第二章 地理信息系统基础
2.1 地图简介
地图既是地理信息系统的主要数据源,又是主要输出形式。因此,地图在地理信息系统中占有十分重要的位置。
2.1.1 地图的分类与坐标
一、地图的分类
地图可按内容,比例,用途,制图区域,图型种类和使用方式等进行分类。
1.按内容分类
地图可分为普遍地图和专题地图两大类。普通地图是具有自然和社会经济等一般特征的地图,它包含水文,地形,土质,植被,居民点,交通线及社会经济等因素。普遍地图又可分为地理图和地形图。
专题图是在普通地图基础上,着重表示一种或几种自然或社会经济现象的地图。专题图又分自然地图,如植被图,地貌图,土壤图等;社会经济地图,如人口图,经济分布图等;以及工程地图,如航空图,军事图等。
2.按比例尺分类
按比例尺的大小分为大、中、小三类:大比例尺地图指比例尺大于等于1∶10万的地图;中比例尺地图指比例尺在1∶10万到1∶100万的地图;小比例尺地图指比例尺在小于等于1∶100万的地图。
3.按制图区域范围大小可分为世界地图,半球地图,大陆地图,海洋地图,国家地图,省、市、区地图等。
4.按地图的结构分类
按结构分可分为线画地图和影象地图。
5.按地图的用途分类
按用途可分为军用图,交通图,旅游图,飞行图,行政区图等。
二、地图的坐标
1.地理坐标,亦称大地坐标,是全球统一坐标,它用经度和纬度来表示地面上各点。
它把地球视作椭球体,S、N表示南极和北极,O为地球中心,直线NS为椭球旋转轴,通过旋转轴NS的平面称子午面,子午面与椭球体表面相交所截的大环线,叫子午圈称为经线,通过O点,垂直于旋转轴的面称赤道面;与赤道面平行的平面同椭球面相交所截的圈叫纬线。
根据国际规定,通过英国格林威治天文台的子午线为0°。绕地球一周,在东0°~180°为东经,西0°~180°称西经。地面上任一点的法线与赤道平面的交角为该点的纬度。
总之,地理坐标以起始子午线与赤道的交点作为坐标原点,将全球按一定经纬度间隔分成若干球面梯形,用球面梯形的投影来表示图,如图所示。
2.平面直角坐标
用平面上的长度表示地面点位置的直角坐标称平面直角坐标。我国的地形图采用高斯一克吕格投影坐标系,每个投影带的中央经线为纵轴(称X轴),赤道为横轴(称Y轴),将两轴的交点作为坐标原点,构成每个投影带的平面直角坐标系,称为高斯-克吕格坐标。
由于高斯—克吕格投影,对任一带的地理位置其坐标轴是固定的,故各带可相互联系,保持一定关系。
大于1∶10万地形图上绘有高斯—克吕格投影平面直角坐标网,其方格为正方形,以公里为单位,故又称公里网。公里网在图上的间隔,随地图比例尺大小而不同,下表为几种比例尺地形图的公里网间隔。
上述比例尺公里网的直角坐标注在内外图廊之间,其中第一条公里线的坐标值注出全数,其他地方注出最后两位数。如下图中,3269指该坐标线上所有点离赤道3269公里;18210为横坐标,表示其为第18投影带,离移轴纵线为210公里,即中央经线以西290(500~210)公里。