測量和地圖學教學大綱

《測量與地圖學》教學大綱一、課程闡明1、課程性質：《測量與地圖學》是地理科學本科專業(yè)的主干課程和專業(yè)類基礎課。地圖學是以地圖信息傳遞為中心的，探討地圖的理論實質、制作技術和使用辦法的綜合性科學，因此，測量與地圖學的任務是系統(tǒng)傳授先進、實用的地圖學知識與技能，為后續(xù)課程服務。2、教學目的及教學規(guī)定本課程的教學目的是理解地圖學的基本原理，及其在地學領域中的應用。學會地圖設計和地圖分析應用技能，能夠運用地圖工具進行地理學教學研究，特別是在GIS中的展示和基本分析。教學規(guī)定：（1）、使學生理解地圖學的基本概念、基本理論、基本技術和應用辦法。（2）、使學生掌握地圖制作、地圖分析的基礎軟件的各項功效的應用辦法及基本操作。（3）、使學生初步掌握地圖設計制作的辦法、環(huán)節(jié)和地圖產品輸出。本課程實踐性強，教學中除注意突出重點，講清基本原理外，應把重點放在提高學生操作、應用地圖軟件的能力上，加強上機練習，理論聯(lián)系實際，學以致用。3、教學重點與難點教學重點：地圖特性、地圖投影、地圖概括、地圖符號的視覺變量、地形圖、地理圖、專項地圖和計算機制圖。教學難點：地圖投影的基本理論、地圖概括、地圖制圖數(shù)據(jù)解決和地圖編制。4、與其它課程的關系地圖含有體現(xiàn)空間地理信息精確、豐富、靈活和動態(tài)等特點，是地理學的第二語言。地圖是地理信息的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源，諸多地理知識的獲得離不開地圖，地理學其它學科如自然地理學、人文地理學等研究、分析成果的體現(xiàn)手段重要是地圖，地圖辦法已成為地學研究的重要手段。地圖學理論和地圖分析辦法是地理信息系統(tǒng)的重要學科基礎。5、學時分派、學分學時分派表教學內容教學時數(shù)合計理論講授實習第一章導論4

4第二章地圖的數(shù)學基礎10212第三章地形圖及其應用8816第四章地圖概括4

4第五章地圖符號42

6第六章地圖表達42

6第七章地圖圖型6410第八章遙感制圖2

2第九章數(shù)字地圖制圖22第十章地圖復制2

2第十一章水準測量224總學時數(shù)4820686、使用教材：蔡孟裔，毛贊猷，田德森，周占鰲.新編地圖學教程.高等教育出版社，.6蔡孟裔，毛贊猷，田德森，周占鰲.新編地圖學實習教程.高等教育出版社，.67、教學辦法與手段：該課程在教學觀念和教學辦法上重視能力培養(yǎng)，采用課堂講授與具體實踐相結合的辦法完畢教學任務。通過課堂講授來完畢專業(yè)基本知識、基本理論與原理的系統(tǒng)學習，通過具體的實驗、實習，使學生的實踐能力獲得提高，達成對地圖學更深的理解和掌握。在地圖制圖實驗上，少部分在常規(guī)制圖實驗室進行，多數(shù)規(guī)定在計算機軟硬件支持下，在數(shù)字環(huán)境下進行。根據(jù)地圖學插圖多、內容雜的特點，課堂講授全部采用多媒體授課方式。8、考核方式：本課程由于實習比較多，所覺得了培養(yǎng)學生的動手能力和加強實習的重要性，最后理論考試只占70分，平時實習占30分，9、重要參考書目：[1]張力果等.地圖學.北京：高等教育出版社，1990[2]AH羅賓遜.地圖學原理.地五版.北京：測繪出版社，1989[3]KA薩里謝夫.地圖制圖學原理.北京：測繪出版社，1982[4]陸漱芬主編.地圖學基礎.北京：高等教育出版社，1986[5]祝國瑞.地圖設計.廣州：廣東省地圖出版社，1993[6]胡文亮，張軍海主編.全數(shù)字化地圖制圖.西安：西安地圖出版社，[7]馮仲科主編.測量學通用教程.測繪出版社，1996年8月第1版[8]同濟大學測量系清華大學測量教研室合編.測量學.測繪出版社，1991年6月第1版。[9]馬永立.地圖學教程.南京大學出版社，1998年2月第1版。二、教學內容第一章導論4學時教學目的和規(guī)定：1.理解地圖學的研究對象、本課程的內容和學習辦法。2.認識地圖的特性、分類和功用。理解地圖學的發(fā)展過程。本章重點：地圖的概念、特性、構成要素和分類本章難點：地圖的簡要制作過程教學內容：第一節(jié)地圖的基本概念一、地圖的基本特性和定義二、地圖的構成要素圖形要素、數(shù)學要素、輔助要素、補充闡明三、地圖的簡要制作過程實測成圖、編繪成圖第二節(jié)地圖學的定義及學科體系一、地圖學的定義二、地圖學的構造和學科分支三、地圖學與有關學科的關系地圖學與測量學、地理學、數(shù)學、遙感技術、計算機技術、地理信息系統(tǒng)等的關系。第三節(jié)當代地圖的作用與類型一、地圖的功效認識功效、模擬功效、信息的負載和傳遞功效二、地圖的應用經濟建設、科學研究、國防建設、政治活動、文化教育、日常生活等。三、地圖的類型按地圖的圖形分類、按比例尺分類、按區(qū)域分類、按地圖的視覺化狀況分類、按地圖的瞬時狀態(tài)分類、按地圖的維數(shù)分類等。第四節(jié)地圖學的歷史發(fā)展一、地圖的歷史回想二、當代地圖學進展第二章地圖的數(shù)學基礎12學時教學目的和規(guī)定：1.掌握地圖投影的基本概念及其分類，以及投影變形等基本知識。2.掌握某些常見地圖投影的構成、變形分布規(guī)律及其應用。3.理解地圖投影選擇和識別辦法。本章重點：地圖投影的有關概念、地圖投影分類、常見投影的特點及分類。本章難點：地圖投影的概念、地圖投影的選擇。教學內容：第一節(jié)地球體及坐標系統(tǒng)一、地球體的表面地球體、水準面、大地水準面、大地體、地球橢球體二、地面點位的擬定地理坐標、平面坐標、高程三、大地控制網四、全球定位系統(tǒng)第二節(jié)地圖比例尺一、地圖比例尺的含義二、地圖比例尺的表達數(shù)字比例尺、文字比例尺、圖解比例尺、復試比例尺、特殊比例尺。第三節(jié)地圖投影的基本概念與辦法一、地圖投影的概念二、投影變形的概念投影變形、變形橢圓三、與地圖投影有關的某些概念長度比與長度變形、面積比與面積變形、角度變形、主方向、主比例尺與局部比例尺、等變形線等。四、地圖投影的辦法幾何投影法、數(shù)學解析法五、地圖投影變換傳統(tǒng)地圖的投影變換、數(shù)字地圖的投影變換第四節(jié)地圖投影分類一、按地圖投影的構成辦法分類幾何投影、非幾何投影二、按地圖投影的變形性質分類等角投影、等積投影、任意投影。第五節(jié)方位投影一、方位投影的概念和種類二、方位投影的變形分布規(guī)律等變形線的形狀、變形分布規(guī)律、適合制圖的區(qū)位和形狀。三、正軸方位投影等角正軸方位投影、等積正軸方位投影、任意正軸方位投影。四、橫軸方位投影等角橫軸方位投影、等積橫軸方位投影、任意橫軸方位投影。五、斜軸方位投影六、等高圈和垂直圈的概念第六節(jié)圓柱投影一、圓柱投影的概念和種類二、圓柱投影的變形分布規(guī)律等變形線的形狀、變形分布規(guī)律、適合制圖的區(qū)位和形狀。三、正軸圓柱投影等角圓柱投影（默卡托投影）、等積圓柱投影、等距圓柱投影。第七節(jié)圓錐投影一、圓錐投影的概念和種類切圓錐投影、割圓錐投影二、圓錐投影的變形分布規(guī)律等變形線的形狀、變形分布規(guī)律、適合制圖的區(qū)位和形狀。三、正軸圓錐投影等角圓錐投影（默卡托投影）、等積圓錐投影、等距圓錐投影。第八節(jié)其它地圖投影一、多圓錐投影多圓錐投影的概念、普通多圓錐投影、等差分緯線多圓錐投影。二、偽圓柱投影桑遜投影、摩爾威特投影、古德投影三、偽圓錐投影重要介紹彭納投影第九節(jié)地圖投影的識別和應用一、地圖投影的識別二、地圖投影選擇的根據(jù)第三章地形圖及其應用16學時教學目的和規(guī)定：1.掌握地形圖的數(shù)學基礎、地理要素和輔助要素的表達辦法。2.掌握地形圖的室內外作業(yè)、野外閱讀和填圖技能。本章重點：地貌要素的表達辦法、地形圖的閱讀、地形圖的室內外應用。本章難點：地形圖的數(shù)學基礎。教學內容：第一節(jié)國家基本比例尺地形圖概述一、八種基本比例尺地形圖二、地形圖的特點和內容三、地形圖的分類和用途第二節(jié)地形圖的數(shù)學基礎一、分帶3°分帶、6°分帶。二、地形圖投影三、平面直角坐標系的建立坐標系的建立、方里網、子午線收斂角四、高程系的建立和起算五、地形圖的分幅編號第三節(jié)地形圖的輔助資料一、圖名和圖號二、圖廓和圖廓間注記三、分度帶四、方位角和偏角圖三北方向線、三種方位角、三種偏角、密位五、比例尺和坡度尺六、圖例七、密級第四節(jié)地形圖符號一、地物符號的表達地物符號的分類、地物符號的表達二、地貌符號的表達等高線顯示地貌的原理、等高線的概念、等高線的特點、有關等高距的規(guī)定、等高線的分類、地貌基本形態(tài)的等高線表達、變形地。三、等高線的溝繪目估法、平行線法、解析法。第五節(jié)地形圖的室內應用一、量算點的坐標任意一點平面坐標、地理坐標、點的高程。二、量算長度直線距離、曲線距離三、量算面積方格法、梯形法、求積儀法四、量算坡度坡度尺的繪制原理、坡度尺的繪制環(huán)節(jié)、坡度尺的使用五、繪制剖面圖六、擬定匯水界限七、地形圖的室內閱讀輔助要素的閱讀、自然地理要素閱讀、社會經濟要素閱讀。第六節(jié)地形圖的野外應用一、標定地圖羅盤定向、直長地物定向、明顯地形點定向二、擬定站立點的圖上位置明顯地形點獲地物點擬定、側方交會法、后方交會法、透明紙法三、地形圖野外讀圖野外讀圖的原則、讀圖的辦法四、野外填圖填圖的辦法、前方交會法。第四章地圖概括4學時教學目的和規(guī)定：1.理解地圖概括的概念、地圖概括的數(shù)量分析辦法和影響地圖概括的因素。2.掌握實施地圖概括的環(huán)節(jié)和地圖概括的基本辦法。本章重點：地圖概括的概念、制約地圖概括的因素和地圖概括的基本辦法。本章難點：地圖概括的數(shù)量分析辦法。教學內容：第一節(jié)地圖概括概述一、地圖概括的概念和任務二、制約地圖概括的因素地圖的用途和主題、比例尺、地理區(qū)域特性、數(shù)據(jù)質量、圖解限制。三、實施地圖概括的四個環(huán)節(jié)分類、簡化、夸張、符號化。第二節(jié)地圖概括的基本辦法一、分類層次歸類、數(shù)量分級、等級合并、降維轉換、分區(qū)選用。二、簡化刪除、形狀簡化、內部構造的簡化。三、夸張局部夸張、位移、合并、分割。第三節(jié)地圖概括的數(shù)量分析辦法和發(fā)展一、地圖概括的數(shù)量分析辦法圖解計算法、等比數(shù)列法、區(qū)域指標法、回歸分析法、開方根規(guī)律二、地圖概括的當代發(fā)展第五章地圖符號6學時教學目的和規(guī)定：1.理解地圖符號的作用和分類、地圖符號的量表。2.掌握構成符號的視覺變量及其應用。3.理解彩色及其感受效應、符號與圖形的感受效果。4.理解的作用和配備原則本章重點：地圖符號的分類和構成符號的視覺變量。本章難點：構成符號的視覺變量。教學內容：第一節(jié)地圖符號的功效和分類一、符號與地圖符號二、地圖符號的功效三、地圖符號的分類按空間分布特性分類、按視覺特性分類、按符號依比例狀況分類。第二節(jié)量表在符號設計中的應用一、定名量表二、次序量表三、間距量表四、比率量表第三節(jié)構成符號的視覺變量一、構成符號的視覺變量形狀、尺寸、方向、顏色、網紋等。二、視覺變量的組合第四節(jié)彩色一、彩色的度量色相、亮度、彩度二、彩色的感受效應第五節(jié)符號與圖形的視覺感受效果一、視覺變量的感受效果差別感、次序感、數(shù)量感二、圖形視覺的心理效應聚類感受、視覺對比、層次構造、圖形與背景、視覺平衡。第六節(jié)注記一、注記的作用二、注記的分類三、注記的配備與排列注記配備的原則、排列形式第六章地圖表達6學時教學目的和規(guī)定：1.理解多個地理信息的地圖符號表達辦法。2.掌握點、線、面數(shù)據(jù)的地圖表達辦法。3.理解地理數(shù)據(jù)視覺化的進展。本章重點：地圖的慣用體現(xiàn)辦法。本章難點：不同表達辦法的區(qū)別與合用范疇。第一節(jié)地理數(shù)據(jù)的點狀符號表達一、量表法在點狀符號中的應用定名量表的應用、次序量表的應用、間距與比率量表的應用。二、比例圓的視覺尺度比例圓的概念、比例圓的數(shù)據(jù)尺度、數(shù)據(jù)分級解決三、點狀符號的擴展分割圓、比例幾何塊、玫瑰圖、三維圖形等量化圖形。四、點狀符號的定位解決五、分區(qū)統(tǒng)計圖六、點值圖第二節(jié)線狀符號的構成與表達一、定位線定位線的概念、地理數(shù)據(jù)的線狀符號表達、定位線的視覺變量。二、走向線走向線的概念、動線法、走向線可表達的信息。三、定量數(shù)據(jù)分布的線狀符號表達等值線、等密度線。第三節(jié)定性信息的面狀制圖一、定性信息的地圖體現(xiàn)形式類型圖、范疇圖、區(qū)劃圖。二、表達定性信息的變量三、定性信息的解決程序第四節(jié)等值區(qū)域制圖一、定量數(shù)據(jù)的特性定量數(shù)據(jù)的特性、數(shù)據(jù)的圖形呈現(xiàn)形式二、數(shù)據(jù)的分級三、表達等值區(qū)域圖的變量第五節(jié)地理數(shù)據(jù)視覺化的進展一、地理數(shù)據(jù)視覺化的含義二、在視覺化中色彩的應用三、動態(tài)符號的應用第七章地圖圖型10學時教學目的和規(guī)定：1.理解地理圖和專項地圖的特點。2.理解地理圖中各要素的表達辦法和地理圖的編制過程。3.掌握專項地圖的編制原理和設計辦法。4.理解地圖集的特點與編制辦法本章重點：地理圖中地貌的表達辦法、專項地圖的設計與編制。本章難點：專項地圖的設計。教學內容：第一節(jié)普通地圖的內容要素及其表達一、普通地圖的內容要素及其表達普通地圖的類型、地理圖的概念、地理圖與地形圖的區(qū)別。二、自然地理要素的表達水文要素、地貌要素、土質和植被的表達。三、人文要素的表達居民點、交通網、境界的表達。第二節(jié)地理圖的設計與編制一、地理圖的編制特點二、地理圖的編制過程三、地理圖設計的重要內容第三節(jié)專項地圖的特性與類型一、專項地圖的基本特性二、專項地圖的分類按專項內容分類、按專項現(xiàn)象的概括程度分類。三、專項地圖的應用第四節(jié)專項地圖的編制原理一、專項地圖的編制過程編制準備、地圖設計、作者原圖與編繪原圖、出版準備二、專項地圖的資料類型和解決資料的類型、編圖資料的分析評價、編圖資料的加工解決。三、地理底圖的編制地理底圖的作用、地理底圖的內容和類型、地理底圖的編制。第五節(jié)專項地圖設計一、表達辦法的選擇二、圖例設計三、圖面內容的安排良好的圖面配備總體效果、圖面內容的安排。四、色彩與網紋設計色彩的作用、不同專項現(xiàn)象的設色辦法與規(guī)定、色彩設計應注意的問題。第六節(jié)地圖集編制一、地圖集的定義和特點二、地圖集的分類按內容、用途、區(qū)域范疇、成圖辦法分類。三、地圖集的編制辦法第八章遙感制圖2學時教學目的和規(guī)定：1.理解遙感的概念與影像地圖的概念。2.理解衛(wèi)星影像生成專項地圖的普通過程。本章重點：影響地圖的概念和遙感制圖的普通過程。本章難點：遙感系列制圖。教學內容：第一節(jié)衛(wèi)星影像地圖概述一、遙感的概念和特點二、衛(wèi)星影像圖和衛(wèi)星影像地圖三、衛(wèi)星影像地圖的編制過程第二節(jié)從衛(wèi)星影像生成專項地圖一、目視解譯的專項地圖二、數(shù)字影像解決的專項制圖三、遙感系列制圖第九章數(shù)字地圖制圖2學時教學目的和規(guī)定：1.理解數(shù)字地圖制圖的技術基礎和數(shù)據(jù)構造。2.掌握數(shù)字地圖制圖的基本流程。3.理解電子地圖的概念和特點本章重點：數(shù)字地