制图基本常识.doc

颜色：
三原色

三原色
　三基色是指红,绿,蓝三色,各自对应的波长分别为700nm,546.1nm,435.8nm;
　　原色，又称为基色，即用以调配其他色彩的基本色。原色的色纯度最高，最纯净、最鲜艳。可以调配出绝大多数色彩，而其他颜色不能调配出三原色。
　　三原色通常分为两类， 一类是色光三原色，另一类是颜料三原色，但在美术上又把红，黄，蓝定义为色彩三原色。
　　配图中右图是光的三原色，左图是颜料的三原色。
原色的加减性质
　　原色以不同比例混合时，会产生其他颜色。在不同的色彩空间系统中，有不同的原色组合。可以分为“叠加型”和“消减型”两种系统。
　　色光三原色——加色法原理
　　人的眼睛是根据所看见的光的波长来识别颜色的。 可见光谱中的大部分颜色可以由三种基本色光按不同的比例混合而成， 这三种基本色光的颜色就是红（Red）、绿（Green）、 蓝（Blue）三原色光。这三种光以相同的比例混合、且达到一定的强度， 就呈现白色（白光）；若三种光的强度均为零， 就是黑色（黑暗）。这就是加色法原理，加色法原理被广泛应用于电视机、监视器等主动发光的产品中。
　　　颜料三原色——减色法原理
　　而在打印、印刷、油漆、绘画等靠介质表面的反射被动发光的场合， 物体所呈现的颜色是光源中被颜料吸收后所剩余的部分， 所以其成色的原理叫做减色法原理。 减色法原理被广泛应用于各种被动发光的场合。 在减色法原理中的三原色颜料分别是青（Cyan）、品红（Magenta）和黄（Yellow）。
CMYK
　　减色 (CMYK)
　　C. 青色(Cyan) M. 洋红色(Magenta) Y. 黄色(Yellow) K. 黑色(blacK)
　　CMYK模型针对印刷媒介，即基于油墨的光吸收/反射特性，眼睛看到颜色实际上是物体吸收白光中特定频率的光而反射其余的光的颜色。
　　每种 CMYK 四色油墨可使用从 0 至 100% 的值。 为最亮颜色指定的印刷色油墨颜色百分比较低，而为较暗颜色指定的百分比较高。 例如，亮红色可能包含 2% 青色、93% 洋红、90% 黄色和 0% 黑色。
　　PS中拾色器-RGB(加色)与CMY(减色)是互补色,
　　RGB以黑色为底色加，即RGB均为0是黑色，均为255是白色
　　CMY以白色为底色减，即CMY均为0是白色，均为100%是黑色（但在实际中，由于油墨的纯度等问题这样得不到纯正的黑色，因此引入K）
　　在PS中，在准备用印刷颜色打印图像时，应使用CMYK模式。如果由RGB图像开始，最好先编辑，然后再转换为CMYK模式。如以RGB模式输出图片直接打印，印刷品实际颜色将与RGB预览颜色有较大差异。
　　CMYK为什么最后面的K是黑色，而不是black的第一个字母。主要是为了区别蓝色blue.
RGB色彩模式
　　概述
　　RGB色彩模式（也翻译为“红绿蓝”，比较少用）是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。
　　RGB色彩模式使用RGB模型为图像中每一个像素的RGB分量分配一个0~255范围内的强度值。例如：纯红色R值为255，G值为0，B值为0；灰色的R、G、B三个值相等（除了0和255）；白色的R、G、B都为255；黑色的R、G、B都为0。RGB图像只使用三种颜色，就可以使它们按照不同的比例混合，在屏幕上重现16777216种颜色。
　　在 RGB 模式下，每种 RGB 成分都可使用从 0（黑色）到 255（白色）的值。 例如，亮红色使用 R 值 246、G 值 20 和 B 值 50。 当所有三种成分值相等时，产生灰色阴影。 当所有成分的值均为 255 时，结果是纯白色；当该值为 0 时，结果是纯黑色。　
　　应用
　　目前的显示器大都是采用了RGB颜色标准，在显示器上，是通过电子枪打在屏幕的红、绿、蓝三色发光极上来产生色彩的，目前的电脑一般都能显示32位颜色，约有一百万种以上的颜色。
　　在led 领域 利用三合一点阵全彩技术， 即在一个发光单元里由RGB三色晶片组成全彩像素。 随着这一技术的不断成熟，led显示技术会给人们带来更加丰富真实的色彩感受。
　　原理
　　RGB是从颜色发光的原理来设计定的，通俗点说它的颜色混合方式就好像有红、绿、蓝三盏灯，当它们的光相互叠合的时候，色彩相混，而亮度却等于两者亮度之总和（两盏灯的亮度嘛！），越混合亮度越高，即加法混合。

　　有色光可被无色光冲淡并变亮。如蓝色光与白光相遇，结果是产生更加明亮的浅蓝色光。知道它的混合原理后，在软件中设定颜色就容易理解了。　
　　红、绿、蓝三盏灯的叠加情况，中心三色最亮的叠加区为白色，加法混合的特点：越叠加越明亮。
　　红、绿、蓝三个颜色通道每种色各分为255阶亮度，在0时“灯”最弱——是关掉的，而在255时“灯”最亮。当三色数值相同时为无色彩的灰度色，而三色都为255时为最亮的白色，都为0时为黑色。　
RGB 颜色称为加成色，因为您通过将 R、G 和 B 添加在一起（即所有光线反射回眼睛）可产生白色。 加成色用于照明光、电视和计算机显示器。 例如，显示器通过红色、绿色和蓝色荧光粉发射光线产生颜色。绝大多数可视光谱都可表示为红、绿、蓝 (RGB) 三色光在不同比例和强度上的混合。 这些颜色若发生重叠，则产生青、洋红和黄。
地图
定义
　　地图就是依据一定的数学法则，使用制图语言，通过制图综合，在一定的载体上，表达地球（或其他天体）上各种事物的空间分布、联系及时间中的发展变化状态的图形。
随着科技的进步，地图的概念是不断的发展变化，如将地图看成是“反映自然和社会现象的形象、富豪模型”，地图是“空间信息的载体”、“空间信息的传递通道”等。
分类
按照地图的内容，地图可分为普通地图、地形图和专题地图三种。
普通地理图（General Map）是以同等详细程度来表示地面上主要的自然和社会经济现象的地图，能比较全面地反映出制图区域的地理特征，包括水系、地形、土质、植被、居民地、交通网、境界线以及主要的社会经济要素等。它和地形图的区别主要表现在：地图投影、分幅、比例尺和表示方法等具有一定的灵活性，表示的内容比同比例尺地形图概括，几何精度较地形图低。
地形图（Topographic Map）是指国家几种基本比例尺（1：5千，1：1万，1：2.5万，1：5万，1：10万，1：25万，1：50万，1：100万）的全要素地图。它是按照统一的规范和符号系统测（或编）制的，全面而详尽地表示各种地理事物，有较高的几何精度，能满足多方面用图的需要，是国家各项建设的基础资料，也是编制其它地图的原始资料。专题地图（Thematic Map）是着重表示一种或几种自然或社会经济现象的地理分布，或强调表示这些现象的某一方面特征的地图。专题地图的主题多种多样，服务对象也很广泛。可进一步分为自然地图和社会经济地图。
地图名词解释
比例尺
　　地图上某线段的长度与实地相应线段的水平长度之比，称为地图的比例尺。其表现形式有数字比例尺、文字比例尺和图解比例尺。比例尺大于和等于1：10万的地图，如1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5千等的地图可称为大比例尺地图。比例尺小于1：10万并大于1：100万的地图，如1：25万、1：50万等的地图可称为中比例尺地图。比例尺小于和等于1：100万的地图，如1：100万、1：250万、1：600万、1：2000万等的地图可称为小比例尺地图。
　栅格图
　　栅格图是基于一套行列组成的方格数据模型，使用一组方格描述地理要素，每一个方格的值代表一个现实的地理要素。
　　栅格数据适合于做空间分析和图象数据格式的存储，不适合做不连续的数据处理。
　　矢量图
　　矢量图是基于直角坐标系统，用点、线、多边形描述地理要素的数据模型或数据结构。每一个地理要素由一系列有顺序的的x、y坐标描述，这些要素与属性相结合。
　　大地测量与地图制图的基本原理
　　地球是一个自然表面极其复杂与不规则的椭球体，而地图是在平面上描述各种制图现象，如何建立地球表面与地图平面的对应关系？为解决这一问题，人们引入大地体的概念。大地体是由大地水准面包围而成。大地水准面是假定在重力作用下海水面静止时的平均水面，并设想此面穿过大陆与岛屿，连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面。由于地壳内部物质密度分布不均匀，大地水准面也有高低起伏。虽然此高低起伏已经不大，比地球自然表面规则得多，但仍不能用简单的数学公式表示。为了测量成果的计算和制图的需要，人们选用一个同大地体相近的可以用数学方法来表达的旋转椭球体来代替，简称地球椭球体。它是一个规则的曲面，是测量和制图的基础。地球自然表面点位坐标系的确定包括两个方面的内容：一是地面点在地球椭球体面上的投影位置，采用地理坐标系；二是地面点至大地水准面上的垂直距离，采用高程系。
　　什么是大地坐标系？
　　大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。
　　什么是54北京坐标系？
　　新中国成立后，很长一段时间采用1954年北京坐标系统，它与苏联1942年建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系，相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。到20世纪80年代初，我国已基本完成了天文大地测量，经计算表明，54坐标系统普遍低于我国的大地水准面，平均误差为29米左右。

　　80西安坐标系
　　1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。
　　什么是地心坐标系？
　　以地球的质心作为坐标原点的坐标系称之为地心坐标系，即要求椭球体的中心与地心重合。人造地球卫星绕地球运行时，轨道平面时时通过地球的质心，同样对于远程武器和各种宇宙飞行器的跟踪观测也是以地球的质心作为坐标系的原点，参考坐标系已不能满足精确推算轨道与跟踪观测的要求。因此建立精确的地心坐标系对于卫星大地测量、全球性导航和地球动态研究等都具有重要意义。
　　WGS－84坐标系
　　WGS－84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。
　　地图投影
　　地图投影是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。地图投影的方法有几何法和解析法。几何法是以平面、圆柱面、圆锥面为承影面，将曲面（地球椭球面）转绘到平面（地图）上的一种古老方法，这种直观的透视投影方法有很大的局限性。解析法是确定球面上的地理坐标与平面上对应点的直角坐标之间的函数关系。我国基本比例尺地形图采用1：100万地形图，20世纪70年代以前一直采用国际百万分之一投影（又称改良都圆锥投影），现在改用正轴等角割圆锥投影。我国1：50万和更大比例尺地形图，统一采用高斯－克吕格投影。高斯－克吕格投影是横轴等角椭圆柱投影。其原理是：假设用一空心圆柱横套在地球椭球体上，使椭圆柱轴通过地心，椭圆柱面与椭圆体面某一经线相切；然后，用解析法使地球椭球体面上经纬网保持角度相等的关系，并投影到椭圆柱面上；最后，将椭圆柱面切开展成平面，就得到投影后的图形。此投影由德国科学家高斯首创，后经克吕格补充，简称高斯投影。
　　地图最大精度
　　视力正常的人的肉眼能分辨的图上最短距离是0.1毫米。因此，相当于图上0.1毫米的实地水平长度就是地图上所能表示的最精密限度，称为比例尺的最大精度。
　　下表为国家基本比例尺地形图的最大精度： 比例尺 1:1万 1:2.5万 1:5万 1:10万 1:25万 1:50万 1:100万
　　最大精度(m) 1 2.5 5 10 25 50 100
　　数字地图
　　数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。
　　栅格地图（DRG）
　　数字栅格地图(DRG)是纸质地图的栅格数字化产品。每幅图经扫描、集合纠正、图幅处理与数据的压缩处理，形成在内容、精度和色彩上与地图保持一致 的栅格文件。
　　什么是数字线划地图（DLG）
　　数字线划地图（DLG）是以矢量数据格式形成的数字地图。这种地图能进行空间信息的分层与叠加，提取属性数据，根据矢量对象查询属性或根据属性查询矢量对象，数据易于更新与编辑和创建专题属性和绘制专题地图等。
　　数字高程模型（DEM）
　　数字高程模型（DEM）是区域地面高程的数字表示，是建立在地图投影平面上规则格网点的平面坐标（x,y）及其高程（z）数据集，是地理信息系统赖以进行分析的核心数据系统。DEM的水平间隔可随地貌类型的不同而改变，根据 不同的高程精度，可分为不同等级产品。目前，世界主要发达国家纷纷建立了覆盖本国的数字高程模型系
　　数字正射影像（DOM）
数字正射影像（DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片或遥感图像（单色或彩色），经逐个像元纠正，再进行影像镶嵌，根据图幅范围剪彩生成的影像数据。一般带有公里格网、图廓整饰和注记的平面图。
航片和卫片的区别
航片指飞机、气球等不太高的遥感平台上拍的，一般来说比例尺较大，分辨率较高；卫片是卫星上拍的，一般来说，比例尺小，分辨率低，当然也有分辨率很高的卫片，如快鸟等。卫片所含信息丰富，拍摄面域广，获取速度快，可做全球动态监测。
  航片有两种，一种是指航空摄影图片，相当于照相机，是不连续的卫星图片是卫星遥感平台扫描的图片，是连续的，由于扫描用的电
磁波不同，种类也很多。
  分辨率反映的是他们的清晰程度，航片是低空航空摄影，所以每幅图片范围比较小，但清晰，分辨高，使用与小比例尺成图，大范围，整体把握，甚至大到半个地球，搞整体监控和分析比较适合
卫星图片是高空，范围大，相对没有航片分辨率高，实用于大比例尺地图，用于城市规划

地形图制图：
等高线：
等高线的概念
　 　测量工作中常用等高线来表示地貌。等高线是地面上高程相同的相邻各点所连接而成的闭合曲线。水面静止的池塘的水边线，实际上就是一条闭合的等高线。
（一）等高距和等高线平距的概念
　 　相邻等高线之间的高差称为等高距，常以 h 表示。在同一幅地形图上，等高距 h 是相同的。相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，常以 d 表示。
　　h 与 d 的比值就是地面坡度： i=h/（d•M ）式中： M 为比例尺分母。坡度 i 一般以百分率表示，向上为正、向下为负。因为同一张地形图内等高距 h 是相同的，所以地面坡度与等高线平距 d 的大小有关。等高线平距越小，地面坡度就越大；平距越大，则坡度越小；平距相等，则坡度相同。因此，可以根据地形图上等高线的疏、密来判定地面坡度的缓、陡。
（二）等高线的分类
　 　1、首曲线
　 　在同一幅图上，按规定的基本等高距描绘的等高线称为首曲线，也称基本等高线，它是宽度为 0.15mm 的细实线。
　 　2、计曲线
　 　凡是高程能被 5 倍基本等高距整除的等高线，称为计曲线。为了读图方便，计曲线要加粗（线宽 0.3 mm ）描绘。
　 　3、间曲线和助曲线
　 　 当首曲线不能很好地显示地貌的特征时，按二分之一基本等高距描绘的等高线称为间曲线，在图上用长虚线表示。有时为显示局部地貌的需要，按四分之一基本等高距描绘的等高线，称为助曲线，一般用短虚线表示。间曲线和助曲线可不闭合。
（三）等高线的特性
　 　为了掌握用等高线表示地貌时的规律性，现将等高线的特性归纳如下：
　 　1、同一条等高线上各点的高程都相同；
　 　2、等高线是闭合的曲线，如果不在本幅图内闭合，则必在图外闭合。
　 　3、除在悬崖和绝壁处外，等高线在图上不能相交，也不能重合。
　 　4、等高线的平距小，表示坡度陡，平距大表示坡度缓，平距相同表示坡度相等。
　 　5、等高线与山脊线、山谷线成正交。
判读经验：
山峰的话等高线是闭合的,数值向中间增大,
山脊的话等高线向数值小的方向弯曲
山谷的话等高线向数值大的方向弯曲
一、等高线图的基本特点
1、同一条等高线上高度相等。
2、等高距全图一致。
3、等高线均为闭合曲线，只是有的不能在一幅图上完全呈现出来。
4、等高线一般不相交、不重叠，但在悬崖峭壁处，等高线可以重合。
5、等高线疏密反映坡度陡缓，而等高线之间间距愈大，等高线愈稀疏，则坡度愈缓。
6、等高线与山脊、山谷线重直相交，等高线穿过河谷时，向上游弯曲，成为“V”字形。
7、示坡线表示坡降方向，它总是指向海拔较低的方向。

二、判读方法
（一）判读等高线的数值。
1、计算两点的相对高度和温度差。
读出任何两点的海拔高度，计算出这两点的相对高度，还可以进一步求出它的气温差（每升高100m，气温下降0.6℃）。
2、估算陡崖的相对高度。
等高线重叠或相交的地方，表示为陡崖。
陡崖的相对高度为：（n-1）d≤h＜（n+1）d
其中n为两地不同等高线的条数，d为等高距。
3、判别局部小范围闭合等高线的高度。
如不在正常范围内，则判别规律为“低于低值，高于高值”，即如果闭合等高线海拔与两侧等高线中较低的海拔相等，则闭合区域内的海拔低于这条等高线的海拔，此地可能为小盆地；如果闭合等值线海拔与两侧等高线中较高的海拔相等，则闭合区域内海拔高于这条等高线的海拔，此地可能为小山峰。
4、计算两点相对高度的范围。
（1）确定两点的海拔高度的范围。
（2）确定最大可能值和最小可能值。

（二）判读等高线的形状特征。
1、根据等高线疏密，判断坡度陡缓。
等高线稀疏的地方表示缓坡，密集的地方表示陡坡，间隔相等的地方表示均匀坡，等高线上疏下密表示凸形坡，等高线上密下疏表示凹形坡。
2、等高线的数值由中心向四周降低，表示为山地或丘陵。
3、等高线的数值由中心向四周升高，表示为盆地。
4、等高线的凸出部分指向低处表示山脊，其最大弯曲处的点的连线，表示为山脊线，也叫分水线。
5、等高线凸出部分指向高处，表示为山谷，其最大弯曲处点的连线，表示为山谷线，也叫集水线。
6、相邻两个小山顶之间呈马鞍型的低地部位为鞍部，也叫垭口。
7、两组山脊等高线对垒，中间是一道比较狭窄而低平的河谷或谷地，表示为峡谷。
8、判断两点间可否通视，可通过绘制地形剖面图判断。

三、等高线地形图的应用
1、确定水库河坝址的位置。
在不考虑地质等条件下，水库库区宜选在河谷、山谷地区或选在“口袋形”的洼地，或小盆地，这些地区不仅库容重大，而且有较大的集水面积。坝址应选在河流流出的洼地或小盆地的最窄处。
2、确定公路、铁路线路。
一般选择坡度较缓，线路平稳，距离较短，弯路较少上的线路为好。一般在两条等高线之间绕行，只有必要时才可穿过一、二条等高线；尽量少通过河流，少建桥梁；避免通过沼泽、断崖。
3、农业区位选择。
根据等高线地形图反映出来的地貌类型，地势起伏，坡度陡缓，结合气候和水源条件，因地制宜地提出农林牧副渔业布局原则。例如，平原宜发展种植业，山区宜发展林业、牧业。
4、工业区位选择。
工业区宜建在等高线间距较大的地形平坦开阔的地形区，且水源充足、接近资源的地区。若是电子、半导体、感光器材厂等需要建在空气清洁、环境优美的地点。
5、水系的水文特征。
山地常形成放射状水系；盆地常形成向心状水系；山脊常形成河流分水岭；山谷常有河流发育。
等高线穿越河谷时向上游方向弯曲，即河流方向与等高线凸出方向相反。
水文特征：等高线密集的河谷，河流流速大，陡崖处有时形成瀑布，河流出山口常形成冲积扇。
经纬仪法测图 (mapping method with theodolite)
（一）配置
　 　工具：经纬仪、图板、塔尺、小钢尺、量角器、三棱尺、计算器、铅笔、橡皮等。
　 　人员：一般是观测员、记录计算员、绘图员各 1 人、立尺员 2 人。
（二）步骤
　 　1、安置仪器：在控制点 A 安置经纬仪，量取仪器高。
　 　2、定向：后视（盘左瞄准）另一控制点 B ，度盘置0°00ˊ00" 。
　 　3、立尺：立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上：
　 　（1）“地物”取“轮廓转折点”；
　 　（2）“地貌”取“地性线上坡度或方向变化点”。
　 　4、观测：瞄准点1的塔尺，分别读取上、下丝之差、中丝读数、竖盘读数L、水平角β。
　 　5、记录、计算：记录上述观测值，按视距测量公式计算出点1的水平距离D和高程H 。
　 　6、展碎部点：在图纸上，按β、D ，定出点1的位置。
　 　7、绘制地形图（地物和等高线）
　 　（1）地物的描绘——按图式规定。
　 　（2）等高线的勾绘
　　首先描绘出地性线（山脊线、山谷线），再在相邻碎部点之间，按平距与高差成比例的关系，内插出等高线。
　 　8、地形图的检查、拼接与整饰
　 （1）检查： 包括图面检查、野外巡视检查及设站检查。（约占每幅图的 10% ）。
　 （2）接边：当图边的拼接误差小于限差（中误差的 2√2 倍）时平均配赋 -- 即在两图幅图上各改一半。为接边方便，一般规定每幅图的图边应测出图幅外 1cm 。

　 （3）整饰: 擦掉不必要的点、线、高程、注记等。使图面整洁、规范。包括图内、图外整饰。 整饰次序是:先图内，后图外；先注记，后符号；先地物，后地貌。