第一章绪论

测绘是国家建设的基础和先行，已广泛深入到陆地、海洋和空间的各个领域，对经济建设和国防建设，国家管理和人民生活，都有重要作用。本章介绍了测量与地图学的任务、主要分支学科、主要地图产品形式、测绘科学发展概况，以及测量与地图学在国民经济建设和社会发展中的作用。

●1.1绪论（上）

本节介绍了测量与地图学的任务、主要分支学科以及主要地图产品形式。

●1.2绪论（下）

本节介绍了测绘科学发展概况，以及测量与地图学在国民经济建设和发展中的作用。

第二章测量与地图学基础知识

测绘工作在地球表面进行，描述位于地球表面的信息，所以根据地球椭球体建立的地理坐标（经纬网）可以作为所有要素的参照系统；测量工作的主要任务之一是确定地面点的空间位置，表示的方法为坐标和高程；地图有哪些特性、类型和功能，以及主要的成图方法，也是需要掌握的必要知识；中国的国家大地网和国家水准网，是国家各部门和全国各行业进行测绘工作的基础，其布设情况，是必须有所了解的知识点；测绘涉及到大量的观测数据，并进行处理，不可避免地会遇到误差，误差与精度的基本知识在测绘工作中是必须有所了解的知识点。本章讲述了地球的形状和大小，地面点位置的表示方法，用水平面代替水准面的限度，测量工作概述，中国的国家大地网和国家水准网，随后对地图的特性与功能、地图的分类与构成、地图成图方法做了较为详尽的介绍，对误差处理的基本概念做了简单介绍。

●2.1地球的形状和大小

测绘工作是在地球表面上进行的，要确定地面点之间的相互关系，将地球表面测绘成图，需要了解地球的形状和大小。

●2.2测量工作基本认识

地面点空间位置表示的方法为坐标和高程；国家各部门和全国各行业进行测绘工作的基础是国家大地网和国家水准网；任何测量工作都会产生不可避免的误差，所有测量工作都必须遵循一定的基本原则，采取一定的程序和方法，注意误差的分析与处理。本节第一小节地面点位置的表示方法（上）介绍了坐标的概念和类型；第二小节地面点位置的表示方法（下）介绍了高程的概念和类型，中国的坐标基准和高程基准，以及用水平面代替水准面的限度；第三小节中国的国家大地网和国家水准网介绍了中国的国家大地网和国家水准网的布设原则和方法；第四小节测量工作概述，介绍了测量工作是怎样开展的，以及测量工作的原则和程序；第五小节误差与精度的基本知识，介绍了测量误差的概念、来源、分类及偶然误差的统计特性，简单介绍了衡量观测值精度的几种指标。

●2.3地图的基本认识

地图所具有的基本特征可以归纳为四个方面：地理信息的载体、遵循特定的数学法则、具有完整的符号和注记系统、实施制图综合；经过许多学者的讨论，形成了我们对地图和地图学定义的认识，反映了信息时代特征；地图至少有四方面的功能：模拟功能、信息载负功能、信息传输功能和认知功能；所有的地图都是由数学要素、地理要素和辅助要素构成的；地图的成图方法可以概括为实测成图方法和编绘成图法两大类。

第三章地图数学基础

地图的数学基础，是为了使地图上各种地理要素和地面事物之间保持一定的对应关系，具体指地图所采用的地图投影（经纬网）、坐标网、大地控制点、比例尺和定向指标线等数学要素。将地球表面完整而连续地表示在平面上，需要解决两个矛盾，一个是大的缩成小的，一个是曲面展成平面。解决缩绘的问题，就产生了地图比例尺；解决曲面展成平面的问题，就产生了地图投影；地图方位在实践中有着重要意义；地图的分幅编号，在地图的生产、管理和使用等方面都有其重要的实际意义。本章讲述了地图投影、地图比例尺、地图方位和地图分幅编号的基础知识和基本方法。

●3.1地图投影

地图投影的实质是将地球椭球面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上；用不同投影方法生成的经纬线网形状不同，它们的变形性质和变形分布规律也不相同；变形性质不同的投影适用于不同用途的地图；高斯-克吕格投影是我国一比五千到一比五十万国家基本比例尺地形图所采用的地图投影；判别地图投影，了解所用地图的投影特性，是正确使用地图的前提；地图投影的选择取决于制图区域的范围、地理位置和轮廓形状等。

●3.2地图比例尺

地图比例尺是衡量地图与地面物体缩小倍数的尺度，主比例尺主要用于分析和确定地面实际缩小的程度，局部比例尺主要用于研究地图投影变形的大小、分布规律和投影性质。

●3.3地图方位

地图方位是指地图固有的方向性和地图上标识方向的各要素。地图方位在实践中具有着重要意义。在地理考察中用于识途、测定现象分布走向、判定现象在地图上的位置，以及研究现象在空间的分布规律；在经济建设和国防建设上亦需用地图定方位。本节介绍了地形图上的三北方向线、三种方位角和三北方向角，最后对密位做了简单介绍。

●3.4地图分幅编号

地图的分幅编号，在地图的生产、管理和使用等方面都有其重要的实际意义。首先是测制地图的需要；其次是印刷地图的需要；第三是管理和发行的需要，地图分幅编号后，便于分类分区有序地存贮；第四是用图的需要，只有将图面控制在—定大小范围内才便于在室内外的使用，分幅可以扩大地图的比例尺，便于更详细地表示各种地理要素，增加地图信息，以便更好地满足社会多方面的需求。地图分幅有按坐标格网矩形分幅和按经纬线梯形分幅两种形式。常见的地图编号方式有行列式、自然序数式、行列-自然序数式、图角点坐标式等几种。我国的国家基本比例尺地形图分幅编号系统有新旧两种：1991年前的地形图分幅编号系统和1991年实施的地形图分幅编号系统。

第四章地图语言

地图具有负载和传递信息的功能。这些功能的发挥靠的是地图语言，无论是制图者将制图区域的地理环境信息贮存到图纸上，还是读图者阅读地图所负载的地理环境信息，都离不开地图语言。地图语言是由图形符号系统（图解语言）和注记系统（文字语言）两部分组成的。撇开地图注记，地图语言还是一种国际化的语言，可以进行国际交流。人们可以通过地图进行交流，能回答诸如你在哪里等空间定位方面的问题。

●4.1地图符号

地图符号是地图语言中最重要的部分。地图的性质从本质上说是由地图符号的性质和特点决定的。地图符号与其他符号的区别在于，它既能提供对象的信息，又能反映其空间结构。组成地图符号的基本图形元素也称视觉变量，各种视觉变量传达不同的特征信息，适用于不同的数据类型。多种变量的正确组合可以增加地图载负量，提高信息传输的精度。对空间数据进行数学处理时常采用量表法。地图符号的设计必须考虑人的视觉感受特点和习惯心理，在使读者产生心理愉悦的同时，有效地传递科学信息。

●4.2地图注记

地图注记是地图的基本内容之一，亦是表示地图内容的一种手段。它可以说明制图对象的名称、种类、性质和数量等具体特征。不仅可以弥补地图符号之不足、丰富地图的内容，而且在某种程度上可以起到符号的作用。地图上必须要有足够说明各地物和现象的具体特征与专有名称的注记。地图注记正确的设计可以起到画龙点睛的作用。

●4.3地图色彩

颜色是最活跃的一种视觉变量，它既可以表达地理要素定性特征的不同，也可以表达定量特征的变化。颜色包括彩色和非彩色，彩色具有色相、亮度和彩度三种特征，而非彩色只有亮度——灰度特性。彩色的三种特性对地图制图来说作用各不相同，因而成为颜色变量的分量。颜色或色彩在地图设计中起着主要角色的作用，是因为颜色不仅可以增强地图的美感，更重要的是能够提高地图的清晰性，从而使地图的信息载负量增大。

第五章制图综合

制图综合是地图构成的重要法则之一，是地图编制过程中必不可少的创造性劳动。无论是从实际地物到地图，还是从较大比例尺地图到较小比例尺地图，无论是编制普通地图或专题地图，还是在内业编图或外业测图都少不了制图综合的过程，并贯穿于编图资料的选择、地图内容的取舍、制图对象的分类分级、表示方法的确定与图例符号设计的全过程。经过制图综合处理，则图面上主次分明，重点突出，区域的地理特征更加明确，地图的可读性更强。

●5.1制图综合基本概念及影响因素

制图综合的本质是以缩小的地图图形（地图数据）来反映客观实体时，都必须对客观实体（现象）进行思维的抽象概括和综合。制图综合过程中受到地图用途和主题、比例尺、制图区域地理特征、空间数据质量、符号尺寸等多种因素的影响。

●5.2制图综合的主要方法

制图综合的主要方法有内容的取舍、形状和数量特征的概括、符号化等。

第六章水准仪与水准测量

地面点的高程测量是测量工作三大任务之一。水准测量利用水准仪测定两点之间的高度差，是高程测量中精度最高的一种方法。由于地球内部的不规则性，种种测量误差的存在，水准测量不仅要研究测量仪器、测量方法，其数据处理也有一定的处理原则。本章首先从高程测量的概念入手，介绍了高差测量的方法，水准测量的原理，水准仪及其使用方法，实际作业中水准路线拟定，普通水准测量的基本方法。

●6.1高程测量方法及水准测量原理

测定地面高程的测量工作称为高程测量。高程测量依据所使用的仪器和测量方法不同主要有：水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和物理高程测量。以水准测量精度最高。水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。

●6.2水准测量仪器及其操作

水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。本节主要介绍了水准仪的构造、水准仪的正确操作程序，和水准尺的读数方法。

●6.3普通水准测量的实施

进行水准测量必须先做技术设计，其目的在于根据作业的具体任务要求，从全局考虑统筹安排，使整个水准测量任务能够顺利地进行。本节主要介绍了水准路线的拟订工作和等外水准测量的基本方法。

第七章经纬仪与角度测量

要确定地面点的相互位置关系，角度是一个重要的因素，角度测量是测量工作三大任务之一。经纬仪是测量角度的主要仪器，既能测量水平角又能测量竖直角。

●7.1角度测量原理与经纬仪

本节主要介绍了角度测量原理、光学经纬仪构造和读数方法。

●7.2水平角测量

水平角测量要按照一定的测量方法进行观测，本节主要介绍了经纬仪的整置、水平角测量常用的测回法和全圆测回法。

第八章距离测量与直线定向

地面点之间的距离测量是测量的基本工作之一。距离测量主要是测定两点间的水平距离。本章主要介绍了卷尺丈量，钢尺的普通丈量，视距测量的基本原理，以及地面点位标定、直线定向和坐标推算方法的基本知识。

●8.1卷尺丈量

卷尺丈量的优点是工具获取简单、使用方便。卷尺丈量的工具主要有：钢尺、皮尺、测绳等，其中钢尺精度较高。直线定线的方法主要有目视定线和经纬仪定线两种。钢尺量距有一般方法和精密方法，本节主要介绍了钢尺量距的一般方法。

●8.2视距测量与直线定向

本节涵盖视距测量和直线定向两部分内容。视距测量具有操作方便，观测速度快，不受一般地面起伏限制的优点，但精度较低，多用于地形测图的碎部测量中。在同一平面上，要确定两点间的相对位置，除了测量两点间的水平距离，还要确定直线的方向。

第九章小区域控制测量方法

测量工作必须遵循“从整体到局部、先控制后碎部”的原则，控制测量是测量工作的开始，控制测量根据测区范围、控制等级和精度要求的不同，测量工作流程和方法有很大差别，本章主要介绍了小区域控制测量的方法。

●9.1控制测量概述

本节主要介绍了控制测量的概念、种类、作业过程和方法。

●9.2导线测量

导线测量是小区域平面控制测量中最常用的一种方法。一般在地物较多、分布复杂的建筑区，障碍物较多、通视条件不好的区域，测区成带状区域等，多采用导线测量的方法进行控制测量。

●9.3交会法测量

交会法测量是通过角度测量或者边长测量，进行交会，计算出未知点的平面坐标的方法。交会法测量主要有前方交会、侧方交会、后方交会和测边交会四种方法。

●9.4三角高程测量

三角高程测量主要是根据三角形原理，通过测量三角形的角度和边长，来计算两点之间的高差，最终计算出未知点的高程。

第十章普通地图

地学工作者需要经常接触和使用普通地图，编制专题地图也常以普通地图作为地理底图。熟悉普通地图的基本内容和表示方法，读懂普通地图是最基本的要求。本章首先介绍普通地图的基本内容和主要任务，然后分别着重介绍普通地图的三大要素：自然地理要素、社会经济要素及辅助要素的表示方法。

●10.1普通地图基本内容与主要任务

本节主要介绍了普通地图的概念、基本内容和主要任务。

●10.2自然地理要素的表示（一）水系及其表示

水系是指地球表面的各种水域，分为海洋和陆地水系两大部分。水系是自然地理环境中最重要的要素之一，对自然环境和人类活动有很大的影响。在编图中，水系常被视为地形的“骨架”，在地图上具有特殊的意义。表示水系的核心问题是正确地表示水陆的分界线，以便清楚地显示出大陆和海洋的轮廓。在地图上正确地表示海洋、河流、湖泊、水源等水系要素的轮廓特征，有助于阅读其他地理要素。

●10.3自然地理要素的表示（二）地貌和土质植被及其表示

地貌是自然地理各要素中最重要的要素之一。在地图上，地貌不仅可以作为地物点位的平面与高程控制，而且还可以为读者了解地理环境特征、找寻经济发展的有利与不利条件提供依据。地貌是三维空间的，如何将它科学地表示在地图平面上，使之既富有立体感，又具备可量测性，人类经历了漫长的历程和多种尝试，创设了写景法、等高线法、晕滃法、晕渲法、分层设色法等多种表示地貌的方法。土质是指地面表层的覆盖物。在地形图上表示土质不仅能反映区域的地理景观特征，而且对经济建设和军事行动有一定作用。植被是指覆盖在地面上的各种植物群落的总称。植被多呈面状分布，亦有呈线状和点状分布。依各类植被的分布特征和占地面积的大小不同，用依比例、不依比例、半依比例和示意性四种符号表示。

●10.4社会经济要素和辅助要素的表示

普通地图上表示的社会经济要素主要是居民地、交通线和境界线等。居民地是人类居住和从事政治、经济、文化等活动的场所，在地图上应表示出居民地的类型、形状、质量、行政意义和人口数量等特征。交通线是各种交通运输路线的总称，在地图上应正确表示交通线的类型和等级、位置和形状、通行程度和运输能力以及与其他要素的关系等特征。境界线是区域范围的分界线，在图上要求正确反映出境界线的等级、位置以及与其他要素的联系。在普通地图的图廓上及其外侧，除注明图名、图号，还配置有供读图用的一些工具性图表、标记和说明性内容等辅助要素。按配置的位置分为图廓上和图廓外要素。

第十一章专题地图

专题地图是地图学最具活力的一个分支。其应用范围涉及社会各个领域。专题内容有10种传统的表示方法，选择何种表示方法，主要依据专题内容的特点、地图比例尺和用途所决定。本章首先介绍了专题地图的特征与类型，专题内容的分布特征；然后重点介绍了专题地图的10种表示方法及比较。

●11.1专题地图概述

本节介绍了专题地图的概念、特征、类型划分及专题内容的分布特征。

●11.2专题内容表示方法

专题地图的表示就是根据用途的需要选择合适的表示方法和符号突出表示专题要素。专题地图表示方法是将专题地图中用于表示专题要素及其各方面特征的图形组合方式进行分类，根据大量制图实践，专题要素表示方法可归纳为十种。

●11.3表示方法的比较和配合使用

专题地图表示方法，是以各种类型的地图符号为基础的。符号作为专题信息的载体，除了它们各自所含有的信息外，当它们以一定的集合形式表现在专题地图上时，还可能包含着超过符号总量的潜在信息量，这在很大程度上取决于是否通过比较，试验后选用了最合适的表示方法。有的表示方法从图形特点能一目了然地识别，然而许多表示方法之间，存在着许多相似性，必须认真比较才能予以区分。为了针对不同的专题现象正确选择表示方法，尽可能准确、全面地反映现象的特征，需要对有关表示方法的特点进行分析比较。

第十二章地图分析与应用

地图可以存贮不同历史时期丰富的空间信息，其最终作用，是为人们提供空间信息和属性信息，在此基础上进行识图、读图、分析、管理和决策。总称为地图的应用。对地学工作者来说，地图尤其不可缺少。只有学会和掌握地图的分析应用方法，才能成为一名出色的地学工作者。本章视频内容主要包括：地图评价、地图阅读分析和地图应用。地图量算和图解分析，地图复合分析以及地学信息图谱分析将在见面课中讲授。

●12.1地图评价

地图评价，是对地图质量优劣的评定。评价地图是使用地图的开端。通过对地图的评价，可以掌握地图对用途的满足程度。地图评价的一般标准，通常包括四个方面：政治思想性、科学性、艺术性、实用性。

●12.2地图阅读分析

地图阅读的目的在于了解区域地理环境，进而分析不同地理现象之间的相互关系，获取地图上丰富的地理信息。任何一位地学工作者，都不可能深入到研究区域的每一个现场，其替代的办法就是阅读地形图。地图可以帮助人们延伸足迹，扩大视野。本节介绍了地图阅读分析的内容和方法。

●12.3地图应用

测制或编制地图的目的，归根结底在于应用。每一种地图都是为着某种或某些方面的需要而制作的。作为地学工作者，了解和掌握地图制作的原理和方法是一个方面，而了解和掌握地图在有关领域的实际应用则是一个更为重要的方面。本节介绍了地图在科学研究、国民经济建设和国防建设等方面的实际应用，重点详细介绍了地图在科学研究中的应用。在科学研究中地图可以帮助确定野外考察路线和考察点，研究各种地物和现象的分布规律、相互关系、动态变化，综合评价，对现象时空变化进行预测预报等。