計(jì)算機(jī)地圖制圖原理概述

計(jì)算機(jī)地圖制圖原理概述演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖原理概述當(dāng)前2頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖是什么？計(jì)算機(jī)地圖制圖又稱為機(jī)助地圖制圖或數(shù)字地圖制圖，它以傳統(tǒng)的地圖制圖原理為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備為工具，采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和圖形數(shù)據(jù)處理方法，實(shí)現(xiàn)地圖信息的采集、存儲(chǔ)、處理、顯示和繪圖的應(yīng)用科學(xué)。

從這兒我們可以看出，計(jì)算機(jī)地圖制圖和地理信息系統(tǒng)很類似。當(dāng)前3頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖和GIS的區(qū)別在哪兒？計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)側(cè)重于可見(jiàn)實(shí)體的顯示和處理，具有強(qiáng)大的地圖制圖功能，而地理信息系統(tǒng)可以包含計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本功能，還具有豐富的空間分析能力。當(dāng)前4頁(yè)，總共40頁(yè)。在現(xiàn)實(shí)中有哪些屬于計(jì)算機(jī)地圖制圖的范疇？我們用過(guò)的計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)：AutoCAD,Cass,MapGIS等我們做過(guò)的計(jì)算機(jī)地圖制圖工作：數(shù)字測(cè)圖當(dāng)前5頁(yè)，總共40頁(yè)。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)地圖制圖什么？我們用過(guò)了一系列的空間數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)地圖制圖軟件，了解了一些計(jì)算機(jī)地圖制圖的過(guò)程，可是我們不了解計(jì)算機(jī)地圖制圖的原理，不了解圖形顯示的理論，不了解一些計(jì)算機(jī)地圖數(shù)據(jù)處理的算法，也不了解空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)前6頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖主要講授內(nèi)容計(jì)算機(jī)地圖制圖原理與過(guò)程、構(gòu)成等圖形顯示理論以及算法地圖數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)地圖數(shù)據(jù)的采集和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)地圖的數(shù)據(jù)處理以及算法地理信息可視化的內(nèi)容當(dāng)前7頁(yè)，總共40頁(yè)。第一章緒論計(jì)算機(jī)地圖制圖概述計(jì)算機(jī)地圖制圖的發(fā)展計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)的構(gòu)成計(jì)算機(jī)地圖制圖與相關(guān)科學(xué)技術(shù)當(dāng)前8頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖概述計(jì)算機(jī)地圖制圖的概念計(jì)算機(jī)地圖制圖的原理計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程計(jì)算機(jī)地圖制圖的優(yōu)越性當(dāng)前9頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖原理地圖圖形的分類點(diǎn)狀圖形平面上的一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示線狀圖形以中心定位軸線（有序點(diǎn)串）表示線狀圖形的位置和走向面狀圖形以外圍輪廓（閉合的有序點(diǎn)串）表示面狀要素的位置和分布范圍結(jié)論：地圖上的一切要素可以看作點(diǎn)或點(diǎn)的集合當(dāng)前10頁(yè)，總共40頁(yè)。特征值坐標(biāo)位置1x1,y1;x2,y2;x3,y3;x4,y4;x5,y5;x6,y6;x7,y7;x8,y8;x9,y9;x10,y10;x1,y12x28,y28;x29,y29;x30,y30;x31,y31;x32,y32;x33,y33;x28,y283x1,y1;x11,y11;x12,y12;x13,y13;x14,y14;x15,y15;x16,y16;x17,y17;x18,y18;x19,y19;x9,y9x10,y10;x1,y14x18,y18;x19,y19;x9,y9;x8,y8;x7,y7;

x20,y20;x21,y21;x22,y22;x23,y23;x24,y24;x18,y185x16,y16;x17,y17;x18,y18;x24,y24;x23,y23;x27,y27;x26,y26;x25,y25;x16,y16當(dāng)前11頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本原理圖形的離散化用點(diǎn)可以表示地圖上所有的圖形，而平面上的任意一點(diǎn)可以用x,y,M來(lái)表示，X,Y表示點(diǎn)的平面位置，M表示其類別、特征等屬性，由這兩類信息即可將地圖上連續(xù)的圖形轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信息。這種把連續(xù)的圖形離散化的過(guò)程，在計(jì)算機(jī)地圖制圖中叫做模-數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換)，或稱為數(shù)字化。當(dāng)前12頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本原理圖形的集合：數(shù)-模轉(zhuǎn)換按一定的模式處理后的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)模-轉(zhuǎn)換設(shè)備（繪圖機(jī)），變換成人可以閱讀的圖形，這就是圖解顯示。這種由圖形到數(shù)字，再由數(shù)字變?yōu)閳D形的變換過(guò)程就是計(jì)算機(jī)地圖制圖的實(shí)質(zhì)。結(jié)論：計(jì)算機(jī)地圖制圖的核心問(wèn)題就是：實(shí)現(xiàn)這兩種變換的可能性以及怎樣實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。當(dāng)前13頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖的基本過(guò)程計(jì)算機(jī)地圖制圖的過(guò)程中，由于任務(wù)、要求、地圖信息的資料來(lái)源和種類的不同，使數(shù)據(jù)獲取的方式、數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容、地圖數(shù)據(jù)的存貯管理方式、成果輸出形式以及所使用的設(shè)備和軟件均有一些差異，但都會(huì)經(jīng)過(guò)以下三個(gè)階段：數(shù)據(jù)采集階段數(shù)據(jù)處理階段數(shù)據(jù)輸出階段當(dāng)前14頁(yè)，總共40頁(yè)。當(dāng)前15頁(yè)，總共40頁(yè)。數(shù)據(jù)采集階段按照任務(wù)的要求采集輸入各種所需的地圖信息，將地圖的圖形信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，以使計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、識(shí)別和處理。數(shù)據(jù)來(lái)源：1地圖2航空、航天遙感像片4野外測(cè)量數(shù)據(jù)5地圖數(shù)據(jù)或影像數(shù)據(jù)6統(tǒng)計(jì)資料6地理調(diào)查資料當(dāng)前16頁(yè)，總共40頁(yè)。數(shù)據(jù)獲取階段模-數(shù)轉(zhuǎn)換方式1紙質(zhì)地圖：手扶跟蹤或半自動(dòng)跟蹤數(shù)字化儀，按統(tǒng)一的編碼系統(tǒng)將圖形離散成地圖數(shù)據(jù)（矢量數(shù)據(jù)）2航空、航天遙感相片：掃描數(shù)字化儀離散成柵格數(shù)據(jù)3地圖數(shù)據(jù)或影像數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)資料：通過(guò)鍵盤或掃描后進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換當(dāng)前17頁(yè)，總共40頁(yè)。數(shù)據(jù)處理階段數(shù)據(jù)獲取以后、圖形輸出之前對(duì)地圖數(shù)據(jù)的各種處理地圖數(shù)據(jù)的預(yù)處理制圖綜合處理圖形處理：圖形編輯、地圖符號(hào)的圖形生成等當(dāng)前18頁(yè)，總共40頁(yè)。數(shù)據(jù)處理階段地圖數(shù)據(jù)的預(yù)處理：直接數(shù)字化獲取的數(shù)據(jù)，是一種毛坯數(shù)據(jù)，其中含有錯(cuò)誤、誤差、非標(biāo)準(zhǔn)化格式等許多問(wèn)題，不能作為實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，因此，在進(jìn)行各種地圖數(shù)據(jù)處理之前，首先要進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理的內(nèi)容：誤差糾正、坐標(biāo)系變換、投影變換、結(jié)點(diǎn)匹配、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮等當(dāng)前19頁(yè)，總共40頁(yè)。數(shù)據(jù)處理階段制圖綜合地圖是空間信息的重要傳播手段之一，空間信息不僅數(shù)量龐大，類型復(fù)雜，并且還在與日俱增。因此，在有限的圖畫(huà)上要反映這些龐大而復(fù)雜的空間信息，就不得不進(jìn)行去粗取精，反映主要的，本質(zhì)的方面，舍棄決要的、非本質(zhì)性的方面，以確保地圖的易讀性，這個(gè)過(guò)程就是制圖綜合。當(dāng)前20頁(yè)，總共40頁(yè)。制圖綜合制圖綜合表現(xiàn)在5個(gè)方面：①制圖對(duì)象輪廓（形狀）的概括；②制圖對(duì)象數(shù)量特征的概括；③制圖對(duì)象質(zhì)量特征的概括;④制圖對(duì)象的取舍;⑤以各個(gè)制圖對(duì)象（概念）的集合符號(hào)（種的甚至是類的概念）代替各單個(gè)地物（概念）。

當(dāng)前21頁(yè)，總共40頁(yè)。圖形輸出階段設(shè)備圖形輸出方式精度特點(diǎn)矢量繪圖機(jī)矢量線劃高適合繪制一般的線劃地圖，還可以進(jìn)行刻圖等特殊方式的繪圖噴墨打印機(jī)柵格點(diǎn)陣高可制作彩色地圖與影像地圖等各類精致地圖制品。高分辨彩顯屏幕像元點(diǎn)陣一般實(shí)時(shí)顯示GIS的各類圖形、圖像產(chǎn)品。行式打印機(jī)字符點(diǎn)陣差以不同復(fù)雜度的打印字符輸出各類地圖，精度差，變形大。膠片拷貝機(jī)光柵較高可將屏幕圖形復(fù)制至膠片上，用于制作幻燈片或正膠片。當(dāng)前22頁(yè)，總共40頁(yè)。圖形輸出階段地圖圖像統(tǒng)計(jì)表三維多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)當(dāng)前23頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖的優(yōu)越性與傳統(tǒng)的地圖相比：1易于編輯和更新2提高繪圖速度和精度3容量大且易于存儲(chǔ)4豐富地圖品種5便于信息共享當(dāng)前24頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖的發(fā)展國(guó)際發(fā)展?fàn)顩r1計(jì)算機(jī)地圖制圖的探索期20世紀(jì)50年代末至60年代初，牛津大學(xué)自動(dòng)制圖系統(tǒng)投入運(yùn)行2計(jì)算機(jī)地圖制圖的發(fā)展期20世紀(jì)70年代，由于計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、圖形顯示理論的發(fā)展等，計(jì)算機(jī)地圖制圖朝實(shí)用化方向發(fā)展3計(jì)算機(jī)地圖制圖的成熟期20世紀(jì)80年代，微機(jī)的出現(xiàn)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)展，計(jì)算機(jī)地圖制圖得到了廣泛的發(fā)展，1982年，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局建成了1：200萬(wàn)美國(guó)國(guó)家地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。4計(jì)算機(jī)地圖制圖的普及應(yīng)用期20世紀(jì)90年代，逐步取代了傳統(tǒng)地圖制圖的生產(chǎn)模式當(dāng)前25頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖的發(fā)展國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r1硬件方面2軟件開(kāi)發(fā)及系統(tǒng)建立方面當(dāng)前26頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)的構(gòu)成硬件軟件地圖數(shù)據(jù)制圖人員當(dāng)前27頁(yè)，總共40頁(yè)。硬件輸入設(shè)備處理設(shè)備輸出設(shè)備當(dāng)前28頁(yè)，總共40頁(yè)。輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)光筆、觸摸屏數(shù)字化儀掃描儀全站儀、GPS接收機(jī)等當(dāng)前29頁(yè)，總共40頁(yè)。當(dāng)前30頁(yè)，總共40頁(yè)。手扶跟蹤數(shù)字化儀手扶跟蹤數(shù)字化儀,根據(jù)其采集數(shù)據(jù)的方式分為機(jī)械式、超聲波式和全電子式三種,其中全電子式數(shù)字化儀精度最高，應(yīng)用最廣。按照其數(shù)字化版面的大小可分為A0、A1、A2、A3、A4等。數(shù)字化儀由電磁感應(yīng)板、游標(biāo)和相應(yīng)的電子電路組成。這種設(shè)備利用電磁感應(yīng)原理：在電磁感應(yīng)板的x，y方向上有許多平行的印刷線，每隔200μm一條。游標(biāo)中裝有一個(gè)線圈。當(dāng)使用者在電磁感應(yīng)板上移動(dòng)游標(biāo)到圖件的指定位置，并將十字叉絲的交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)數(shù)字化的點(diǎn)位，按動(dòng)相應(yīng)的按鈕時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生交流信號(hào)，十字叉絲的中心也便產(chǎn)生了一個(gè)電磁場(chǎng)，當(dāng)游標(biāo)在電磁感應(yīng)板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，板下的印制線上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。印制板周圍的多路開(kāi)關(guān)等線路可以檢測(cè)出最大信號(hào)的位置，即十字叉線中心所在的位置，從而得到該點(diǎn)的坐標(biāo)值。當(dāng)前31頁(yè)，總共40頁(yè)。手扶跟蹤數(shù)字化儀工作流程：把待數(shù)字化的圖件固定在圖形輸入板上，首先用鼠標(biāo)器輸入圖幅范圍和至少四個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，隨后即可輸入圖幅內(nèi)各點(diǎn)、曲線的坐標(biāo)。通過(guò)數(shù)字化儀采集數(shù)據(jù)量小，數(shù)據(jù)處理的軟件也比較完備，但由于數(shù)字化的速度比較慢，工作量大，自動(dòng)化程度低，數(shù)字化的精度與作業(yè)員的操作有很大關(guān)系，所以，目前很多單位在大批量數(shù)字化時(shí)，已不再采用它。當(dāng)前32頁(yè)，總共40頁(yè)。掃描儀通過(guò)掃描獲得的是柵格數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量比較大。如一張地形圖采用300dpi灰度掃描其數(shù)據(jù)量就有20兆左右。一般對(duì)獲得的柵格數(shù)據(jù)還要進(jìn)行一些后續(xù)處理如圖象糾正、矢量化等掃描輸入因其輸入速度快、不受人為因素的影響、操作簡(jiǎn)單而越來(lái)越受到大家的歡迎，再加之計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量的提高和矢量化軟件的踴躍出現(xiàn)，使得掃描輸入已成為圖形數(shù)據(jù)輸入的主要方法。當(dāng)前33頁(yè)，總共40頁(yè)。處理設(shè)備計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)的主要設(shè)備，是硬件部分的核心，主要用于整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計(jì)算、處理和管理。當(dāng)前34頁(yè)，總共40頁(yè)。輸出設(shè)備圖形顯示終端繪圖儀打印機(jī)當(dāng)前35頁(yè)，總共40頁(yè)。軟件1計(jì)算機(jī)地圖制圖專業(yè)軟件2數(shù)據(jù)庫(kù)軟件存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等3系統(tǒng)管理軟件操作系統(tǒng)當(dāng)前36頁(yè)，總共40頁(yè)。計(jì)算機(jī)地圖專業(yè)軟件核心模塊1數(shù)據(jù)輸入和編輯模塊支持?jǐn)?shù)字化、圖形掃描及矢量化、對(duì)圖形和屬性數(shù)據(jù)提供修改和更新等編輯操作2空間數(shù)據(jù)管理模塊該模塊對(duì)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)、檢索和管理3數(shù)據(jù)處理模塊完成地圖投影轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換各種標(biāo)準(zhǔn)的矢量格式和柵格格式的數(shù)據(jù)等4數(shù)據(jù)輸出模塊5用戶界面當(dāng)前37頁(yè)，總共40頁(yè)。地圖數(shù)據(jù)地圖數(shù)據(jù)通常分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩種，空間數(shù)據(jù)可有矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)兩種表達(dá)形式，空間數(shù)據(jù)可抽象為三類元素：點(diǎn)、線、面。地圖數(shù)據(jù)庫(kù)由地圖數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)兩部分組成，數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，包括查詢、檢索、增刪、