测绘师培训-地理信息理论2012.ppt

注册测绘师资格考试培训 地图制图与地理信息工程 理论部分2012年05月 一点想法 教材分析授课指导思想推荐的学习方法 授课内容 理论部分 第9章地图制图第10章地理信息工程第11章导航电子地图制作第12章互联网地图服务 第9章地图制图 1 根据项目需求 确定地图内容 表示方法 投影方式和比例尺 进行技术设计 2 根据技术设计和制图区域的实际情况 收集并合理利用有关制图资料 按照地图编制原则和要求 编绘普通地图 或集 册 专题地图 或集 册 和特种地图 3 采用适当的技术方法 收集并处理有关地理信息数据 制作符合技术设计要求的地图数据或地图数据库 4 根据技术设计 结合地形图 专题地图 地图集或电子地图等产品的特点 完成地图制图的印前数据处理 地图制印 地图或地图集装帧以及电子地图产品 系统 制作等工作 5 根据地图制图项目的特点和要隶 对项目过程质量进行控制 并对项目成果进行整理 检查 验收和归档 第9章地图制图 9 1地图概述 9 2地图设计 9 3地图编绘 9 4地图制印 9 5地图质量控制和成果归档 9 1地图概述 9 1 1地图的特性与分类9 1 2地图语言9 1 3地图内容9 1 4地图投影9 1 5地图分幅 编号 比例尺与定向 9 1地图概述 9 1 1地图的特性与分类9 1 1 1地图的特性地图 地图就是依据一定的数学法则 使用制图语言 通过制图综合 在一定的载体上 表达地球 或其他天体 上各种事物的空间分布 联系及时间中的发展变化状态的图形 符合数学规则的艺术品 特性 可量测性直观性一览性 9 1地图概述 9 1 1 2地图的分类1 按内容分类 普通地图 专题地图 2 按比例尺分类 大 中 小比例尺地图 3 按制图区域范围分类按自然区域划分 世界地图 大陆地图 洲地图等 按政治行政区域划分 国家地图 省 区 地图 市地图 县地图等 4 按使用方式分类 桌面用图 挂图 随身携带的地图 专用地图等 5 按介质表达形式分类 纸质地图 丝绸地图 塑料地图 电子地图 数字地图等 6 特种地图 如绸质地图 夜光地图 塑料拼图 立体地图 盲文地图等 9 1地图概述 9 1 2地图语言9 1 2 1地图符号根据地理要素的抽象特征 地图符号可以分为点状符号 线状符号和面状符号 地图符号按比例尺关系可分为不依比例尺符号 半依比例尺符号和依比例尺符号 地图符号有形状 尺寸 色彩 方向 亮度和密度6个基本变量 9 1 2 2地图色彩地图色彩主要是运用色相 亮度和饱和度的不同变化与组合 结合人们对色彩感受的心理特征 建立起色彩与制图对象之间的联系 9 1 2 3地图注记地图注记通常分为名称注记 说明注记 数字注记和图外整饰注记等 地图注记的要素包括字体 字大 字号 字色 字隔 字位 字向和字形等 它们使注记具有符号性意义 地图上一般根据被注物体的特点 注记有水平字列 垂直字列 雁行字列和屈曲字列4种布置方式 地图符号系统 大小 形状 纹理 图案 色别 亮度 饱和度 9 1地图概述 9 1 3地图内容地图的内容由数学要素 地理要素 或主题要素 辅助要素构成 通称地图 三要素 9 1 3 1数学要素地图的数学要素包括地图的坐标网 控制点 比例尺 定向等内容 是地图制图的基础 1 坐标网指地理坐标网 经纬线网 直角坐标网 方里网 2 控制点指平面控制点 天文点 三角点 高程控制点 有埋石点的水准点 3 比例尺指地图的缩小程度 是地图上某一线段的长度与实地相应位置水平距离之比 4 地图定向指地图的三北方向 一般通过坐标网的方向来体现 9 1地图概述 9 1 3 2地理要素 1 对普通地图而言 地图的主体是基本地理要素 它表示了制图区域最基本的自然 社会经济要素和其他要素 主要有独立地物 居民地 交通网 水系 地貌 土质与植被 境界线等要素 2 对专题地图而言 地图的主体是主题要素 它表示了制图区域所要反映的专题要素和为专题要素进行地理定位的地理基础 地理底图 要素 专题要素是主题要素的主要组成部分 通常需要使用特定的表示方法来描述专题内容的数量 质量或分布特征 地理基础 地理底图 要素一般按专题要素的需要选取 内容通常要比同比例尺的普通地图内容简略 9 1 3 3辅助要素为方便使用地图 在地图的图廓 或主图 外 除注明图名 还配置有供读图用的工具性图表和说明性内容 统称为地图的辅助要素 它分为读图工具和参考资料 读图工具图表主要包括图例 图号 图幅编号 接图表 图廓问要素 分度带 比例尺 坡度尺 附图等 参考资料指说明性内容 主要包括编图及出版单位 成图时间 地图投影 小比例尺地图 坐标系 高程系 编图资料说明和资料略图等 9 1地图概述 9 1 4地图投影9 1 4 1地图投影的概念地球旋转椭球体表面是一个不可展开的曲面 将其球面依据某种条件展开成平面的方法 也就是将地球表面上的点 线 面投影到平面的方法 称为地图投影 9 1 4 2投影变形由于椭球面是一个不可展的曲面 投影必然会产生变形 分为长度变形 面积变形以及角度变形 9 1 4 3投影分类按投影变形性质分类有等角投影 等面积投影 任意投影 按投影构成方式分类可分为几何投影 条件投影 或称非几何投影 9 1 4 4几种常见的地图投影圆锥投影圆柱投影方位投影 9 1地图概述 9 1 5地图分幅 编号 比例尺与定向9 1 5 1地图分幅为了方便地制图 印刷 保管和使用地图 有必要对地图进行分幅和编号 通常有矩形分幅和经纬线分幅两种分幅形式 1 矩形分幅用矩形的图廓线分割图幅 相邻图幅间的图廓线都是直线 矩形的大小根据需要自定 矩形分幅一般用于依区域为制囹单元的地图及工程建设方面的大比例尺地形图 2 经纬线分幅图廓线由经线和纬线组成 大多数情况下表现为上下图廓为曲线的梯形 中小比例尺地形图 大区域的分幅地图多用经纬线分幅 9 1地图概述 9 1 5地图分幅 编号 比例尺与定向9 1 5 2我国地形图的分幅编号 我国1 1万至1 50万的地形图全部采用高斯 克吕格投影 1 2 5万至1 50万的地形图 采用6 分带方案 全球共分为60个投影带 我国位于东经72 到136 间 共含11个投影带 1 1万比例尺图采用3 分带方案 全球共120个带 从0度开始 自西向东每6度分为一个投影带 从东经1度开始 自西向东每3度分为一个投影带 我国常用地图投影 高斯 克吕格投影 9 1地图概述 9 1 5地图分幅 编号 比例尺与定向 9 1地图概述 9 1 5地图分幅 编号 比例尺与定向 9 1地图概述 9 1 5 3地图比例尺地图上某一线段的长度与实地水平距离之比称为地图比例尺 数字式 如1 5000 1 5万 1 10万等 文字式 如十万分之一 图上1厘米相当于实地1千米等 图解式 用图形加注记的形式表示 图9 1 8 直线比例尺图9 1 9经纬线比例尺地图上通常采用几种形式配合表示比例尺的概念 常见的是数字式和图解式的配合使用 9 1地图概述 9 1 5 4地图定向1 地形图定向为了地形图使用的需要 规定在1 2 5万 1 5万 1 10万比例尺地形图上绘出三北方向 见图9 1 10 即 真北方向 坐标北方向 磁北方向 2 一般地图定向一般地图通常采用真北方定向 特殊情况采用斜方位定向 并加注 指北方向 标志 第9章地图制图 9 1地图概述 9 2地图设计 9 3地图编绘 9 4地图制印 9 5地图质量控制和成果归档 9 2地图设计 9 2 1地图设计的基本程序9 2 2制图资料收集与制图区域分析9 2 3地图设计文件9 2 4数学基础与比例尺设计9 2 5地图分幅与拼接设计9 2 6地图内容设计9 2 7地图表示方法设计9 2 8地图图面配置设计9 2 9地图集设计9 2 10计算机地图制图生产技术路线设计 9 2地图设计 9 2 1地图设计的基本程序地图设计是根据地图制图学科技术的一般原理 结合所编地图的具体特点来实现的 一般原理指的是制图理论 国家颁布的规范 图式及制图工艺方法等 具体特点指所设计地图的用途 比例尺和制图区域等因素 主要步骤包括 1 确定地图的用途和对地图的基本要求 2 分析已成图 3 研究制图资料 4 研究制图区域的基本情况 5 设计地图的数学基础 6 地图的分幅和图面设计 7 地图内容选取及表示方法设计 8 各要素制图综合指标的确定 9 地图制作工艺设计 10 样图试验 在上述各项工作的基础上 编辑人员收集并研究了大量的制图资料 总结了丰富的设计与编制经验 这时就可以着手编写地图的设计文件了 9 2地图设计 9 2 2制图资料收集与制图区域分析9 2 2 1制图资料收集广泛收集各种最新资料 全面地进行分析 研究 保证资料现势性 9 2 2 2制图区域分析资料分析地理分析 9 2地图设计 9 2 3地图设计文件地图编制技术设计文件主要包括项目设计书 专业技术设计书 项目设计书是对项目进行的综合性整体设计 专业技术设计书是对专业活动的技术要求进行的设计 是指导制图区域各图幅编绘作业的专业技术文件 项目设计书和专业技术设计书的编写应参照国家测绘地理信息局发布的行业标准 洌绘技术设计规定 CH T1004 2005 的相应规定执行 9 2 3 1任务概述9 2 3 2制图区域概况和编图资料情况9 2 3 3引用文件9 2 3 4成果 或产品 主要技术指标9 2 3 5设计方案9 2 3 6编制技术路线9 2 3 7质量控制9 2 3 8印刷与装帧9 2 3 9提交成果9 2 3 10制作进度计划9 2 3 11编制经费预算表9 2 3 12附录 9 2地图设计 9 2 3 5设计方案1 地图内容设计 确定地图 集 册 设计的指导思想 内容及结构 表现形式 图式符号系统 地图投影 地图 集 册 内容编排形式等 2 编辑计划 依据制图任务通知文件 编制项目 专业技术 设计书 1 任务说明2 制图区域的概况说明3 制图资料4 作业方案5 规定各要素制图综合指标6 附录 9 2地图设计 9 2 4数学基础与比例尺设计地图投影选择和比例尺大小确定了地图内容的数学精度 9 2 4 1地图投影选择9 2 4 2坐标网的选择9 2 4 3地图比例尺设计 9 2地图设计 9 2 4 1地图投影选择除国家基本比例尺地形图外 其他类型地图需根据用途 制图区域位置 大小和形状等因素 选择合适的投影 通常根据以下条件确定投影的选择 1 制图区域位置 2 制图区域形状 3 东西延伸的区域 4 要求面积对比正确的 5 要求方位正确的 如地形图 航空 航海图 6 要求距离较精确的 如交通图 7 一般参考图和中小学教学用图 8 已成固定模式的 9 我国分省 区 地图常用投影 9 2地图设计 9 2 4 2坐标网的选择选择坐标网包括确定坐标网的种类 定位 密度和表现形式 1 种类地形图上的坐标网大多选用双重网的形式 大比例尺地形图 图面多以直角坐标网为主 地理坐标网为辅 绘于内 外图廓之间 中小比例尺地形图及地理图则只选地理坐标网 不求几何精度 如旅游地图 或大比例尺的城市图 由于保密原因 通常不表示任何坐标网 2 定位定位指确定坐标网在图纸上的相对位置 定位的依据是确定地图投影的标准线 图幅的中央经线和地图的定向 图幅的中央经线应是靠近图幅中间位置的整数位的经线 它应位于图纸的中间 其余的经纬线网格以它为对称轴分列两侧 当地图用北方定向时 只需要将中央经线朝向正上方 垂直于南北图廓 用斜方位定向时 根据需要将中央经线旋转一个角度 3 密度即网格大小 坐标网的密度应适中 密度太小 影响量测精度 密度太大 会干扰其他地图内容的阅读 4 表现形式坐标网的表现形式有粗细线 阴阳线 实虚线之分 9 2地图设计 9 2 4 3地图比例尺设计地图上标明的比例尺是指投影中标准线上的比例尺 即地图主比例尺 1 选择比例尺的条件取决于制图区域大小 图纸规格 地图需要的精度等 2 选择地图比例尺的套框法在设计地图 集 册 时 图纸规格是固定的 在这个固定的图面上 各制图单元 例如省或县 要选用什么比例尺 最适合用套框法确定 9 2地图设计 9 2 5地图分幅与拼接设计9 2 5 1地图分幅设计1 统一分幅地图的分幅设计2 内分幅地图的分幅设计9 2 5 2地图拼接设计地图既然需要分幅表示 在使用时就必然会有拼接的问题 1 图廓拼接2 重叠拼接3 图幅拼接原则通常图幅拼接时按上幅压下幅 左幅压右幅的顺序进行拼接 9 2地图设计 9 2 6地图内容设计9 2 6 1普通地图内容设计1 普通地图概念普通地图是指全面均等地表示制图区域自然环境和社会经济现象的一般特征 分布规律及相互联系的地图 一般包括地形图和普通地理图两类 2 普通地图内容普通地图内容包括水系 地貌 土质植被 居民地 交通网 境界 控制点与独立地物等地理要素 3 普通地图内容设计的原则在普通地图内容设计时 一般遵循如下原则 1 满足用途要求 2 达到图面清晰易读 3 保证制图精度 4 反映制图区域的地理特征 9 2地图设计 9 2 6 2专题地图内容设计1 专题地图概念专题地图是表示与某一主题内容有关的地图 按照地图主题的要求 只表示与主题有关的一种或几种要素 2 专题地图内容与分类专题地图内容主要包括数学基础 主题要素 专题要素 地理基础要素 和辅助要素 专题地图按其内容的专题性质 通常分为三种类型 自然地图 人文地图和其他专题地图 每一类专题地图又可分为若干种 3 专题地图内容设计的原则 1 满足使用要求 2 使用专门的符号和特殊的表示方法 包括满足专业要求和习惯的符号及表示方法 3 图面层次感要强 4 反映现象的静态状况和动态发展 5 表示现象的定性与定量特征 4 地理基础 地理底图 内容设计的原则 1 地理基础 地理底图 要素必须为专题地图起到 骨架 作用并作为转绘专题内容的控制基础 2 遵循普通地图内容的设计原则 只是内容制图综合程度要大一些 符号的色彩 形状设计以不影响专题内容的表示为准则 3 在内容表达形式上注意与专题内容的视觉层次对比 9 2地图设计 9 2 6 3图式符号设计1 地图符号分类地图符号一般分为点状符号 线状符号和面状符号三种类型 对普通地图的图式符号而言 国家基本比例尺地形图的图式符号已有各类标准 一般普通地理图参照此标准执行 对专题地图而言 则根据要求与需要进行针对性设计 2 制约地图符号设计的基本要素1 主观因素2 客观因素3 地图符号设计的要求 9 2地图设计 9 2 7地图表示方法设计9 2 7 1普通地图的表示普通地图要素一般分为独立地物要素 自然要素和社会经济要素3种 国家基本比例尺地形图上诸要素的表示方法已制定有标准的图式符号系统可遵循 9 2地图设计 9 2 7 2专题地图的表示1 专题地图表示方法在制图实践中 已逐渐形成了10种约定的专题地图表示方法 1 定位符号法2 线状符号法3 范围法4 质底法5 等值线法6 定位图表法7 点值法8 运动线法9 分级统计图法10 分区统计图表法2 专题地图表示方法运用的原则为了反映某专题要素多方面的特征 往往在一幅专题地图上同时采用几种表示方法来反映它们 在几种方法配合运用时 必须以一种或两种表示方法为主 其他几种方法为辅 并遵循下列原则 以达到更好揭示制图现象特征的目的 9 2地图设计 9 2 8地图图面配置设计图面配置设计指图名 图例 图廓 附图 附表等的大小 位置及其形式的设计 通常要配合制图主区的形状及内容特点 考虑到视觉平衡的要求进行设计 地形图有标准可依 因此 图面配置设计主要是针对挂图 单幅的矩形分幅的地图 如旅游地图 单幅的专题地图等 9 2地图设计 9 2 9地图集设计9 2 9 1地图集特点 1 地图集是围绕特定的主题与用途 2 地图集是科学的综合总结 3 地图集是科学性 实用性与艺术性相结合的成果 4 地图集的编图程序及制印工艺复杂 9 2地图设计 9 2 9 2地图集设计的主要内容1 开本设计2 内容设计3 内容编排设计4 各图幅的分幅设计5 各图幅的比例尺设计6 图型和表示法设计7 图面配置设计8 地图集投影设计9 图式图例设计10 整饰设计 9 2地图设计 9 2 9 3地图集设计中的统一协调1 统一协调工作的目的 1 正确而明显地反映地理环境各要素之间的相互联系和相互制约的客观规律 2 消除由于各幅地图作者观点不一致 地图资料不平衡和制图方法不同而产生的矛盾和分歧 3 对地图的表示方法 表达效果和整饰进行统一设计 使各地图间便于比较和使用 2 统一协调工作的内容1 图集的总体设计要贯彻统一的整体观点2 采用统一的原则设计地图内容3 对同类现象采用共同的表示方法及统一规定的指标4 采用统一和协调的制图综合原则5 统一协调的地理底图6 采用统一协调的整饰方法 9 2地图设计 9 2 10计算机地图制图生产技术路线设计9 2 10 1计算机制图的基本过程1 制作地图的途径制作地图有两种途径 实测地图和编绘地图 2 计算机制图的基本方法计算机地图制图是指以计算机控制的输入 输出设备为主要工具 通过数据库技术和数字处理方法实现的地图制图 又称为全数字制图 目前分为地图设计 编辑准备 数据输入 数据资料获取 地图编绘 数据编辑与符号化处理 印前数据处理四个阶段 9 2地图设计 普通地图生产工艺流程 9 2地图设计 专题地图生产工艺流程 第9章地图制图 9 1地图概述 9 2地图设计 9 3地图编绘 9 4地图制印 9 5地图质量控制和成果归档 9 3地图编绘 9 3 1地图数据9 3 2制图综合9 3 3普通地图编绘9 3 4专题地图编绘9 3 5电子地图产品制作 9 3地图编绘 9 3 1地图数据9 3 1 1地图数据与地图数据库概念地图数据包括三个基本信息范畴 图形数据 属性数据和时间因素 其中 图形数据和属性数据也叫做空间数据和非空间数据 它们构成了地图数据的主体 地图数据库是通过计算机系统对地图数据进行必要的组织 存储 检索和维护 以便对地图数据进行有效管理 更好发挥地图数据效益 为多种应用服务的系统 9 3地图编绘 9 3 1 2地图数据制作1 数据获取地图数据 包括GIS数据库地图数据 野外数字测量地图数据 数字摄影测量地图数据 GPS数据等 图像数据 如遥感影像数据 计算机化 2 数据处理 符号化编辑 通过对数据的加工处理 建立起新编地图数据 主要内容包括三个方面 1 数据预处理 2 数据编辑处理 3 数据印前处理 3 数据输出图形输出是将地图数据 数字地图 变成可视的模拟地图形式 根据数据格式 地图用途和图形输出装置的性能不同 输出方式主要有 1 屏幕输出 2 打印或喷绘输出 3 激光照排输出 4 制版机 computer to plate CTP 输出 5 数字印刷等 4 地图数据库建库在已有地图数据的基础上 按一定的建库目的 通过系统的技术设计 经过必要的数据处理和入库后即可完成地图数据库建库 9 3地图编绘 9 3 2制图综合9 3 2 1制图综合的基本概念地图只能以概括 抽象的形式反映出制图对象的带有规律性的类型特征 而将那些次要 非本质的物体舍弃 这个过程称为制图综合 包括两种基本处理 取舍和概括 1 取舍取舍也称选取 即选择对制图目的有用的信息保留在地图上 不需要的信息则被舍掉 2 概括概括是对制图物体的形状 数量 质量特征进行化简 即是对那些选取了的信息 在比例尺缩小的条件下 能够 以需要的形式传输给读者 3 概括和取舍的区别取舍是整体性的去掉某类或某一级信息 概括则是去掉或夸大制图对象的某些碎部及进行类别 级别的合并 9 3地图编绘 9 3 2 2制图综合的基本方法制图综合是通过对地图内容要素的选取 化简 概括和移位四种基本形式进行的 1 制图物体的选取2 制图物体图形化简3 制图物体的概括4 制图物体的图形移位 9 3地图编绘 9 3 2 3制图综合的基本规律1 制图物体选取的基本规律 1 制图对象的密度越大 其选取的指标越高 被舍弃目标的绝对数量越大 反乏亦然 2 遵循从主到次 从大到小的顺序原则进行选取 在任何情况下 都应舍弃较小的 次要的目标 保留较大的 重要的目标 以保证制图区域的基本面貌 3 物体密度系数损失的绝对值和相对量都应从高密度区向低密度区逐渐减少 4 在保持各密度区之间具有最小辨认系数的前提下 保持各区域间的密度对比关系 2 制图物体形状概括的基本规律 1 保持各线段上的曲折系数和单位长度上的弯曲个数的对比 2 保持弯曲图形的类型特征 3 保持制图对象的结构对比 4 保持面状物体的面积平衡 9 3地图编绘 9 3 2 4制图要素相互矛盾时的关系处理原则和方法1 处理原则编图时常常采用舍弃 位移和压盖的方法来处理 重要性 稳定性 相互关系 有控制意义的实体 对于国界线无论在什么情况下 均不允许位移 周围地物相对关系要与国界相对应 省 市 县级界线一般也不应位移 有时为了处理与其他要素关系 在不产生归属问题时 可作适当移动 2 处理方法点点冲突 点线冲突 点面冲突 线线冲突 线面冲突 9 3地图编绘 9 3 3普通地图编绘9 3 3 1普通地图编绘的基本要求1 普通地图编绘的一般原则 1 客观地表示制图区域内的内容 2 保持事物的分布特点 3 反映事物的密度对比 4 既尊重选取指标又灵活掌握 2 各要素编绘指标拟定的基本原则 1 编绘指标应能反映物体的不同类型及其在不同地区的数量分布规律 2 地图上所表示的制图物体数量随地图比例尺的变化规律 3 地图载负量的要求 4 具有理论依据 并通过实践的检验 方便使用 3 常用的编绘指标形式地图编绘中常用的编绘指标具有以下几种形式 1 定额指标 2 等级指标 3 分界尺度 选取的最小尺寸 各要素的综合 编绘 指标包括数量指标和质量指标 它是制图综合的依据 是体现编辑意图 保证编图质量的重要因素 9 3地图编绘 9 3 3 2各要素编绘要求1 独立地物2 水系3 居民地4 道路5 等高线6 境界 9 3地图编绘 9 3 3 3国家基本比例尺地形图编绘国家基本比例尺地形图系列包括 1 500 1 1000 1 2000 1 5000 1 1万 1 2 5万 1 5万 1 10万 1 25万 1 50万 1 100万等11种比例尺 9 3地图编绘 9 3 3 3国家基本比例尺地形图编绘1 地形图基本要求1 图幅规格 1 地形图图幅范围 统一的经纬线分幅 相邻比例尺地形图的图幅数成简单倍数关系 2 地图图名 一般选用图幅内的主要居民地名称 2 数学基础地形图的定位参考系统为 地图投影 高程系统和坐标系统 图幅内绘制平面直角坐标网 公里网 1 50万 1 100万地形图上不绘出直角坐标网 3 地形图的数学精度0 1mm 0 2mm 等高距0 2mm 4 地图内容测量控制点 水系 居民地及设施 交通 管线 境界 地貌 植被与土质等 地形图的内容及符号应符合现行国家标准图式的规定 5 地图颜色采用青 品红 黄 黑四色 CMYK 印刷实施也可采用专色印刷或单色印刷 9 3地图编绘 9 3 3 3国家基本比例尺地形图编绘2 地形图编绘原则国家基本比例尺地形图属于普通地图范畴 应遵循普通地图编绘的一般原则 同时还要遵循地形图内容应具有比例尺所允许的地图载负量的原则 3 地形图要素编绘要求各要素的编绘 综合 指标包括数量指标和质量指标 它是制图综合的依据 体现编辑意图 保证编图质量的重要因素 各要素的综合遵守相应标准及规定 除此之外 还应满足如下要求 1 地物地貌各要素的综合取舍和图形概括应符合制图区域的地理特征 各要素之间的关系协调 层次分明 重要道路 居民地 大的河流 地貌等内容应明显表示 注记正确 位置指向明确 2 地形图的各内容要素 要素属性 要素关系应正确 无遗漏 3 应正确 充分地使用各种补充 参考资料对各要素特别是水系 道路 境界 居民地及地名等要素进行增补 更新 符合制图时的实际情况 体现地形图现势性强的特点 9 3地图编绘 4 地形图要素编绘的编辑处理1 基本数据预处理2 制作综合参考图3 要素的取舍与综合4 地形数据接边5 地形图编绘技术流程 9 3地图编绘 9 3 4专题地图编绘专题地图编绘主要是专题信息的综合处理 即专题地图数据资料的分类分级与处理 和专题地图表示方法的合理运用 9 3 4 1专题信息的综合处理1 制图资料处理对相关资料进行包括坐标和比例尺变换 量度单位统一 专题要素分类分级处理 制图对象的符号化等 2 制图数据的分类处理制图数据的分类处理能正确地反映事物之间的相似性和差异性 3 制图数据的分级处理制图数据的分级处理对揭示现象的分布 发展变化规律有着重要的作用 如专题地图中用定点符号法 动线符号法 统计图表法 等值线法等表示的专题内容 都需要对庞大的数据集进行分级 9 3地图编绘 9 3 4 2专题地图表示方法选择规律表示方法选择是由多种因素决定的 这些因素主要有 1 表示现象的分布性质 2 专题要素表示的量化程度和数量特征 3 专题要素类型及其组合形式 4 地图用途 5 制图区域特点 6 地图比例尺 9 3地图编绘 9 3 4 3专题地图编绘的基本过程专题地图编制 常分为地图设计与编辑准备 编稿与编绘 计算机制图和地图制印等四个基本阶段1 设计与编辑准备阶段2 编稿与编绘阶段3 计算机制图阶段4 制印阶段 9 3地图编绘 9 3 5电子地图产品制作9 3 5 1电子地图的概念1 数字地图的概念数字地图是一种以数字形式存储的抽象地图 2 电子地图的概念电子地图是以数字地图为基础 以多种媒体显示的地图数据的可视化产品 是数字地图的可视化 3 电子地图的特点 1 动态性 2 交互性 3 无级缩放 4 无缝拼接 5 多尺度显示 6 地理信息多维化表示 7 超媒体集成 8 共享性 4 电子地图产品的种类 1 单机或局域网电子地图 2 CD ROM或DVD ROM电子地图 3 触摸屏电子地图 4 个人数字助理 PDA 电子地图 5 互联网电子地图 9 3地图编绘 9 3 5 2电子地图产品功能与设计1 电子地图主要功能电子地图系统是指在计算机软硬件的支持下 以地图数据库为基础 能够进行空间信息的采集 存储 管理 分析和显示的计算机系统 它由硬件 软件 数据和人员等组成 这里着重介绍其软件组成与主要功能 1 软件组成软件系统包括操作系统 地图数据库管理软件 专业软件以及其他应用软件 其中地图数据库管理软件是核心软件2 主要功能 1 地图构建功能 2 管理功能 3 检索查询功能 4 数据的统计 分析和处理功能 5 数据更新功能 6 地图概括功能 7 输出功能 2 电子地图的结构电子地图的总体结构 通常有片头 封面 图组 主图 图幅 插图和片尾等部分组成 9 3地图编绘 电子地图数据的逻辑结构 9 3地图编绘 3 电子地图设计与制作电子地图应重点从内容设计 界面设计 符号设计和色彩设计等方面来考虑 1 界面设计 1 界面的形式设计 2 界面的布局设计 3 界面的图层显示设计2 符号与注记设计 1 基础地理底图符号尽可能与纸质地图符号保持一定的联系 2 符号设计与制作要精确 综合 清晰和形象 体现逻辑性与协调性 3 符号的尺寸设计与制作要根据视距和屏幕分辨率来设计 一般不随着地图比例尺的变化而改变大小 合理利用敏感 鼠标跟踪显示法 符号和敏感注记 减少图面载负量 4 特别重要的要素可以使用闪烁符号 3 色彩设计电子地图设色有两种风格 一种是设色比较浅 清淡素雅 另一种是设色浓艳 具有很强的视觉冲击力 第9章地图制图 9 1地图概述 9 2地图设计 9 3地图编绘 9 4地图制印 9 5地图质量控制和成果归档 9 4地图制印 9 4 1地图制印概念 9 4 2地图制印实施 9 4地图制印 9 4 1地图制印概念 1 印刷工艺 实现印刷的程序和操作方法 2 印刷原稿 地图印刷过程中制版 印刷所依据的实物或载体上的图文信息 3 印前 印刷之前的工艺过程 4 栅格图像处理器 一种担负图像转换的优化软件 5 分色 把彩色原稿分解成为各单色版的过程 6 计算机直接制版 将已排版的数字页面文件由主计算机直接输出到印版的过程 7 纸张光边 对印刷原纸张 粗糙的毛边 进行载切 使变得光滑整齐的过程 光边尺寸规定不超过3mm 8 印后加工 使印刷品获得所要求的形状和使用性能的生产工序 9 4地图制印 9 4 2地图制印实施地图制印过程包括 印前数据处理 地图印刷翻地图印后加工 9 4 2 1印前数据处理为了将印刷原图交付印刷 必须对数字制图的地图数据进行印前处理 主要包括数据格式的转换 符号压印的透明化处理 拼版 组版 分色加网及出血线 成品线 套合线和印刷装订的控制要素的添加 光栅化处理 RIP 喷绘样等工作 9 4地图制印 9 4 2 2地图印刷1 地图印刷工序主要包括制版 打样 印刷 分检等 2 地图印刷过程工艺流程 如右图 9 4地图制印 9 4 2 3地图印后加工1 地图印后加工工序主要包括覆膜 拼贴 裁切 装订和包装等 2 印后加工工艺流程以无线胶粘装订为例 其工艺流程 接 开 页 折页 配页 查号 撞胶 分本 贴背 压背 裁切 自检 上 套 书皮 打包 第9章地图制图 9 1地图概述 9 2地图设计 9 3地图编绘 9 4地图制印 9 5地图质量控制和成果归档 9 5地图质量控制和成果归档 9 5 1地图编绘质量控制9 5 2地图制印质量控制9 5 3地图成果整理 归档和验收 9 5地图质量控制和成果归档 9 5 1地图编绘质量控制1 地图编绘质量控制依据 1 地图编绘引用文件 2 地图编绘使用资料 3 地图设计文件 2 地图编绘质量要求 1 数学基础 精度 符合规定的要求 2 地理要素 精度 及主题要素符合规定的要求 3 数据及结构符合规定要求 4 整饰符合规定要求 9 5地图质量控制和成果归档 9 5 2地图制印质量控制1 印刷成图质量控制依据 1 国家标准 地图印刷规范 GB T14511 2008 2 新闻出版行业标准 书刊印刷与装订 CY Tl 2 5 27 28 29 1999 3 国家标准 图书和杂志开本及其幅面尺寸 GB T788 1999 4 地图设计文件 2 印刷成图质量要求 1 印刷品外观 2 印刷品墨色网点 3 各色套印误差3 装订成品质量要求 1 页码顺序正确 无多页少页 倒头 错页现象 2 封面与书芯粘贴牢固 书背平直 无空泡 无皱折 变色 破损 粘口符合要求 3 成品裁切后无严重刀花 无连刀页 无严重破头 成品尺寸符合标准 非标准尺寸按合同要求 4 成品外观整洁 无压痕 书苛文字居中无歪斜 烫印字迹 图案清晰 不糊 不花 牢固有光泽 9 5地图质量控制和成果归档 9 5 3地图成果整理 归档和验收1 地图成果整理要求 1 以项目为单位整理立卷 2 成果资料按要求系统整理 组成保管单元 3 数据成果资料按要求每一盘为一卷 可独立进行数据读取 并附带说明文件 4 归档的成果资料按要求进行包装 2 地图成果归档要求1 归档内容 包括项目文档 项目成果和项目成果归档目录 2 归档要求 1 按要求填写项目归档申请表 2 按要求提交电子版文档和正本原件的纸质文档 3 归档的成果资料为正本原件 4 数据成果资料用光盘介质归档 5 每个案卷内均须有卷内目录 有必要说明的事项还应有备考表 6 成果资料汇交后 汇交单位对资料有1年的备份保存义务 保存期满后 按要求销毁 3 地图成果检查要求 1 归档内容完整性 2 归档内容一致性 3 成果 或数据成果存储介质 符合性 4 文件的有效性 5 数据文件病毒检验 第10章地理信息工程 1 根据项目需求 确定地理信息数据库的内容和系统硬软件平台 进行技术设计 2 根据技术设计 采用适当的技术方法 进行基础和专题地理信息数据的采集 加工 处理及整合 3 根据技术设计 对获取的数据进行入库前的检查和集成处理 建立地理信息数据库 进行数据的组织 入库以及数据库的优化调试 测试 4 根据技术设计 基于适当的硬软件平台及网络环境 部署并构建数据库管理系统和应用系统 进行系统开发 集成 测试和运行 5 根据项目要求 制定地理信息数据库及其系统运行管理 维护更新措施 并实施相应的运行管理及维护更新工作 6 根据地理信息工程项目的特点和要求 对项目过程质量进行控制 并对项目成果进行整理 检查 验收和归档 第10章地理信息工程 10 1地理信息工程概要 10 2地理信息工程技术设计 10 3地理信息数据 10 4地理信息数据库 10 5地理信息系统开发与集成 10 6GIS运行管理及维护更斯 10 7GIS质量控制与成果检验 10 1地理信息工程概要 10 1 1地理信息系统基本概念10 1 2地理信息系统的主要功能10 1 3地理信息系统的发展 10 1地理信息工程概要 10 1 1地理信息系统基本概念10 1 1 1地理信息系统的定义从技术的角度看 地理信息系统 geographicinformationsystem GIS 是在计算机软硬件及网络支持下 对有关地理空间数据进行输入 存储 检索 更新 显示 制图 综合分析和应用的技术系统 从学科的角度看 地理信息系统是一门介于地球科学 遥感科学 系统科学 信息科学 决策科学与计算机科学之间的交叉学科 它将地学空间数据与计算机技术相结合 以空间数据库为基础 采用地理模型分析方法 对地理信息进行采集 存储 检索 分析 显示与更新 适时提供多种时间和空间的地理信息 以多种形式输出数据或图形产品 为地理研究和地理决策服务 10 1地理信息工程概要 10 1 1 2地理信息系统的构成一个典型的地理信息系统应该包括三个基本部分 计算机系统 硬件 软件 地理信息数据库系统 系统开发 管理与应用人员 核心部分是计算机系统 软件和硬件 空间数据反映GIS的地理内容 而系统开发 管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式 1 计算机系统主要包括 1 硬件系统2 软件系统 系统软件 GIS软件 数据库软件 2 地理信息数据库系统地理信息数据库系统是一个包含了用于表达通用GIS数据模型 要素 栅格 拓扑 网络等 时空间数据集的数据库 地理数据是地理信息系统操作的对象 它具体描述地理实体的空间特征 属性特征和时间特征 3 系统开发 管理与应用人员 GIS的组成 硬件 GIS的组成 软件结构 矢量图 栅格图 空间对象 10 1地理信息工程概要 10 1 1 3地理信息系统的分类传统教科书将地理信息系统按其内容分为三大类 1 专题地理信息系统 是具有有限目标和专业特点的地理信息系统 2 区域地理信息系统 主要以区域综合研究和全面信息服务为目标 3 地理信息系统工具 它是一组具有图形图像数字化 存储管理 查询检索 分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包 全国地理信息标准化技术委员会 SAC TC230 在 地理信息标准体系框架 中将地理信息系统分为 基础地理信息系统 专业应用的地理信息系统和专项应用的地理信息系统 10 1地理信息工程概要 10 1 1 4地理信息系统与其他学科的关系1 GIS与地图学2 GIS与数据库系统3 GIS与CAD 10 1地理信息工程概要 10 1 2地理信息系统的主要功能10 1 2 1数据采集与输入10 1 2 2数据编辑与更新10 1 2 3数据存储与管理10 1 2 4空间查询与分析10 1 2 5数据显示与输出 GIS基本功能的实现过程 空间查询 解决设施的选址问题 把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算 产生新的空间图形和属性的过程 超市的位置 居民区 有 购买力交通线 近 便利性 叠加分析 缓冲区分析 在道路两侧50米内有哪些建筑物 解决近邻度问题 缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件 建立缓冲区多边形图 然后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析 得到所需要的结果 加油站 医院 网络分析 解决路径分析和资源优化配置的问题 始发地 目的地 GIS中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的 是对城市网络的抽象 10 1地理信息工程概要 10 1 3地理信息系统的发展10 1 3 1分布式GIS10 1 3 2智能GIS与空间数据挖掘10 1 3 3GIS RS GPS的集成10 1 3 4时空GIS10 1 3 5三维GIS10 1 3 6移动GIS 第10章地理信息工程 10 1地理信息工程概要 10 2地理信息工程技术设计 10 3地理信息数据 10 4地理信息数据库 10 5地理信息系统开发与集成 10 6GIS运行管理及维护更斯 10 7GIS质量控制与成果检验 10 2地理信息工程技术设计 10 2 1地理信息工程的基本框架10 2 2系统需求分析10 2 3系统总体设计10 2 4数据库设计10 2 5详细设计 地理信息工程 10 2地理信息工程技术设计 10 2 1地理信息工程的基本框架地理信息工程的实施主要有以下几个步骤 1 用户需求调研与可行性研究 2 工程实施万案与总体设计 3 开发与测试 4 试运行与调试 6 系统维护和评价 在用户需求调研报告基础上 对系统进行总体设计 并制定系统工程建设的实施方案 以总体设计和实施方案为纲领 实施系统的详细设计 数据整理分析和开发测试工作 在系统开发完成之后进行系统试运行和调试 完善系统及系统安装运行 10 2地理信息工程技术设计 10 2 2系统需求分析明确用户对系统的需求 分析用户需求和系统建设的可行性 形成对问题 数据 需求的调研报告 具体工作内容包括 1 用户情况调查包括现有软件系统问题 数据现状 业务需求 2 明确系统建设目标和任务 3 系统可行性分析研究 4 撰写并提交需求调研报告 10 2地理信息工程技术设计 10 2 2 1系统目标获取及分析根据地理信息工程特点 可通过下述方式明确系统的建设目标和任务 1 进行用户类型分析 2 对现行系统进行调查分析 3 明确系统服务对象 4 用户应用现状调查 10 2地理信息工程技术设计 10 2 2 2系统功能获取及分析系统的功能和性能是在明确系统目标的基础上 对系统目标和任务在具体实现上进行设计和细分 常用的方法有如下三种 1 结构化分析方法 2 面向对象分析方法 3 快速原型化分析方法 10 2地理信息工程技术设计 10 2 2 3可行性分析与系统分析方法可行性研究主要工作内容包括 数据源调查与评估 技术可行性评估 系统的支持状况 经济和社会效益分析 系统分析方法主要包括 数据流模型 数据字典 加工逻辑说明 10 2地理信息工程技术设计 10 2 2 4需求规格说明书 10 2地理信息工程技术设计 10 2 3系统总体设计在系统总体设计阶段采用一些表达工具来描述GIS工程的数据结构和软件体系结构 如层次图 HIPO图 结构图 UML等 10 2地理信息工程技术设计 10 2 3系统总体设计10 2 3 1体系结构设计包括系统构建的关键技术 数据及数据库体系结构设计 接口设计 模块体系设计 工程建设的软硬件环境设计 系统组网及安全性设计等 地理信息工程设计阶段还应该选择合适的软硬件配置 要充分考虑每个GIS工程提出的海量数据存储 系统的伸缩性 系统的开放性 多用户并发访问 网络环境等需求 10 2地理信息工程技术设计 10 2 3 2软件结构设计1 C S结构C S模式的应用系统基本运行关系体现为 请求一响应 的应答模式 2 B S结构B S结构是将C S模式的结构与Web技术密切结合而形成的三层体系结构 3 两种结构体系的比较在B S和C S的比较中 只能在某一方面有优势 C S模式适合于大规模浮点运算 B S模式适合于网络协同 10 2地理信息工程技术设计 10 2 3 3软件配置与硬件网络架构1 软件配置参看GIS软件构成图 2 硬件及网络环境设计通用的网络机房结构 10 2地理信息工程技术设计 10 2 3 4系统功能设计地理信息工程除具有软件应用系统的基础功能外 还具有其特有功能 一般具有如下功能 1 数据输入模块 2 数据编辑模块 3 数据处理模块 4 数据查询模块 5 空间分析模块 6 数据输出与制图模块 10 2地理信息工程技术设计 10 2 3 5系统安全设计1 网络的安全与保密2 应用系统的安全措施3 数据备份和恢复机制4 用户管理 10 2地理信息工程技术设计 10 2 4数据库设计10 2 4 1数据库设计基础GIS工程的数据库设计是现实世界中地理实体转变为计算机能识别的信息数据的过程 1 数据库概念设计2 数据库逻辑结构设计3 数据库物理结构设计4 数据字典设计 GIS数据字典中词条的定义及其内容 数据字典 DataDictionary 简称DD 是关于数据信息的集合 它是数据流图中所有要素严格定义的场所 这些要素包括数据流 数据流的组成 文件 加工小说明及其它应进入字典的一切数据 其中 每个要素对应数据字典中的一个条目 10 2地理信息工程技术设计 10 2 4 2空间数据库设计 10 2地理信息工程技术设计 10 2 4 3属性数据库设计在地理信息工程中 应用主要面向专题或行业 因此属性数据库设计一般也是针对不同的专题或行业分别设计 在技术上 属性数据库设计采用常规数据库设计方法和步骤 在实践应用中 行业或者区域主管部门会制定并颁布一些指导性设计规范 如 基础地理信息要素数据字典 基础地理信息城市数据库建设规范 等 10 2地理信息工程技术设计 10 2 4 4符号库设计从地物的图式符号来看 地物要素的符号库设计包括了符号类型设计和地物要素符号样例设计 符号类型包括如下七个类型 地物要素符号样例见表 10 2地理信息工程技术设计 10 2 4 5元数据库设计元数据是指描述空间数据的数据 元数据库设计的内容主要包括 空间数据集的内容 质量 精度 表示方式 空间参考 管理方式以及数据集的其他特征等 是空间数据交换的基础 也是空间数据标准化与规范化的保证 在一定程度上为空间数据的质量提供了保障 10 2 4 6数据更新设计通过地理信息更新可保证地理信息的现势性 其手段主要包括5种 实测更新法 编绘更新法 计算机地图制图更新法 遥感信息更新法和GPS信息更新法等 元数据的概念 meta 是一希腊语词根 意思是 改变 Metadata 一词的原意是关于数据变化的描述 一般都认为元数据就是 关于数据的数据 10 2地理信息工程技术设计 10 2 5详细设计10 2 5 1详细设计的任务详细设计任务是 1 细化总体设计的体系流程图 绘出程序结构图 直到每个模块的编写难度可被单个程序员所掌握为止 2 为每个功能模块选定算法 3 确定模块使用的数据组织 4 确定模块的接口细节及模块间的调度关系 5 描述每个模块的流程逻辑 6 编写详细设计文档 主要包括细化的系统结构图及逐个模块的描述 如功能 界面 接口 数据组织 控制逻辑等 10 2地理信息工程技术设计 10 2 5 2用户界面设计用户界面设计的三大原则是 置界面于用户的控制之下 减少用户的记忆负担 保持界面的一致性 结构设计也称概念设计 是界面设计的骨架 通过对用户研究和任务分析 制定出产品的整体架构 在结构设计中 目录体系的逻辑分类和语词定义是用户易于理解和操作的重要前提 交互设计的目的是使产品让用户能简单使用 任何产品功能的实现都是通过人和机器的交互来完成的 因此 人的因素应作为设计的核心被体现出来 10 2地理信息工程技术设计