计算机地图制图第1章.ppt

计算机地图制图 主讲 王巨邮箱 ju8810 日期 2012 期终考核方法 平时成绩30 考试70 平时成绩 作业两次 考勤5次 不定期 课程目录 第一章绪论 第二章地图数据结构 第三章地图数据采集和地图数据库 第四章地图数据处理 第五章地图信息可视化 第六章计算机地图制图系统的软件开发 第七章计算机地图制图系统的应用 第一章绪论 学科范畴 理论地图学地图制图学应用地图学 廖克 2003 地图学 计算机地图制图 计算机地图制图又称为自动化地图制图或机助地图制图 Computer AidedCartography 简称CAC 它是以传统的地图制图原理为基础 在计算机软 硬件的支持下 采用数据库技术和图形数字处理方法 实现地图信息的获取 变换 存贮 处理 识别 分析和输出的一门技术性学科 或称数字地图制图 DigitalCartography 1 1概念 注意 计算机地图制图处理的是数字化的地图 数字地图 计算机地图制图的特点 1 数字地图易于存贮 复制和远程传输 2 计算机地图制图的成图周期短 地图数据的编辑 更新 改编方便 提高和改善了地图的适应性 现势性和用户的广泛性 3 计算机地图制图提高了地图制作与使用的精度 增大了地图信息容量 4 计算机地图制图技术使地图投影变换和比例尺变换等过程更容易实现 5 计算机地图制图技术减轻了制图人员的劳动强度 减少了主观随意性 这为地图制图的进一步标准化 规范化奠定了基础 6 计算机地图制图技术使地图品种增多 拓展了服务范围 如可以方便地制作三维立体图 地面切割密度图 坡度坡向图等 7 计算机地图制图技术简化了地图生产的工艺流程 地图制作者与使用者之间的界限开始模糊 但是 计算机地图制图的根本目标是地图制图专家系统 其实现还需较长时间 1 2计算机地图制图的一般过程 数据是指某一目标定性 定量描述的原始资料 包括数字 文字 符号 图形 图像以及他们能转化成的数据等形式 手扶跟踪数字化 手扶跟踪数字化仪 用来记录和跟踪地图点 线位置的手工数字化设备数字化板光标 扫描矢量化 扫描矢量化 将扫描后生成的栅格文件以矢量的方式生成空间数据的过程扫描仪矢量化软件 专用矢量化软件 R2V 非专用软件中的矢量化模块 如ArcGIS中的ArcScan MapGIS中的矢量化模块 1 2计算机地图制图系统的构成 硬件软件地图数据制图人员地理信息系统有一种传统说法 数据占7 软件占3 硬件占1 硬件设备 图1 8线性CCD外观 软件 核心模块 数据输入与编辑模块空间数据管理模块数据处理模块数据输出模块用户界面数据库软件系统管理软件 计算机操作系统 地图数据 数据是描述地理实体的空间特征 属性特征 时间特征和地理实体之间的相互关系 空间特征 地理实体的空间位置 几何图形 属性特征 地理实体的名称 类型 数量等 时间特征 实体随时间而发生的变化 分类 1 地理实体的空间图形表示形式 点 线 面2 根据数据表达方式 矢量数据结构和栅格数据结构 地理空间数据 定位拓扑关系属性 图1 2地图图形的数据表示形式 图形 属性图形决定位置 属性决定符号 栅格数据的获取 遥感影像 1 3计算机地图制图与相关科学技术 1 3 1相关科技 一 计算机科学支撑计算机地图制图的技术方法主要有 计算机图形图像处理技术 数据库技术 制图综合技术 多媒体技术 虚拟现实技术等 二 地图学计算机地图制图源于传统地图制图 指导计算机地图制图的基本理论主要有 地图信息论 地图信息传输论 地图感受论 地图符号论 地图模型论 地图认知理论 制图综合理论等 三 遥感技术重要数据源与数据更新途径 四 GPS高精度 高效益 全天候 低成本 高灵活性 实时性等优势 五 电子地图数字地图在电子屏幕上的符号化显示 1 4 2计算机地图制图与CAD相同之处 CAD与计算机地图制图都以计算机图形学为数据处理和算法设计的基础 均有空间坐标系统 能把目标和参考系统联系起来 也都能在一定程度上处理非图形属性数据 不同之处 CAD一般采用几何坐标系 处理的多为规则几何图形及其组合 图形功能尤其是三维图形功能极强 属性数据处理功能相对较弱 计算机地图制图一般采用大地坐标系 处理的多为地理空间的自然目标和人工目标 图形关系更为复杂 因而图形处理的难度更大 且制图数据来源广 输入方式多样化 特别是专题地图的自动绘制 需要丰富的地图符号库和属性数据库支持 因此一个功能强大的CAD系统 并不完全适合于完成计算机地图制图的任务 3 计算机地图制图与GIS 计算机地图制图是GIS的重要组成部分 计算机地图制图侧重于地物的显示和处理 讨论地形 地物和各种专题要素在地图上的表示 并且以数字形式对它们进行存贮 管理 最后通过图形输出设备输出地图 GIS既注重实体的空间分布又强调它们的可视化效果 既注重实体的空间特征又强调它们的非空间 属性 特征及其操作 具备强大的空间分析和决策支持能力 现代GIS都具有计算机地图制图的成分 具备良好的地图制图功能 但并非所有计算机地图制图系统都含有GIS的全部功能 1 4计算机地图制图的发展 产生背景 地球资源有限 应进行科学规划 管理和应用 1 4 1国际发展状况 计算机地图制图探索期 20C50S 60S 制图的软硬件研制 计算机地图制图发展期 20C70S 产生了交互式地图制图系统 计算机地图制图成熟期 20C80S 系统自动化 产品多样化 计算机地图制图普及