Bài giảng Bản đồ học - ĐH Lâm Nghiệp

Chia sẻ: Ermintrudetran Ermintrudetran | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:149

Thêm vào BST

Báo xấu

65
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng gồm 6 chương với các nội dung chính: Tổng quan về bản đồ học; Cơ sở toán học của bản đồ; Ngôn ngữ bản đồ; Tổ chức thành lập và tổng quát hoá bản đồ; Bản đồ địa hình - Tập bản đồ; Sử dụng bản đồ. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Bản đồ học - ĐH Lâm Nghiệp

ThS. HỒ VĂN HÓA ThS. NGUYỄN THỊ OANH B¶N §å HäC TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2017
THS. HỒ VĂN HÓA, THS. NGUYỄN THỊ OANH Bài Giảng BẢN ĐỒ HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2017 1
2
LỜI NÓI ĐẦU Trong các thời đại, bản đồ luôn giữ một vai trò rất quan trọng. Vì vậy, việc học tập và nghiên cứu lĩnh vực khoa học kỹ thuật về bản đồ là hết sức cần thiết. Nhằm phù hợp với chương trình giảng dạy mới, phục vụ học tập và nghiên cứu, nâng cao chất lượng đào tạo sinh viên trong các trường đại học, chúng tôi đã biên soạn cuốn bài giảng “Bản đồ học”. Bài giảng gồm 6 chương với các nội dung chính: - Chương 1: Tổng quan về bản đồ học; - Chương 2: Cơ sở toán học của bản đồ; - Chương 3: Ngôn ngữ bản đồ; - Chương 4: Tổ chức thành lập và tổng quát hoá bản đồ; - Chương 5: Bản đồ địa hình - Tập bản đồ; - Chương 6: Sử dụng bản đồ. Bài giảng do các tác giả biên soạn: - ThS. Hồ Văn Hóa biên soạn chương 1, 2, 3; - ThS. Nguyễn Thị Oanh biên soạn chương 4, 5, 6. Bài giảng này nhằm phục vụ sinh viên ngành Quản lý đất đai và các ngành học khác có liên quan, quan tâm tới công nghệ sản xuất bản đồ. Với mục tiêu trang bị cho người đọc những kiến thức cơ bản về khoa học bản đồ, nắm chắc hệ thống khái niệm cơ bản trong bản đồ học, nội dung về cơ sở toán học, ngôn ngữ bản đồ, tổng quát hoá bản đồ, phân loại bản đồ và quy trình thành lập, sử dụng bản đồ. Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã cố gắng diễn đạt xúc tích, cập nhật những thông tin mới, những thay đổi liên quan tới lĩnh vực bản đồ do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành. Song do thời gian và khả năng có hạn nên tài liệu vẫn không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp và bạn đọc để tài liệu này được hoàn chỉnh hơn. Mọi góp ý xin gửi về Bộ môn Trắc địa, bản đồ và GIS, Viện Quản lý đất đai và Phát triển nông thôn, Trường Đại học Lâm nghiệp hoặc có thể gửi qua địa chỉ Email: hovanhoa1988@gmail.com, oanhnguyen.humg@gmail.com Xin chân thành cảm ơn! Nhóm tác giả 3
4
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................... 3 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ HỌC...................................................11 1.1. Đối tượng nghiên cứu và nhiệm vụ của bản đồ học .................................... 11 1.1.1. Đối tượng nghiên cứu bản đồ học............................................................. 11 1.1.2. Nhiệm vụ nghiên cứu bản đồ học .............................................................. 11 1.2. Định nghĩa và các đặc điểm, tính chất bản đồ ............................................. 13 1.2.1. Định nghĩa bản đồ ..................................................................................... 13 1.2.2. Đặc điểm cơ bản của bản đồ..................................................................... 13 1.2.3. Tính chất cơ bản của bản đồ ..................................................................... 14 1.3. Phân loại bản đồ ........................................................................................... 15 1.3.1. Ý nghĩa và nguyên tắc phân loại bản đồ ................................................... 15 1.3.2. Các hệ thống phân loại bản đồ ................................................................. 16 1.4. Các yếu tố của bản đồ .................................................................................. 22 1.4.1. Các yếu tố nội dung của bản đồ ................................................................ 22 1.4.2. Cơ sở toán học bản đồ .............................................................................. 22 1.4.3. Các yếu tố hỗ trợ và bổ sung bản đồ ........................................................ 23 1.5. Sơ lược lịch sử phát triển của bản đồ học .................................................... 24 1.5.1. Sơ lược lịch sử phát triển bản đồ học trên thế giới .................................. 24 1.5.2. Sơ lược lịch sử phát triển ngành đo vẽ bản đồ ở Việt Nam ...................... 32 1.6. Vai trò, ý nghĩa của bản đồ đối với khoa học và thực tiễn .......................... 34 Chương 2. CƠ SỞ TOÁN HỌC CỦA BẢN ĐỒ ................................................ 37 2.1. Những yếu tố hình học của Elipxoid trái đất và các hệ tọa độ cơ bản......... 37 2.1.1. Các yếu tố hình học của Elipxoid trái đất ................................................ 37 2.1.2. Các hệ tọa độ thường dùng trên mặt Ellipsoid trái đất ............................ 39 2.2. Phép chiếu bản đồ ........................................................................................ 43 2.2.1. Những khái niệm cơ bản về phép chiếu và lưới chiếu bản đồ .................. 43 2.2.2. Phân loại phép chiếu bản đồ..................................................................... 45 2.2.3. Các phép chiếu thường dùng .................................................................... 54 2.2.4. Các phép chiếu dùng cho bản đồ địa hình ở Việt Nam ............................ 57 2.3. Tỷ lệ bản đồ .................................................................................................. 61 2.3.1. Khái niệm .................................................................................................. 61 2.3.2. Cách thức thể hiện..................................................................................... 61 2.3.3. Ý nghĩa của tỷ lệ bản đồ ............................................................................ 62 5
2.4. Phân mảnh và đánh số bản đồ địa hình ........................................................ 62 2.4.1. Ý nghhĩa của hệ thống phân mảnh và danh pháp bản đồ ......................... 62 2.4.2. Hệ thống phân mảnh và danh pháp bản đồ trong hệ HN72 ..................... 63 2.4.3. Hệ thống phân mảnh và danh pháp bản đồ trong hệ VN2000.................. 64 Chương 3. NGÔN NGỮ BẢN ĐỒ ..................................................................... 71 3.1. Khái quát ngôn ngữ bản đồ .......................................................................... 71 3.2. Ký hiệu bản đồ.............................................................................................. 73 3.2.1. Cấu tạo kí hiệu bản đồ .............................................................................. 74 3.2.2. Yêu cầu đối với ký hiệu bản đồ.................................................................. 78 3.2.3. Ý nghĩa của hệ thống ký hiệu .................................................................... 79 3.2.4. Chuẩn hóa ký hiệu bản đồ ......................................................................... 82 3.3. Màu sắc trên bản đồ...................................................................................... 83 3.3.1. Vai trò màu sắc trên bản đồ ...................................................................... 83 3.3.2. Lý thuyết về màu sắc ................................................................................. 84 3.3.3. Tạo thang phân tầng màu.......................................................................... 85 3.4. Ghi chú trên bản đồ ...................................................................................... 87 3.4.1. Mục đích và ý nghĩa của chữ ghi chú trên bản đồ .................................... 87 3.4.2. Đặc điểm và tính chất của chữ ghi chú trên bản đồ ................................. 89 3.4.3. Sắp xếp ghi chú trên bản đồ ...................................................................... 90 Chương 4. TỔNG QUÁT HÓA VÀ TỔ CHỨC THÀNH LẬP BẢN ĐỒ......... 93 4.1. Tổng quát hoá bản đồ ................................................................................... 93 4.1.1. Khái niệm chung về tổng quát hoá bản đồ ................................................ 93 4.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới tổng quát hoá bản đồ ....................................... 94 4.1.3. Quá trình tổng quát hoá bản đồ ................................................................ 97 4.1.4. Đặc điểm của quá trình tổng quát hóa nội dung bản đồ địa lý chung ... 100 4.2. Công tác tổ chức thành lập bản đồ ............................................................. 103 4.2.1. Giới thiệu chung về qui trình thành lập bản đồ ...................................... 103 4.2.2. Nội dung thành lập bản đồ ...................................................................... 106 Chương 5. BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH - TẬP BẢN ĐỒ ........................................... 112 5.1. Bản đồ địa hình........................................................................................... 112 5.1.1 Mục đích sử dụng và yêu cầu đối với bản đồ địa hình ............................ 112 5.1.2. Cơ sở toán học của bản đồ địa hình ....................................................... 113 5.1.3. Nội dung của bản đồ địa hình ................................................................. 114 5.1.4. Hệ thống ký hiệu quy ước cho bản đồ điạ hình ....................................... 120 6
5.1.5. Các phương pháp thành lập bản đồ địa hình ......................................... 122 5.1.6. Hiệu chỉnh các bản đồ địa hình .............................................................. 126 5.2. Tập bản đồ địa lý ........................................................................................ 129 5.2.1. Khái niệm ................................................................................................ 129 5.2.2. Phân loại các tập bản đồ ........................................................................ 130 5.2.3. Đặc điểm thành lập tập bản đồ ............................................................... 131 5.2.4. Những bài thuyết minh trong tập bản đồ và chỉ dẫn địa danh ............... 133 Chương 6. SỬ DỤNG BẢN ĐỒ ....................................................................... 134 6.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của bản đồ, thông tin bản đồ...... 134 6.1.1. Sai số của bản đồ tư liệu ......................................................................... 134 6.1.2. Độ chính xác của bản đồ biên vẽ, thể loại bản đồ .................................. 134 6.1.3. Sai số cơ sở toán học của bản đồ ............................................................ 135 6.1.4. Sai số do quá trình chuẩn bị in và in bản đồ .......................................... 136 6.2. Các phương thức và phương pháp phân tích bản đồ.................................. 136 6.2.1. Các phương thức phân tích bản đồ ......................................................... 136 6.2.2. Các phương pháp phân tích sử dụng bản đồ .......................................... 137 6.3. Xác định tọa độ, đo độ dài trên bản đồ địa hình ........................................ 138 6.3.1. Đo tọa độ địa lý và tọa độ vuông góc trên bản đồ địa hình ................... 138 6.3.2. Đo tính độ dài đoạn thẳng trên bản đồ ................................................... 141 6.3.3. Đo tính mật độ sông ngòi ........................................................................ 142 6.3.4. Đo độ cao, độ dốc, đo diện tích trên bản đồ ........................................... 142 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................142 7
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa của từ BĐĐH Bản đồ địa hình BTNMT Bộ Tài nguyên - Môi trường HN-72 Hà Nội 72 UTM Universal Transverse Mecator QĐ Quyết định TT Thông tư ĐC Địa chính DTM Mô hình số địa hình DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Một số ellipsoid phổ biến ................................................................... 39 Bảng 2.2: Kích thước khung trong của các tỷ lệ bản đồ trong hệ HN72 ............ 64 Bảng 2.3: Kích thước khung trong của các tỷ lệ bản đồ trong hệ VN2000 ........ 68 Bảng 5.1: Quy định biểu thị đối tượng sông trên bản đồ địa hình .................... 115 Bảng 5.2: Quy định khoảng cao đều trên bản đồ địa hình ................................ 117 Bảng 6.1: Độ chính xác vị trí mặt bằng của bản đồ địa hình 1:50 000 ............. 134 Bảng 6.2: Khoảng cách giữa các đường lưới km trên bản đồ theo tỷ lệ ........... 140 8
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ bố cục một trang bản đồ ........................................................... 24 Hình 1.2: Một phần bản đồ thế giới trong sách địa lý học của K. Ptôlêmê ........ 26 Hình 1.3: Một phần bản đồ trong Atlas Nga do Viện hàn lâm Nga ................... 29 thành lập năm 1748 ............................................................................................. 29 Hình 1.4: Sơ đồ chia mảnh Bản đồ địa lý chung tỉ lệ 1:2 500 000 ..................... 31 Hình 2.1: Mặt Geoid............................................................................................ 37 Hình 2.2: Mối quan hệ giữa Geoid, Ellipsoid và bề mặt địa hình ...................... 38 Hình 2.3: Mô hình mô phỏng Geoid và Ellipsoid ............................................... 38 Hình 2.4: Mô hình ellipsoid trái đất và ellipsoid địa phương ............................. 39 Hình 2.5: Hệ tọa độ địa lý ................................................................................... 40 Hình 2.6: Các đường kinh tuyến ......................................................................... 40 Hình 2.7: Các đường vĩ tuyến ............................................................................. 41 Hình 2.8: Hệ tọa độ Đề Các ................................................................................ 41 Hình 2.9: Hệ tọa độ vuông góc ........................................................................... 42 Hình 2.10: Hệ tọa độ cực cầu .............................................................................. 43 Hình 2.11: Mô tả phép chiếu bản đồ ................................................................... 44 Hình 2.12: Phép chiếu hình trụ đứng .................................................................. 46 Hình 2.13: Phép chiếu hình trụ giả kinh tuyến hình sin...................................... 47 Hình 2.14: Phép chiếu Robinson......................................................................... 47 Hình 2.15: Phép chiếu hình nón đứng................................................................. 47 Hình 2.16: Phép chiếu hình nón giả Bonne ........................................................ 48 Hình 2.17: Phép chiếu nhiều hình nón ................................................................ 48 Hình 2.18: Phép chiếu phương vị đứng bắc cực ................................................. 49 Hình 2.19: Phép chiếu phương vị giả .................................................................. 49 Hình 2.20: Phép chiếu Goode ............................................................................. 50 Hình 2.21: Mô tả các phép chiếu hình nón đứng, hình trụ đứng ........................ 50 và phương vị đứng............................................................................................... 50 Hình 2.22: Phép chiếu hình nón đứng................................................................. 51 Hình 2.23: Phép chiếu hình trụ đứng .................................................................. 51 Hình 2.24: Phép chiếu phương vị đứng .............................................................. 51 Hình 2.25: Mô tả phép chiếu hình nón nghiêng, hình trụ nghiêng ..................... 52 và phương vị nghiêng .......................................................................................... 52 Hình 2.26: Phép chiếu hình nón ngiêng .............................................................. 52 9
Hình 2.27: Phép chiếu phương vị ngiêng ............................................................ 52 Hình 2.28: Mô tả các phép chiếu hình nón ngang, hình trụ ngang ..................... 53 và phương vị ngang ............................................................................................. 53 Hình 2.29: Phép chiếu hình nón ngang ............................................................... 53 Hình 2.30: Phép chiếu hình trụ ngang ................................................................. 53 Hình 2.31: Phép chiếu phương vị ngang ............................................................. 54 Hình 2.32: Phép chiếu hình nón đứng ................................................................. 55 Hình 2.33: Phép chiếu hình trụ đứng .................................................................. 56 Hình 2.34: Các phép chiếu phương vị đứng với điểm tiếp xúc là cực Bắc và cực Nam ..................................................................................................................... 56 Hình 2.35: Phép chiếu Gauss và hệ tọa độ vuông góc Gauss ............................. 59 Hình 2.36: Phép chiếu UTM và hệ tọa độ vuông góc UTM ............................... 60 Hình 2.37: Các kiểu thước tỷ lệ bản đồ ............................................................... 62 Hình 2.38: Sơ đồ phân mảnh và đánh số mảnh bản đồ địa hình cơ bản ............. 69 Hình 3.1: Một số ký hiệu trên bản đồ địa hình.................................................... 73 Hình 3.2: Cấu tạo của ký hiệu bản đồ ................................................................. 74 Hình 3.3: Các kiểu phần tử đồ họa (biến trị trực quan) ...................................... 78 Hình 3.4: Sự tương ứng giữa sắc mầu và bước sóng .......................................... 84 Hình 4.1: Ảnh hưởng của mục đích bản đồ ........................................................ 95 Hình 4.2: Ảnh hưởng của tỉ lệ bản đồ ................................................................. 96 Hình 6.1: Tính tọa độ địa lý .............................................................................. 139 Hình 6.2: Tính tọa độ vuông góc....................................................................... 141 Hình 6.3: Xác định độ cao trên bản đồ .............................................................. 143 Hình 6.4: Thước đo độ dốc................................................................................ 144 Hình 6.5: Độ dốc ............................................................................................... 145 Hình 6.6: Đo diện tích bằng lưới ô vuông ......................................................... 146 Hình 6.7: Đo diện tích bằng các đường thẳng song song ................................. 146 Hình 6.8: Xác định diện tích theo phương pháp hình học ................................ 147 10
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ HỌC 1.1. Đối tượng nghiên cứu và nhiệm vụ của bản đồ học 1.1.1. Đối tượng nghiên cứu bản đồ học Bản đồ học là lĩnh vực khoa học kỹ thuật về bản đồ, về các tính chất, phương pháp thành lập và sử dụng bản đồ. Đối tượng nhận thức của bản đồ là không gian cụ thể của các đối tượng và hiện tượng của thực tế khách quan và những biến đổi của chúng theo thời gian. Đối tượng của Bản đồ học là các sản phẩm bản đồ: Bản đồ giấy, Bản đồ điện tử, Bản đồ mạng (Web-map), Bản đồ đa phương tiện (Multimedia map)… Bản đồ học là khoa học về các bản đồ địa lý. Bản đồ địa lý là đối tượng nhận thức của khoa học bản đồ. 1.1.2. Nhiệm vụ nghiên cứu bản đồ học Nhiệm vụ của Bản đồ học là nghiên cứu cấu trúc không gian, phản ánh các qui luật phân bố không gian địa lý các hiện tượng và đối tượng tự nhiên, kinh tế, xã hội, mối tương quan và quá trình phát triển của chúng và thể hiện chúng lên bản đồ bằng những phương pháp và ngôn ngữ đặc biệt. Ngoài ra, nhiệm vụ của Bản đồ học còn nghiên cứu đề xuất các phương pháp, công nghệ sản xuất bản đồ; nghiên cứu những phương hướng, phương pháp sử dụng các bản đồ và đánh giá độ tin cậy, độ chính xác của các kết quả, thông tin thu nhận được từ bản đồ. Bản đồ là sản phẩm khoa học của Bản đồ học để phản ánh những kết quả nghiên cứu của khoa học địa lý. Bản đồ tạo ra những tri thức mới về thiên nhiên và xã hội. Bản đồ học bao gồm nhiều môn học kỹ thuật chuyên ngành có quan hệ chặt chẽ với nhau, nhưng mỗi môn học lại có chức năng riêng. Đối tượng và nhiệm vụ cụ thể của từng lĩnh vực chính thuộc bản đồ học: - Cơ sở lý thuyết của bản đồ (bản đồ học đại cương): Nghiên cứu bản đồ các loại, tính chất và các yếu tố của bản đồ, khả năng sử dụng các bản đồ trong thực tế, lịch sử phát triển của bản đồ học. - Toán bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp chiếu bề mặt toán học (elipxôit hoặc mặt cầu) của trái đất lên mặt phẳng, các tính chất, các phương pháp đánh giá và lựa chọn các phép chiếu bản đồ và các yếu tố khác thuộc cơ sở 11
toán học của bản đồ. - Thiết kế và thành lập bản đồ: Đó là một trong những bộ môn quan trọng nhất của bản đồ học. Nó nghiên cứu và xây dựng lý thuyết tổng quát hoá bản đồ, công nghệ thiết kế bản đồ, các nguyên tắc biên tập và thành lập bản đồ bằng phương pháp trong phòng. - Trình bày bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp và phương tiện trình bày màu sắc và hình vẽ của các bản đồ, đồng thời nghiên cứu những vấn đề thiết kế các ký hiệu quy ước. - In bản đồ: Nghiên cứu các phương pháp chế in và in hàng loạt các bản đồ. - Sử dụng bản đồ: Đó là bộ phận của bản đồ học, trong đó nghiên cứu những phương hướng và phương pháp sử dụng các bản đồ và đánh giá độ tin cậy, độ chính xác của các kết quả thu nhận từ bản đồ. - Kinh tế và tổ chức sản xuất bản đồ: Môn học này nghiên cứu về các mặt kinh tế và các biện pháp tổ chức hợp lý hoá sản xuất bản đồ. - Tự động hoá sản xuất bản đồ: Nghiên cứu, ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật (điện tử, tin học, cơ khí hoá, điều khiển học…) vào các công đoạn sản xuất bản đồ. Ngoài ra, Bản đồ học có liên quan chặt chẽ với nhiều bộ môn khoa học khác, đặc biệt là với trắc địa cao cấp, trắc địa địa hình, thiên văn học, địa lý học. Những mối quan hệ đó hầu hết là có tính chất hai chiều. Bản đồ học dùng các kết quả nghiên cứu của các môn khoa học đó để biên soạn nội dung bản đồ hoặc làm cơ sở toán học để thiết kế nội dung. Các khoa học khác dùng bản đồ và các phương pháp bản đồ để giải quyết những vấn đề thực tế của mình. Cụ thể: - Trắc địa cao cấp, thiên văn học và trọng lực học cung cấp cho bản đồ những số liệu về hình dạng, kích thước trái đất, toạ độ các điểm của lưới khống chế đo đạc. - Trắc địa địa hình và trắc địa ảnh bằng các phương pháp đo vẽ khác nhau, cung cấp cho bản đồ học những tài liệu bản đồ đầu tiên trên để nghiên cứu bề mặt trái đất và là tài liệu gốc để xây dựng các bản đồ khác. - Địa lý học nghiên cứu bản chất của hiện tượng tự nhiên, kinh tế, xã hội, nguồn gốc của chúng, những mối quan hệ tương quan và sự phân bố của chúng trên mặt đất. Đó chính là cơ sở phản ánh đúng đắn các đối tượng và các hiện tượng trên bản đồ. 12
1.2. Định nghĩa và các đặc điểm, tính chất bản đồ 1.2.1. Định nghĩa bản đồ Bản đồ được định nghĩa là sự biểu thị khái quát, thu nhỏ bề mặt trái đất hoặc bề mặt của thiên thể khác trên mặt phẳng trong một phép chiếu xác định, nội dung của bản đồ được biểu thị bằng hệ thống ký hiệu quy ước. Đó chính là định nghĩa chung về bản đồ. Như vậy, mỗi bản đồ đều được xây dựng theo một quy luật toán học nhất định. Quy luật toán học của bản đồ trước hết được biểu hiện ở tỷ lệ và phép chiếu của nó. Các đối tượng và hiện tượng (tức là nội dung của bản đồ) được biểu thị theo một phương pháp lựa chọn và khái quát nhất định (tổng quát hoá bản đồ). Tổng quát hoá bản đồ thì phụ thuộc vào mục đích của bản đồ, tỷ lệ bản đồ và đặc điểm địa lý của lãnh thổ. Các đối tượng và hiện tượng được biểu thị bằng ngôn ngữ của bản đồ, đó là hệ thống các ký hiệu quy ước. Cơ sở toán học của bản đồ, sự tổng quát hóa các yếu tố nội dung và sự thể hiện các đối tượng và hiện tượng bằng các ký hiệu bản đồ, đó chính là ba đặc tính cơ bản phân biệt giữa bản đồ với các hình thức khác biểu thị bề mặt trái đất. Ngoài định nghĩa chung về bản đồ học thì còn một số định nghĩa khác: Định nghĩa theo Hội nghị Bản đồ thế giới lần thứ 10 (Barxelona, 1995): “Bản đồ là hình ảnh của thực tế địa lý được ký hiệu hoá, phản ánh các yếu tố hoặc các đặc điểm một cách có chọn lọc, là kết quả từ sự nỗ lực sáng tạo trong lựa chọn của tác giả bản đồ và được thiết kế để sử dụng chủ yếu liên quan đến mối quan hệ không gian”. Định nghĩa theo A.M. Berliant: “Bản đồ là hình ảnh (mô hình) của bề mặt trái đất, các thiên thể hoặc không gian vũ trụ, được xác định về mặt toán học, thu nhỏ và tổng quát hóa, phản ánh về các đối tượng được phân bố hoặc chiếu trên đó, trong một hệ thống ký hiệu đã được chấp nhận”. 1.2.2. Đặc điểm cơ bản của bản đồ - Mỗi bản đồ đều được xây dựng theo một cơ sở toán học nhất định. Cơ sở toán học của bản đồ được biểu hiện ở tỉ lệ và phép chiếu bản đồ, bố cục bản đồ và một số yếu tố cơ sở toán học khác (tùy thuộc từng thể loại bản đồ) như: lưới điểm độ cao, lưới khống chế Trắc địa, Địa chính... - Các đối tượng và hiện tượng tự nhiên, kinh tế, xã hội trước khi đưa lên bản đồ phải qua quá trình tổng quát hóa. Tổng quát hoá bản đồ thì phụ thuộc vào mục đích của bản đồ, tỉ lệ bản đồ và đặc điểm địa lý của lãnh thổ. Nội dung của 13
bản đồ được lựa chọn và biểu thị theo một phương pháp phù hợp. - Các đối tượng và hiện tượng được biểu thị lên bản đồ bằng ngôn ngữ của bản đồ đó là hệ thống các ký hiệu quy ước. Cơ sở toán học của bản đồ, sự tổng quát hoá các yếu tố nội dung và sự thể hiện các đối tượng và hiện tượng bằng các ký hiệu bản đồ đó chính là ba đặc tính cơ bản phân biệt giữa bản đồ và các hình thức khác biểu thị bề mặt Trái đất. 1.2.3. Tính chất cơ bản của bản đồ Bản đồ có 11 tính chất: tính trừu tượng, tính lựa chọn, tính tổng hợp, tính đo được, tính đơn trị, tính liên tục của sự biểu hiện, tính trực quan, tính bao quát, tính tương tự về không gian và thời gian, sự phù hợp nội dung, tính logic. Nhưng có 3 tính chất cơ bản thể hiện rỏ nhất của bản đồ là: tính trực quan, tính đo được và tính thông tin. - Tính trực quan: Được biểu hiện ở chỗ là bản đồ cho ta khả năng bao quát và tiếp thu nhanh chóng những yếu tố chủ yếu và quan trọng nhất của nội dung bản đồ. Một trong những tính chất ưu việt của bản đồ là khả năng bao quát, biến cái không nhìn thấy thành cái nhìn thấy được. Bản đồ tạo ra mô hình trực quan của lãnh thổ, nó phản ánh các tri thức về các đối tượng hoặc các hiện tượng được biểu thị. Bằng bản đồ, người sử dụng có thể tìm ra được những quy luật của sự phân bố các đối tượng và hiện tượng trên bề mặt trái đất. - Tính đo được: Đó là tính chất quan trọng của bản đồ. Tính chất này có liên quan chặt chẽ với cơ sở toán học của nó. Căn cứ vào tỷ lệ và phép chiếu của bản đồ, căn cứ vào các thang bậc của các ký hiệu quy ước, người ta sử dụng bản đồ có khả năng xác định được rất nhiều các trị số khác nhau như: toạ độ, biên độ, độ dài, khoảng cách, diện tích, thể tích, góc, phương hướng và nhiều trị số khác. Chính do có tính chất này mà bản đồ được dùng làm cơ sở để xây dựng các mô hình toán học của các hiện tượng địa lý và để giải quyết nhiều vấn đề khoa học và thực tiễn sản xuất. - Tính thông tin: Bản đồ là phương tiện lưu trữ và truyền đạt thông tin chính xác, hiệu quả nhất về các đối tượng và các hiện tượng địa lý. Chính vì vậy, Bản đồ học đã hình thành và phát triển cùng lịch sử của loài người. Ngày nay dữ liệu, thông tin bản đồ chiếm vai trò quan trọng trong Hệ thống thông tin địa lý (GIS). Tính thông tin của bản đồ được thể hiện thông qua khái niệm “Tải trọng bản đồ”. Tải trọng bản đồ là khả năng lưu trữ và truyền tải thông tin. 14
1.3. Phân loại bản đồ 1.3.1. Ý nghĩa và nguyên tắc phân loại bản đồ 1.3.1.1. Ý nghĩa phân loại bản đồ Sự phân loại bản đồ địa lý một cách khoa học có ý nghĩa rất lớn đối với sự phát triển của khoa học bản đồ về phương pháp luận và thực tiễn sản xuất, về sự thành lập và sử dụng bản đồ. Cụ thể: - Mở ra các hướng nghiên cứu và xác lập cơ sở phương pháp luận, những quy luật biểu thị đối với từng loại bản đồ; - Tổ chức thành lập và sản xuất các loại bản đồ; - Hệ thống hóa các danh mục bản đồ phục vụ cho công tác lưu trữ, tra cứu và sử dụng bản đồ một cách nhanh chóng và thuận lợi hơn. 1.3.1.2. Nguyên tắc phân loại bản đồ Quá trình phân loại bản đồ có thể được thực hiện theo những tiêu chí (dấu hiệu) phân loại khác nhau, song bất cứ quá trình phân loại nào cũng phải đảm bảo tính logic khoa học và những nguyên tắc của sự phân loại khoa học. Các nguyên tắc đó là: - Sự phân loại phải đảm bảo tính liên tục logic của hệ thống khái niệm, đi từ khái niệm chung đến khái niệm riêng, từ khái niệm rộng đến khái niệm hẹp hơn. Ví dụ, nếu lấy nội dung bản đồ làm tiêu chí phân loại thì trước hết có thể phân tất cả các loại bản đồ thành hai lớp: lớp bản đồ địa lý đại cương (bản đồ địa lý chung) và lớp bản đồ địa lý chuyên đề. Kế đến, mỗi lớp lại được phân chia tiếp thành các hệ hẹp hơn như hệ bản đồ địa lý đại cương và hệ bản đồ địa lý chuyên đề. Hệ bản đồ địa lý chuyên đề lại được phân thành các nhóm bản đồ địa lý tự nhiên, bản đồ kinh tế xã hội. Trong nhóm bản đồ tự nhiên có thể phân chia ra các loại bản đồ địa chất, bản đồ địa mạo... Sẽ không hợp lý nếu đưa bản đồ địa chất vào cùng nhóm với bản đồ địa lý đại cương, vì bản đồ địa chất là một loại của bản đồ địa lý chuyên đề. - Sự phân loại phải đảm bảo tính nhất quán trong quá trình phân loại. Khi đã chọn tiêu chí nào làm cơ sở phân loại thì không đươc phép xen lẫn tiêu chí khác vào hệ thống phân loại đó nữa. Ví dụ, nếu chọn tỷ lệ bản đồ làm tiêu chí phân loại thì các bản đồ địa lý đại cương sẽ bao gồm bản đồ địa hình, bản đồ địa hình khái quát và bản đồ khái quát. Nếu đưa vào đó cả tiêu chí phân chia khác như bản đồ giáo khoa, bản đồ du lịch, bản đồ quân sự, bản đồ khảo cứu... là không hợp lý, vì trong quá trình phân loại đã sử dụng cùng lúc hai tiêu chí phân 15
loại khác nhau (dựa trên tỷ lệ bản đồ và mục đích sử dụng bản đồ) mặc dù là bản đồ giáo khoa cũng có những tỷ lệ khác nhau, trong đó có cả bản đồ địa hình và bản đồ địa hình khái quát. - Trong hệ thống phân loại, tổng các khái niệm hẹp phải tương đương với dung lượng của khái niệm rộng hơn chứa nó. Ví dụ, hệ thống các bản đồ kinh tế quốc dân nếu chỉ gồm các bản đồ sản xuất công nghiệp và nông nghiệp thôi thì chưa đầy đủ, vì trong nền kinh tế quốc dân còn bao gồm cả giao thông vận tải, thông tin liên lạc, dịch vụ du lịch, ngoại thương... Tương tự, hệ thống bản đồ dân cư phải bao gồm các bản đồ phân bố dân cư, bản đồ thành phần dân tộc, bản đồ cơ cấu dân cư... 1.3.2. Các hệ thống phân loại bản đồ 1.3.2.1. Phân loại theo các đối tượng thể hiện Bản đồ được phân chia làm 2 nhóm: + Các bản đồ địa lý biểu thị bề mặt trái đất và các hiện tượng tự nhiên, kinh tế xã hội xảy ra trên bề mặt trái đất; + Các bản đồ thiên văn bao gồm các bản đồ bầu trời sao, bản đồ bề mặt các thiên thể, hành tinh, vệ tinh trong hệ mặt trời (bản đồ mặt trăng). 1.3.2.2. Phân loại theo nội dung Nội dung bản đồ được đặc trưng bởi đề mục bản đồ, vì thế sự phân loại này còn được gọi là phân loại theo đề mục hoặc phân loại theo chuyên đề. Tiêu chí được sử dụng trong kiểu phân loại này là nội dung biểu hiện của các bản đồ. Theo nội dung biểu hiện các bản đồ địa lý được phân chia thành hai hệ: hệ bản đồ địa lý đại cương (địa lý chung) và hệ bản đồ địa lý chuyên đề (gọi tắt là hệ bản đồ chuyên đề hay đề mục). Mỗi hệ lại được phân chia tiếp ra các nhóm và các bản đồ có nội dung chuyên đề hẹp hơn. a) Bản đồ địa lý chung Bản đồ địa lý chung là bản đồ thể hiện mọi đối tượng hiện tượng địa lý của bề mặt Trái đất, bao gồm đầy đủ các đối tượng và hiện tượng tự nhiên, kinh tế, văn hóa, xã hội như: thủy văn, địa hình, thực vật, đất đai, dân cư, giao thông, công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, văn hóa, hành chính, chính trị. Tùy thuộc vào tỷ lệ bản đồ mà mức độ nội dung của bản đồ địa lý chung có thể chi tiết hoặc ít chi tiết hơn, nhưng về nguyên tắc khi xét một bản đồ với một tỷ lệ xác định thì bản đồ địa lý chung đều thể hiện mọi đối tượng, hiện tượng với cùng mức độ chi tiết, nghĩa là không chú trọng yếu tố này hay xem nhẹ yếu tố khác. 16
Bản đồ địa lý chung được sử dụng rộng rãi với những mục đích khác nhau như khảo sát, quy hoạch, thiết kế, an ninh quốc phòng... và được phân thành ba nhóm: bản đồ địa hình, bản đồ địa hình khái quát và bản đồ khái quát. + Bản đồ địa hình được thành lập bằng phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa, có sự kết hợp với không ảnh và được tiến hành trên cơ sở lưới khống chế mặt bằng và lưới khống chế độ cao. Đó là những bản đồ có nội dung chi tiết và có độ chính xác cao, được thành lập theo quy trình quy phạm nhà nước ở các tỷ lệ từ 1:100.000 và lớn hơn. Tuy nhiên, ở những tỷ lệ khác nhau thì độ tỉ mỉ và chi tiết có khác nhau. Chính vì vậy mà phải biết chọn tỷ lệ thích hợp để thỏa mãn yêu cầu của người sử dụng. + Bản đồ địa hình khái quát và bản đồ khái quát là những bản đồ có tỷ lệ 1:200.000, 1:500.000, 1:1.000.000 và nhỏ hơn, được thành lập bằng phương pháp nội nghiệp trên cơ sở các bản đồ địa hình có sẵn với các tỷ lệ lớn hơn. Chính vì vậy mà chúng có mức độ khái quát hóa cao hơn so với các bản đồ địa hình (như lược bỏ một số chi tiết theo tiêu chuẩn lấy bỏ, bắt đầu áp dụng các kí hiệu ngoài tỷ lệ...). Từ đó mà chúng có độ chính xác không cao, không được sử dụng để đo đạc và tính toán. Tuy nhiên, khi cần tìm hiểu xem xét mối tương quan trên một phạm vi rộng lớn hoặc chỉ khảo sát sơ bộ thì chúng lại rất cần thiết. b) Bản đồ địa lý chuyên đề Bản đồ địa lý chuyên đề: Là bản đồ chỉ thể hiện một yếu tố hoặc một vài yếu tố của bản đồ địa lý chung hoặc một vài hiện tượng, quá trình địa lý mà không được thể hiện trên bản đồ địa lý chung. Bản đồ chuyên đề về một yếu tố nào đó sẽ được đề cập đầy đủ các khía cạnh của yếu tố đó như nếu là dân cư thì phải phản ánh dân số, mật độ, thành phần xã hội, nghề nghiệp, dân tộc, độ tuổi... Ví dụ như yếu tố khí hậu không có trên bản đồ địa lý chung nhưng trên bản đồ chuyên đề khí hậu thì lại được đề cập đầy đủ và hệ thống. Trên bản đồ chuyên đề có sự phân chia nội dung chính và nội dung phụ. Nội dung chính là nội dung chuyên đề, còn nội dung phụ là các yếu tố cơ sở địa lý. Bản đồ chuyên đề đi sâu vào nội dung bên trong của hiện tượng, đi xa hơn những đặc điểm địa lý đơn thuần như hiện tượng địa chất, địa vật lý trọng trường... Để thể hiện nội dung chuyên đề, bản đồ chuyên đề thường sử dụng nhiều phương pháp biểu hiện bản đồ khác nhau. Tùy theo đặc điểm phân bố hiện 17
tượng và đặc điểm số liệu thống kê mà chọn phương pháp thích hợp. Mức độ khái quát hóa nội dung bản đồ chuyên đề có khuynh hướng thiên về khái quát các chỉ tiêu, các đặc tính và khái quát phân loại hiện tượng trong bản chú giải. Từ đặc tính khái quát hóa này các bản đồ chuyên đề được chia thành: bản đồ các hiện tượng tự nhiên và bản đồ các hiện tượng kinh tế, xã hội. + Bản đồ các hiện tượng tự nhiên. Gồm có: - Bản đồ địa lý hình thể chung. - Bản đồ địa chất: Bản đồ địa chất kiến tạo, bản đồ kiến tạo đứt gãy, cắt xẻ, bản đồ địa chất kỷ Đệ tứ, bản đồ địa chất thuỷ văn, bản đồ địa hoá học, bản đồ khoáng sản, bản đồ núi lửa, bản đồ địa vật lý... - Bản đồ địa hình dáng đất bề mặt Trái đất: Bản đồ độ cao, bản đồ địa hình đáy biển, đại dương, bản đồ địa mạo, bản đồ đo đạc hình thái... - Bản đồ khí tượng, khí hậu: Bản đồ hải dương (nước ở biển và đại dương), bản đồ nước trên các lục địa, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ thực vật, bản đồ động vật. + Bản đồ các hiện tượng kinh tế, xã hội. Gồm có: - Bản đồ dân cư: Bản đồ phân bố và mật độ dân cư, bản đồ thành phần dân cư theo giới tính và độ tuổi, bản đồ biến động dân cư tự nhiên và cơ học (di dân), bản đồ dân số xã hội (xã hội, nghề nghiệp, văn hóa…). - Bản đồ kinh tế (kinh tế quốc dân): Bản đồ tài nguyên thiên nhiên (đánh giá tiềm năng kinh tế), bản đồ công nghiệp, bản đồ nông lâm nghiệp, bản đồ giao thông vận tải, bản đồ Bưu chính viễn thông, bản đồ xây dựng, bản đồ thương mại và tài chính, bản đồ kinh tế chung. - Bản đồ dịch vụ văn hoá xã hội: Bản đồ giáo dục, bản đồ khoa học, bản đồ văn hoá, bản đồ chăm sóc sức khoẻ, y tế, bản đồ thể dục thể thao, bản đồ du lịch, bản đồ dịch vụ văn hoá xã hội khác... - Bản đồ hành chính và chính trị - Bản đồ lịch sử: Bản đồ thời nguyên thuỷ của loài người, bản đồ thời nô lệ, bản đồ thời phong kiến, bản đồ thời tư bản, bản đồ thời xã hội chủ nghĩa và đế quốc... Đôi khi trong cách phân loại này còn mở rộng các nhóm bản đồ kỹ thuật, chuyên môn như bản đồ hàng hải, bản đồ bay, bản đồ thiết kế cho các công 18
trình… hoặc có các bản đồ phối hợp của nhiều ngành khoa học nhỏ như bản đồ khí hậu nông nghiệp, bản đồ kinh tế tổng hợp, hành chính tổng hợp, địa lý tổng hợp… Nói chung trên các bản đồ chuyên đề bao giờ cũng có cả yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội, nhưng mức độ thể hiện chi tiết các yếu tố này phụ thuộc vào tỷ lệ, mục đích sử dụng bản đồ. 1.3.2.3. Phân loại theo tỷ lệ Theo truyền thống ở một số nước người ta quan niệm bản đồ địa hình có tỷ lệ 1:5000 và lớn hơn là bình đồ, còn bản đồ địa hình có tỷ lệ nhỏ hơn 1:5000 là bản đồ. Tuy nhiên, ngày nay việc đo vẽ địa hình thực hiện trên cơ sở lưới khống chế đo đạc nhà nước, cho nên không có sự khác nhau giữa bình đồ và bản đồ địa hình. Khái niệm về bình đồ ở nước ngoài có thể coi tương đương với tên gọi bản đồ địa hình tỷ lệ lớn của nước ta, vì ở Việt Nam đang chấp nhận “Quy phạm đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn 1:5000; 1:2000; 1:1000; 1:500” cùng các ký hiệu kèm theo. Thực tế nước ta còn có nhiều điều chưa được thống nhất giữa tên gọi và tỷ lệ tương ứng với nó và chưa có một văn bản chính thức về phân loại bản đồ địa hình Việt Nam, mà chấp nhận tương đối những quy định của Liên Xô Cũ. Việc phân loại bản đồ theo tỷ lệ không hoàn toàn giống nhau giữa các quốc gia. Theo tỷ lệ Giáo sư Salishev chia bản đồ địa lý chung thành 3 loại: Tỉ lệ lớn, tỉ lệ trung bình và tỉ lệ nhỏ. + Các bản đồ địa lý chung tỉ lệ lớn (˃ 1:200.000) hay còn gọi là các bản đồ địa hình; + Các bản đồ địa lý chung tỉ lệ trung bình (1:200.000 đến 1:1000.000) hay còn gọi là các bản đồ địa hình khái quát; + Các bản đồ địa lý chung tỉ lệ nhỏ (˂ 1:1 000.000) hay còn gọi là các bản đồ khái quát. Ngoài ra, ở các nước Đông Âu, người ta chia làm năm loại: + Rất lớn (trên 1:25.000); + Lớn (1:200.000 đến 1:25.000); + Trung bình (1:1.000.000 đến 1:200.000); + Nhỏ (1:2.000.000 đến 1:1.000.000); + Rất nhỏ (dưới 1:2.000.000). 19