数字地图制图总复习

数字地图制图总复习什么是地图制图，传统的地图制图包含哪些基本内容？研究地图及其编制和应用的一门科学。研究用地图图形符号反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互联系及其动态变化。以地图信息传递为中心，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。传统的地图制图包含地图概论，地图投影，地图编绘，地图整饰，地图印制和地图应用。什么是数字地图制图？它与地理信息系统的区别是什么？数字地图制图又称计算机地图制图，它是以传统的地图制图原理为基础，以计算机及其外围设备为工具，采用数据库技术和图形处理方法，实现地图信息的采集、存储、处理、显示和绘图的应用科学。GIS是空间分析从数字地图制图的发展史来看，是什么推动了数字地图制图的发展？计算机技术的广泛应用，给地图制图学科带来了新的发展机遇，使地图的生产和使用方式发生了重大变革。酝酿探索阶段：20世纪60年代数字地图制图基本理论探索最基本制图设备的研制和改进（手扶跟踪数字化仪，计算机，数控绘图机）发展完善阶段：20世纪60年代末到70年代末，数字地图制图系统进一步的实验、改进和完善。多种绘图程序包各种典型制图算法地图要素数据库地名数据库地理信息数据库各种专题题图的数字制图：地质、气象、人口统计、环境保护方面。（半自动数字化仪，扫描数字化仪，绘图机，人工交互编辑）生产应用及跨学科、跨行业发展阶段：20世纪80年代中后期开始高档计算机、高分辨率输入输出设备、图形工作站、计算机网络各种类型的地图数据和地理信息系统也相继建立地图制图的基本理论有哪些？地图信息论：研究地图图形的表示、转换、传递、存储、处理、应用等方面的技术与理论地图信息传输论：研究地图信息传递过程与方法的理论。»地图感受理论：研究读图者对地图图形的感受过程和感受特点的理论。包括人的视觉功能、心理因素对视觉的影响，以及地图的视觉效果等。地图符号理论：研究作为地图语言的地图符号系统及其特征与使用的理论。地图模型理论：把地图作为一种模型来看待，研究地图模型的存储、建立、解释的理论。地图认知理论：研究人类如何通过地图对客观环境进行认知和信息加工，并弄清地图设计制作的思维过程及其描述的理论。制图综合理论：地图制作的基本理论之一。研究地图编制过程中的地图内容取舍和概括的原理和方法，是运用区域地理分析和数理统计方法，按照制图的目的和地图的用途来反映区域的地理真实性和地理规律。举例说明地图感受理论的主要内容地图感受理论：研究读图者对地图图形的感受过程和感受特点的理论。包括人的视觉功能、心理因素对视觉的影响，以及地图的视觉效果等。如：读图者视觉反映数字地图制图的硬件设备有哪些?计算机及其网络图形输入设备：将地图图形、影像和文字转换成计算机能够识别和处理的地图数据的外部设备。（1）数字化仪（2）扫描仪（3）鼠标和键盘（4）其他设图形输出设备：（1）图形显示器（2）打印机（3）绘图仪数字地图制图常用的制图软件可分为哪几类以及各自的优缺点是什么？基础制图软件:AutoCAD;MicroStation(工程类专业软件)GeoWay(数字化专业软件)通用绘图软件：CorelDraw(艺术效果佳);Freehand(多种文件格式输出);Lllustrator(只能用于出图)GIS软件的制图模块:ArcGISMapInfo(数据库调用数据，方便制作多类型地图);SuperMap;MapGIS(制图编辑、地图设计及出版等功能不强)什么是普通地图，什么是专题地图普通地图是以相对平衡的详细程度表示地面各种自然要素和社会经济要素的地图。其基本内容有水系、地貌、土质植被、居民地、交通线、境界等六大地理要素，此外还表示测量控制点、独立地物、管线与垣栅等要素。专题地图是突出而较完备地表示一种或几种自然或社会经济现象，而使地图内容专门化的地图。地图的数学要素有哪些？各自的作用是什么？控制点，坐标网，地图定向，地图比例尺，定向指标线，分幅编号。坐标网是制作地图时绘制地图内容图形的控制网，利用地图时可以根据它确定地面点的位置和进行各种量算。地图比例尺是图上线段与该线段在椭圆面上的屏幕投影的长度之比。测量控制点是测图和制图的控制基础，它保证将地球的自然表面转换到地球椭球面，并进一步投影到平面上，使地图上的地理要素对坐标网具有正确位置。地图的整饰要素有哪些？整饰要素是一组为方便使用而附加的文字和工具性资料，常包括外图廓、图名、接图表、图例、坡度尺、三北方向、图解和文字比例尺、编图单位、编图时间和依据等。我国基本比例尺地图包括哪些尺度，其对应的比例尺精度是多少？国家基本比例尺地形图：1：5千、1：1万、1：2.5万、1：5万、1：10万、1：25万、1：50万和1：100万八种比例尺地形图。其中：大比例尺地形图：1：5千至1：10万地形图中比例尺地形图：1：25万和1：50万地形图小比例尺地形图：1：100万地形图比例尺精度：地图上0.1mm举例说明地图的三北方向图及其作用？方位（一）基准方向和方位角方位角：由基准方向顺时针量至地面两点连线之间的夹角α。基准方向大比例尺地形图上绘有三种指向北方的线，即真子午线、磁子午线、坐标纵线，称为三北方向线。这三种方向线指向的”北方”分别称为真北、磁北和坐标北，统称为三北方向。由三北方向线构成的三种方位角为真方位角、磁方位角和坐标方位角.（1）真子午线与真方位角真子午线：系过地面某点P指向地球南北两极的方向线，即经线。（在地形图上，东、西内图廓线和经度相同各点的连线都是真子午线）真方位角系过某点P的真子午线北端起，顺时针方向到某目标M方向线之间的水平夹角(A)。特点：同一直线上各点的真方位角互不相等。（过各点的子午线互不平行，交于两极。除中央子午线，A＝0。）可通过天文观测求得，测算精度很高。（2）磁子午线与磁方位角磁子午线系在某一地点上，罗盘仪磁针水平静止时所指的南北方向线。磁方位角系从过某点P的磁子午线北端起，顺时针方向到某目标M方向线之间的水平夹角（Am）。特点：同一直线上各点磁方位角不相等。（各点磁子午线都交于两极。）可利用磁针测出（3）坐标纵线与坐标方位角坐标纵线系高斯－克吕格投影带坐标纵轴（中央经线）及与其平行的方里网纵线，即坐标北方向线。坐标方位角系从过某点P的坐标纵线北端起，顺时针方向到某目标M方向线之间的水平夹角（α）。特点：同一直线上各点的坐标方位角相等。（同一直线上过各点的纵轴方向互相平行。）可根据坐标计算或根据已知坐标方位角和野外观测角传递而得。中国全图和分幅地图常采用哪些投影？1.中国分幅地(形)图的投影多面体投影等角割圆锥投影2.中国全图斜轴等面积方位投影斜轴等角方位投影彭纳投影伪方位投影中国分省(区)地图常用投影正轴等角割圆锥投影宽带高斯-克吕格投影正圆柱投影（南海）各大洲地图常用投影1.亚洲地图的投影(1)斜轴等面积方位投影(2)彭纳投影2.欧洲地图的投影(1)斜轴等面积方位投影(2)正轴等角圆锥投影3.北美洲地图的投影(1)斜轴等面积方位投影(2)彭纳投影世界地图的投影1.等差分纬线多圆锥投影2.正切差分纬线多圆锥投影3.任意伪圆拄投影4.正轴等角割圆柱投影半球地图的投影1.东半球图(1)横轴等面积方位投影(2)横轴等角方位投影2.西半球图(1)横轴等面积方位投影(2)横轴等角方位投影3.南北半球地图(1)正轴等距离方位投影(2)正轴等角方位投影(3)正轴等面积方位投影南极、北两极地图常用投影等角正方位投影等面积正方位投影等距离正方位投影请将J-50-5-B转换为新图号答案：J50B001002【旧】截止1990年地形图的分幅编号系统从赤道起向南北至纬度880，用拉丁字母A、B、C….V表示22个相应的横行号，极地仅一幅图，用Z表示，行号前分别冠以N和S，以区别北半球和南半球的地图；用1、2、3….60表示纵列号，从东经1800起，自西向东，至经度00，由1注到30，从经度00至东经1800，由31注到60。每幅1：100万比例尺地形图的梯形图幅的图号由横行号在前，纵列号在后，以短线相连而构成，即：用“行(h)号－列(l)号”形式编号。行号和列号的计算公式：【新】1991年实施的地形图分幅编号系统①1：100万地形图新的编号方法，除行号和列号改为连写外，没有任何变化，如北京所在的1：100万地形图的图号由J-50改为J50。②1：50万—1：5000地形图的编号，均以1：100万地形图编号为基础，采用行列式编号法。将1：100万地形图按所含各种比例尺的经纬差划分成相应的行和列，横行自上而下，纵列从左到右，按顺序均用阿拉伯数字编号，皆用3位数字表示，凡不足3位数的，则在其前补0。例11：50万地形图的编号晕线所示图号为J50B001002例21：25万地形图的编号晕线所示图号为J50C003003求出相邻1:100万图幅间相邻10万图幅的图号，如-K-51-134下方的图号以1：10万图幅为例：位于同行的左右相邻两图幅的序数号相差1，位于不同行里相邻图幅图号中的序数号相差12。求位于同行不同列两相邻1：100万图幅间相邻1：10万图幅的图号求位于同列不同行两相邻1：100万图幅间相邻1：10万图幅的图号什么是矢量数据模型，它是如何表达地图图形元素的？矢量是具有一定方向和长度的量，一个矢量在二维空间中可以表示为（dx，dy）。点：一对x,y坐标表示；线：一串有序x,y坐标对表示；面：一串有序的且首尾相同的x,y坐标对表示什么是拓扑关系，请画出拓扑三要素间可能的拓扑类型？拓扑关系：对空间结构关系进行明确定义的数学方法。举例说明链状双重独立式编码拓扑数据的编码不仅记录空间实体的位置、标志及属性信息，还要记录拓扑关系。常用的编码有双重独立地图编码和链状双重独立式编码。链状双重独立式编码由美国计算机图形及空间分析实验室研制，是当今各种图形数据结构的基本框架，由4个（或3个）文件构成。节点文件：标志码，（X，Y）弧段坐标文件：标志码，弧段中间点（2）图（3）图弧段文件：标志码，起始节点，终止节点，左多边形，右多边形，内点内点：指向中间点坐标的指针或坐标多边形文件：标志码，组成多边形的弧段号及面积、周长及中心点坐标优点：数据结构紧凑、数据冗余小，拓扑关系明确，拓扑查询与分析效率高缺点：单个地理实体操作效率低，难以表达复杂的地理实体试对比分析矢量和栅格数据结构的特点举例说明栅格点转矢量点算法二值化处理：在栅格图像灰度级的最大值和最小值之间选取一个阈值，当灰度级小于阈值时，取值为0；当灰度级大于阈值时，取值为1。(1)点的转换设栅格点行，列号为I,J，相应栅格中心点的矢量坐标为P（X,Y）试分析矢量栅格数据转换中地图对象位置精度的变化矢量向栅格数据的转换（1）点的转换（2）线的转换八方向栅格化法：核心是对任意直线段如何转换成栅格数据（3）面的转换核心是将多边形矢量区域及内部转换成栅格数据计算栅格图形每行中心线与面边界（多边形的交点），对交点进行排序、配对并用本面域的栅格属性值去填充每对交点（含）之间的栅格为什么要进行地图数据的编码，常用的编码方法有哪些？编码的实质就是将属性信息转换成数字编码编码的方法列出全部制图对象清单制定对象分类分级原则和指标，进行制图对象分类、分级拟定分类代码系统设定代码及其格式，设定使用的字符和数字、码位长度、码位分配等建立代码和编码对象的对照表GB/T13923–2006中将基础地理信息要素分成哪几大类？以地形图数字化为例，简述地图数据采集与处理的流程？⑴数据采集之前的准备：①地形图扫描；②影像数据的预处理（Photoshop下：ⅰ.旋转地图ⅱ.二值化处理）ⅲ.保存为灰度图像）；③地图的校正(ArcGIS中进行地图的校正:ⅰ.加载影像ⅱ.添加地图置换链接ⅲ.选择校正方法ⅳ.执行校正ⅴ.保存校正影像)④数据库的设计(属性结构和编码的设计：字段的设计、编码的设计)⑵图形数据的采集点的采集（屏幕数字化采集点，文件导入点）线的采集（折线、弧段、使用平行线、使用相对坐标、使用相对坐标等）面的采集（简单面，公共边编辑）⑶属性数据的输入属性表中键入属性使用join链接已有属性表中的属性⑷空间数据的编辑处理①误差与错误的检查与编辑修改（悬挂检查、相交检查、属性错误的检查（属性值赋错的检查：叠合比较法、属性遗漏的检查、属性超限的检查）、伪结点的删除（“岛屿”伪结点、两弧互相交形成的伪结点）、修改多边形标号错（一个多边形有两个标识点、由于悬挂弧段引起一个多边形有两个标识点）、创建拓扑关系（Arc/Info中创建拓扑关系有两条命令：BUILD和CLEAN））②数据格式的转换（不同数据介质之间的转换、数据结构之间的转换）(1)同一数据结构不同组织形式之间的转换:dxf—coverage(2)不同数据结构之间的转换：矢量--栅格③投影变换：将一种投影变换为另一种投影的过程类型：正解变换、反解变换④图幅的拼接：相邻图幅需要先接边，之后方可进行拼接根据自己的学习与实践，举例说明空间数据检查的主要内容及要注意的问题悬挂检查相交检查:等高线的相交属性错误的检查•属性值赋错的检查：叠合比较法•属性遗漏的检查：•属性超限的检查：伪结点的删除“岛屿”伪结点两弧互相交形成的伪结点修改多边形标号错一个多边形有两个标识点由于悬挂弧段引起一个多边形有两个标识点创建拓扑关系创建拓扑关系Arc/Info中创建拓扑关系有两条命令：BUILD和CLEAN举例说明地图符号的功能（1）地图符号是地理空间信息的载体和传递的手段（2）地图符号对地理空间进行抽象、概括和简化（3）地图符号赋予可视化极大的表现力（4）地图符号再现客体的空间模型、建立构想模型（5）提高地图的应用效果什么是地图符号的视觉变量，有哪几种视觉变量视觉变量是反映图形特征的各种变化，这些变化在地图上为地图符号所利用来表示物体的各种属性。较早对视觉变量进行研究的是法国地图学家Bertin。他提出了六种视觉变量，分别以点线面方式出现，为形状、尺寸、方向、亮度、密度、色彩。基本的视觉变量从制图实用的角度看，视觉变量包括:（1）形状a)点状符号—符号的外形b)线状符号—构成线的那些点的形状c)面状符号—构成面的那些点的形状结构(structure)：（2）尺寸a)点状符号—符号整体的大小，即符号的直径，宽，高和面积大小。b)线状符号—构成它的点尺寸变了，线宽的尺寸也变。c)面状符号—尺寸与面状符号的范围轮廓无关。（3）方向符号的方向指点状符号或线状符号构成元素的方向，面状符号本身没有方向变化，但是它的内部填充符号可能是点或线，也有方向。（4）密度指在保持符号表面平均明度不变的条件下改变像素的尺寸和数量。对于全白或全黑的图形无法使用密度变量（5）结构结构变量指符号内部像素组织方式的变化。它反映符号内部的形式结构。它需要借助其他变量完成。（6）颜色彩色：色相、亮度、彩度、颜色非彩色（黑白色）：亮度色相：颜色呈现出来质的变化。亮度：除了构成某一种色相的亮度变化外，从黑到白的亮度渐变，是地图设计中广为应用的方法。彩度：或称饱和度，指彩色相对于光谱色的纯洁度，当光谱色掺入灰色成分愈多时就愈不饱和，灰色成分达到很大比例时彩度就接近灰黑色了。（7）位置在大多数情况下，位置是由制图对象的地理排序和坐标所规定的。但是实际上在地图上仍然存在一些可以在一定范围内移动位置的成分。视觉变量的扩展电子地图上，动态符号还可以使用下面的变量来反映在对过程（动态）信息的描述方面。发生时长(timeofduration)：指符号形象在屏幕上从出现到消失所经历的时间。变化速率(rateofvariation)：反映同一图像在方向、明度、颜色等方面的变化速度，也可以反映图像在尺寸、形状或空间位置上的变化速度。变化次序(changeorder)：把符号状态变化过程中各帧状态按出现的时间顺序，离散化处理成各帧状态值，使之渐次出现。节奏(rhythm)：对符号周期性变化规律的描述举例说明地形图中符号的定位点和定位线。符号图形中有一点的，该点为地物的实地中心位置。圆形、正方形、长方形符号，在其几何图形中心。宽底符号（蒙古包、烟囱、水塔等），在底线中心。底部为直角形的符号（风车、路标、独立树等），在直角的顶点。树种图形组成的符号（敖包、教堂、气象站等），在其下方图形的中点或交叉点。下方没有底线的符号（窑、亭、山洞等），在其下方两端点间的中心点。不依比例尺表示的其它符号（桥梁、水闸、拦水坝、溶斗等），在符号的中心点。线状符号（道路、河流、境界等），在符号的中心线。举例说明在1:10000地形图中“土堆上的埋石点“的表达与制作举例说明在1:10000地形图中“依比例尺变电站“表达与制作指改变电压和控制电能输送与分配的场所。建筑物能依比例尺表示的，用相应的符号按真形绘出轮廓，其内加绘符号。建筑物不能依比例尺表示的，只绘变电室（所）符号。居民地内的变电室（所）和安装在电线杆、架上的小型变压器不表示。举例说明在1:10000地形图中“杆上的电力线“在地图上的表达与制作电力线一般只表示6.6kV以上且固定的高压电线。在地物密集以及电力线较多的经济比较发达地区，可以适当取舍。当电压在35kV以上时，应加注电压数（以kV为单位）。1：5000图上区分出杆上和塔上的电力线，且杆、塔位置逐个绘出。凡是进入地下的电力线用符号“c”表示，以三节虚线表示大致走向。电力线的表示方法同通信线。简述色彩的视觉心理色彩的冷暖感：暖色：红、橙、黄等颜色。膨胀感冷色：蓝、蓝绿、蓝紫等颜色。收缩感中性色：黑、白、灰、金、银等。应用：在气候图上，总是把降水、冰冻、1月份平均气温等现象用蓝、绿、紫等冷色来表示；日照、7月份平均气温常用红、橙等色来表示。颜色的兴奋与沉静感：强暖色：给人以兴奋的感觉强冷色：给你以沉静的感觉若色感：如绿、黄绿色，色彩柔和，久视不易疲劳，给人以宁静、平和之感。应用：在地图设色中，常根据不同年龄的对象而选择用色。给老年人用的地图，多用沉静色；供小学生或儿童读的地图，常用刺激性很强的兴奋色。颜色的远近感：人眼观察地图时，处于同一平面上的各种颜色，缺给你不同远近的感觉。暖色似乎较近，有突起的感觉，称为前进色。冷色似有远离且凹下之感觉，称为后退色。应用：在地图设色中，常用颜色的远近感来区分内容的主次，将地图内容表现在几个层面上。通常，用浓艳的暖色将主要内容置于第一层面，将次要内容用浅淡冷色或者灰色，将其置于第二、第三层面上。以1:1万地形图为例说明地图的整饰要素有哪些？要素是一组为方便使用而附加的文字和工具性资料，常包括外图廓、图名、接图表、图例、坡度尺、三北方向、图解和文字比例尺、编图单位、编图时间和依据等。一、地图图廓图廓就是地图用以确定范围的外部轮廓，由内图廓、外图廓和其间的分度带组成。内图廓就是地图的边界线，一般是用一条细线来表示。外图廓是平等于内图廓、位于内图廓外围的边界，通常由一细线或一粗线组成。二、地图图名图名包含制图区域和地图的主要内容。但是，如果是普通地理图或是常见的政区图，有时也可以只用其区域范围来命名，如《通山县地图》。地形图往往选择图内重要居民地的名称作为图名，该图幅如果没有居民地，则选择区域的自然名称，重要山峰名称等作为图名。大区域的分幅小比例尺普通地理图也使用地形图选择图名的原则。图名可以置于图外，也可以置于图内。置于图外时，通常都是将图名放在北图廓外居中的位置，距外图廓的间距约为1/3字高。置放在图内时，一般安置在右上角或左上角，可以用横排、竖排的形式。分幅地图上图名一般用较小的等线体。挂图的图名通常采用宋变体或根据图廓的形状选用长体或扁体字。字大通常不超过图廓边长的6