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图 2.26 世贸中心现场的三维激光雷达影像。“9·11”袭击后利用遥感、GPS和GIS集成的世贸中心残骸精确地图在恢复与清理工作中的价值是无法估量的。全球定位系统被用以部署地面和空中传感器。装备了3种传感器的航空器收集高分辨率的航空照片、热影像和激光雷达（光探测与测距）数据。资料收集后的几小时内，来自政府、工业界和学术界的GIS专业人员把数据进行合并，编制出大楼与周围地区的高分辨率大幅影像。根据激光雷达系统编绘的三维模型使工程技术人员能够计算瓦砾堆的体积，跟踪其运动与变化，并确定起重机将其清除所需的范围。
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资料来源：NOAA / U.S. Army JPSD.
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由于GIS在各种公共与私人空间查询中的重要性日益增长，就业市场对擅长此项技术的人才的需求也在增长。许多大学的GIS课程也在相关地理部门教授，而且“GIS / 遥感”是许多主修地理学的本科生和研究生力图具备的首要职业特长。
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章节摘要
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我们并未试图在本章讨论地图学领域的所有方面。我们有意省略绘图法与地图设计、土地调查系统、地图编绘，以及地图复制技术等主题。本章的意图是介绍有助于地图阅读与判读的那些方面，同时提示地图创作与设计的新技术，以及地理信息系统的用途。
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地图是最古老、最基本的沟通工具之一。对地理学家而言，地图就像文字、照片和定量分析技术那样不可或缺。地理学家不是唯一依赖地图的人。这个时代涉足分析与解决各种问题的人们同样依赖地图。需要对地球表面各要素进行精确描绘的问题很多，全球变暖、污染、全球化、能源供应、国家安全、犯罪以及公共卫生等仅是其中的几个例子。
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现代地图绘制源自17世纪。有3项关键性进展使编制地表特征的地图既能令人满意又有可操作性，就是重新发现古希腊地球科学家的著作、越洋航行，以及印刷机的发明。
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经纬度网格系统被用以定位地表地点。纬度是赤道南北距离的量度，而经度是本初子午线东西的角距离。经度和纬度二者均以度数表示，度又更精确地细分为分和秒。全球定位装置使用者能够确定他们在地球上的位置。
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把曲面的地球表现在平面地图上的所有系统都会使一种或更多的地球特征失真。任何一种投影都会使面积、形状、距离和（或）方向失真。制图员选择最适合其目的的投影，他们可能选用等积投影、正形投影、等距投影，或者选用能表示从一点到所有其他点方向都正确的投影。不过，许多有用的投影都不具备这些特性。
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大比例尺地图中最精确、最有用的是国家主要地图机构出版的地形图方。这些图方信息丰富——包含自然景观与文化景观的信息，可应用于多种目的。
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近年来，遥感技术使我们能够更快、更精确地编绘世界地图。航空摄影和卫星影像二者能够分辨光谱的可见光和近红外波段。遥感的应用包括编绘地图、环境监测和资源调查。遥感所获取的海量数据的储存、处理与提取推动了地理信息系统的开发。计算机和相关软件日益增强的性能与灵活性，使GIS制图在寻求各种问题答案方面的价值无法估量。
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你在阅读本书后面的章节时，注意地图的各种不同用途。例如，你会在第3章看到地图对理解大陆漂移理论是多么重要；第7章，地图怎样帮助地理学家识别文化区；第8章，地理学家如何用地图记录人们对空间的感受。
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问题与讨论
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本初子午线用作地图和地球仪坐标的重要性是什么？本初子午线或其他任何经线是实际存在的还是人为划定的？本初子午线是如何被划定或被普遍接受的？
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当你向两极靠近时，经度的长度有什么变化？赤道与两极之间纬度的长度有什么变化？
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在世界地图集中，以度和分确定美国纽约、俄罗斯莫斯科、澳大利亚悉尼以及你家乡的位置。
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列举地球仪网格5种以上的特性。
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简要说出正形投影、等积投影和等距投影在性质和目的上的不同。试举出能够在每种投影上得到最好表现的各类地图信息的一两个例子。另举出表现在不适当投影上的数据可能导致误解的一两个例子。
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地图比例尺能以哪些不同方式表示？把下列地图比例尺变成相应的文字形式。
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等高线的用途是什么？什么叫等高线间距？等高线密集意味着什么地景特征？
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“遥感”一词所指的是哪种数据采集方式？描述能传感各光谱波段的一些方式。遥感影像用于哪些方面？
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地理信息系统的基本组成是什么？空间信息如何被记录在地理数据库里？计算机化的地图绘制系统应用在哪些方面？
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延伸阅读
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American Cartographic Association. Committee on Map Projections. Choosing a World Map: Attributes, istortions, Classes, Aspects. Special Publication No. 2. Falls Church, Va.: American Congress on Surveying and Mapping, 1988.
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