《計算機地圖制圖》實驗指導書

1、計算機地圖制圖實驗指導書1、實驗項目一: 柵格圖像的地理配準1）目的理解柵格地圖的坐標配準的原理，掌握柵格地圖的坐標配準和分析的方法。2）內(nèi)容安排與組織 （1）實驗時間及安排 實驗學時數(shù)2學時。 實驗地點在機房，每人一機，實驗軟件AutoCAD，柵格圖像。 （2）主要內(nèi)容 在理解柵格地圖的坐標配準的幾何原理基礎上，利用AutoCAD軟件，使用image、move 、rotate、scale、line、units、list等命令，獲得配準轉(zhuǎn)換參數(shù)，實現(xiàn)柵格地圖的坐標配準，后采用誤差理論，計算配準精度，并對配準精度進行分析。 （3）基本原理柵格圖像可以通過掃描儀獲取，它的誤差來源兩個方面： 掃描圖

2、件的變形誤差地形圖的材質(zhì)主要是薄膜，但仍有一少部分是紙圖，由于制圖時間較長，有不少圖件不同程度發(fā)生變形，這是誤差的主要來源。 掃描儀的誤差在掃描過程中，由于使用CCD掃描儀，會引入誤差，主要有掃描儀的分辨率誤差、光學誤差、機械運動和速度不均所造成的直線、線陣方向與掃描方向不垂直引起的誤差等。所有以上這些誤差引起的幾何變形，可看成平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、放射，以及各種更高變形的綜合結果。柵格圖像要使用，就必須對誤差進行糾正，在實際操作中，很難對所有的誤差一一進行變形改正，只能綜合考慮它們的影響，綜合校正。若柵格圖像的變形比較均勻，可以簡單的對圖像進行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放糾正。 （4）CAD中柵格圖像地理配

3、準的主要步驟 使用Image命令將要地理配準的影像插入到CAD中；圖1 插入柵格圖像 運行units命令，設置角度和長度精度，小數(shù)點后4位；圖2 圖形單位設置 在圖像已知坐標兩點畫line線； 用list命令查看繪制line線的角度和長度,根據(jù)已知坐標兩點的真實坐標計算角度和長度,求出旋轉(zhuǎn)角度和放縮比例；圖3 獲取實體信息 對圖像用move命令選定某已知點作為基點，移動圖像到真實坐標處； 用rotate命令以已知點為基點根據(jù)計算的旋轉(zhuǎn)角度進行旋轉(zhuǎn)； 用scale命令以已知點為基點根據(jù)計算的放縮比例進行縮放。 （5）實驗報告的要求 要寫明自己實驗的過程，以及實驗過程中計算的具體數(shù)據(jù) 填寫誤差統(tǒng)計

4、表圖像糾正誤差統(tǒng)計表圖幅名稱圖幅編號控制點理論坐標糾正后實際坐標誤差X坐標Y坐標X坐標Y坐標XY中誤差誤差原因分析說明：附：2、實驗項目二: 數(shù)據(jù)文件讀寫1）目的理解AutoLISP語言的語法規(guī)則和基本編程方法，掌握利用AutoLISP語言實現(xiàn)對文本文件的讀寫操作。2）內(nèi)容安排與組織 （1）實驗時間及安排 實驗學時數(shù)2學時。 實驗地點在機房，每人一機，實驗軟件AutoCAD。 （2）主要內(nèi)容在理解AutoLISP語言的語法規(guī)則和基本編程方法的基礎上，掌握文件打開與關閉函數(shù)、文件的讀行和寫行函數(shù)、常用的字符串處理函數(shù)、命令函數(shù)、常用的表處理函數(shù)、常用的實體訪問類函數(shù)的使用方法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)文件讀寫程

5、序編寫。（3）讀取文本文件展繪碎部點 根據(jù)實驗提供的展點數(shù)據(jù)文件，編制讀取文本文件展繪碎部點程序。圖1 展點數(shù)據(jù)文件圖2 展繪碎部點圖(defun C:zhsbd( / ) (setq pf (getfiled "path File" "" "txt" 2) (if pf (progn (setq fp (open pf "r") (setq reco (read-line fp) (while reco (setq dh (substr reco 1 2) (setq x (substr reco 6 7) (s

6、etq y (substr reco 14 7) (setq z (substr reco 22 6) (setq pt (list (atof x) (atof y) ) ) (command "layer" "m" "yuan" "c" 67 "" "") (command "circle" pt 0.5) (command "layer" "m" "dh" "c" 90

7、"" "") (command "text" "r" (polar pt pi 1) 2 0 dh) (setq reco (read-line fp) ) ) ) (princ) (close fp) (command "zoom" "e") （4）提取高程點寫入文本文件 根據(jù)實驗提供的高程點數(shù)據(jù)文件，提取高程點坐標，寫入文本文件。圖3 離散高程點圖圖4 提取出的離散高程點數(shù)據(jù)文件(defun C:tqgcd( / ) (setq pf (getfiled "保存

8、數(shù)據(jù)文件" "" "txt" 4) (if pf (progn (setq fp (open pf "w") (setq ss (ssget "X" '(0 . "TEXT")(8 . "p831") ) (if ss (progn (setq n (sslength ss) i 0) (while (< i n) (setq data (entget (ssname ss i) (setq data1 (assoc 10 data) (setq x

9、(rtos (cadr data1) 2 4) (setq y (rtos (caddr data1) 2 4) (setq str (cdr (assoc 1 data) ) (setq i (+ i 1) (setq str (strcat (itoa i) " " y " " x " " str ) ) (write-line str fp) ) ) ) ) ) (close fp) (prompt (strcat "n共提取" (itoa i) "高程點")3、實驗項目三: 符號制作1）

10、目的理解CAD軟件制作地形圖符號的原理，掌握點狀、線狀和面狀符號的制作方法。2）內(nèi)容安排與組織 （1）實驗時間及安排 實驗學時數(shù)4學時。 實驗地點在機房，每人一機，實驗軟件AutoCAD。 （2）主要內(nèi)容在理解CAD軟件制作地形圖符號的原理的基礎上，利用CAD軟件，結合點狀、線狀和面狀符號的制作方法，制作相應的地形圖符號。 （3）點狀符號的制作利用圖塊建立下水井、路燈、紀念碑等獨立符號。圖1 下水井(定位點：圓心)圖2 路燈(定位點：下方圓形的圓心)圖3 紀念碑(定位點：下方直線的中點) （4）線狀符號的制作 定制線型法 每個線型文件可定義多個線型，每個線型有一個標題行和一個定義行。a) 標題

11、行的格式如下：*ltype-name,description 其中，“*”是標記行的標記，它后面緊跟線型名，逗號之后是對這個線型的注釋。b) 定義行的格式如下：A,dash-1,dash-2,dash-n 其中，“A”表示為兩端對齊方式，dash-1,dash-2、為短劃線序列的每段長度。當dash-i>0，表示是實線段；dash-i<0，表示是空白線段；當dash-i=0，表示是一個點。c）小路符號的建立如下：* XIAOLUA, 4, -1圖4 小路符號圖5 點劃線符號*DASHDOT, _ . _ . _A, 0.5, -0.25,0, -0.25 復合線型的開發(fā)復合線型定義

12、的具體格式如下：*線型名,線型描述Alignment,dash-1,dash-2,嵌入的文本字符串或形定義,dash-n,其中，嵌入文本字符串的定義語法為：“string”, style, R=n,A=n, S=n,X=n, Y=n嵌入形的定義語法為：Shapename, shape_file, R=n, A=n, S=n,X=n, Y=nstring是雙引號中的由一個或多個字符組成的文本字符串，shapename是shape_file文件的形名。Shape_file文件中必須有形，否則AutoCAD不允許用戶用此線型。Style是文本式樣的名字，shape_file為AutoCAD的.SHX

13、形文件。如果當前圖形中沒有style，AutoCAD則不允許使用此線型。如果shape_file文件沒有位于庫搜索路徑中，AutoCAD會提示并要求用戶選擇另外一個.SHX文件。在shape_file文件中可包含路徑。其余5個字段R=、 A=、S=、X=和Y=為可選擇的轉(zhuǎn)換分類。每個轉(zhuǎn)換分類后面的n表示所需數(shù)字。R（Rotate）n表示文本或形相對于當前線段方向的轉(zhuǎn)角。缺省時為零，表示AutoCAD文本或形的方向與所給線段方向一致。A（Angle）n表示文本或形相對于世界坐標系的X軸的絕對的轉(zhuǎn)角。當希望文本或形總是以水平形式出現(xiàn)而與線段的方向無關時，可采用A0。用戶可以指定R和A，但兩者不能同

14、時指定值。如果兩個都沒有指定值，則AutoCAD采用R0。R和A以度為單位。如果希望以弧度或梯度作為單位，那么數(shù)字后面必須加R和G。Sn確定文本或形的比例系數(shù)。Xn和Y=n為可選項，它們確定相對于線型分類中的當前點的偏移量。缺省時AutoCAD將文本字符串的左下角點或形的插入點放在此當前點。兩個偏移量分別沿著當前線段方向（對于X）和沿著與當前線段方向垂直的方向（對于Y）度量，就像有一個局部坐標系，它的X軸從當前線段的第一個端點指向第二個端點。因此正的X偏移量會使文本或形朝著當前線段的第二個端點的方向移動，正的Y偏移量使文本或形沿著正X方向的90度方向（逆時針）移動。這兩個偏移量將使文本或形的定

15、位更精確。 例如：定義柵欄符號圖6 柵欄符號例1：定義形文件aaa.shp，編譯compile。*2,3,21,01C,0*3,7,33,2,1,10,1,000,0同時建立文件zhalan1.lin*zhalan1,-|-|-|-|-|-|-A,4.5,2,c:aaa.SHX,Y=1,4.5,-0.5,3,c:aaa.SHX,X=0.5,-0.5例2：定義形文件bbb.shp，編譯compile.*2,3,21,01C,0*3,9,33,2,2,010,1,10,1,000,0同時建立文件zhalan2.lin*zhalan2,-|-|-|-|-|-|-A,4.5,2,c:bbb.SHX,Y

16、=1,4.5,-0.5,3,c:bbb.SHX,-0.5 編程開發(fā)法圖7 柵欄符號(defun C:zl( / p1 p2 p3 p4 s f s0 n i) (setq p1 (getpoint "n 請指定點1") (setq p2 (getpoint p1 "n請指定點2") (setq s (distance p1 p2) f (angle p1 p2) ) (setq n (+ (fix (/ s 10.0) 1) (setq s0 (/ s n) (setq i 0) (while (< i n) (command "circ

17、le" p1 0.5) (command "line" (polar p1 f 0.5) (polar p1 f (- s0 0.5) "") (setq p3 (polar p1 f (/ s0 2) p4 (polar p3 (+ f 1.57) 1) ) (command "line" p3 p4 "") (setq p1 (polar p1 f s0) (setq i (1+ i) ) (command "circle" p1 0.5) (princ) ) （5）面狀符號庫的制

18、作 圖案填充法 一個圖案的文件可存放多個圖案的定義。每個圖案有一個標題行和若干個定義行。 標題行的格式如下：*pattern-name,description其中，“*”是標題行的標記，它后面緊跟圖案名，圖案名之后是關于這個圖案的注釋。定義行的格式如下：angle,x-origion,y-origion,delta-x,delta-y,dash-1,dash-2,dash-n圖案的定義行解釋如下：angle：該組平行線與水平方向的夾角。x-origin、y-origin：該組平行線中必有一條經(jīng)過此點。delta-x：相鄰兩平行線沿線本身方向的偏移。delta-y：相鄰兩平行線的距離。 ,dash-1,dash-2,dash-n：該組平行線的線型。若為實線，無此部分。 a）草地圖案定義圖8 草地符號 *H142,Caodi 90,0,0,0.01,0.01,0.0015, -0.0185 90,0.0008,0,0.01,0.01,0.0015, -0.0185 b）特種房屋圖案定義圖9 特種房屋符號 *H251, Tezhong Fangwu 45,0,0,0,0.0015 135,0,0,0,0.00154、實驗項目四: 格網(wǎng)DEM建立1）目的理解格網(wǎng)DEM的基本原理，掌握距離反比法插值算法原理，編程實現(xiàn)格網(wǎng)DEM的生成。2）內(nèi)容安排與組織 （1）實驗時間及安排 實