比例尺　1:1万　1:2.5万　1:5万　1:10万　1:25万　1:50万　1:100万

最大精度(m)　1　2.5　5　10　25　50　100

◎ 数字地图

数字地图字地图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。

◎ 栅格地图（DRG）

数字栅格地图(DRG)是纸质地图的栅格数字化产品。每幅图经扫描、集合纠正、图幅处理与数据的压缩处理，形成在内容、精度和色彩上与地图保持一致的栅格文件。

◎ 数字线划地图（DLG）

数字线划地图（DLG）是以矢量数据格式形成的数字地图。这种地图能进行空间信息的分层与叠加，提取属性数据，根据矢量对象查询属性或根据属性查询矢量对象，数据易于更新与编辑和创建专题属性和绘制专题地图等。

◎ 数字高程模型（DEM）

数字高程模型（DEM）是区域地面高程的数字表示，是建立在地图投影平面上规则格网点的平面坐标（x,y）及其高程（z）数据集，是地理信息系统赖以进行分析的核心数据系统。DEM的水平间隔可随地貌类型的不同而改变，根据 不同的高程精度，可分为不同等级产品。目前，世界主要发达国家纷纷建立了覆盖本国的数字高程模型系。

◎ 数字正射影像（DOM）

数字正射影像（DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片或遥感图像（单色或彩色），经逐个像元纠正，再进行影像镶嵌，根据图幅范围剪彩生成的影像数据。一般带有公里格网、图廓整饰和注记的平面图。

◎ 意义

相邻国家之间，常有不断的矛盾，其中重要的一个原因是国土边界的争议。为了保持国与国之间的长期和睦平等关系，必需严格划定国家之间的界线。划定国界需要有凭证，这就是国与国之间签订边界条约的重要附件——边界地图。边界地图以精确的大比例尺地图为基础，图上标明沿边界上每一个界桩的精确经纬度，达到“秒”数，并以连接界桩之间的界线，确定为边界法定线。在实际地面上，有的界桩之间并无阻拦，如铁丝网、壕沟之类；有的则是阻隔严峻，有宽而高的筒状铁丝网，还在内侧建有公路，用于巡查越境者；有的则以天然的河流或山脊为界。在签订了边界条约并有边界地图作为版图凭证以后，国家的国土完整性、庄严性有了保障，然后就能依照国际法行事，边界国双方人员不得越雷池一步，并可对越境者绳之以法。双方往来必须通过指定的通道口，不能随意穿越边界。

国家之间有边界地图。在国内行政区辖以及不同单位、部门所属的土地也有境界图和地籍图。城市里寸土寸金，需要建“土地档案，每一平方米的土地使用权，都要划定属主。在社会主义国家，土地虽属国家所有，但使用者对使用的每一平方米的土地，仍需交纳土地使用费。因此，土地管理部门要编制土地地籍图，掌握土地使用对象的使用面积。遇有变动，就要进行调整，重新划定使用面积和使用者；遇有土地争议，则以地籍图为凭证。这种地籍图，我国古已有之，当时称鱼鳞图。在春秋时代，孔子就曾任过土地管理员。今天，土地管理部门责任重大，对国家每平方土地的使用和构成都要进行严格监督。

◎ 特色地图

购物地图：记录分布在城市各个角落的大型商厦和特色小店。

房产地图：方便你寻找心目中理想的房子。

金融地图：标明大街小巷的银行和其他金融机构所在地。

美食地图：帮你寻找城市中所有的美食，从五星级大酒店到路边小摊。

火锅地图：只推荐火锅店，涵盖所有的火锅店。

求医地图：标注所有的医院、诊所、药店，并说明每家医院的特点。

驾车地图：专门为司机朋友准备，重点标出驾车路线图。

“ 方便”地图：上海一位的哥的杰作，标明了公厕的位置，据说很受欢迎。

◎ 制图

大地测量与地图制图的基本原理

地球是一个自然表面极其复杂与不规则的椭球体，而地图是在平面上描述各种制图现象，为建立地球表面与地图平面的对应关系，人们引入大地体的概念。

大地体是由大地水准面包围而成。

大地水准面是假定在重力作用下海水面静止时的平均水面，并设想此面穿过大陆与岛屿，连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面。由于地壳内部物质密度分布不均匀，大地水准面也有高低起伏。虽然此高低起伏已经不大，比地球自然表面规则得多，但仍不能用简单的数学公式表示。

为了测量成果的计算和制图的需要，人们选用一个同大地体相近的可以用数学方法来表达的旋转椭球体来代替，简称地球椭球体。它是一个规则的曲面，是测量和制图的基础。

地球自然表面点位坐标系的确定包括两个方面的内容：一是地面点在地球椭球体面上的投影位置，采用地理坐标系；二是地面点至大地水准面上的垂直距离，采用高程系。

◎ 数学基础

◎ 地球表面上的定位

地球表面上的定位问题，是与人类的生产活动、科学研究及军事国防等密切相关的重大问题。具体而言，就是球面坐标系统的建立。

◎ 地球坐标系

1、大地坐标系

大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。

（1）54北京坐标系　什么是54北京坐标系？

1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京，而在前苏联的普尔科沃。相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。

1954年北京坐标系的缺限：

① 椭球参数有较大误差。

② 参考椭球面与中国大地水准面存在着自西向东明显的系统性的倾斜，在东部地区大地水准面差距最大达+68m。

③ 几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一

中国在处理重力数据时采用赫尔默特1900～1909年正常重力公式，与这个公式相应的赫尔默特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球是不一致的，这给实际工作带来了麻烦

④ 定向不明确。

1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京，而在前苏联的普尔科沃。相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。

（2）80西安坐标系

1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立中国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在中国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。

1980年国家大地坐标系 特点

① 采用1975年国际大地测量与地球物理联合会

IUGG第16届大会上推荐的5个椭球基本参数。

·长半径 a=6378140m,

·地球的扁率为 1/298.257

·地心引力常数 GM=3.986 005×1014m3/s2,

·重力场二阶带球谐系数J2 =1.082 63×10-8

·自转角速度 ω=7.292 115×10-5 rad/s

②定向明确。椭球短轴平行于地球质心指向地极原点 的方向

③ 多点定位

④大地原点地处中国中部，位于西安市以北60 km 处的泾阳县永乐镇，简称西安原点。

⑤ 大地高程基准采用1956年黄海高程系

2、地心坐标系

以地球的质心作为坐标原点的坐标系称之为地心坐标系，即要求椭球体的中心与地心重合。人造地球卫星绕地球运行时，轨道平面时时通过地球的质心，同样对于远程武器和各种宇宙飞行器的跟踪观测也是以地球的质心作为坐标系的原点，参考坐标系已不能满足精确推算轨道与跟踪观测的要求。因此建立精确的地心坐标系对于卫星大地测量、全球性导航和地球动态研究等都具有重要意义。

WGS－84坐标系

WGS－84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。

◎ 地图投影

地图投影是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。

地图投影的方法有几何法和解析法。几何法是以平面、圆柱面、圆锥面为承影面，将曲面（地球椭球面）转绘到平面（地图）上的一种古老方法，这种直观的透视投影方法有很大的局限性。解析法是确定球面上的地理坐标与平面上对应点的直角坐标之间的函数关系。

中国基本比例尺地形图采用1：100万地形图，20世纪70年代以前一直采用国际百万分之一投影（又称改良都圆锥投影），现在改用正轴等角割圆锥投影。中国1：50万和更大比例尺地形图，统一采用高斯－克吕格投影。高斯－克吕格投影是横轴等角椭圆柱投影。其原理是：假设用一空心圆柱横套在地球椭球体上，使椭圆柱轴通过地心，椭圆柱面与椭圆体面某一经线相切；然后，用解析法使地球椭球体面上经纬网保持角度相等的关系，并投影到椭圆柱面上；最后，将椭圆柱面切开展成平面，就得到投影后的图形。此投影由德国科学家高斯首创，后经克吕格补充，简称高斯投影。

投影平面坐标系

1．平面直角坐标系

当测量或制图范围较小时，可以把该区域的球面视为水平面，将地面点直接沿铅垂线方向投影到水平面上，以相互垂直的纵横轴建立平面直角坐标系。

2．平面极坐标系

以向径ρ和极角θ构成的点位二维平面坐标系。

◎ 地图最大精度

视力正常的人的肉眼能分辨的图上最短距离是0.1毫米。因此，相当于图上0.1毫米的实地水平长度就是地图上所能表示的最精密限度，称为比例尺的最大精度。

比例尺　1:1万　1:2.5万　1:5万　1:10万　1:25万　1:50万　1:100万

最大精度(m)　1　2.5　5　10　25　50　100

◎ 主要地图类型

◎ 数字地图

数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。

◎ 栅格地图

数字栅格地图(DRG)是纸质地图的栅格数字化产品。每幅图经扫描、几何纠正、图幅处理与数据的压缩处理，形成在内容、精度和色彩上与地图保持一致 的栅格文件。

◎ 数字线划地图

数字线划地图（DLG）是以矢量数据格式形成的数字地图。这种地图能进行空间信息的分层与叠加，提取属性数据，根据矢量对象查询属性或根据属性查询矢量对象，数据易于更新与编辑和创建专题属性和绘制专题地图等。

◎ 数字高程模型

数字高程模型（DEM）是区域地面高程的数字表示，是建立在地图投影平面上规则格网点的平面坐标（x,y）及其高程（z）数据集，是地理信息系统赖以进行分析的核心数据系统。DEM的水平间隔可随地貌类型的不同而改变，根据 不同的高程精度，可分为不同等级产品。目前，世界主要发达国家纷纷建立了覆盖该国的数字高程模型系

◎ 数字正射影像

数字正射影像（DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片或遥感图像（单色或彩色），经逐个像元纠正，再进行影像镶嵌，根据图幅范围剪彩生成的影像数据。一般带有公里格网、图廓整重要考究

相邻国家之间，常有不断的矛盾，其中重要的一个原因是国土边界的争议。为了保持国与国之间的长期和睦平等关系，必需严格划定国家之间的界线。划定国界需要有凭证，这就是国与国之间签订边界条约的重要附件——边界地图。边界地图以精确的大比例尺地图为基础，图上标明沿边界上每一个界桩的精确经纬度，达到“秒”数，并以连接界桩之间的界线，确定为边界法定线。在实际地面上，有的界桩之间并无阻拦，如铁丝网、壕沟之类；有的则是阻隔严峻，有宽而高的筒状铁丝网，还在内侧建有公路，用于巡查越境者；有的则以天然的河流或山脊为界。在签订了边界条约并有边界地图作为版图凭证以后，国家的国土完整性、庄严性有了保障，然后就能依照国际法行事，边界国双方人员不得越雷池一步，并可对越境者绳之以法。双方往来必须通过指定的通道口，不能随意穿越边界。

国家之间有边界地图。在国内行政区辖以及不同单位、部门所属的土地也有境界图和地籍图。城市里寸土寸金，需要建“土地档案，每一平方米的土地使用权，都要划定属主。在社会主义国家，土地虽属国家所有，但使用者对使用的每一平方米的土地，仍需交纳土地使用费。因此，土地管理部门要编制土地地籍图，掌握土地使用对象的使用面积。遇有变动，就要进行调整，重新划定使用面积和使用者；遇有土地争议，则以地籍图为凭证。这种地籍图，中国古已有之，当时称鱼鳞图。在春秋时代，孔子就曾任过土地管理员。今天，土地管理部门责任重大，对国家每平方土地的使用和构成都要进行严格监督。

◎ 分幅与编号

为了保管和使用方便，中国对每一种基本比例尺地形图的图廓大小都做了规定，每一幅地形图给出了相应的号码标志，这就是地形图的分幅与编号。地形图分幅有两种方法：一是矩形分幅，一是经纬线分幅，中国采用经纬线分幅。

1991年前中国基本比例尺地形图分幅与编号系统是一1：100万地形图为基础，延伸出1：50万、1：25万、1：10万三种比例尺；在1：10万地形图基础上又延伸出两支：第一支为1：5万及1：2.5万比例尺；第二支为1：1万比例尺。1：100万地形图采用行列式编号，其它六种比例尺的地形图都是在1：100万地形图的图号后面增加一个或数个自然序数（字符或数字）编号标志而成。

1：100万地形图的分幅和编号是国际上统一规定的，从赤道起向两极纬差每4°为一列，将南北半球分别分成22列，依次以字母A、B、C、D……V表示；由经度180o起，从西向东，每经差6°为一行，将全球分成60行，依次用数字1、2、3、4……60表示，采用“横列号－行号”编号表示。

1991年中国制定了《国家基本比例尺地形图分幅和编号》的国家标准，自1991年起新测和更新的地形图，照此标准进行分幅和编号。

根据地图上的比例尺，可量算任意两地之间的直线距离。具体方法是：先看好比例关系，在两处两地的图上距离（厘米），然后根据比例尺算出实际距离。例如：比例尺是“6百万分之一”，即图上1厘米的距离代表实际上六百万厘米，即60千米：若两处图上距离为5厘米，则两地实际距离为：60千米×5=300千米。

同样图幅的地图，比例尺较大的，表示的范围较小，但内容详尽：比例尺较小的，表示的范围较小，但是内容较简略。

根据绘制的内容要求不同，可选择相应的比例尺，如绘制学校平面图或一个社区的平面图，一定要选用大比例尺，而绘制一张中国或者亚洲的地图则一定要用小比例尺。

◎ 古代地图

约公元前2500年制作在粘土片上的古巴比伦地图（用简单方法表示山脉、四个城镇、入海河道及地形特征），是现存最古老的地图。

中国夏禹时铸造了九鼎图；《周礼》中有“天下地图”、“土地地图”、“金玉锡石之图”等记载。公元前168年绘在帛上的地形图、驻军图和城邑图是我国现存最早实测地图。希腊的托勒密（公元90--168年）是第一个用普通圆锥投影绘制地图的人。

中国西晋裴秀（公元223--271年）编制了《禹贡地域图》和《地形方丈图》，并总结了“制图六体”。唐贾耽（公元729--805年）用朱墨二色分示古今地名编制的《海内华夷图》传世500年。北宋沈括（公元1031--1095年）编制“二寸折百里”的《天下州县图》二十幅，是当时最佳全国地图。元代朱思本（公元1273--1333年）绘制了长宽各7尺的全国地图《舆地图》二卷。

◎ 作用

地图具有以多种方式表达现实世界的独特功能。

地图可以识别在某一位置上有什么东西。在地图上，指向图上任何位置，都能够知道这个地方或对象的名字以及其它相关的属性信息。

地图可以标明你所处的位置。如果你的地图可以实时地输入全球定位系统（GPS）的数据，你就能看到你在哪里、以多快的速度在旅行并且你的旅途目的地在何方。

地图可以让你识别用其它方式不能体现的空间分布、关系和趋势。人口统计学家通过比较过去编制的城区地图和现在的城区地图，可以支持公共决策。流行病学家通过把罕见疾病爆发地点与周围环境因素相关联便可以找出可能的病因。

地图可以将不同来源的数据集成到同一地理参考坐标系中。市政府可以将街道分布图与建筑布局图结合起来以调整市政建筑结构；农业科学家可以把气象卫星影像图与农场、作物分布图结合起来，以提高作物产量。

地图可以通过数据的合并或叠加来分析空间问题。省政府可以通过合并多层数据来找到合适的废弃物处理地点。 地图可以用来确定两地之间的最佳路径。通过地图，包裹速递公司能够找到最有效的运输路径；公共交通设计者也能设计出最优的公交路线。

地图可以用来模拟未来的情况。公共事业服务公司可以模拟新设施添加后会产生怎么样的效果，并且根据这个效果判断是否需要进行投入。市政规划者也可以模拟一些严重的意外事故如有毒物质泄露等，从而得出相应的解决方案。

GIS 技术的发展拓宽了人们对地图的认识。与过去作为单纯的静态实体相比，现在的地图成为了地理信息动态表达的一种主要手段。

地图是地理信息的一种图形表达方法。为了信息表达取得更好的效果，地图在视觉必须要有很强的感染力。另外，图形设计的很多经验如版面设计、比例、色彩平衡、符号和版式等都被应用到地图的制作中。

地图可以理解为“地理信息”与“人类对信息理解”这之间的媒介。地图借用人类特有可识别的空间格局的感知能力，提供地理对象和地点的有关情况的可视化信息。

地图是地理信息的抽象。地图的使用者不同，那么所得到的对地图信息的理解也会有不同。对于特定的使用目的，地图将表现特定的信息。地图将一些复杂的并且内部结构隐藏着的数据进行简化。同时，也可以在地图上对数据进行描述——如，用标注（label）表示名称、种类(categories)、类型(types)和其它信息。

数据建模的目的就是设计一种能够创建包含丰富信息量和美学特点的地图的数据结构。理解地图信息的表达方式，是创建“恰当”的数据模型的前提。

电子地图及其在智能交通中的作用

电子地图是地理信息系统的一种，它具备了地理信息系统的大多数功能。智能交通系统的大部分信息都需要通过电子地图来表示。电子地图能够把数字信号(包括对数字地图、遥感数字图象及自行数字化采集的数据进行可视化处理后形成的数字信号)和模拟信号显示在计算机屏幕上。

电子地图主要有两方面作用：一是多维地图的静态显示和动态显示作用；二是动态环境下空间数据库与专题数据库的交流作用。两方面相互作用，共同完成GIS中空间数据视觉化的任务。智能交通中的电子地图作为空间信息特别是交通信息的可视化产品，将交通路线及周围环境以视觉甚至是听觉感受的方式传输给用户，成为智能交通系

统与用户交流的最重要工具，因此，电子地图制作的好坏，直接影响智能交通系统的成败。

地形图在军事上有何重要作用

军队打仗，总是离不开地图的。有的把地图比作是“协同作战的共同语言”，“行军的无声向导”，“军队的眼睛”等等。这些比喻生动、恰当地表明了地图在军队作战行动中的重要作用。

2 中国地图出版社主办杂志

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