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地理信息系统应用技术习题集

5.地球球面投影到平面时,产生的变形有长度、角度和面积三种,地图投影根据变形特征可分为:( )、等积投影和( )三种。

6.方位投影可分为( )投影和( )投影两类。

7.根据投影面和地球球面相切位置的不同,透视投影可分为三类:( )、( )、( )。 参考答案

一、判断题(对的打“√”,错的打“×”) 1 √ 13 √ 二、名词解释

1.大地体:由大地水准面包围形成的形体称为大地体,是一种逼近于地球本身形状的一种形体。可以称大地体是对地球形体的一级逼近。

2.水准面:当海洋静止时,自由水面与该面上各点的重力方向(铅垂线)成正交,这个面叫水准面。

3.大地水准面:在众多的水准面中,有一个与静止的平均海水面相重合,并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面。 4.椭球体:在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体,这个旋转椭球体通常称为地球椭球体。

5.天文经度:观测点天顶子午面与格林尼治天顶子午面间的两面角。在地球上定义为本初子午面与观测点之间的两面角。 6.天文纬度: 在地球上定义为铅垂线与赤道平面间的夹角。

7.大地经度 :指参考椭球面上某点的大地子午面与本初子午面间的两面角。东经为正,西经为负。 8.大地纬度 :指参考椭球面上某点的垂直线(法线)与赤道平面的夹角。北纬为正,南纬为负。 9.1956年黄海高程系:1956年在青岛观象山设立了水准原点,其他各控制点的绝对高程均是据此推算。 10.地图投影:在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法。 11.地图比例尺:地图上一直线段长度与地面相应直线水平投影长度之比。 12.主比例尺 : 在投影面上没有变形的点或线上的比例尺。 13.局部比例尺: 在投影面上有变形处的比例尺。

14.长度比:投影面上一微小线段ds’(变形椭圆半径)和球面上相应微小线段ds(球面上微小圆半径,已按规定的比例缩小)之比。

15.长度变形:就是长度比(μ)与1之差,用表v示长度变形则:v=μ-1

16.面积比:投影平面上微小面积(变形椭圆面积)dF′与球面上相应的微小面积(微小圆面积)dF之比。 17.面积变形:就是面积比与1之差,以Vp表示。Vp=p-1

18.角度变形:投影面上任意两方向线所夹之角与球面上相应的两方向线夹角之差。 19.等变形线:就是变形值相等的各点的连线。

14 × 15 √ 16 × 17 √ 18 × 19 × 20 × 2 √ 3 √ 4 × 5 √ 6 × 7 × 8 √ 9 √ 10 × 11 √ 12 √ 13

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20.方位投影 以平面作为投影面,使平面与球面相切或相割,将球面上的经纬线投影到平面上而成。

21.圆住投影 以圆柱面作为投影面,使圆柱面与球面相切或相割,将球面上的经纬线投影到圆柱面上,然后将圆柱面展为平面而成。

22.圆锥投影 以圆锥面作为投影面,使圆锥面与球面相切或相割,将球面上的经纬线投影到圆锥面上,然后将圆锥面展为平面而成。

23.等角航线:就是指地球表面上与经线交角都相同的曲线,或者说是地球上两点间的一条等方位线。

24.高斯-克吕格投影(等角横切椭圆柱投影):以椭圆柱为投影面,使地球椭球体的某一经线与椭圆柱相切,然后按等角条件,将中央经线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱面上,再将其展成平面而得。

25.墨卡托投影:是等角正轴切圆柱投影,由荷兰制图学家墨卡托于1569年创拟的。用一个与地轴方向一致的圆柱体面切于赤道,按等角条件,将球面上的经纬线投影到圆柱体面上,沿某一母线将圆柱体面剖开,展成平面,即可构成墨卡托投影。 三、问答题

1.地球仪上经纬网的特点:

a.地球仪上所有经线圈都是通过两极的大圆;长度相等;所有纬线除赤道是大圆外,其余都是小圆,并且从赤道向两极越来越小,极地成为一点。

b.经线表示南北方向;纬线表示东西方向。 c.经线和纬线是相互垂直的。

d.纬差相等的经线弧长相等;同一条纬线上经差相等的纬线弧长相等,在不同的纬线上,经差相等的纬线弧长不等,而是从赤道向两极逐渐缩小的。

e.同一纬度带内,经差相同的经纬线网格面积相等,不同纬度带内,网格面积不等,同一经度带内,纬度越高,梯形面积越小。由低纬向高纬逐渐缩小。 2.地图比例尺的表示有方法哪些?

①数字式比例尺②文字式比例尺③图解式比例尺④特殊比例尺 3.非几何投影的种类有哪些?

伪方位投影:在方位投影的基础上,根据某些条件改变经线形状而成,除中央经线为直线外,其余均投影为对称中央经线的曲线。

伪圆柱投影:在圆柱投影基础上,根据某些条件改变经线形状而成,无等角投影。除中央经线为直线外,其余均投影为对称中央经线的曲线。

伪圆锥投影:在圆锥投影基础上,根据某些条件改变经线形状而成,无等角投影。除中央经线为直线外,其余均投影为对称中央经线的曲线。

多圆锥投影:设想有更多的圆锥面与球面相切,投影后沿一母线剪开展平。纬线投影为同轴圆弧,其圆心都在中央经线的延长线上。中央经线为直线,其余经线投影为对称于中央经线的曲线。 4.简述圆锥投影的分布规律。

圆锥投影的各种变形都是纬度φ的函数,而与经度λ无关。各种变形都是随纬度变化而变化,对某一具体的变形性质而言,在

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同一条纬线上,其变形值相等。等变形线与纬线平行,呈同心圆弧状分布。切圆锥投影,圆锥面与球面相切的切线,即标准纬线。距标准纬线愈远,其变形愈大,而且由标准纬线向北的变形速度比由标准纬线向南快。割圆锥投影,圆锥表面与球面相割的两条割线,即标准纬线。距标准纬线愈远变形愈大,标准纬线外的变形分布规律同切圆锥投影,均为正形,标准纬线之间呈负变形。

5.试述等积正轴方位投影的投影条件、投影公式、经纬线形式和变形分布规律。 ①投影条件:投影面---平面 p=1 Ψ0=90o ②投影公式:μ1=cosz/2 μ2= secz/2

③经纬线形式:纬线是以极点为圆心的同心圆,经线是同心圆的半径。在中央经线上纬线间隔自投影中心向外逐渐减小。 ④变形分布规律:

ⅰ 投影中心无变形,离开投影中心愈远角度、长度变形增大。 ⅱ p=1 μ1< 1 μ1 1→0.707 μ2 >1 μ2 1→1.414 ⅳ没有面积变形,但角度变形较大。

ⅴ角度、面积等变形线为以投影中心为圆心的同心圆。 6.方位投影的特点是什么?

在投影平面上,由投影中心(平面与球面的切点)向各方向的方位角与实地相等,其等变形线是以投影中心为圆心的同心圆。 7.正轴圆柱投影中,经纬线网的特点是怎样的?

a.经线投影为平行直线,平行线间的距离和经差成正比。

b.纬线投影成为一组与经线正交的平行直线,平行线间的距离视投影条件而异。 c.和圆柱面相切的赤道弧长或相隔的两条纬线的弧长为正长无变形。 8.墨卡托投影投影特点及其在实际生活中的意义是什么?: ①在墨卡托投影中,面积变形最大。

在纬度60度地区,经线和纬线比都扩大了2倍,面积比P=m*n=2*2=4,扩大了4倍,愈接近两极,经纬线扩大的越多,在φ=80度时,经纬线都扩大了近6倍,面积比扩大了33倍,所以墨卡托投影在80度以上高纬地区通常就不绘出来了。 ② 在墨卡托投影上等角航线表现为直线(在球心投影上大圆航线表现为直线。

远航时,完全沿着等角航线航行,走的是一条较远路线,是不经济的,但船只不必时常改变方向,大圆航线是一条最近的路线,但船只航行时要不断改变方向,如从非洲的好望角到澳大利亚的墨尔本,沿等角航线航行,航程是6020海里,沿大圆航线航行5450海里,二者相差570海里(约1000公里)。

实际上在远洋航行时,一般把大圆航线展绘到墨卡托投影的海图上,然后把大圆航线分成几段,每一段连成直线,就是等角航线。船只航行时,总的情况来说,大致是沿大圆航线航行。因而走的是一条较近路线,但就每一段来说,走的又是等角航线,不用随时改变航向,从而领航十分方便。 9.我国按经差 6°或 3°是如何进行分带投影的?

我国规定1∶2.5万、1∶5万、1∶10万、1∶25万、1∶50万采用6°分带投影,从0°子午线起,自西向东每隔经差6°分成一带,全球共60带。(13~23)

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我国规定1∶1万采用3°分带投影,从E1°30′子午线起,每隔经差3°分成一带,全球共120带。(25~45) 10.等差分纬线多圆锥投影的特点是什么?

ⅰ中央经线取E150°,以突出我国在图幅中央的位置。

ⅱ全球大陆不产生目视变形,同纬度带面积变形近似相等,以利于比较我国与同纬度国家面积的对比。 ⅲ太平洋保持完整,利于显示我国与邻近国家的水陆联系。 11.地图投影的选择依据是什么?

制图区域的范围、形状和地理位置、制图比例尺、地图的内容、出版方式。 四、计算题

1.在1:100万正轴等积圆锥投影地图上,某点的经线长度比为0.95,自该点向东量得图上距离为2.10厘米,求其实地长度为多少(精确到公里即可)?(19950米)

2.试述该坐标值(X=1026km,Y通=25452.678km)对应点位的具体地理位置。(X=1026km,Y=—47.322km) 五、填空题

1.椭球体三要素:(长轴即赤道半径)、短轴即极半径和(椭球的扁率)。

2.中国的大地控制网由(平面控制网)和高程控制网组成,控制点遍布全国各地。 3.GPS系统的三个组成部分即空间部分、(地面支撑系统)和(用户设备部分)。

4.把地图上和地球仪上的经纬线网进行比较,可以发现变形表现在(长度)、(面积)和(角度)三个方面。

5.地球球面投影到平面时,产生的变形有长度、角度和面积三种,地图投影根据变形特征可分为:(等角投影)、等积投影和(任意投影)三种。

6.方位投影可分为(透视方位投影)和(非透视方位投影)两类。

7.根据投影面和地球球面相切位置的不同,透视投影可分为三类:(正轴方位投影)、(横轴方位投影)、(斜轴方位投影)。 三、 地图概括 习题

一、判断题(对的打“√”,错的打“×”)

1.夸张并不是没有章法的夸大,没有夸张就不成为地图符号。

2.地图的内容受符号的形状、尺寸、颜色和结构的直接影响,并制约着概括程度和方法。

3.分类和选取是地图概括的主要手段,以数学方法及计算机为基础的自动综合概括已逐步发展起来。 4.当比例尺缩小以后,是保存零碎的地物而不是强调它的地理适应性。 5.地图从设计图例开始便采用了夸张的方法。 6.地图的比例尺是地图概括的主导因素。

7.地图用途是决定地图概括数量特征的主要因素。

8.在我国的西北干旱区,河流、井、泉附近成为人们生活和生产的主要基地。制图规范对这些地区规定必须表示全部河流、季节河和泉水出露的地点。

9.地图概括的过程都是以空间数据为基础的。

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