專(zhuān)題地圖制作一課件

[測(cè)量與地圖學(xué)]文字注記設(shè)計(jì)專(zhuān)題地圖的制作數(shù)學(xué)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1234數(shù)學(xué)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容地圖投影的基本概念和地圖投影的選擇制圖范圍與比例尺地圖定向與指北針坐標(biāo)網(wǎng)的選擇地圖投影的基本概念產(chǎn)生地球橢球體（曲面）地圖（平面）強(qiáng)行展平破裂和重疊的平面地圖投影完整而連續(xù)的平面地圖投影的基本概念球面平面F（，）＝f（x,y）How?地圖投影的實(shí)質(zhì)就是將地球橢球體面上的經(jīng)緯網(wǎng)按照一定的數(shù)學(xué)法則轉(zhuǎn)移到平面圖紙上。如何展開(kāi)？沿經(jīng)線直接展開(kāi)?沿緯線直接展開(kāi)?沿經(jīng)線直接展開(kāi)?沿經(jīng)線直接展開(kāi)?地圖投影的基本方法幾何透視法數(shù)學(xué)分析法在球面與投影面之間建立點(diǎn)與點(diǎn)的函數(shù)關(guān)系，在平面上確定坐標(biāo)網(wǎng)的一種方法。（當(dāng)前絕大多數(shù)地圖投影都采用數(shù)學(xué)分析法）幾何學(xué)——透視原理承影面燈源物體（投）影物體的形狀、燈源的位置、以及承影面的形狀都將影響投影的結(jié)果。地圖投影的定義地圖投影，就是按照一定數(shù)學(xué)法則，將地球橢球面上的經(jīng)緯網(wǎng)轉(zhuǎn)換到平面上，使地面點(diǎn)位的地理坐標(biāo)與地圖上相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位的平面直角坐標(biāo)或平面極坐標(biāo)間，建立起一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。投影完成后建立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)稱(chēng)為“大地坐標(biāo)”也叫“地圖坐標(biāo)”。地圖投影的變形概念為了制作地圖，需要將地球體面這個(gè)不可展的曲面展成平面，從而不可避免地造成了破裂或重疊，為了使地物和地貌完整，須將裂開(kāi)的部分予以均勻拉伸，重疊的部分予以均勻壓縮。由于進(jìn)行了拉伸和壓縮，地圖就和地球體面的相應(yīng)部分失去了相似性，在長(zhǎng)度、面積和形狀方面產(chǎn)生了變化，這種變化就是投影變形。地圖投影變形是不可避免的，即：沒(méi)有變形的地圖投影是沒(méi)有的；對(duì)某一種地圖投影來(lái)講，不存在這種變形，就一定存在另一種變形。長(zhǎng)度（距離）變形、角度（形狀）變形、面積變形變形橢圓——研究和闡述投影變形的手段地球上一個(gè)無(wú)窮小的圓——微分圓（單位圓），在投影后一般地成為一個(gè)微分橢圓，然后利用變形橢圓去解釋各種變形的特征地圖投影的分類(lèi)——按投影變形性質(zhì)等角投影投影面上兩條方向線所夾角度與球面上對(duì)應(yīng)的兩條方向線所夾角度相等。（投影后形狀不變）等角投影的面積變形很大。適用于交通圖、洋流圖、風(fēng)向圖等。地圖投影的分類(lèi)——按投影變形性質(zhì)等積投影球面上的面狀地物輪廓經(jīng)投影之后，仍保持面積不變。等積投影的角度變形大。利于面積對(duì)比，故適用于對(duì)面積精度要求較高的自然地圖和社會(huì)經(jīng)濟(jì)地圖。地圖投影的分類(lèi)——按投影變形性質(zhì)任意投影不等角，不等積，長(zhǎng)度、角度、面積三種變形同時(shí)存在。任意投影中有一種比較常見(jiàn)，即：等距投影，它保持變形橢圓的主方向中某一個(gè)長(zhǎng)度比等于1。適用于對(duì)面積精度和角度精度沒(méi)有什么特殊要求的一般參考圖和中小學(xué)教學(xué)用圖。地圖投影的分類(lèi)——按構(gòu)成方法幾何投影——幾何透視法方位投影圓柱投影圓錐投影非幾何投影——數(shù)學(xué)分析法（復(fù)雜投影）偽方位投影偽圓柱投影偽圓錐投影多圓錐投影幾何投影投影面平面、圓柱、圓錐投影軸正軸、橫軸、斜軸投影中心正射、外心、球面、內(nèi)心、球心投影面與球面關(guān)系切、割方位投影以平面作為輔助投影面，使球體與平面相切或相割，將球體表面上的經(jīng)緯網(wǎng)投影到平面上。據(jù)球面與投影面的相對(duì)部位不同，分為正軸投影，橫軸投影，斜軸投影：正軸方位投影，投影面與地軸相垂直；橫軸方位投影，投影面與地軸相平行；斜軸方位投影，投影面與地軸斜交。常見(jiàn)方位投影的特征經(jīng)緯網(wǎng)的形狀正軸方位投影

緯線為同心圓；

經(jīng)線為放射直線。橫軸方位投影

中央經(jīng)線與赤道為互相垂直的直線。

其余經(jīng)線為對(duì)稱(chēng)中央經(jīng)線的曲線。

其余緯線為對(duì)稱(chēng)赤道的曲線。常見(jiàn)方位投影的特征經(jīng)緯距的變化——以正軸為例緯距心射：急劇擴(kuò)大正射：急劇縮小平射：逐漸擴(kuò)大常見(jiàn)方位投影的特征變形規(guī)律切點(diǎn)或割點(diǎn)無(wú)變形等變形線以投影中心為圓心呈同心圓分布。常見(jiàn)投影的用途正軸等積方位投影——南北兩極圖橫軸等積方位投影——東西半球圖斜軸等積方位投影——水陸半球圖斜軸等距方位投影——航空?qǐng)D圓柱投影以圓柱表面作為輔助投影面，使球體與圓柱表面相切或相割，將球體表面上的經(jīng)緯網(wǎng)投影到圓柱表面上，然后再將圓柱表面展成平面。正軸：圓柱軸與地軸重合；橫軸：圓柱軸與地軸垂直；斜軸：圓柱軸與地軸斜交；圓柱投影的特征常見(jiàn)圓柱投影及其用途墨卡托投影——正軸等角切圓柱投影經(jīng)緯距變化規(guī)律：緯距從赤道向兩極急劇擴(kuò)大特性：等角航線投影為直線用途：制作航海圖圓錐投影以圓錐表面作為輔助投影面，使球體與圓錐表面相切或相割，將球體表面上的經(jīng)緯網(wǎng)投影到圓錐表面上，然后再將圓錐表面展成平面。正軸：圓錐軸與地軸重合；橫軸：圓錐軸與地軸垂直；斜軸：圓錐軸與地軸斜交；圓錐投影的特征經(jīng)緯網(wǎng)的特征經(jīng)線為放射直線；緯線為同心圓。等距：緯距相等。等積：緯距從圖幅中央向外逐漸縮小。等角：緯距從圖幅中央向外逐漸擴(kuò)大。變形規(guī)律切線或割線為標(biāo)準(zhǔn)線，無(wú)變形。等變形線以投影中心為圓心呈同心圓分布。正軸時(shí)等變形線平行與緯線。常見(jiàn)圓錐投影及其用途等積割圓錐投影－－中國(guó)政區(qū)圖。標(biāo)準(zhǔn)緯線分別為25°、45°（47°）等角割圓錐投影－－小比例尺地形圖。正軸投影的特點(diǎn)經(jīng)緯線形狀比較簡(jiǎn)單。正軸方位：經(jīng)線為放射狀直線，緯線為同心圓；正軸圓柱：經(jīng)緯線均為一組平行且間隔相等的直線，緯線與經(jīng)線垂直；正軸圓錐：經(jīng)線為放射狀直線束，緯線為同心圓。幾何投影（簡(jiǎn)單投影）小結(jié)經(jīng)緯網(wǎng)形狀簡(jiǎn)單變形規(guī)律簡(jiǎn)單，等變形線分別為：平行直線、同心圓弧、同心圓共性明顯非幾何投影（復(fù)雜投影）通過(guò)一系列數(shù)學(xué)解析方法，由幾何投影演繹產(chǎn)生了非幾何投影。它們并不借助輔助投影面，而是根據(jù)制圖的某些特定要求，用數(shù)學(xué)解析方法，求出投影公式，確定平面與球面之間點(diǎn)與點(diǎn)間的函數(shù)關(guān)系。復(fù)雜投影可以分為偽投影、多圓錐投影兩大類(lèi)。偽投影所謂偽投影一般是指在正軸簡(jiǎn)單投影的基礎(chǔ)上，保持緯線的形狀不變，而經(jīng)線改變?yōu)閷?duì)稱(chēng)曲線，以滿足某種投影條件的投影。正軸方位→偽方位正軸圓柱→偽圓柱正軸圓錐→偽圓錐偽方位投影在正軸情況下，緯線仍投影為同心圓，除中央經(jīng)線投影成直線外，其余經(jīng)線均投影成對(duì)稱(chēng)于中央經(jīng)線的曲線，且交于緯線的共同圓心。偽圓柱投影在正軸圓柱投影基礎(chǔ)上，規(guī)定緯線仍為平行線，除中央經(jīng)線外，其余經(jīng)線均投影成對(duì)稱(chēng)于中央經(jīng)線的曲線。

桑遜投影偽圓柱投影之一桑遜投影－－正弦曲線等積偽圓柱投影投影特點(diǎn)：面積變形為零；所有緯線的長(zhǎng)度變形為零；中央經(jīng)線的長(zhǎng)度變形為零。用途：沿赤道或者中央經(jīng)線延伸地區(qū)的小比例尺圖（如非洲、南美洲）摩爾維特（Mollweide）投影偽圓柱投影之二摩爾威特投影－－橢圓曲線等積偽圓柱投影投影特點(diǎn)：面積變形為零；離中央經(jīng)線經(jīng)差相等的經(jīng)線構(gòu)成一個(gè)橢圓；離中央經(jīng)線經(jīng)差

900的經(jīng)線構(gòu)成一個(gè)圓。用途：世界地圖、半球圖偽圓柱投影之三古德投影－－等面積正弦投影為了減少遠(yuǎn)離中央經(jīng)線部分的變形，美國(guó)地理學(xué)家古德提出：在整個(gè)制圖區(qū)域幾個(gè)主要部分中央都設(shè)置一條中央經(jīng)線，分別進(jìn)行投影，則全圖就分成幾瓣，每個(gè)瓣沿赤道連接起來(lái)。故又稱(chēng)分瓣投影。如果以表現(xiàn)大陸為主，則要求各大陸部分保持完整；如果以表現(xiàn)大洋為主，則要求各大洋保持完整，而將大陸割裂開(kāi)來(lái)。做法：桑遜投影+摩爾威特投影用途：世界地圖偽圓錐投影在圓錐投影基礎(chǔ)上，規(guī)定緯線仍為同心圓弧，除中央經(jīng)線仍為直線外，其余經(jīng)線則投影成對(duì)稱(chēng)于中央經(jīng)線的曲線。偽圓錐投影——彭納投影用途：編制地圖集中的中緯度地區(qū)小比例尺大洲圖多圓錐投影狹義的多圓錐投影是指用多個(gè)不同錐頂角的圓錐與地球相切，并獲得若干以各標(biāo)準(zhǔn)緯線為中心的投影帶，然后將這些投影帶沿著某一經(jīng)線連接起來(lái)。由于圓錐頂點(diǎn)不是一個(gè)，所以緯線投影為同軸圓弧。廣義的多圓錐投影即指緯線為同軸圓弧的投影。假想多個(gè)圓錐表面與球面相切。緯線為同軸圓弧，其圓心位于中央經(jīng)線上，其余經(jīng)線則投影成對(duì)稱(chēng)于中央經(jīng)線的曲線。等差分緯線多圓錐投影該投影是中國(guó)地圖出版社于1963年設(shè)計(jì)的一種任意性質(zhì)的，不等分緯線的多圓錐投影。緯線上的經(jīng)線間隔，由中央經(jīng)線向東西兩側(cè)按一定的差分遞減。赤道為垂直于中央經(jīng)線的直線，其它緯線為對(duì)稱(chēng)于赤道的曲線。用途：（我國(guó)編制）世界地圖復(fù)雜投影偽投影多圓錐投影彭納投影（偽圓錐）桑遜投影（正弦曲線偽圓柱）摩爾威特投影（橢圓曲線偽圓柱）普通多圓錐投影等差分緯線多圓錐投影等分緯線不等分緯線大洲圖世界圖地球儀世界圖復(fù)雜投影小結(jié)地圖投影的選擇依據(jù)制圖區(qū)域的地理位置，形狀和范圍（1）制圖區(qū)域地理位置決定了所選擇投影的種類(lèi)。極地——正軸方位投影赤道附近——橫軸方位投影橫軸圓柱投影中緯地區(qū)——正軸圓錐投影或斜軸方位投影極地赤道附近——橫軸方位投影斜軸方位投影地圖投影的選擇依據(jù)制圖區(qū)域的地理位置，形狀和范圍（2）制圖區(qū)域形狀直接制約地圖投影的選擇。同是在中緯度地區(qū)，

沿緯線方向延伸的長(zhǎng)形區(qū)域——單標(biāo)準(zhǔn)緯線正軸圓錐投影；

沿經(jīng)線方向略窄，沿緯線方向略寬的長(zhǎng)形區(qū)域——雙標(biāo)準(zhǔn)緯線正軸圓錐投影。地圖投影的選擇依據(jù)制圖區(qū)域的地理位置，形狀和范圍（2）制圖區(qū)域形狀直接制約地圖投影的選擇。

沿經(jīng)線方向南北延伸的長(zhǎng)形區(qū)域——多圓錐投影圓形區(qū)域——斜軸方位投影同是在低緯赤道附近，沿東西方向長(zhǎng)條形區(qū)域——正軸圓柱投影圓形區(qū)域——橫軸方位投影

地圖投影的選擇依據(jù)制圖區(qū)域的地理位置，形狀和范圍（3）制圖區(qū)域的大?。ǚ秶r(shí)，無(wú)論什么投影方式都無(wú)太大變形差異；對(duì)于區(qū)域廣大的地圖需要慎重的選擇投影。

）世界地圖，常用正圓柱、偽圓柱、多圓錐投影。地理書(shū)刊中采用摩爾威特投影。半球地圖，東西半球用等距或等積橫方位投影，南、北半球用等角或等積正方位投影，水陸半球用等積斜方位投影。七大洲和一些大國(guó)，非洲用等積橫方位或者等角橫圓柱投影，其他用等積斜方位投影。偽圓柱投影墨卡托投影地圖投影的選擇依據(jù)制圖比例尺不同比例尺地圖，對(duì)精度要求不同，投影選擇不同。以我國(guó)為例，大比例地形圖，量算及精確定位，選擇各方面變形都較小的地圖投影，如分帶投影的橫軸等角橢圓柱投影；中小比例尺的省區(qū)圖，定位精度相對(duì)降低，選擇正軸等角、等積、等距圓錐投影。地圖投影的選擇依據(jù)地圖的內(nèi)容表現(xiàn)的主題和內(nèi)容。1）交通圖，航海圖，航空?qǐng)D——等角投影2)天氣、洋流、軍事等用等角投影3）自然地圖和社會(huì)經(jīng)濟(jì)地圖中的分布圖，類(lèi)型圖，區(qū)劃圖——等積投影4)城市防空、地震臺(tái)、雷達(dá)站要求與周?chē)欢ǚ秶３致?lián)系，用等距(方位)投影5）世界時(shí)區(qū)圖——經(jīng)線投影成直線的正軸圓柱投影6)教學(xué)和宣傳用途用任意投影。地圖投影的選擇依據(jù)出版方式單幅圖，系列圖，地圖集。單幅圖和系列圖投影選擇比較簡(jiǎn)單；地圖集應(yīng)該盡量采用同一系統(tǒng)的投影，再根據(jù)個(gè)別內(nèi)容的特殊要求，在變形性質(zhì)方面予以適當(dāng)?shù)淖兓?。地圖投影的判斷緯線為平行直線經(jīng)線為平行直線：圓柱投影經(jīng)線為曲線：偽圓柱投影緯線為同心圓（?。┙?jīng)線為直線束：圓錐、方位投影經(jīng)線為曲線：偽圓錐、偽方位投影緯線為同軸圓?。憾鄨A錐投影其他的：其他各種斜軸投影地圖投影的應(yīng)用地圖投影的應(yīng)用高斯-克呂格投影這個(gè)投影是由德國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家高斯于19世紀(jì)20年代擬定，后經(jīng)德國(guó)大地測(cè)量學(xué)家克呂格于1912年對(duì)投影公式加以補(bǔ)充，故稱(chēng)為高斯-克呂格投影。在我國(guó)，規(guī)定1：5000、1：1萬(wàn)、1：2.5萬(wàn)、1：5萬(wàn)、1：10萬(wàn)、1：25萬(wàn)、1：50萬(wàn)這7種國(guó)家基本比例尺地形圖中，均采用高斯克呂格投影。高斯-克呂格投影在英美國(guó)家稱(chēng)為橫軸墨卡托投影。美國(guó)編制世界各地軍用地圖和地球資源衛(wèi)星象片所采用的通用橫軸墨卡托投影（UTM）是橫軸墨卡托投影的一種變型。地圖投影高斯－克呂格投影性質(zhì)：等角橫切橢圓柱投影用一個(gè)橢圓柱套在地球橢球外面，并與某一子午線相切(此子午線稱(chēng)中央子午線或中央經(jīng)線)，橢圓柱的中心軸位于橢球的赤道上（見(jiàn)下圖），再按規(guī)定條件，將中央經(jīng)線東、西各一定的經(jīng)差范圍內(nèi)的經(jīng)緯線交點(diǎn)投影到橢圓柱面上，并將此圓柱面展為平面，即得本投影。地圖投影高斯－克呂格投影為了保證地圖的精度，采用分帶投影方法，即將投影范圍的東西界加以限制，使其變形不超過(guò)一定的限度，這樣把所有的帶結(jié)合起來(lái)，可成為整個(gè)地球的投影。6度帶

3度帶

投影分帶的規(guī)定為了控制投影變形不致于過(guò)大，高斯-克呂格投影采用分帶投影的方法。我國(guó)的1：2．5萬(wàn)~1：50萬(wàn)地形圖均采用6分帶投影，1：l萬(wàn)及更大比例尺地形圖采用3分帶投影，以保證地圖有必要的精度。①6度分帶法：從格林尼治零度經(jīng)線起，每6°為一個(gè)投影帶，全球共分60個(gè)投影帶。我國(guó)領(lǐng)土位于東經(jīng)72°~136°之間，共包括11個(gè)投影帶，即13~23帶。②3度分帶法：從東經(jīng)1°30′算起，每3°為一帶，將全球劃分為120個(gè)投影帶。這樣分帶的目的，是使6°帶的中央經(jīng)線均為3°帶的中央經(jīng)線。用途：我國(guó)國(guó)家基本比例尺地形圖中的大中比例尺圖一律采用高斯-克呂格投影，1/2.5萬(wàn)~1/50萬(wàn)按經(jīng)差6度分帶投影，大于等于1/1萬(wàn)按3度分帶。我國(guó)GIS規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)采用的地圖投影是該投影。百萬(wàn)分一地形圖投影新編國(guó)際百萬(wàn)分一地圖采用雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等角割圓錐投影，自赤道起按緯差4°分帶，北緯84°以北和南緯80°以南采用等角方位投影。中國(guó)《1∶100萬(wàn)地形圖編繪規(guī)范》規(guī)定采用邊緯線與中緯線長(zhǎng)度變形絕對(duì)值相等的雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等角割圓錐投影,按緯差4°分帶長(zhǎng)度變形最大值:±0.03%面積變形最大值:±0.06%UTM（UniversalTransverseMercator）投影全稱(chēng)為“通用橫軸墨卡托投影”，美國(guó)于1948年完成這種通用投影系統(tǒng)的計(jì)算。與高斯-克呂格投影相似，該投影角度沒(méi)有變形，中央經(jīng)線為直線，且為投影的對(duì)稱(chēng)軸，中央經(jīng)線的比例因子取0.9996是為了保證離中央經(jīng)線左右約330km處有兩條不失真的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)線。UTM投影規(guī)定中央經(jīng)線長(zhǎng)度比為0.9996。在6度帶內(nèi)最大長(zhǎng)度變形不超過(guò)0.04%。UTM投影分帶方法與高斯-克呂格投影相似，不過(guò)是自西經(jīng)180°起每隔經(jīng)差6度自西向東分帶，將地球劃分為60個(gè)投影帶。高斯-克呂格投影的第1帶是UTM的第31帶。UTM投影中國(guó)的行政區(qū)，橫跨東經(jīng)73度－135度廣闊的范圍采用高斯－克呂格投影6度帶：投影帶從13帶（新疆）-23帶（黑龍江）；3度帶：投影帶從25帶（新疆）-45帶（黑龍江）；采用UTM投影從北43帶（新疆）-北53帶（黑龍江）；地圖比例尺地圖比例尺比例尺=圖上某線段/實(shí)地相應(yīng)水平距離=1/M

例:3.6cm/(360*100cm)=1/1000012.5cm*10000=1250m注意點(diǎn)：——嚴(yán)格講，同一地圖上不同地方的比例尺是會(huì)不同的?！鶕?jù)比例尺可以在大比例尺地圖上，量算距離?！”壤叩貓D通常使用地圖主比例尺，它是在投影時(shí)對(duì)地球半徑的縮小比例，不能在小比例尺地圖上隨意進(jìn)行地圖量算。在小比例尺地圖上，用圖者切不可隨意用地圖提供的主比例尺進(jìn)行周邊的長(zhǎng)度和各種圖上量算；制圖者為避免用圖誤解，不宜在圖上單獨(dú)繪制直線比例尺。表示形式數(shù)字比例尺文字比例尺圖解比例尺直線比例尺斜分比例尺復(fù)式比例尺其他1.數(shù)字式用分?jǐn)?shù)表示，分子是1，分母是100的整數(shù)倍。例如：1/5000，1/100002.文字式用文字來(lái)說(shuō)明地圖的比例尺如“圖上的1cm相當(dāng)于實(shí)地100米”或“一萬(wàn)分之一”3.圖解式（1）直線比例尺在一直線上截取若干相等線段作為比例尺基本單位，最左邊基本單位分成10或5等分，通常1cm或精度達(dá)1/10，但可估讀到1/100。

附尺主尺（2）斜分比例尺:(微分比例尺)根據(jù)相似三角形原理制成的圖解比例尺。斜分比例尺特征（圖）通常在一組（10條）等間距平行直線上截取5個(gè)長(zhǎng)的比例尺基本單位。右邊4個(gè)構(gòu)成主尺，最左邊基本單位錯(cuò)位斜分成10等分，構(gòu)成附尺?？梢粤咳”壤呋締挝婚L(zhǎng)度的1/100。1:500004.其他復(fù)式比例尺：只有部分符合主比例尺無(wú)級(jí)比例尺：數(shù)字地圖根據(jù)地圖主比例尺和地圖投影長(zhǎng)度變形分布規(guī)律設(shè)計(jì)。每一條緯線(或經(jīng)線)單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)直線比例尺，將各直線比例尺組合起來(lái)就成為復(fù)式比例尺。

復(fù)式比例尺（投影比例尺）特殊比例尺：變比例尺變比例尺：當(dāng)制圖的主區(qū)分散且間隔的距離比較遠(yuǎn)時(shí)，為了突出主區(qū)和節(jié)省圖面（也可能是為了保密），可將主區(qū)以外部分的距離按適當(dāng)比例相應(yīng)壓縮，而主區(qū)仍按原規(guī)定的比例表示，如：飛地的城市交通圖。a圖按比例表示全圖b圖東西兩側(cè)有壓縮

地圖定向地圖方位地圖方位，系指地圖固有的方向性和地圖上標(biāo)識(shí)方向的各要素。方位在社會(huì)實(shí)踐中有著重要意義，不僅在地理考察中用于識(shí)途、測(cè)定現(xiàn)象分布走向、判定現(xiàn)象在地圖上的位置或地圖上的圖形指代現(xiàn)象的實(shí)地位置，以及研究現(xiàn)象在不同方向上的差異；而且在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)上亦少不了方位，工礦廠址選擇、開(kāi)渠筑路的實(shí)地勘測(cè)選線、海上與空中航行、軍隊(duì)行軍和火炮射擊等均需用地圖定方位。方位角測(cè)繪或使用地形圖時(shí)，首先要確定一個(gè)南北標(biāo)準(zhǔn)方向線，作為標(biāo)定地圖方向和測(cè)定目標(biāo)方位的依據(jù)，常用的是方位角和三北方向線。方位角，系從過(guò)某點(diǎn)P的指北方向線起，順時(shí)針?lè)较蛄康侥骋荒繕?biāo)方向線的水平夾角α。大比例尺地形圖上繪有三種指向北方的線，即真子午線、磁子午線、坐標(biāo)縱線，稱(chēng)為三北方向線。這三種方向線雖然都是指向北方，但這“北方”實(shí)際上是不一致的，分別稱(chēng)為真北、磁北和坐標(biāo)北，統(tǒng)稱(chēng)為三北方向。由三北方向線構(gòu)成的三種方位角為真方位角、磁方位角和坐標(biāo)方位角。真子午線與真方位角真子午線，系通過(guò)地面某點(diǎn)P指向地球南北兩極的方向線，即經(jīng)線。在地形圖上，東、西內(nèi)圖廓線和經(jīng)度相同各點(diǎn)的連線都是真子午線，它指向正南、正北方向。真方位角，系從過(guò)某點(diǎn)P的真子午線北端起，順時(shí)針?lè)较虻侥衬繕?biāo)M方向線之間的水平夾角（A）。在地形圖上欲求AB線段的真方位角，可以從A點(diǎn)作上述真子午線的平行線AN，用量角器以AN為起始邊，順時(shí)針量至AB方向線的夾角，即得AB線段的真方位角。磁子午線與磁方位角磁子午線，系在某一地點(diǎn)上，羅盤(pán)儀磁針?biāo)届o止時(shí)所指的南北方向線。磁子午線方向可以用羅盤(pán)儀測(cè)得。在小面積測(cè)圖中常用磁子午線作為定向的標(biāo)準(zhǔn)。磁方位角，系從過(guò)某點(diǎn)P的磁子午線北端起，順時(shí)針?lè)较虻侥衬繕?biāo)M方向線之間的水平夾角（Am）。坐標(biāo)縱線與坐標(biāo)方位角坐標(biāo)縱線，系高斯-克呂格投影帶坐標(biāo)縱軸（中央經(jīng)線）及與其平行的方里網(wǎng)縱線，即坐標(biāo)北方向線。除中央經(jīng)線外，它們均不指向真北方向，所指的為坐標(biāo)北方向。坐標(biāo)方位角，系從過(guò)某點(diǎn)P的坐標(biāo)縱線北端起，順時(shí)針?lè)较虻侥衬繕?biāo)M方向線之間的水平夾角。在地形圖上過(guò)某點(diǎn)作與坐標(biāo)縱線的平行線，并以此為基準(zhǔn)，用上述求真方位角的方法，量測(cè)出坐標(biāo)方位角。偏角偏角，系因真子午線、磁子午線、坐標(biāo)縱線在一般情況下，其方向不一致，相互偏離而構(gòu)成的一定的夾角。又稱(chēng)三北方向角。子午線收斂角磁偏角磁坐偏角（磁針對(duì)坐標(biāo)縱線的偏角）子午線收斂角子午線收斂角，又稱(chēng)坐標(biāo)縱線偏角，系過(guò)某點(diǎn)的坐標(biāo)縱線對(duì)真子午線的夾角。以真子午線為準(zhǔn)，坐標(biāo)縱線東偏為正，西偏為負(fù)。在高斯-克呂格投影帶中，除了中央經(jīng)線外，所有經(jīng)線都投影成向兩極收斂的弧線，因而在高斯平面直角坐標(biāo)系中，除了該坐標(biāo)系的縱軸（中央經(jīng)線）與真子午線重合外，其它坐標(biāo)縱線由于與真子午線不平行而構(gòu)成一個(gè)夾角，故稱(chēng)之子午線收斂角。在每個(gè)投影帶內(nèi)各點(diǎn)的子午線收斂角不一定相等，在中央經(jīng)線和赤道線上各點(diǎn)的子午線收斂角為零，離中央經(jīng)線越遠(yuǎn)或緯度越高，則子午線收斂的絕對(duì)值就越大，到極點(diǎn)處等于經(jīng)差，在6°投影帶的最大偏角為±3°。磁偏角磁偏角，系過(guò)某點(diǎn)的磁子午線對(duì)真子午線的夾角。以真子午線為準(zhǔn)，磁子午線東偏為正，西偏為負(fù)。地球本是個(gè)大磁體，有兩個(gè)磁力最強(qiáng)點(diǎn)的磁極。磁極與地極不在同一位置上，磁北極位于北緯74°，西經(jīng)100°附近；磁南極位于南緯69°，東經(jīng)114°附近；因此磁子午線與真子午線不重合，它們之間的夾角即為磁偏角。由于地球磁極的位置不斷地有規(guī)律地移動(dòng)，磁偏角亦隨地點(diǎn)和時(shí)間而變化，緯度越高，偏角越大。地形圖上所標(biāo)注的數(shù)值為測(cè)圖時(shí)的情況，且為圖幅中心點(diǎn)或圖幅內(nèi)磁偏角的平均值。在精確量算時(shí)，須根據(jù)年變率和標(biāo)定值推算用圖時(shí)的磁偏角值；但因磁偏角變化較小，一般用圖時(shí)仍用圖上標(biāo)注的數(shù)值。我國(guó)東部地區(qū)和東北地區(qū)一般為西偏，西北地區(qū)一般為東偏。磁坐偏角磁坐偏角，系過(guò)某點(diǎn)的磁子午線對(duì)坐標(biāo)縱線的夾角。以坐標(biāo)縱線為準(zhǔn)，磁子午線東偏為正，西偏為負(fù)。在大比例尺地形圖上，PP'線與坐標(biāo)縱線的夾角，即為該圖的磁坐偏角。偏角圖偏角圖，系由三北方向線及相應(yīng)的偏角構(gòu)成的圖形。根據(jù)三北方向線相互關(guān)系的10種情況，可以繪出10種圖形，常見(jiàn)的為前6種，繪置于≥1∶10萬(wàn)地形圖南圖廓的外側(cè)。此圖形只表示相互關(guān)系，其張角大小不反映真實(shí)的角值，在偏角圖上需注明角值。密位密位，系表示角度大小的一種量度單位。將圓周劃分成6000個(gè)等分（或6400個(gè)，分別稱(chēng)為6000密位制或6400密位制），每個(gè)等分所對(duì)應(yīng)的圓心角即為1密位。炮兵量測(cè)角度，用密位為單位，可便于實(shí)地量算和迅速瞄準(zhǔn)。地形圖上偏角值，除用度、分、秒制表示外，還同時(shí)用密位制表示。它們的換算方法是：地圖定向地圖，除以北方定向外，在某些特殊地區(qū)還可以采用斜方位定向或南方定向。我國(guó)的地形圖都是以北方定向的。在一般情況下，小比例尺地圖也盡可能地采用北方定向，即：使圖幅的中央經(jīng)線同南北圖廓垂直。但是，有時(shí)制圖區(qū)域的情況比較特殊，用北方定向不利于有效地利用標(biāo)準(zhǔn)紙張和印刷機(jī)的版面，也可以考慮采用斜方位定位。文字注記設(shè)計(jì)符號(hào)、文字、色彩是地圖設(shè)計(jì)的三大要素，其中，圖形符號(hào)與文字是地圖中不可或缺的圖面構(gòu)成要素。因此，無(wú)論從實(shí)用的角度來(lái)看，還是從地圖美化的角度來(lái)看，注記設(shè)計(jì)在地圖設(shè)計(jì)中的地位都相當(dāng)重要。漢字字體的演變與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)地圖設(shè)計(jì)中所使用的字體有書(shū)寫(xiě)體和印刷體兩大類(lèi)。漢字的書(shū)寫(xiě)體，一般分為“真草隸篆”四體，或“篆隸真行草”五體。篆書(shū)體系有甲骨、鐘鼎、石鼓、小篆等體；隸書(shū)體系有隸、分之別，有碑版與簡(jiǎn)牘之異；草書(shū)體系有章草、今草（小草、大草）之分；楷書(shū)體系有唐、魏之別；行書(shū)風(fēng)格更加多樣。（秦）泰山石刻篆（漢）曹全碑隸（唐）九成宮醴泉銘真蘭亭序（?。┬校ㄌ疲阉刈詳⑻菀笊虝r(shí)期使用的文字稱(chēng)甲骨文，是刻在龜甲和獸骨上的卜辭文字。周代的文字稱(chēng)金文，是鑄或刻在青銅器上的銘文，以禮器的鼎和樂(lè)器的鐘上最多，所以又稱(chēng)鐘鼎文。石鼓文是周秦時(shí)刻在十塊鼓形石上的文字，是中國(guó)現(xiàn)存最早的刻石文字，大篆的代表。公元前221年，秦統(tǒng)一中國(guó)，對(duì)殷商周以來(lái)的古文字進(jìn)行了整理，將文字進(jìn)一步簡(jiǎn)化、規(guī)范化，并廢除了大量區(qū)域性的異體字，統(tǒng)一使用小篆字體——漢字的第一次規(guī)范化的字體。大篆高古典雅，圓渾厚樸；小篆勻圓齊整，婉轉(zhuǎn)流暢；福祿壽喜（大篆）知足常樂(lè)（小篆）隸書(shū)端莊古雅；楷書(shū)方正秀麗；行書(shū)活潑流暢；草書(shū)筆勢(shì)連綿回繞，飛動(dòng)流轉(zhuǎn)。在現(xiàn)代文化生活中，書(shū)法字體常用于書(shū)寫(xiě)楹聯(lián)、標(biāo)題、刻印，以及美術(shù)設(shè)計(jì)中的招牌、封面、廣告、包裝等方面，它體現(xiàn)了我國(guó)特有的民族文化特色，豐富了人們的審美情趣。隸書(shū)是由篆體簡(jiǎn)化演變而來(lái)的。人們?yōu)榱藭?shū)寫(xiě)的簡(jiǎn)捷速成，變篆書(shū)圓轉(zhuǎn)的筆劃為方折的筆劃，并變縱勢(shì)為橫勢(shì)，結(jié)構(gòu)上更為抽象化。隸書(shū)起源于秦，在東漢時(shí)期達(dá)到頂峰，故書(shū)論中有“隸宗秦漢”之說(shuō)?？瑫?shū)是由隸書(shū)的草寫(xiě)速成過(guò)程中演變而來(lái)的，始于漢末，魏晉以后廣泛流行，到唐代發(fā)展成熟，現(xiàn)在成為主要應(yīng)用的字體?？瑫?shū)完全是由點(diǎn)線所構(gòu)成的符號(hào)，形體方正，筆劃平直，漢字的方體化由此定型，至今已有一千多年的歷史。草書(shū)一般分為章草和今草。草書(shū)是始于漢代，由漢至唐是一個(gè)極盛的時(shí)期。章草是今草的前身，是一種快速書(shū)寫(xiě)的隸書(shū)。東漢張芝將章草各筆連成一筆，出現(xiàn)了筆劃連屬的“一筆書(shū)”，人稱(chēng)“草圣”。今草又分為大草和小草。唐代張旭、懷素又將字的點(diǎn)畫(huà)精簡(jiǎn)連寫(xiě)，筆勢(shì)放縱，一氣呵成，故稱(chēng)狂草，也稱(chēng)大草，字與字之間不連的草書(shū)則稱(chēng)為小草。行書(shū)是介于草書(shū)和楷書(shū)之間的一種字體，接近于楷書(shū)的稱(chēng)為行楷，接近于草書(shū)的稱(chēng)為行草。行書(shū)兼有楷書(shū)字形易識(shí)之長(zhǎng)，又兼草書(shū)書(shū)寫(xiě)快捷之長(zhǎng)，所以比楷書(shū)的實(shí)用性更強(qiáng)。后人常以王羲之《蘭亭序》作為行書(shū)的典范。文字有書(shū)、刻、印三種制作方式，不同的制作方式影響著字形的變化。文字的書(shū)寫(xiě)，由最初的圖畫(huà)線條的刻劃開(kāi)始，到用毛筆書(shū)寫(xiě)，再到后來(lái)由于刻板印刷技術(shù)的出現(xiàn)，便產(chǎn)生了印刷字體。公元11世紀(jì)北宋的畢昇發(fā)明了活字印刷。用雕刻刀刻字對(duì)漢字的基本筆畫(huà)和形體演變產(chǎn)生了重要的影響。在楷書(shū)字體的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種橫輕豎重、閱讀醒目、棱角分明、更加方體化的字體，這就是相對(duì)于書(shū)寫(xiě)體而言的宋體。在藝術(shù)設(shè)計(jì)中使用率最高的不是書(shū)法字體，而是經(jīng)過(guò)規(guī)范化的印刷字體以及美術(shù)字體。常用漢字字體設(shè)計(jì)極寬的歷史跨度，歸納起來(lái)可以分為三大類(lèi)：宋體、黑體以及近年發(fā)展起來(lái)的各種手寫(xiě)體。常用漢字字體宋體及其變體宋體在印刷中作為活字使用歷史最為悠久，是對(duì)老宋體、粗細(xì)宋體、斜宋體、仿宋體等字體的總稱(chēng)，是在北宋雕版字體的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，在印刷字體中歷史最長(zhǎng)。粗宋體的風(fēng)格端莊典雅，一般用于書(shū)名和其他印刷物的標(biāo)題，它的特點(diǎn)是字形方正，橫細(xì)直粗，筆劃的右端和字的收筆有銳角呈三角形，鉤的收筆處像半圓?！皺M細(xì)豎粗撇如刀，點(diǎn)如瓜子捺如掃”，形象地概括了粗宋體的筆畫(huà)特征。永老宋。源自北宋刻書(shū)字體，歷史最為悠久，字體橫平豎正，橫細(xì)豎粗，撇如刀，捺如掃，點(diǎn)如瓜子，折筆有頓角，字形方正、典雅、嚴(yán)肅、大方，這一字體在日本常稱(chēng)為明朝體。仿宋。模仿宋版書(shū)寫(xiě)體，介于宋體與楷書(shū)之間的一種書(shū)體。最初源于雕版書(shū)體正文中的夾注小字，字形細(xì)而略長(zhǎng)，以示同正文的區(qū)別，歷史也比較悠久。仿宋體字形略長(zhǎng)，稍昂右，筆劃粗細(xì)均勻，起收筆頓挫明顯，運(yùn)筆有回、有轉(zhuǎn)、有折，有手寫(xiě)字體的筆意，起筆稍露鋒，字體雖不及老宋強(qiáng)健，但字形挺拔、秀麗、素雅、有品味，在日本常稱(chēng)為宋朝體。長(zhǎng)宋。結(jié)合老宋、仿宋而成，不論字形、筆畫(huà)均介于兩者之間，兼有兩者特點(diǎn)。黑體及其變體黑體。筆劃粗壯，粗細(xì)一致，方頭方尾，橫平豎直，樸實(shí)無(wú)華，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，渾厚有力。因其厚重粗獷而極其醒目，故常用作標(biāo)題、警句等用字。黑體一名來(lái)自英文哥特體（Gothic）一詞，意為中世紀(jì)的、野蠻的、粗野的，確能言其概貌。后通過(guò)商貿(mào)傳播到日本，并用到日文中，大約在19世紀(jì)末形成了漢字的黑體字。在日常漢字字體中，還有一種稱(chēng)為圓哥特體的圓頭圓尾的黑體字，但因此而頓失黑體的渾厚有力之感。由黑體變化而來(lái)的字體有好多種，地圖上適用的還有粗黑、細(xì)黑、圓角字、綜藝體、琥珀、彩云、水柱等字體。永用于印刷活字的手寫(xiě)字體印刷字體中有些保留了手寫(xiě)體的特性，仿佛手寫(xiě)出來(lái)的一樣，有自然流暢的感覺(jué)?？w。由手書(shū)楷書(shū)高度規(guī)范化而成，接近手寫(xiě)體，筆畫(huà)圓潤(rùn)流暢。隸書(shū)。由漢碑中嚴(yán)謹(jǐn)一路字體規(guī)范化而成，筆法挺勁、秀美、莊重、活潑大方，字形呈扁形，留有書(shū)寫(xiě)的痕跡。新魏體。根據(jù)魏碑的筆劃特征經(jīng)規(guī)范化而成。因魏碑中隸書(shū)和行書(shū)運(yùn)筆的殘留，形成華麗的裝飾風(fēng)格，字形美觀，富于節(jié)奏，活潑而又不失莊重，是一種設(shè)計(jì)較為成功的字體。行楷。設(shè)計(jì)中的常用字體，它是根據(jù)行書(shū)的筆法經(jīng)規(guī)范化寫(xiě)成，具有行書(shū)的活潑、動(dòng)感。舒同體。屬于行楷一類(lèi)，風(fēng)格上有獨(dú)到之處，是一種具有獨(dú)特氣質(zhì)的書(shū)法字體。舒同體的字不足是過(guò)于拘謹(jǐn)，不夠舒展。永永永永永序號(hào)號(hào)數(shù)點(diǎn)數(shù)尺寸（mm）1

7225.3052大特號(hào)6322.1423特號(hào)5418.9794初號(hào)4214.7615小初號(hào)3612.6536大一號(hào)31.511.0717一號(hào)289.8418二號(hào)217.3819小二號(hào)186.32610三號(hào)165.62311四號(hào)144.92012小四號(hào)124.21813五號(hào)10.53.69014小五號(hào)93.16315六號(hào)82.81216小六號(hào)6.8752.41617七號(hào)5.251.84518八號(hào)4.51.581號(hào)數(shù)和點(diǎn)數(shù)的尺寸對(duì)照表計(jì)算機(jī)字體的大小通常采用號(hào)數(shù)制、點(diǎn)數(shù)制。點(diǎn)數(shù)制是世界流行計(jì)算字體的標(biāo)準(zhǔn)制度?！包c(diǎn)”，也成磅（P）。電腦排版系統(tǒng)用點(diǎn)數(shù)制來(lái)計(jì)算字號(hào)大小，每一點(diǎn)約等于0.35mm。這種字號(hào)是目前運(yùn)用最多的一種。地圖注記的特點(diǎn)從屬性分散性層次性分類(lèi)性字體選擇依據(jù)字體對(duì)地圖效果影響很大。選擇的依據(jù)有：1、與符號(hào)及內(nèi)容的協(xié)調(diào)性注記的分量與字體筆劃粗細(xì)有關(guān)，應(yīng)當(dāng)保持與符號(hào)的協(xié)調(diào)。在同一尺寸下，不同字體的筆劃粗細(xì)相差很大，導(dǎo)致注記分量可以相差很大，例如，粗黑、黑體、宋體、仿宋、楷體在分量上明顯不同。要根據(jù)符號(hào)分量合理搭配，粗重的符號(hào)要配粗壯的字體，輕細(xì)的符號(hào)要配清秀的字體。通常，寧可讓注記比符號(hào)輕而不可比符號(hào)重。面積符號(hào)注記字體要參照面積及邊界線的粗細(xì)來(lái)確定。大字應(yīng)當(dāng)用粗筆劃的字體才顯得飽滿有力，如大區(qū)域名用黑體、粗圓、隸書(shū)等字體較好，如果其分量太重，可減淡色彩或用空心字。用字的習(xí)慣我們習(xí)慣用

左斜體字來(lái)表示水系內(nèi)容；

用長(zhǎng)體和聳肩體分別表示山體和山脈名稱(chēng)；用扁平的字體作為地區(qū)名稱(chēng)。這種設(shè)計(jì)符合人的視覺(jué)心理。

因?yàn)樽笥倚弊凅w字具有動(dòng)感，可使人聯(lián)想到運(yùn)動(dòng)的事物；

長(zhǎng)體字和聳肩變形字具有高大、挺拔的感覺(jué)，可使人聯(lián)想到高大的事物；

扁形字具有寬闊、水平延伸的感覺(jué)，可使人聯(lián)想到延伸的事物。2、有利于體現(xiàn)層次性地圖文字的層次性有引導(dǎo)讀者視線移動(dòng)的作用，讀者看