1.地圖常識
地圖是“根據一定的數學法則,將地球(或其他星體)上各種自然現象和社會現象,使用地圖語言,通過製圖綜合,縮小表示在平麵上,反映各種空間分布、組合、聯係、數量和質量特征及其在時間中的變化和發展”。一幅規範的地圖具有可量測性、直觀性與一覽性,以表示地麵自然形態和人類活動的各種結果為目標,方便使用者的觀察和應用。
戶外運動中應用地圖主要是為了規劃線路,了解地形地貌與周邊各種相關人造設施,確定所在地理位置。
(1)坐標係與地圖投影
地球表麵形狀是複雜的,要將地球表麵的景觀在一個平麵中展現出來,就需要使用特殊數學法則定義一個數學表麵。坐標係與地圖投影是將地球上的某一點確定下來,並對應到地圖上的重要數學基礎。
A.坐標係
人們用緯度與經度兩個角度表達地球表麵任意一點相對於原點的空間方位,即地理坐標,記為M(\\lambda ,\\varphi )。測定坐標的方法有天文測量與大地測量,一般地圖采用精度更高的大地測量所得大地坐標。
在具體操作中,測繪地圖需要進行地球橢圓定位,首先選定適用於本國的大地測量原點P,用天文測量的方法測得P點坐標;然後假定地球橢球在P點與大地水平相切,確定參考橢球。以參考橢球與大地原點為基礎構建大地坐標係統,測量其他點的大地坐標。為了保證測量精度,需要在繪圖範圍內選擇若幹控製點構建平麵控製網,以此來完善大地坐標體係。同一點在不同坐標係下測定的經緯度坐標可能不同。
隨著測繪資料的豐富與測繪技術的發展,我國的大地坐標係統也經曆了幾次變革。1954起,我國使用1954北京坐標係統,存在較大誤差;1980年,在新的測繪資料基礎上選定陝西省西安市涇陽縣永樂鎮某點為大地原點,建立全國統一的大地坐標係;2008年7月1日起,全麵啟用CSCS2000(China Geodetic Coordinate System 2000)國家大地坐標係統,這是以地球質量中心為原點建立的坐標係。此後,我國生產的各類測繪成果均采用此係統。