地图学第一章现代地图学引论课件.ppt

使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1 第一章第一章 现代地图学引论现代地图学引论 本章要点 地图的特性及拓展、地图构成要素与基础及拓展、地图功能及拓展；现代地图分类、新概念及定义；现代地图学定义；现代地图学的学科体系结构与组成、基本含义及内容；现代地图学与地学及其他相关学科的关系，地图学发展简史等。基本概念 地图，现代地图，新概念地图，现代地图学，传统地图学，数字地图学，电子地图学，地图学学科体系，理论地图学、技术地图学，应用地图学，地图学史。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1?!地图地图第一章第一章 现代地图学引论现代地图学引论 第一节第一节 现代地图概念现代地图概念一一.地图特性及其现代拓展地图特性及其现代拓展使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-11.地图的基本特性地图的基本特性（1 1）严密的数学法则）严密的数学法则自然地球体高低起伏表面自然地球体高低起伏表面 垂直映射垂直映射地球椭球体均匀光滑表面地球椭球体均匀光滑表面 地图投影地图投影平面或可展平的数学曲面平面或可展平的数学曲面(圆柱/圆锥体及其伪表面）投影坐标投影坐标 比例尺度比例尺度 方向位置方向位置 地图数学基础使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1图1-1 同一地区的航空像片与地形图比较 中心投影的航空像片 正射投影的地形图 相片与地图的投影不同相片与地图的投影不同使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1（3）科学的地图概括）科学的地图概括 地图概括或称制图综合,是指当地球缩小描绘时所需要进行的两次科学抽象:即地图符号化&内容选取概括与图形化简。地图概括地图概括/制图综合制图综合 地表万物事象 内容的选取与概括 到图形符号化 符号图形简化处理图1-2 从航空像片影象到地形图图形使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-12.地图基本特性的现代拓展地图基本特性的现代拓展（1）地图图形与照片和数据比较）地图图形与照片和数据比较 其其3个基本特性的拓展个基本特性的拓展 数学法则特性的现代拓展数学法则特性的现代拓展 A.地图投影的现代拓展 经典投影 新型投影 球形表面 平面/规则球面 地球投影 其他星球投影 B.比例尺的现代拓展 比例尺固定 不固定 比例尺不变 可变化使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1 地图符号系统的现代拓展地图符号系统的现代拓展 A.手工制作修改难 机器生产图形符号库,色彩库,地名库调用易;B.传统单一平面静态符号 立体动态符号,或多维动态可视化地图符号;C.传统单一实物视觉符号 多媒体的视觉,听觉,触觉,味觉与嗅觉的多感觉符号或虚 拟现实技术构成的概念扩大化地图符号.地图概括特性的现代拓展地图概括特性的现代拓展 手工地图概括 半自动概括或自动概括.使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1二二.地图内容的构成要素与基础及其现代拓展地图内容的构成要素与基础及其现代拓展1.地图内容的基本构成要素与基础地图内容的基本构成要素与基础辅助要素辅助要素文字说明文字说明图名图号图名图号图例图表图例图表地理要素地理要素/地理基础地理基础自然环境要素自然环境要素水系水文水系水文地形地貌地形地貌土质植被土质植被社会经济要素社会经济要素居民点居民点交通线交通线独立地物独立地物境界线境界线 大地控制大地控制（控制点）（控制点）缩小程度缩小程度（比例尺）（比例尺）地图投影地图投影（坐标网）（坐标网）数学要素数学要素/数学基础数学基础地形图地形图 图1-3 地形图内容的基本构成要素与基础使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1要素基础基本构成内容传 统 原 来 情 况现 代 拓 展 情 况地图内容构成要素数学要素大地控制要素:平面控制点,高程控制点.传统大地控制测量GPS卫星控制测量和全站仪控制测量传统平面控制与高程控制分别测量与表示GPS仪与全站仪的平面与高程全方位同时进行的控制测量与空间三维表示坐标格网系统 比例尺与尺度方向与角度等投影及其变换单一参心坐标系统参心坐标系统与球心坐标系统并存单一大地/地理坐标大地/地理/WGS-84/空间格网系统并存单一球面到平面投影球面到平面,到规则格网面及相互转换地学要素基础地理要素专题内容要素基础地理/地质/生物等区域性科学内容所有自然资源环境/人文社会经济/医学等与空间位置相关的科学要素与内容技术要素地图制图技术手工作业与个体劳动计算机规模化作业与自动数字化生产地图应用技术目视阅读和手工标描许多地图制图与分析应用系统技术地图内容构成基础数学基础控制基础常规地面大地控制网常规地面大地控制与GPS控制网结合空间坐标系二维平面与高程系统三维/多维时空地理及空间格网坐标系地图比例尺固定比例尺与不可变统一/任意比例尺,或可局部改变比例尺地图投影经典地图投影系统新型地球投影与其他星球投影系统地学基础地理科学纸质地形图内容有限现代地图4D数字产品内容丰富,精细地球科学传统地理地质单学科现代地学多学科 交叉融合,深入综合相关科学传统比较少如生物学现代比较多,如资源环境学,生命科学等技术基础计算机系统传统单机技术系统人机环境空间数据政策法律大系统网络环境传统没有网络系统有线和无线的全球网络基础设施大环境2.地图内容的具体构成要素与基础及其现代拓展地图内容的具体构成要素与基础及其现代拓展表1-1使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1（3）地图模拟与模型功能）地图模拟与模型功能 地图是客观世界的缩小和概括。可以说地图是对客观世界的模拟。它表示客观世界的自然、社会经济现象的空间分布、组合结构、相互联系以及随时间的发展变化等，所以它也是客观世界的模型：是用符号系统反映制图对象的符号模型；是用数学、图形图象学方法表示制图物体数量、质量特征的图形图象数学模型；是用抽象和概括的方法再现客观世界的位置分布和组合结构的概念模型等。与其他表示客观世界的方法比较，地图方法有很多优越性，除具有形象直观性、明显一览性、几何量测性外，还有抽象概括性、总体相似性等特性。地表的事物是复杂多样的，有自然和人为，历史和现在，具体和抽象，看得见和看不见，连续和间断，宏观和微观，静止和变化等等，人们可以根据需要建立各种地图模型。地图从各方面模拟和再现了客观世界。所以说，地图具有地学模拟和模型的功能。（4）地图认知与感受功能）地图认知与感受功能 地图不仅是信息的载体，同时也是一个信息源。地图认知功能是指人们可以通过地图阅读、量测，获取事象的空间位置、长度、宽度等许多数量指标;还可运用比较、归纳演绎和数学方法对地图进行分析，获得各种历史变迁、区域规律、发展趋势等参数数据;也可利用地图制作各种纵横断面图、曲线图、直方图、金字塔图、三角形图、拓扑图等图表，获得事象直观分布及随时间变化情况。地图感受功能是指任何人阅读地图都会对地图产生一个感受过程，不管是深刻的、浮浅的、专业的或一般的。制图是为了在实践中应用，从制图者的角度考虑，要从用图者对地图的感受过程和特点出发，分析其心理特征、视觉效果，研究使用怎样的图形符号和整饰效果能最大限度地发挥地图的各种作用，表达最多的地图信息，收到更好的效果。要从不同年龄、文化层次、有无地图知识等多种关系入手研究，得到最佳的地图感受，最优化发挥地图信息感受功能的作用。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-11.国外地图定义国外地图定义 地图是地理现实世界的表示与抽象化，以视觉的,数字的或触觉的方式表现地理信息的工具（国际地图学协会，ICA，1987）。2.国内地图定义国内地图定义 地图是按照一定的数学法则，运用符号系统，概括的将地球上各种自然和社会经济现象缩小表示在平面上的图形（廖克，2003）。3.本书现代地图新定义本书现代地图新定义 现代地图是按照严密的数学法则，用特定的符号系统，将地球或其他星球的空间事象，以二维或多维，静态或动态可视化形式，综合概括,模型模拟等手段缩小表示在一定载体上，科学地分析认知与交流传输事象的时空分布，数质量特征及相互关系等多方面信息的一种图形与图象(袁勘省:2006，2007)。四四.现代地图的定义现代地图的定义使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1分类标志地 图 类 型传统常用分类地图内容普通地图（地形图与地理图），专题地图（自然环境与人文社会经济等地图）比例尺大比例尺地图，中比例尺地图，小比例尺地图.制图区域星球地图,地球地图;半球地图,大洋地图,分洲地图,极地地图,区域地图;国家地图,行政区划地图,自然区域地图,投影网格地图.功能作用通用地图;系列地形图,通用专题图;专用地图;航海图,航空图,农业图,水利图,生态图,环境图等;特种图;少儿图,盲人图,校园图,社区图,军事图,导航图等.传统常用拓展分类使用方式桌面地图,壁挂地图,便携地图,屏幕地图.感受方式视觉地图,触觉地图,平面地图,立体地图,声像地图,多感觉地图.载体介质纸质地图,丝绸地图,塑料地图,发光地图,多媒体地图等.地图幅数单幅地图,多幅地图(多幅拼接的地图,多幅组合的系列图,地图集或地图册).综合程度分析地图：单幅分析地图,多幅分析地图;综合地图;单幅综合图,多幅综合图.符号颜色黑白地图,彩色地图,单色地图,多色地图.历史年代原始地图,古代地图,近代地图,现代地图.语言文字汉语地图(含汉语拼音地图),少数民族语言地图,外国语言(外文)地图.地图图型分析性地图,综合性地图;组合地图,合成地图;立体地图,影象地图等.现代新分类数模性质模拟地图,数字地图.虚实状况实地图(实物地图,电子地图),虚地图(数字地图,心像地图).时间状态静态地图,动态地图,动画地图,交互地图.数据维数二维平面地图,三维立体地图,多维动态地图,多维地学图解与图谱,数字图表.出版形式印刷版地图,光盘电子版地图,网络版地图.第二节第二节 现代地图分类现代地图分类表1-2使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1二、按地图比例尺分类二、按地图比例尺分类 1.大比例尺地图大比例尺地图：1:10万及更大比例尺地图万及更大比例尺地图;2.中比例尺地图中比例尺地图：介于介于10万和万和100万之间地图万之间地图;3.小比例尺地图小比例尺地图：1:100万及更小比例尺地图万及更小比例尺地图.图1-5 地形图系列的几种主要比例尺地图使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1三、按制图区域分类三、按制图区域分类 （1）不同政区的地图）不同政区的地图 有世界分洲图、分国地图、国内政区图等;（2）不同专业的地图）不同专业的地图 不同专业有不同分区系统,如有地形分区图,流域分区图,经济分区图等.（3）不同星球的地图）不同星球的地图 有地球图、月球图、火星图等.四、按地图功能和作用分类四、按地图功能和作用分类 （1）通用地图）通用地图 指普遍通用或适用的地图,如地形图;政区图.（2）专用地图）专用地图 指根据某一部门的特殊要求编制或具有专门 用途的地图,如航空图,航海图,宇航图等.（3）特种地图）特种地图 指用特殊材料或形式制作与应用的地图,如用朔料制作的透明薄膜图及不透明的地球仪;或用朔料制作的盲人用手触摸使用的盲人地图等.使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1图1-6 1：1万大比例尺地形图样图一角大比例尺地形图大比例尺地形图使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1图1-7 大比例尺旅游景点专题地图示例动物公园图动物公园图旅游景点专题图旅游景点专题图使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1（1）按其他常用标志分类）按其他常用标志分类 1）按使用方式分类：桌面式、壁挂式、便携式、显示图 2）按感受方式分类：视觉图、触觉图、平面/立体图 3）按载体介质分类：纸质、丝绸、塑料、胶片、磁介质、网络等 4）按地图幅数分类：单幅图、多幅图 5）按概括程度分类：低概括图（分布图）、高概括图（合成图）6）按地图图型分类：分析图、综合图、立体图、影象图 7）按印刷色数分类：单色图、多色图、黑白图、彩色图 8）按历史年代分类：原始图、古代图、近代图、现代图 9）按语言文字分类：汉语图、少数民族语图、外国语言图（2）按新概念）按新概念/新技术标志分类新技术标志分类 1）按数模性质分类：模拟图、数字图（屏幕/电子/多媒体/网络地图）2）按虚实状况分类：实地图、虚地图（数字地图/心象地图）3）按时间状态分类：静态图、动态图（动画地图/交互地图）4）按数据维数分类：二维平面图、三维立体图、多维动态图 5）按出版形式分类：印刷版图、光盘电子版图、网络版图五、按其他标志分类五、按其他标志分类使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1图1-9 1：25万美国地形图样图一角 外国（外文）地图外国（外文）地图使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1图1-10 1：25万美国影象地图样图一角 外国（外文）地外国（外文）地图图使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1图1-11 1：1万日本城市地图样图一角 外国（外文）地图外国（外文）地图使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1二二.分类中的新概念地图分类中的新概念地图1.纸质地图与模拟地图纸质地图与模拟地图(1)(1)纸质地图纸质地图 一般是指采用传统制图工艺和方法印刷在纸质上的线划地图，也就是通常意义上的地图。若从字面上来理解，凡是以图纸作为地图信息的存贮介质和载体的地图统称为纸质地图。它是传统地图应用的最重要形式，当然还有其他形式的介质，如棉布、化纤（的确良）、丝绸、塑料等其他不同介质的地图。（2）模拟地图）模拟地图 是利用经过人工抽象和符号化了的图形及图像描述制图内容的地图。它是可视的地面图像的模拟。来源于地面(或照片)，又高于地面(或照片)。它是相对于数字式地图而言的一类地图。可以说，凡非数字式的地图都是模拟地图。纸质地图是最主要最常见的模拟地图，因为它是非数字式地图，所以属于模拟地图，即模拟地图包含了纸质地图。纸质地图是模拟地图最常见的形式，但并不是全部。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-12.屏幕地图、电子地图与数字地图屏幕地图、电子地图与数字地图（1）屏幕地图）屏幕地图 凡是能显示于计算机屏幕/银幕上的地图都可称为屏幕地图。它是计算机制图技术下/光机显示环境下的产物，类似或对应于纸质地图而言的常用术语。它是各种地图（模拟地图、数字地图、心象地图等）的屏幕显示图。不是用计算机连接显示器屏幕显示，而是用投影仪投影到银幕或墙壁上的图也可叫屏幕地图。（2）电子地图）电子地图 用电子制图系统，以数字地图数据为基础制作、并能在屏幕上显示出地图符号、还能借助于计算机传输和转换等功能进行网络传输交流与转换的地图。即数字地图数据可视化（或称符号化）了的地图。是现代地图应用的最重要形式，有一般、多媒体、导航定位、嵌入式等电子地图类型。还有磁盘、光盘、网络等不同介质与载体的电子地图形式。（3）数字地图）数字地图 以数字形式记录和存贮的地图。包括矢量的和栅格的数字式地图。它是相对于手工和电子模拟的地图而言的。是被完全数字化了的地图。电子模拟地图就像电子模拟电视不是数字电视一样不是数字地图，但它却是电子地图的一种类型。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-14.静态地图与动态地图静态地图与动态地图（1）静态地图）静态地图 指地图信息被固化了的地图。它只是变化着的实体（Reality）的瞬时记录，如常见的显示、绘制和印刷的地图都属于静态地图。（2）动态地图）动态地图 指地图内容可随时任意变化的地图。动态地图也可称为动画地图，但动态地图并不一定只是动画地图；一般表现的是动态现象/事物，也指把静态变为动态的情况，例如交互地图、多维地图等，是通过人机交互或改变维的变量来实现动态的过程与感觉。动态地图与静态地图是两个相对应的概念，二者是相对存在的。5.动画地图与交互地图动画地图与交互地图（1）动画地图）动画地图 可理解为发生在时间序列中的一种地图描述。它是以人类对运动事物的觉察敏感性为基础，把时间维带到地图上来。所以它是一种时间“快照”或连续变化的地图。是由一系列地图数据集合的帧所构成的计算机地图动画，用电影、电视多画面更换与三维动画技术表示事象的动态变化的过程。（2）交互地图）交互地图 试图生动地再现心象地图计算机辅助交互与显示的图形系统。交互地图的特点是具有直观的用户界面，包括图式图标、点取设备和近乎瞬间的地图显示。它是人类对地点及分布可视化能力的扩展。是人的思维与屏幕交互下的产物。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1飞行动画地图演示飞行动画地图演示（双击图名块并点（双击图名块并点“是是”开始）开始）使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1飞行动画地图演示飞行动画地图演示（双击图名块并点（双击图名块并点“是是”开始）开始）使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-16.多媒体地图与网络地图多媒体地图与网络地图（1）多媒体地图）多媒体地图（Multimedia Map）是用多媒体技术，集地图、影象、文字、声音、视频、音频等多种信息于一体，并具有地图符号化数据特征，能实现计算机屏幕快速显示，供人们阅读、查询检索与分析应用的多种媒体有序数据集合的地图。多媒体地图一般用电视、录象、录音、视频、音频等手段显示，用U盘、光盘、网络等介质存储与交流。（2）网络地图）网络地图(Internet Map)能在 Internet 网上查询阅读、下载、制作、打印、储存、交流与传输，及其编辑、分析和应用的地图。这是实现互联网络空间地学信息共享的重要形式之一，也是虚拟环境地学信息的重要表达形式。网络地图也叫互联网地图或网上地图。网络地图也可能是多媒体地图，多媒体地图发布到网上就成了网络地图的一部分，被称为多媒体网络地图。是今后地图学应用发展的重要方向之一。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1第三节第三节 现代地图学概念现代地图学概念一一.现代地图学概念与定义现代地图学概念与定义 概念概念:现代地图学是关于现代地图的学科.前述已介绍了现代地图,认为它是按照严密的数学法则，用特定的符号系统，将地球或其它星球的空间事象,以二维或多维、静态或动态可视化形式，抽象概括、缩小模拟等手段表示在平面或球面上的图形与图像，它能科学地分析认知与交流传输事象的时空分布、数质量特征及相互关系等多方面信息.那么现代地图学就是关于上述现代地图的理论、技术与应用的学科.定义定义:现代地图学是以地学信息传输与可视化为基础，以区域综合制图与地图概括为核心，以科学认知与分析应用为目的，研究地图的理论实质、制作技术和使用方法的一门综合性科学（袁勘省等，2006，2007）。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1二二.现代地图学的学科体系现代地图学的学科体系一 级二 级 三 级 学 科现现代代地地图图学学理论理论地图学地图学主要研究现代地图学理论,包括:地图投影理论;地图符号理论;地图概括理论;地图信息与传输理论;地图摸拟与模型理论;地图认知与感受理论;综合制图理论;地学可视化理论;地学信息图谱理论;数字地球理论等。亦含地图与地图学概论,地图与其他相关学科的关系和地图学史等.技术技术地图学地图学主要研究制图技术原理与工艺方法.包括:地图编制技术;数字制图技术;遥感制图技术;地图制印与电子出版技术;制图可视化技术;综合制图技术;数字地球技术。应用应用地图学地图学主要研究地图应用原理、技术与方法,包括:应用地图的选用;地图应用目的与评价标准;地图分析应用方法;地形图野外应用;地图在各学科/领域/部门中的具体实际应用等。1.学科体系结构及组成学科体系结构及组成表1-3使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-12.学科基本含义及内容学科基本含义及内容（1）理论地图学）理论地图学(theoretical cartography)）重点讨论地图学基本理论的学科。它是以空间信息传输和地理环境认知为基础，从地图学发展中研究地图的图形图象构成、传输机理过程、感觉感受特征、符号表达规律和地图功能作用的学科。主要研究地图与地图学的概念定义、学科体系，包括地图特性与功能、组成要素与分类等，制图技术发展与地图学史，地图学与相关学科的关系及发展方向等。有时可以把对地图学理论、技术和应用原理的既综合又概括的论述称为“地图学概论”。我们认为现代地图学的理论应包括以下10个方面：地图投影理论地图投影理论 研究不规则地面到规则球面和平面的数学关系及其变换的理论。也可以说是解决椭球体面与平面之间的变换而研究构成地图数学基础的各种理论和方法的学科。它是制作地图的数学法则，故亦称为数学制图学（mathematical cartography）。研究内容包括投影原理与方法、投影变形与分类、投影判别与选择、新投影设计与投影变换等。地图符号理论地图符号理论 是以符号学和语言学原理研究地图符号系统的理论。地图符号理论也可称地图符号学(cartographic sociology)或者称地图语言学（cartographic langue）。将地图符号视为一种特殊语言，探讨其“语法”规则以及符号“语义”和“语用”特征，从而研究符号的构图规律的理论/学科。研究内容包括地图符号概念、功用与分类，视觉变量与量表系统，符号设计与构图，符号色彩及运用，地图注记与配置，地图内容要素符号表达等。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1地图概括理论地图概括理论 应用概括手段研究正确选取、科学概括地图内容与简化地图图形的理论。是制图内容综合概括与选取化简进行综合制作的法则，故亦称制图综合理论。研究内容包括地图概括的科学概念与方法，影响地图概括的因素，地图内容选取、数量与质量特征概括、符号图形简化，以及地图概括的自动化/智能化等。地图信息与传输理论地图信息与传输理论 地图信息论研究获取、传递、转换、贮存、显示、利用空间信息成为地图图形图象信息的一种理论。它是计算机数字测图与编图的基础理论。地图信息传输论是把“客观世界制图者地图用图者认知世界”当成信息传输的完整过程来加以解释的理论。地图信息论出自现代信息科学，本来应包含地图信息的传输在内，但传输论更强调制图到用图的全过程；研究这个过程涉及到地图学的整个领域，故视其为现代地图学的基础理论之一。信息传输是信息存在形式，地图信息传输是地图信息论的核心。地图模拟与模型理论地图模拟与模型理论 地图模拟论认为地图是客观世界的抽象化和符号化，是对客观世界的模拟；是用抽象和概括的方法再现客观世界的位置、分布和组合结构的抽象概念模型和图形符号模型。它是地图模拟技术的基础理论。地图模型论是研究建立再现客观世界的地图模型，并经过地图图形模式化而建立地图数字模型和数学模型。它是实现地图自动处理技术的基础理论。模拟和模型是相对而言的，是一个问题的两个方面，二者是相辅相成的。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1地图认知与感受理论地图认知与感受理论 地图认知论是通过地图阅读、分析与解译，充分发挥图形思维与联想能力，形成对地图内容要素的空间分布、形态结构与时空变化规律性认识的理论。地图感受论是从用图者对地图图形图象的感受过程和特点出发，分析用图者对地图图形图象的心理、物理特征和地图视觉效果的感受，研究地图图形图象更好发挥其功能和作用的理论。地图认知与感受理论是地图整饰设计、地图信息获取与分析应用的基础理论。认知是感受的条件，感受是认知的结果。认知和感受也是一个问题的两个方面，二者互为因果、相辅相成。综合制图理论综合制图理论 研究制作与应用综合地图的理论。综合地图是综合反映自然、社会经济事象和要素及其相互联系的地图。综合制图的理念是陈述彭先生早就提出来的，但现在已赋予了新的含义，它已从传统综合制图变成了数字综合制图。近年来陈述彭先生曾指出：“现代地图学在理念上是以地球系统科学为依据，融合系统论、信息论与控制论于一体，以综合制图与地图概括为核心”。因此，综合制图就是以地球系统和人地系统为制图对象，用现代手段反映综合系统各要素之间相互关系与作用及发展变化规律的制图活动。其理论基础和依据是地球系统科学及相关学科本身的理论，如有区域经济综合体理论，人口资源环境协调发展理论，经济与社会可持续发展理论等。研究内容包括区域组成要素的常规综合制图与数字综合制图原理。发展结果必然是常规综合制图越来越少而数字综合制图越来越多，即朝着地学信息图谱的方向发展。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1地学可视化理论地学可视化理论 把电脑和人脑中的不可视地学信息/数据转变成可视信息的理论。是关于地学信息/数据可视化表达、处理与传输的基础理论之一。地图作为地学图形语言，纸图本身就是地学图形可视化产品。计算机和信息技术发展后，科学计算可视化概念引入计算机数字制图学，加强了地图数据符号化处理、显示与设计。因而，地图可视化理论已成为数字制图与用图的技术基础理论。地图可视化是地学可视化理论的一部分。地学信息图谱理论地学信息图谱理论 地学信息图谱理论是由地图数据库、RS、GIS、全球制图与数字地球的大量数字信息，经过图形图象思维与抽象概括，并以计算机多维动态可视化技术显示地球系统及各要素空间形态结构和时空变化规律的一种新理论。图谱理论我国古来有之，陈述彭先生赋予它信息时代的新含义，把它视为地球时空规律信息探求和表达的新模式，故其应属地球信息系统科学范畴，但也可把它视为地学图形图象思维与抽象概括的新理念，因而也可视其为数字环境下地图学的新理论。研究内容包括其概念原理，建立的技术方法、过程步骤与典型分析应用等系统理论、技术方法与表现形式及应用体系等。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1数字地球理论数字地球理论 数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性数字化重现和认识，是实体地球的虚拟对照物。数字地球理论即为实现数字化地球的理论。它包括各种类型和比例尺地球空间（含相关统计及文本）数据获取、存储、分析、处理、传输、显示与应用的系统理论，包括把数据转换成可理解并可方便获得信息的一切相应的技术原理。这个系统理论包括地球系统理论、地球信息理论与技术原理（含网络/网格数据模型与数据结构、多源多时相多分辨率数据集成、分布式计算与网格计算、海量存储与网络传输、三维仿真与虚拟现实、空间数据仓库、智能化信息提取与检索、信息共享与认知和信息分析与应用等原理）。从制图角度看，数字地球可理解为全球数字制图的概念，因而可把数字地球的理论部分列入理论地图学中；把数字地球的技术部分归入技术地图学中。数字地球的理念已远远超出全球数字制图的概念了，它与现代地图学一起已构成更高层次的“地球信息科学”的范畴。其所以把它列入现代地图学中，是因为它是由数字综合制图理念发展而来，且其原理与扩大了的现代地图学概念极其相似（请仔细体会前述本书的现代地图学与数字地球的概念与定义）。上述、可称为地图学3个经典/传统理论；、可称为地图学3个现代理论；、可称为地图学3个新理论；目前仍 包 括传统部分，但传统部分会逐渐淘汰掉，成为一个完全现代化的数字综合制图的理论。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1（2）技术地图学）技术地图学(technological cartography)技术地图学是制作地图的技术方法和工艺过程的学科。目前，制图工艺已实现了全数字化过程，以遥感图像数据为基点，与人文社会经济统计数据相融合，全面通过电脑编辑与制印程序自动控制，形成智能化高效率的规模化生产。暂可分以下7个方面：地图编制技术地图编制技术 研究普通地图和专题地图编制/制图的技术。重点是地图编制的技术原理、编制方法和工艺过程。包括普通与专题地图的设计与编辑准备、编稿与原图编绘、制作与整饰技巧等。可分传统模拟地图和现代数字/电子地图编制技术。这里主要指前者模拟地图编制，而后者数字/电子地图编制应划归数字制图技术中。模拟地图编制技术的三级学科应随数字制图技术的逐渐成熟而被淘汰掉。数字制图技术数字制图技术 又称计算机制图/计算机地图制图技术。是研究利用计算机软硬件系统自动制作地图(包括数字/电子、多媒体、多维动态、网络网格等地图)的技术与方法。这里主要强调制图技术是全数字化的技术。从内容上包括普通和专题地图，从方法上是数字编图和规模生产。这是其与地图编制技术的主要区别。数字地图是现代一切制图技术的基础，也是地学分析应用的前提和核心。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1遥感制图技术遥感制图技术 研究应用航空/航天遥感影像数据制作地图的技术与方法。航空影像主要用于测制地形图和利用航空相片/影象数据编制大比例尺专题地图，卫星影像主要用于编制中、小比例尺专题地图，但是随着影像分辨率的提高，利用卫星影像编制大、中比例尺的专题地图和地形图已成为可能，如利用分辨率0.61m的Quick bird（快鸟）、1m的Ikonos和2.5m的Spot卫星影像可以进行大比例尺地形图的测制和专题地图生成。所以遥感制图技术应含航空/航天影像数字测图和数字专题制图两种技术。地图可视化技术地图可视化技术 数字制图、RS与GIS都是以数字信息/数据的处理与显示为前提，也都需要计算机实现地学空间图形图象数据的可视化，而且这种地图可视化已不只是传统的二维图形（平面）静态可视化，而是多维（立体、时空）与动态可视化，并且还是交互/认知与智能/虚拟的可视化。国际地图学协会前主席泰勒教授认为地图可视化是现代地图学的核心（我们认为应理解为技术核心，现代地图的科学内容核心应为陈述彭先生说的综合制图与地图概括，首先要科学地生成编制出地图的图形数据来，然后才有地图数据的可视化。所以地图可视化只能算制作地图与使用地图的技术核心，不是理论核心，更不能理解成整个地图学科的核心）。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1综合制图技术综合制图技术 是研究制作综合地图的技术与方法。综合地图定义见（1）所述。陈述彭先生早就提出了综合制图的理念，即在传统技术条件下制作包括单幅综合图、综合系列图和综合地图集等。由于传统条件下综合地图只能手工制作，受到很大限制；而在信息时代 3 S 技术等全数字制图条件下的综合制图技术大为改善。陈述彭先生也再次把传统“地学图谱”上升为“地学信息图谱”理论，把制出的成果图不叫地图而叫“地学信息图谱”，即把“地学信息图谱”看作是比数字综合地图更高层次的地学规律的图形图象的更综合表达。因此，从这种意义上说，亦可把“地学信息图谱”看成是地学规律的更概括、更抽象的综合制图活动，即把地学信息图谱的技术划归为综合制图的技术中是比较正确的。地图制印与电子出版技术地图制印与电子出版技术 地图制印是研究纸质印刷地图的分色胶片和 PS 版的制作与印刷技术的原理及方法，随着传统地图编制技术被淘汰将会淘汰掉；地图电子出版是指应用电子计算机和制版设备自动制作地图胶片与印刷版以及自动控制胶印机，实现地图制图、制版与印刷一体化的技术总称。虽然地图制印与电子出版也含地图制图，但它的重点不在编图，而在地图出版印刷前的少量制图编辑加工；如果是用数字地图或GIS数据直接出版，那还存在可视化问题，即要把这些数字地图数据或GIS数据符号化处理。所以，地图制印与电子出版含有少量制图和可视化，但又不能把它叫做“数字制图”或者“地图可视化”。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1数字地球技术数字地球技术 戈尔在空间信息基础设施（信息高速公路）基础上提出“数字地球”的概念后，如何实现“数字地球”的理念成了人们研究的热点。以3S技术为主的地球空间信息技术，特别是网络地理信息系统（WebGIS）技术研究进展很快，数字城市与数字省区或数字国家与数字区域的研究已提上议事日程，空间数据网络共享的平台软件已经出现。全数字制图条件下的数字地球技术可统称为地球空间信息技术，它应包括3S技术在内的城市、省区、国家、区域和全球数字综合制图的技术、地学可视化技术、虚拟现实技术、现代网络网格技术和空间数据基础设施技术等。（3）应用地图学）应用地图学(applied cartography)研究地图应用的目的、标准与选用、阅读、量算、图解、统计与模型等分析方法，野外和室内作业，各学科多方面具体应用等原理、方法和技术的学科。因而，应用地图学的研究内容应包括应用目的与评价标准；工作地图选用；地图分析（阅读、量算、图解、统计、模型等分析）方法；野外用图与室内图上作业；地图在各学科/领域/部门中的实际应用等。地图应用目的与评价标准地图应用目的与评价标准 研究分析应用地图的目的及不同目的的地图评价与评价标准问题，因为不同应用目的有着不同的分析应用方法、程序、硬软件设备和技术标准。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1地图的选用地图的选用 包括不同地图功用、评价方法、使用程度、硬软件选择和技术标准等；地图分析方法地图分析方法 包括阅读分析、量算分析、图解分析、数理统计分析、数学模型分析等方法、过程、标准、结论与评价。重点是数字/电子地图的分析原理与方法。地形图野外应用地形图野外应用 包括用图的准备，地图定向，确定站立点位与实地对照，利用地形图行进和标定点位，野外填图与室内图上作业等。地图在各学科地图在各学科/领域领域/部门中的应用部门中的应用 包括野外和室内图上的各种具体应用，如野外填图与标图，室内数字地图分析与应用，数字/电子地图的导航与定向（含各种武器/飞行物的定位和导航）、图上GPS目标定位、追踪与监控等具体的实际应用等。以上研究内容目前既包括传统应用也包括现代应用，传统地图应用部分会逐渐淘汰掉。但地图的野外应用因受条件限制，现阶段还得以纸质地图为主。为了说明问题和叙述方便，在地图学基础/概论教材中，就某一主题而言，可把理论、技术与应用3者结合起来叙述。如讲综合制图，可把区域综合制图理论、综合制图技术结合起来讲，不必再把理论和技术分的那么清。其他如地图可视化、地学信息图谱、数字地球等，都可同样处理。但他们的确存在理论问题，也存在技术和应用问题。使用教材：袁勘省主编现代地图学教程（第二版），北京：科学出版社，2014-1三、现代地图学与地学及相关学科的关系三、现代地图学与地学及相关学科的关系 地图学具有区域性学科与技术性学科的双重性质，因此同许多学科都有非常密切的关系。地图学特别同地学和地球信息科学关系更为密切。这两