計算機(jī)地圖制圖課件【5】計算機(jī)制圖工藝流程與軟件系統(tǒng)

1、第六講：計算機(jī)制圖工藝流程與軟件系統(tǒng)實習(xí)課：上機(jī)實習(xí)（利用ArcMap制作地圖）課程內(nèi)容0_概念：什么是計算機(jī)地圖制圖？第一講：計算機(jī)地圖制圖概述1_邏輯：如何實施計算機(jī)地圖制圖？第二講：地圖數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)第三講：地圖數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量控制第四講：地圖數(shù)據(jù)處理第五講：地圖數(shù)據(jù)可視化2_物理：怎樣利用軟件系統(tǒng)完成地圖制作？第六講 計算機(jī)制圖工藝流程與軟件系統(tǒng)主要內(nèi)容： 傳統(tǒng)地圖繪制工藝流程與方法（手工制圖） 計算機(jī)地圖制圖工藝流程與方法 計算機(jī)制圖軟件（CorelDraw & ArcMap）6.1 傳統(tǒng)地圖繪制工藝流程與方法包括：地圖設(shè)計、原圖編繪、出版準(zhǔn)備、地圖印刷四個階段一、繪圖材料1、繪圖紙（1

2、）選擇要求：結(jié)實堅韌、紙質(zhì)細(xì)密、伸縮性??；顏色潔白，在日光作用下不變黃；用橡皮擦不起毛，用墨水試?yán)L，線劃不變粗、不滲散。（2）繪圖紙的級別 一般以每平方米有多少克重作為紙的級別。 如：70g、80g、128g、150g等。 重量大表示紙的質(zhì)量較好。（3）繪圖紙的一般特性 吸水性； 伸縮性由于溫度和濕度變化引起的變形； 有正反面正面平滑耐磨，呈條紋狀；反面呈布紋狀，容易起毛。2、透明紙 特性： 伸縮率大，且變化無規(guī)則； 受水和潮濕后易起皺紋； 紙質(zhì)脆弱，容易破損，耐磨力較差。 用于映繪各種圖件的一種乳白色半透明紙，又稱映圖紙或描圖紙。因此，一般不適宜用于描繪精度較高的地形圖。3、聚酯薄膜 是一種

3、透明的塑料片基，用于繪圖的薄膜一般是一面打磨成毛面，厚度為0.050.12mm多種類型。特性： 伸縮性??； 化學(xué)性能穩(wěn)定，不怕潮濕； 具有韌性，便于攜帶和保存。 因此，可直接用于描繪精度較高的地形圖。二、繪圖工具1、鉛筆 硬鉛：H、2H、3H、4H、5H、6H 軟鉛：B、2B、3B、4B、5B、6B2、橡皮 硬橡皮：擦拭局部的墨跡或污跡 軟橡皮：擦拭鉛筆線及清潔圖面 沙質(zhì)橡皮：擦拭透明紙和聚酯薄膜上的墨跡3、擦線片 如圖：4、墨 墨塊、墨膏、墨汁5、水盂、海綿、擦筆布 6、直尺7、三角板8、三棱尺9、曲線板10、小鋼筆(也叫“小筆尖”)11、針管筆12、玻璃棒：13、修圖刀：清除圖面被沾污或畫

4、錯的部分 （1）角刀：清除臟點、多于線劃 （2）刀片：清除大面積的墨跡14、點繪器：點繪矩形、三角形、圓形等實心 符號的工具，一般由醫(yī)用針頭自制而成。15、繪圖模片：在膠片上制成各種鏤空的符號和圖形。16、點線符號標(biāo)準(zhǔn)表：又稱“線號表”。17、直線筆：又稱“鴨嘴筆”。18、曲線筆：又稱“回轉(zhuǎn)筆”。 （1）單曲線筆： （2）雙曲線筆：19、旋轉(zhuǎn)小圓規(guī)：20、分規(guī)：截取線段、等分線段。21、刻圖儀器：刻刀、刻筆、刻針等。21、輔助工具：油石、沙紙、砂輪、刀片、電 烙鐵、鉗子等。三、傳統(tǒng)地圖繪圖的基本方法1、清繪：制作出版原圖或復(fù)制底圖的繪圖作業(yè)方法，即在地形原圖、航測原圖或裱版曬制的藍(lán)圖上，嚴(yán)格按

5、圖式、規(guī)范規(guī)定，用墨或顏色進(jìn)行描繪，并加以注記和整飾。2、刻圖法：在透明片基上涂布遮光膜層（刻圖膜），并在膜層上建立圖形，然后利用專門的刻圖儀器和工具刻出透明的線劃和符號，從而得到可供制版印刷用的出版原圖。6.2 計算機(jī)地圖制圖工藝流程與方法普通地圖制圖工藝流程（以地圖為基本資料）專題地圖制圖工藝流程一、基本工具圖形、圖像處理軟件電腦（pc機(jī)、筆記本、大型圖形工作站）掃描儀（臺式掃描儀、滾筒式掃描儀）繪圖儀和打印機(jī)激光照排機(jī)硬件軟件一、硬件設(shè)備（一）數(shù)據(jù)輸入設(shè)備 將文字、圖形、圖像信息輸入計算機(jī)的設(shè)備。信息存儲介質(zhì)與方式不同，所需的輸入設(shè)備也不同。 1、掃描儀（Scanner） 掃描儀是一種高

6、精度的光電一體化的高科技產(chǎn)品，它是將各種形式的圖像信息輸入計算機(jī)的重要工具，是繼鍵盤和鼠標(biāo)之后的第三代計算機(jī)輸入設(shè)備，是一種功能極強(qiáng)的輸入設(shè)備。 從最直接的圖片、照片、膠片到各類圖紙圖形以及各類文稿資料都可以用掃描儀輸入到計算機(jī)中進(jìn)而實現(xiàn)對這些圖像形式的信息的處理、管理、使用、存貯、輸出等。 平板式掃描儀 滾筒式掃描儀 A0幅面高精度彩色掃描儀掃描儀的主要性能指標(biāo)：（1）分辨率 光學(xué)分辨率是指掃描儀對圖像進(jìn)行掃描時實際能對圖像進(jìn)行的采樣精細(xì)程度，以dpi（每英寸點數(shù)）或ppi（每英寸像素數(shù)）表示。 光學(xué)分辨率是掃描儀最重要的技術(shù)指標(biāo)，它直接影響到掃描儀的掃描效果和對原稿的可放大倍數(shù)。 如何選擇

7、合適分辨率的掃描儀？或者說，掃描儀的分辨率是越高越好嗎？（2）動態(tài)范圍（Dynamic range） 也叫密度值，指掃描儀所能識別出原稿層次變化的密度范圍，是表示掃描儀所能允許的色調(diào)值寬度范圍的能力即從近白色到近黑色的范圍。 具有好的動態(tài)范圍的掃描儀，可以正確的捕捉各種色調(diào)的層次并直接輸出，得到更多的影像細(xì)節(jié)。相反的，一臺動態(tài)范圍較小的掃描儀，無法檢測到范圍足夠?qū)挼纳{(diào)層次，此時，掃描儀將無法分辨出影像的暗部層次。（3）色彩位（bit） 色彩位深度是掃描儀對每一種顏色所能識別的層次數(shù)，是掃描儀所能捕獲色彩層次信息的重要技術(shù)指標(biāo)。 早期的掃描儀僅有1位，只能記錄2個灰度等級，即黑與白。目前常用掃

8、描儀的顏色位數(shù)有8位、10位、12位和16位等四種，也就是常說的24位、30位、36位、48位掃描儀。2數(shù)字化儀 數(shù)字化儀是一種高精度的圖形輸入設(shè)備，是以跟蹤地圖單要素線劃方式將圖形進(jìn)行數(shù)字化，數(shù)字化的結(jié)果是把圖形全部轉(zhuǎn)換為以矢量方式表示的數(shù)據(jù)。 按自動化程度分為：全自動跟蹤式數(shù)字化儀半自動跟蹤式數(shù)字化儀手扶跟蹤式數(shù)字化儀 手扶跟蹤式數(shù)字化儀 （二）數(shù)據(jù)處理設(shè)備（1）主機(jī)，是計算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)的核心。計算機(jī)地圖制圖對主機(jī)要求較高，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理速度、存儲容量、輸入輸出速度、圖形顯示的質(zhì)量與速度等方面。 （三）數(shù)據(jù)輸出設(shè)備 電子顯示輸出設(shè)備: 顯示器 投影儀紙質(zhì)輸出設(shè)備:打印機(jī)激光照排機(jī)直接

9、制版機(jī)數(shù)字式直接印刷機(jī)虛擬現(xiàn)實仿真設(shè)備1打印機(jī) (1) 彩色噴墨打印機(jī) 彩色噴墨打印機(jī)是經(jīng)濟(jì)型的非擊打打印機(jī)。 新式彩色噴墨打印機(jī)一般有四個獨立的打印頭，分別打印C、M、Y、K四色。 小型臺式彩色噴墨打印機(jī)的打印尺寸一般是有所限制的，常見的如A2、A3、A4幅面；大型彩色噴墨打印機(jī)（俗稱繪圖儀）打印的幅面一般只受打印機(jī)的寬度限制，如HP5000的最大打印寬度可達(dá)1.57m，長度從理論上是無限連續(xù)的。 HP5000大幅面高精度彩色繪圖儀 (2) 彩色激光打印機(jī) 彩色激光打印機(jī)采用的是電子照相技術(shù)，利用激光束掃描光鼓，使感光鼓有選擇地吸附墨粉，感光鼓再把吸附的墨粉轉(zhuǎn)印到紙上。 彩色激光打印機(jī)要用4

10、個感光鼓完成打印過程；其圖像印刷過程是：曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、定影。激光打印比噴墨打印速度快，效果精美。 (3) 熱轉(zhuǎn)印式彩色打印機(jī) 熱轉(zhuǎn)印式彩色打印機(jī)是利用打印頭的發(fā)熱元件加熱，使色帶上的固態(tài)油墨轉(zhuǎn)到打印媒體上，有四個與紙同樣大小的色帶，分別為C、M、Y、K。熱轉(zhuǎn)印式彩色打印機(jī)打印質(zhì)量高，速度快。2激光照排機(jī) 激光照排機(jī)，其功能是將圖文合一的地圖數(shù)據(jù)通過激光記錄到感光膠片上，輸出分色膠片。 (1)外鼓式激光照排機(jī) 外鼓式激光照排機(jī)，膠片吸附在滾筒外面，滾筒帶動膠片轉(zhuǎn)動，記錄頭水平移動，一圈圈進(jìn)行曝光。記錄頭由絲桿控制移動，因此容易控制。 (2)內(nèi)鼓式激光照排機(jī) 內(nèi)鼓式激光照排機(jī)，膠片吸附在滾筒內(nèi)

11、壁上，滾筒中間有一個轉(zhuǎn)鏡，激光通過轉(zhuǎn)鏡反射到膠片上，記錄時，轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)動，同時移動，膠片靜止不動。 內(nèi)鼓式激光照排機(jī)精度高，容易控制。 激光照排機(jī)設(shè)計原理外鼓式內(nèi)鼓式海德堡四開激光照排機(jī)3數(shù)字制版機(jī) 數(shù)字制版是指用電子的方法直接把地圖數(shù)據(jù)傳送到一定介質(zhì)上制成可以直接上機(jī)印刷的印刷版的過程（Computer-to-Plate簡稱CTP）。 數(shù)字式直接制版機(jī)的印版曝光裝置基本與版材處理裝置形成一體化，省去了膠片輸出步驟，節(jié)約了成本，縮短了成圖周期，提高了地圖產(chǎn)品質(zhì)量。 數(shù)字式直接制版機(jī)的顏色校正，數(shù)據(jù)變換是比較難解決的問題，另外成本也比較高。 4數(shù)字印刷機(jī) 數(shù)字印刷（Digital Printing）

12、是用電子的方法把地圖數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成印刷品的一種印刷復(fù)制過程。 數(shù)字印刷設(shè)備費用高，運(yùn)行成本高，印品質(zhì)量沒有膠印高，還需進(jìn)一步改進(jìn)。 二、軟件字處理軟件（ Microsoft Word，WPS等）矢量圖形處理軟件圖像處理軟件（ Photoshop ）彩色排版軟件（ PageMaker ）分色軟件（ Aldus Preprint ）字庫（漢儀字庫、方正字庫、文鼎字庫、漢鼎字庫）具備如下特點：能繪制直線、曲線、圓弧等；在封閉圖形內(nèi)按指定顏色進(jìn)行均均填充、漸變填充、紋理填充、透明處理等；有文稿編輯功能，可把文字作為圖形進(jìn)行自由加工；可進(jìn)行圖表的設(shè)計制作、編輯；可在色彩層次和兩個圖形之間的自動生成連續(xù)色

13、調(diào)；可自動矢量化跟蹤；可對圖形進(jìn)行任意的放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、反向和變形；矢量圖形處理軟件 1、計算機(jī)輔助設(shè)計軟件 AutoCAD 美國Autodesk公司開發(fā)，專門用于計算機(jī)繪圖設(shè)計，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、電子、規(guī)劃等工程設(shè)計領(lǐng)域。 這類軟件對自由圖形的描述功能和對色彩的支持較差，不適于制作小比例尺地圖和專題圖。 2、向量繪圖軟件 CorelDRAW 圖形設(shè)計套裝軟件，全球市場占有率第一。 Adobe Illustrator Adobe公司出品。 具備卓越的圖形和文字編輯處理功能，尤其適合于專題地圖的設(shè)計制作，設(shè)計的地圖作品精致美觀，但是缺乏對地圖數(shù)據(jù)的管理與分析能力。 3、GIS繪圖模塊 Ar

14、cGIS MapGIS GeoStar SuperMap 具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理與分析功能，但在圖形處理上還顯得單薄，制作的地圖在美觀性上無法媲美專業(yè)的向量繪圖軟件。（但是，這一問題在逐漸得到改善）6.3 計算機(jī)制圖軟件介紹（一）CorelDRAW軟件 是加拿大最大的軟件公司Corel公司的產(chǎn)品之一。 Corel公司于1985年由Michael Cowpland 博士創(chuàng)立， 是面向?qū)ο蟮睦L圖程序，即是矢量繪圖軟件，明顯區(qū)別于位圖圖形的處理方式（photoshop）。 原用于美術(shù)、廣告界，由于卓越的圖形和文字編輯處理功能，受到地圖制圖和出版部門的青睞。 CorelDRAW廣泛應(yīng)用于美術(shù)、廣告及設(shè)計界

15、選擇“新建圖形”后，出現(xiàn)CorelDRAW 10的工作界面標(biāo)題欄菜單欄工具欄屬性欄工具箱標(biāo)尺頁面及工作區(qū)調(diào)色版頁面導(dǎo)航器對象導(dǎo)航器狀態(tài)欄CorelDRAW用于地圖制圖的優(yōu)勢：（1）強(qiáng)大的曲線繪制功能節(jié)點控制點Bezier Tool（2）強(qiáng)大的節(jié)點編輯功能增加節(jié)點刪除節(jié)點連接節(jié)點閉合曲線分割曲線曲線形狀修改（3）強(qiáng)大的面積填色功能 雙色充填 全色充填 位圖充填（4）神奇的文字注記和編輯功能 文字路徑編輯（5）方便的圖例符號建庫和調(diào)用功能制圖效果不足之處缺乏對地圖數(shù)據(jù)的分析、管理及調(diào)度能力，表現(xiàn)在：不同來源地圖數(shù)據(jù)的整合能力有限。屬性信息支撐不足； 數(shù)據(jù)管理、調(diào)度困難，通常是一個文件一幅圖；缺乏一

16、般性的空間分析功能；（二）ArcMap軟件 ArcGIS is a comprehensive system that allows people to collect, organize, manage, analyze, communicate, and distribute geographic information. “Anyone can put geographic knowledge to work in government, business, science, education, and media using ArcGIS” ArcMap具有基于地圖的所有功能，包括地

17、圖制圖、數(shù)據(jù)分析和編輯等。 ArcGIS 包括：Desktop、Web、Smartphones等多套產(chǎn)品。ArcGIS Desktop 是桌面端地理信息制作與使用工具，提供整套的數(shù)據(jù)采集、管理、分析及制圖服務(wù)，包括ArcMap、ArcCatalog，ToolBox三個主要模塊。 （1）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能ArcMap用于地圖制圖的優(yōu)勢：強(qiáng)大的多數(shù)據(jù)源整合功能ArcCatalog提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能（2）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力ToolBox工具箱中，提供大量的地圖數(shù)據(jù)分析工具，能夠挖掘數(shù)據(jù)深層次的模式結(jié)構(gòu)，為制圖提過更多內(nèi)在信息（3）針對地圖制作，開發(fā)了大量的專用模塊 符號制作與管理 制圖表達(dá)處理工具符號對齊主角度虛實部處理線壓蓋房屋陰影與虛線控制符號沖突處理 制圖表達(dá)處理后的效果（4）近年來，在Web制圖，