土地详查培训教材第一章.doc

第一章 地形图的基本知识 第一节 地形图的基本概念 一、地图 地图可以作如下定义：所谓地图是按照一定法则，有选择地以二维或多维形式与手段在平面上或球面上表示地球若干现象的图形或图像，它具有严格的数学基础、完整的符号与文字注记系统，并能用地图综合的原则，科学地反映自然和社会现象分布特征及其相互关系。 对于这一定义，需做如下的解释。 1、地球的若干现象。地球的现象归根结底无非有两种，即自然现象与社会现象。每一种现象都有它的位置、性状、时间、与周边地物的关系等，这些现象都构成为信息，以表示该现象的存在。比如，某一个时间段的生态环境现象就表现为土地覆盖，哪里有森林、哪里有草场、河流、湖泊等等，这些地物与它所在的特有的地形地貌以及气候条件有密切关系，将这些现象作为时空信息记录下来，这便是地图。又比如，由于人类历史社会发展以及自然环境的种种原因，形成了民族、种族，由此形成了国家，国家中又有若干级别的行政区划，这些现象表现为时空信息，也需要有相应的地图加以记录，由此又形成地图。地图是人们表达地球上在一定时段发生的各种现象的位置、性状以及与周边地理环境关系的最直观形式，所谓“百闻不如一见”、“一图胜千言”，就是这个道理。地球上千百年来，各种现象形成了各种图件，如气象图、植被分布图、地形地貌图、历史地图、民族分布图、国家疆界图、行政区划图、土地利用图、地籍图，等等，林林总总，多种多样。地图是传播、记录地球的整体或局部演化现象不可缺少的形式与手段。 2、地图的表达形式与手段。我们这里的地图暂且只是定义为表现地球的自然和社会现象分布特征，不包括表现其他宇宙星体星形星物的星图。地球是一个球体，表现这一球体上的各种现象，其形式与手段无非用缩小的球体或小面积的平面来表现：用球体表现地球即我们熟知的地球仪；而用平面表现地球即为形式多样的地图；还有表现小区域的沙盘、模型等等。需要说明，沙盘、模型并不是地图的主要表现形式。就地图的形式来看，主要有图像与图形两种形式，以图形为居多。所谓图像，即地物或地表自然原本的表现形式，眼睛所看到的或包括后面要详细介绍的遥感等影像都是图像。它以各种颜色、纹理、亮度等，表现地物或地表的质地与形状，比如森林表现为绿色，纹理较为粗糙，亮度较为阴暗；而草地则也表现为绿色，但是纹理较为细腻，亮度也较为明亮；建筑物多表现为灰白色，纹理致密而有规律，亮度一般较亮，如此等等。图形则是图像的一种人为的抽象，它将一个个区域表现为一个个图斑，用边界线明确划定界线，界限内是一个独立的、只有一种属性的实体，如一个行政区、一块农田、一片居民区，如此等等。事实上，自然地表并无这种明确的界限，或界限并不明显，真正意义上说，自然原本表现没有图形，只有图像。显然，图像表现真实感强，包含信息量丰富；而图形表现概括力强，信息表达清楚而简练，易于人们检索识别。 3、地图具有严格的数学基础。这是地图区别于风景画的界线。尽管风景画表现一个地区的地形地貌或地表覆盖物十分生动、形象，也有透视一类的数学基础，但是地图与对应表现的地物有非常严格的数学关系。这种数学关系，本书后面在下一节地形图的数学基础中具体论述。地图的严格数学基础，这就使地图的使用者可以准确地从地图上的指定区域获取其面积、指定两点获取它们之间的距离、指定线状地物如道路、沟渠等获取其长度、以及地块或区域的方位等等各种信息数据。这是任何美术风景画所无法做到的。另外工程图，如机械制图，也与表现对象有一定的数学关系，但它不能如同地图一样，表现该物件与地面其他地物的方位关系。因此一般的各种工程图也还不能算作地图。地图具有严格的数学基础使地图能够定性、定位、定量化地准确表达地物的空间信息。 4、地图完整的符号与文字注记系统。地球表面，即使是局部表面也都具有各种地物及其错综复杂、多种多样的现象，仅用自然的颜色、纹理、亮度不足以完全表现这些地物或各种人文现象，如土壤的种类、土地利用的方式、土地覆盖分布状况、行政区划等等。这样，地图就需要借助于符号与文字注记系统。需要指出工程图也有自己的符号与文字注记系统，不过地图的系统要复杂的多。地图为各类人群所使用，多家单位，特别是与地学有关的单位，也在根据专业的需要，时时制作与更新专业地图。这样，地图的符号与文字注记系统就必须标准化、规范化，以达到单位与单位之间，过去、现在与将来都能够兼容共识。 5、地图综合。地图综合又叫地图概括。这里的地图综合主要是指对图形类型的地图综合，即根据地图的使用目标，将地图中的某些要素加以简化，甚至删节；而对某些要素精细地表现，甚至加以夸大，以突出使用目标信息。事实上，如果地图制作，不分主次，将所有信息统统绘制出来，就会使人看起来眼花缭乱，无所适从。比如，作为供地籍管理使用的地籍图，就简化了公共建筑物、风景名胜景点、道路附属建筑物、地形高程线等等信息数据；而对于