《计算机地图制图》实验指导书

1、计算机地图制图实验指导书1、实验项目一: 栅格图像的地理配准1）目的理解栅格地图的坐标配准的原理，掌握栅格地图的坐标配准和分析的方法。2）内容安排与组织 （1）实验时间及安排 实验学时数2学时。 实验地点在机房，每人一机，实验软件AutoCAD，栅格图像。 （2）主要内容 在理解栅格地图的坐标配准的几何原理基础上，利用AutoCAD软件，使用image、move 、rotate、scale、line、units、list等命令，获得配准转换参数，实现栅格地图的坐标配准，后采用误差理论，计算配准精度，并对配准精度进行分析。 （3）基本原理栅格图像可以通过扫描仪获取，它的误差来源两个方面： 扫描图

2、件的变形误差地形图的材质主要是薄膜，但仍有一少部分是纸图，由于制图时间较长，有不少图件不同程度发生变形，这是误差的主要来源。 扫描仪的误差在扫描过程中，由于使用CCD扫描仪，会引入误差，主要有扫描仪的分辨率误差、光学误差、机械运动和速度不均所造成的直线、线阵方向与扫描方向不垂直引起的误差等。所有以上这些误差引起的几何变形，可看成平移、旋转、缩放、放射，以及各种更高变形的综合结果。栅格图像要使用，就必须对误差进行纠正，在实际操作中，很难对所有的误差一一进行变形改正，只能综合考虑它们的影响，综合校正。若栅格图像的变形比较均匀，可以简单的对图像进行平移、旋转、缩放纠正。 （4）CAD中栅格图像地理配

3、准的主要步骤 使用Image命令将要地理配准的影像插入到CAD中；图1 插入栅格图像 运行units命令，设置角度和长度精度，小数点后4位；图2 图形单位设置 在图像已知坐标两点画line线； 用list命令查看绘制line线的角度和长度,根据已知坐标两点的真实坐标计算角度和长度,求出旋转角度和放缩比例；图3 获取实体信息 对图像用move命令选定某已知点作为基点，移动图像到真实坐标处； 用rotate命令以已知点为基点根据计算的旋转角度进行旋转； 用scale命令以已知点为基点根据计算的放缩比例进行缩放。 （5）实验报告的要求 要写明自己实验的过程，以及实验过程中计算的具体数据 填写误差统计

4、表图像纠正误差统计表图幅名称图幅编号控制点理论坐标纠正后实际坐标误差X坐标Y坐标X坐标Y坐标XY中误差误差原因分析说明：附：2、实验项目二: 数据文件读写1）目的理解AutoLISP语言的语法规则和基本编程方法，掌握利用AutoLISP语言实现对文本文件的读写操作。2）内容安排与组织 （1）实验时间及安排 实验学时数2学时。 实验地点在机房，每人一机，实验软件AutoCAD。 （2）主要内容在理解AutoLISP语言的语法规则和基本编程方法的基础上，掌握文件打开与关闭函数、文件的读行和写行函数、常用的字符串处理函数、命令函数、常用的表处理函数、常用的实体访问类函数的使用方法，实现数据文件读写程

5、序编写。（3）读取文本文件展绘碎部点 根据实验提供的展点数据文件，编制读取文本文件展绘碎部点程序。图1 展点数据文件图2 展绘碎部点图(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）提取高程点写入文本文件 根据实验提供的高程点数据文件，提取高程点坐标，写入文本文件。图3 离散高程点图图4 提取出的离散高程点数据文件(defun C:tqgcd( / ) (setq pf (getfiled "保存

8、数据文件" "" "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) "高程点")3、实验项目三: 符号制作1）

10、目的理解CAD软件制作地形图符号的原理，掌握点状、线状和面状符号的制作方法。2）内容安排与组织 （1）实验时间及安排 实验学时数4学时。 实验地点在机房，每人一机，实验软件AutoCAD。 （2）主要内容在理解CAD软件制作地形图符号的原理的基础上，利用CAD软件，结合点状、线状和面状符号的制作方法，制作相应的地形图符号。 （3）点状符号的制作利用图块建立下水井、路灯、纪念碑等独立符号。图1 下水井(定位点：圆心)图2 路灯(定位点：下方圆形的圆心)图3 纪念碑(定位点：下方直线的中点) （4）线状符号的制作 定制线型法 每个线型文件可定义多个线型，每个线型有一个标题行和一个定义行。a) 标题

11、行的格式如下：*ltype-name,description 其中，“*”是标记行的标记，它后面紧跟线型名，逗号之后是对这个线型的注释。b) 定义行的格式如下：A,dash-1,dash-2,dash-n 其中，“A”表示为两端对齐方式，dash-1,dash-2、为短划线序列的每段长度。当dash-i>0，表示是实线段；dash-i<0，表示是空白线段；当dash-i=0，表示是一个点。c）小路符号的建立如下：* XIAOLUA, 4, -1图4 小路符号图5 点划线符号*DASHDOT, _ . _ . _A, 0.5, -0.25,0, -0.25 复合线型的开发复合线型定义

12、的具体格式如下：*线型名,线型描述Alignment,dash-1,dash-2,嵌入的文本字符串或形定义,dash-n,其中，嵌入文本字符串的定义语法为：“string”, style, R=n,A=n, S=n,X=n, Y=n嵌入形的定义语法为：Shapename, shape_file, R=n, A=n, S=n,X=n, Y=nstring是双引号中的由一个或多个字符组成的文本字符串，shapename是shape_file文件的形名。Shape_file文件中必须有形，否则AutoCAD不允许用户用此线型。Style是文本式样的名字，shape_file为AutoCAD的.SHX

13、形文件。如果当前图形中没有style，AutoCAD则不允许使用此线型。如果shape_file文件没有位于库搜索路径中，AutoCAD会提示并要求用户选择另外一个.SHX文件。在shape_file文件中可包含路径。其余5个字段R=、 A=、S=、X=和Y=为可选择的转换分类。每个转换分类后面的n表示所需数字。R（Rotate）n表示文本或形相对于当前线段方向的转角。缺省时为零，表示AutoCAD文本或形的方向与所给线段方向一致。A（Angle）n表示文本或形相对于世界坐标系的X轴的绝对的转角。当希望文本或形总是以水平形式出现而与线段的方向无关时，可采用A0。用户可以指定R和A，但两者不能同

14、时指定值。如果两个都没有指定值，则AutoCAD采用R0。R和A以度为单位。如果希望以弧度或梯度作为单位，那么数字后面必须加R和G。Sn确定文本或形的比例系数。Xn和Y=n为可选项，它们确定相对于线型分类中的当前点的偏移量。缺省时AutoCAD将文本字符串的左下角点或形的插入点放在此当前点。两个偏移量分别沿着当前线段方向（对于X）和沿着与当前线段方向垂直的方向（对于Y）度量，就像有一个局部坐标系，它的X轴从当前线段的第一个端点指向第二个端点。因此正的X偏移量会使文本或形朝着当前线段的第二个端点的方向移动，正的Y偏移量使文本或形沿着正X方向的90度方向（逆时针）移动。这两个偏移量将使文本或形的定

15、位更精确。 例如：定义栅栏符号图6 栅栏符号例1：定义形文件aaa.shp，编译compile。*2,3,21,01C,0*3,7,33,2,1,10,1,000,0同时建立文件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：定义形文件bbb.shp，编译compile.*2,3,21,01C,0*3,9,33,2,2,010,1,10,1,000,0同时建立文件zhalan2.lin*zhalan2,-|-|-|-|-|-|-A,4.5,2,c:bbb.SHX,Y

16、=1,4.5,-0.5,3,c:bbb.SHX,-0.5 编程开发法图7 栅栏符号(defun C:zl( / p1 p2 p3 p4 s f s0 n i) (setq p1 (getpoint "n 请指定点1") (setq p2 (getpoint p1 "n请指定点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）面状符号库的制

18、作 图案填充法 一个图案的文件可存放多个图案的定义。每个图案有一个标题行和若干个定义行。 标题行的格式如下：*pattern-name,description其中，“*”是标题行的标记，它后面紧跟图案名，图案名之后是关于这个图案的注释。定义行的格式如下：angle,x-origion,y-origion,delta-x,delta-y,dash-1,dash-2,dash-n图案的定义行解释如下：angle：该组平行线与水平方向的夹角。x-origin、y-origin：该组平行线中必有一条经过此点。delta-x：相邻两平行线沿线本身方向的偏移。delta-y：相邻两平行线的距离。 ,dash-1,dash-2,dash-n：该组平行线的线型。若为实线，无此部分。 a）草地图案定义图8 草地符号 *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）特种房屋图案定义图9 特种房屋符号 *H251, Tezhong Fangwu 45,0,0,0,0.0015 135,0,0,0,0.00154、实验项目四: 格网DEM建立1）目的理解格网DEM的基本原理，掌握距离反比法插值算法原理，编程实现格网DEM的生成。2）内容安排与组织 （1）实验时间及安排 实