地图学原理1_2

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二节 地图学,地图学的发展,地图学的概念,地图学的研究内容与分支科学,地图学与相邻学科的关系,一、地图学的发展,萌芽时期,中古时期,近代时期,现代时期,地图学

2、的发展,-,萌芽时期,古希腊最早绘出地图的是阿纳克西曼德（,Anaximandos,），这张地图并不是建立在测量和实地调查的基础上的，只是简单地用一些几何形状来表示各地区及其相对位置,【1】,。,古希腊历史学家及地图学创始人希罗多德（,Herodotos,）根据旅行者的记录来绘制地图,【1】,。,地图学的发展,-,萌芽时期,埃拉托色尼（,Eratosthenes,，亚历山大图书馆馆长，前,276-,前,194,）创立,“,人境地图表示法,”,，即，根据旅游记事来测量距离。直到,18,世纪哈里森制造出航海用的经线仪之前，野外调查尚非地理学者的主要工作。,他也是第一个采用投影法制作地图的人,【2】

3、,。,地图学的发展,-,萌芽时期,托勒密（,Claudius,Ptolemaeus,，约,90-168,年），给出了当时已知的,8100,个地点的经纬度坐标，然而，由于准确的经度无法由天文观测获得，因此其坐标误差极大。同时，他还提出了两种新的投影方法：圆锥投影和球面投影。,地图学的发展,-,萌芽时期,马王堆汉墓出土,-,地形图,马王堆汉墓出土,-,驻军图,中国现存最早的地图，绘制于帛上,地图学的发展,-,萌芽时期,裴秀,（,224-271,），字季彦，西晋大臣，官至司空，封钜鹿郡公。作,禹贡地域图,，创设,“,制图六体,”,：,分率,（比例尺）、,准望,（方位）、,道里,（距离）、,高下,（相

4、对高程）、,方邪,（地面坡度起伏）、,迂直,（实地高低起伏距离与平面图上距离的换算），开创我国古代地图绘制学。与托勒密齐名。其,禹贡地域图,序,与托勒密的,地图学指南,标志着上古时代地图学的总结性成就，奠定了古代地图学的基石，对后来的地图制图生产产生了长期而深远的影响。裴秀因此被后人称为,“,中国地图学之父,”,。,地图学的发展,-,中古时期,古希腊时期发展的地理知识在中古时期几乎消失殆尽。这一时期的知识主要是掌握在修道士和教会的高级官员手中，这意味着宗教占据了统治地位，因而地球是球形的概念也不被接受，转以圆盘表示。公元七世纪的世界地图，是将圣城耶路撒冷置于世界中心，这种地图被称为“,T,加,

5、O,地图”。,地图学的发展,-,中古时期,裴秀之后五百年间，地图制图基本上停滞不前。,唐代的贾耽（,730-805,）继承和发展了裴秀的制图理论和方法，树立了边疆险要地图的旗帜，同时，也进一步确立了历史沿革地图的表示方法。,地图学的发展,-,中古时期,宋代的沈括（,1031-1095,）发现地磁偏角的存在，进行过水准测量，改进了指南针的装置方法等。编绘了,宋令图,。,元代的郭守敬（,1231-1316,）首次提出了海拔高程的概念，并制作了中国的第一个地球仪。,元代的朱思本（,1273-14,世纪）道士，江西临川人，制作,舆地图,。,时代背景：,1.,阿拉伯人将中国的造纸术和罗盘传至欧洲，一方面

6、提供了更为合适的地图制作、传播的介质，另一方面罗盘可以协助制作精确的航海图，提供了航海技术方面的支持。,2.,奥斯曼土耳其帝国的扩张迫使拜占庭帝国恢复与罗马天主教世界的联系，并将其保留的古希腊文手抄本传播至欧洲，造成文艺复兴的背景，其中也包含了古希腊的地理学成就。,3.,伊斯兰世界对东西方贸易的垄断迫使西欧国家寻找新的通往东方的路线，揭开了大航海和地理大发现时代的序幕。,4.,西欧数学和测量学的进展提供了测绘、制作地图的数学基础。,地图学的发展,-,近代时期,地图学的发展,-,近代时期,波尔特拉诺海图（,1500,年由胡安,德拉,科萨绘制）,【2】,地图学的发展,-,近代时期,墨卡托（,151

7、2-1594,），荷兰人，地图制图学家，创立了正轴等角圆柱投影，广泛应用于航海。他结束了托勒密时代的传统观念，为近代地图学发展开辟了广阔的道路。,罗洪先（,1504-1564,），江西吉水人，明嘉靖八年状元，杰出的地图学家。所制,广舆图,为我国最早的综合性地图集，创立地图符号,24,种，对增强地图科学性、丰富地图内容起了重要作用。,地图学的发展,-,近代时期,墨卡托世界地图（,1569,年）,广舆图之舆地总图,地图学的发展,-,近代时期,在航海中，经度测量一直是一个难题。其困难在于，要解决经度问题，必须有一个可靠的时钟，而十六世纪的时钟需要经常上弦，并且每天会快或慢,15,分钟。,1717,年

8、，英国国会提供了两万英镑的悬赏，鼓励任何人或者团体发明能够在海上精确计时的方法。,这一时期，英国有一位名为约翰,哈里森的钟表匠。,1729,年他决定尝试获得这笔奖金。直到,1761,年，他完成了第四只钟表，才达到要求。但是英国的经度委员会依然不发放奖金，因为他们认为哈里森没有告诉别人如何制作这种时钟。直到,1775,年，哈里森,82,岁的时候才获得这笔奖金，一年后他就去世了。,约翰,哈里森,地图学的发展,-,近代时期,西方科学制图法在我国引起重视，是从康熙年间测绘,皇舆全览图,开始的。从康熙,23,年酝酿，到,47,年始测，至,57,年完成。,为适应近代资本主义发展，清同治年间提出编制,大清会

9、典舆图,，但直到光绪,12,年才真正开始，各省用了,3-5,年完成此项工作。,我国采用新法（经纬度制图法）绘制的第一部世界地图是魏源编制的,海国图志,。,地图学的发展,-,近代时期,从,19,世纪开始，由于自然科学的进步与深化，普通地图已不能满足要求，于是产生了地质、气候、水文、地貌、土壤、植被等各种专题地图。,20,世纪，航空摄影技术和照相平板彩色胶印技术的应用，使地图的科学内容、表现形式和印刷质量都提高到了一个新的水平。,传统地图学的形成与建立在三角测量基础上的近代地图测绘是紧密相连的。大约在,20,世纪,5,、,60,年代，地图学作为一门独立的科学已经形成。,地图学的发展,-,近代时期,

10、传统地图学的缺陷,以经验总结为主，忽视基本理论的建设与研究。,以联系对本学科有直接关系的学科为主，忽视同更高层次的学科之间的联系。,以地图制作为主，忽视地图应用的研究。,地图学的发展,-,现代时期,莱特兄弟于,1903,年发明了飞机，并在,1910,年拍摄了第一张航空照片。,航天遥感制图技术开创了人类从太空进行全球遥感制图的新纪元，使得遥感地图成为一种新的地图品种。,地图学的发展,-,现代时期,北京城航拍相片,地图学的发展,-,现代时期,赣州卫星影像,地图学的发展,-,现代时期,假彩色合成影像,地图学的发展,-,现代时期,遥感监测火灾,地图学的发展,-,现代时期,遥感海面风场图,地图学的发展,

11、-,现代时期,现代航空遥感、卫星遥感技术相比传统测量手段，具有巨大的优势：,测量范围更大；,比例尺选择（分辨率）更为灵活；,全天候测量；,数据动态实时更新；,波段信息更为丰富，可反映更多的地表参数信息。,现代测量技术为地图制作提供了海量的数据，而计算机技术则为存储、管理、使用这些数据提供了有力的工具。计算机技术和地图学相结合发展出了地理信息系统（,GIS,）。,地图学的发展,-,现代时期,地图学的发展,-,现代时期,Arcgis9,界面,地图学的发展,-,现代时期,地形分析（高程）,地图学的发展,-,现代时期,缓冲区分析,地图学的发展,-,现代时期,GIS,选址分析,地图学的发展,-,现代时期

12、,最优路径分析,地图学的发展,-,现代时期,传染病传播分析,地图学的发展,-,现代时期,GIS,空间叠置,地图学的发展,-,现代时期,现代地图学的发展趋势,智能化,虚拟化,功能多极化,主客体同一化,全球一体化,地图和,3s,一体化,地图学的发展,数据的获取,数据的存储、管理及使用,旅游日记,三角测量、天文测量,计时工具、经度测量,航空摄影,卫星遥感，多波段信息,岩石,木版、羊皮纸、帛等,纸,航空相片底版,磁介质、地理信息系统,二、地图学的概念,在现代地图学出现以前，地图学的主要任务是如何制作精确地地图，因此这一时期，地图学被认为是编制地图的技术。,在,20,世纪,60,年代，学者普遍认为地图学

13、是研究地图及其制作理论、工艺技术和应用的科学，提出地图学包括地图、地图制作和地图应用。,从,20,世纪,70,年代开始，一系列现代理论和技术的发展使得传统的地图学概念发生了深刻的变化。,地图学的概念,美国地图学家莫里森认为：地图学是空间信息图形传输的科学；,前苏联地图学家希里亚耶夫指出：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示、存储和传输方法，以图形数字模型并按一定比例尺表示,，并为实际利用而进行说明的科学。,前印度测量局局长、国际地图学协会副主席认为：地图学作为一种涉及表述任意客体空间的空间数据的信息管理和传输系统，它是包括数据获取、处理、组织、存储和分析以及经过处理的数

14、据产品以与当时社会、经济和文化需要相关的的传输形式予以显示的各种技术方法的总和。,地图学的概念,基普提尔和斯塔尔认为：地图学是建立在实际被认为是地理现实多要素模型这样一个空间数据库基础上的信息转换过程。这样的数据库成为接收输入数据和分配各种信息产品这一完整制图系列过程的核心。,我国的高俊教授认为：地图学是以地图信息传输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学科。,地图学是一门研究利用地图图形或数字化方式科学地、抽象概括地反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互联系、空间关系及其动态变化，并对地理环境空间信息进行数据获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理和可视化，以图形或数字

15、方式传输地理空间环境信息的科学与技术。,【3】,地图学的概念,由上述定义可知，地图学的概念是动态变化着的，它并不会停留在某一个阶段，随着相应理论和技术的发展，人们对地图学的认识还将进一步深入和扩展。,三、地图学的研究内容与分支,地图学,理论地图学,应用地图学,技术地图学,地图概论,地图投影,地图概括,地图符号系统,地图新理论,地图编制,地图整饰,计算机地图制图,遥感制图,地图制印,地图分析,地图应用,地图量测,地图评价,地图信息自动分析与处理,四、地图学与相邻学科的关系,地图学,数据获取,数据表达及可视化,大地测量学,摄影测量学,遥感,数学,色彩学,美学,数据管理及使用,地理信息系统,计算机科

16、学,自然地理,人文地理,其它应用,课堂小结,地图学的发展历程表明，地图学的理论和应用主要受到数据获取能力和地图承载介质的制约，随着数据获取能力和承载介质的不断进步，其理论越来越深刻和复杂，与相关学科的相互作用也越来越深入和紧密，相应的，其应用范围也日益广泛。,地图学本身是一个发展变化的学科，相应的，其定义和涵盖范围也是发展变化的。,参考文献,1.,地理学思想史,，第三版，保罗,克拉瓦尔（法）著，郑胜华等译，北京大学出版社，,2007,，,9.,2.,所有可能的世界,-,地理学思想史,，第四版，杰弗里,马丁（美）著，成一农，王雪梅译，上海人民出版社，,2005.,3.,地图学原理与方法,，王家耀等编著，科学出版社，,2006,年第一版。,