，地图的评价，地图分析的方法论，地图分析利用步骤，地图 分析利用方法，地图信息自动分析与处理，地图的实际应用。 第二节地图的构成要素和基本特性 地图对于每一个具有一定文化知识的人并不陌生，它是认识和分析研究 客观世界的常用手段，已有几千年的历史，一直没有被其他方式所代替。只 是近几十年来，由于摄影技术和运载工具以及传输技术的发展，曾有人主张 用正射象片或卫星图象代替地图；又当计算机技术引进地图制图领域之后， 也有人预言传统的地图将完全被数字信息的存储与处理设备所代替。但事实 证明，影象和计算机技术的巨大价值更主要的在于扩大了地图制图实践的领 域，提高了地图生产的效率，而地图仍以其特有的性质和按自己的规律继续 存在和发展。 一、地图的构成要素 由于地图的表现形式发生了种种变化，对于地图的构成要素说法众多， 但若想正确的应用地图，就必须真正了解地图的性质和特点，而且要把地图 的各个构成要素加以分析，认识每一种要素的含义和作用，了解各个要素间 的联系。为此对各种各样的常用的大量的地图加以剖析，找出其共性，可以 认为构成地图的主要要素有三：地图图形、数学要素和辅助要素。有些图上 还有各种补充资料。 地图图形是用地图符号所表示的制图区域内，各种自然和社会经济现象 的分布、联系以及时间变化等的内容部分（又称为地理要素），如江、河、 山地、平原、土质植被、居民点、道路、行政界线或其他专题内容等，这是 地图构成要素中的主体部分。 数学要素是决定图形分布位置和几何精度的数学基础，是地图的“骨 架”。其中包括地图投影及坐标网、比例尺、大地控制点等。地图投影是用 数学方法将地球椭球面上的图形转绘到平面上；坐标网是各种地图的数学基 础，是地图上不可缺少的要素；比例尺表示坐标网和地图图形的缩小程度； 大地控制点是保证将地球的自然表面转绘到椭球面上，再转绘到平面直角坐 标网内时，具有精确的地理位置。 辅助要素是为了便于读图与用图而设置的。如图例就是显示地图内容的 各种符号的说明。还有图名、地图编制和出版单位、编图时间和所用编图资 料的情况、出版年月等。 有的图上还有补充资料，用以补充和丰富地图的内容。如在图边或图廓 内空白处，绘制一些补充地图或剖面图、统计图等。有时还有一些表格或某 一方面的重点文字说明。 二、地图的基本特性 早期人们把地图看作是地球表面缩小在平面上的图形。今天看来，这种 认识不很全面也不很确切。因为地面的风景照片和风景画也适合这个含义， 特别是现代的地图并不局限于表示地面可见的现象，还要表示那些在地理环 境中存在的、但又无形的现象（如气温、气压等）。因此要认识地图，就必 须分析地图区别于风景照片和风景画的一些特征；即构成地图的数学法则， 表达空间诸要素的地图符号和地图概括等。 （一）构成地图的数学法则 地面的风景照片或风景画，都是按透视原理构成的。随着视点位置的不 同，景物的形状和大小都要发生变化。一般规律是景物距视点的距离愈近， 其图形愈大，愈远则愈小。这种情况对地图不合适，地图要求对它所表现的 地面上的各种景物，应能按比例尺衡量。 比例尺是图上直线长度与地面上相应距离的水平投影长度之比。如地图 上注有比例尺1∶50000，这就告诉人们，图上地物的长度相当于对应地面地 物长度的1/50000。这个尺度对大比例尺地图来说，基本上适合图上各个部 分。因此，可以认为，比例尺是地图线性缩小程度的标志，它是构成地图数 学要素的基本组成部分之一，是风景照片或风景画所不具备的。 地图上各种地物间的关系，要求按数学法则构成，这就是先将地球自然 表面的景物垂直投影到地球椭球面（或球面）上，然后再将地球椭球面（或 球面）按数学法则投影到平面上而构成地图。这种按数学法则将地球椭球面 （或球面）转绘到平面上的方法，叫地图投影。按这种方法建立的数学基础， 才能使地球表面上各点和地图平面上的相应各点保持一定的函数关系，从而 才能在地图上准确地表达空间各要素的关系和分布规律，才可能反映出它们 之间的方向、距离和面积，使地图具有区域性和可量测性。 （二）运用地图符号 图1-1是一张卫星图象，图1-2是相同区域的地图，从两者的对比中， 不难看出，地图是运用易被人们感受的图形符号表示地面景物的，而卫星图 象是用影象来反映，它们有很大区别。地图之所以要用符号表示地面景物， 因为使用符号具有以下功效： 1.有选择地表示地理环境中的主要事物，因而在较小比例尺的地图上所 表现的地面情况，仍能一目了然，重点突出。对于那些由于缩小而不能按比 例尺表示的重要地面景物，可用不依比例的符号夸大表示。 2.用平面的图形符号表示地面的起伏状况，也可以说是在二维平面上， 能够表达出三维空间状况，而且可以量测其长度、高度和坡度等。 3.除了用符号表示出地面景物的外形，还能表示出景物的看不见的本质 特征。例如在海图上可以表示出海底地形、海底地质、海水的温度和含盐度 等。 4.用符号可以表示出地面没有外形的许多自然和社会经济现象，如气 压、雨量、磁偏角、重力异常和政区、人口移动等。此外还可以表现出事物 间的联系和制约关系，如森林分布和木材加工工业之间的联系。 地图上还有起说明作用的文字与数字，它们也是地图的重要组成部分， 用以标明地面景物的名称、质量和数量。 （三）地图概括 地图和实际地面相比，是缩小了的。地图上所表现的地面景物，从数量 上看是少了，从图形上看是小了、简化了。这是因为地图上所表现的内容都 是经过取舍和化简的。从图1-3和图1-4可以看出：由1∶10000比例尺缩小 到1∶50000比例尺的地图，对原来的内容如不进行取舍和化简，缩小后的地 图既不清晰又不易读。这种把实地景物缩小或把原来较详细的地图缩成更小 比例尺地图时，根据地图用途或主题的需要，对实况或原国内容进行取舍和 化简，以便在有限的图面上表达出制图区域的基本特征和地理要素的主要特 点的理论与方法，称为地图概括。 根据上述对地图所具有的本质特征的分析，可以认为：地图是将地理环 境诸要素按照一定的数学法则，运用符号系统并经过地图概括缩绘于平面上 的图形，以传递各种自然和社会现象的数量与质量的空间分布和联系以及时 间的发展变化。 第三节地图的分类 地图的种类很多，为了进一步加深对地图的认识，有必要对常用地图进 行分类研究，以便于地图的制作、管理和使用。 一、按内容分类 按内容可将地图分为普通地图和专题地图两大类。 普通地图基本上是以同等详细程度表示地表各种自然和社会现象的地 图。即以相对平衡的详细程度表达地图上的各种基本要素，如水系、地形、 土质植被、居民地、交通网、境界和经济文化等要素。普通地图又可按内容 的概括程度进一步划分为地形图和地理图。地形图主要是按统一规范细则编 制的比例尺较大的普遍地图，内容详细。地理图具有一览图的性质，内容概 括程度较高，
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