地图学第八章数字地图制图.ppt

1、第八章 数字地图制图,教学目的和要求： 1.了解数字地图制图的技术基础和数据结构。 2.掌握数字地图制图的基本流程。 3.了解电子地图的概念和特点 本章重点：数字地图制图的基本流程。 本章难点：数字地图的数据结构。,篇幅结构,第一节 数字地图制图技术基础 第二节 数字地图的数据结构及其数据库 第三节 数字地图制图的编辑与制印 第四节 电子地图,第一节 数字地图制图技术基础,一、技术基础 二、数字地图制图的系统组成 三、数字地图制图技术,数字地图制图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，将各种地理信息符号化、可视化。它的研究内容主要是各类数据的处理方法，及其表现形式。,一、技

2、术基础 1、计算机图形学 计算机图形学是研究如何应用计算机生成、处理和显示图形的一门新兴学科。 计算机图形基本分为两大类： (1)以线条为主的图形，如AutoCad、MicroStation等 (2)两维、三维造型，如3D MAX；CorelDraw等,2、数据库技术 特点：数据量大； 需长期保存、反复使用； 数据被多个用户公用。 （1）数据库：以一定组织方式集中并存于存储器中，从而能以最佳方式、最少的重复，为多种应用服务。 （2）数据库管理系统（DBMS）：对数据库中数据进行各种操作的软件平台。,3、数字图像处理 4、多媒体技术 多媒体技术是以计算机为核心对文本、图形、图像、动画、音频、视频

3、等多种媒体实施综合、交互处理的一门综合信息处理技术。,二、数字地图制图的系统组成 计算机硬件系统 软件系统 地图数据 制图人员,三、数字地图制图技术 1.数字地图制图技术的发展 （1）初期阶段：20世纪60年代 牛津自动制图系统、哈佛SYMAP制图系统 （2）发展阶段：20世纪60年代后期至 80年代中期 计算机及外部设备大发展 主要侧重数字地图应用 （3）飞跃阶段： 20世纪80年代中期至今 硬、软件进一步完善，向大型网络、数据仓库、空间和属性统一发展,2. 数字地图制图软件系统 地理资料输入 地理信息分析 图形输出,3.数字地图主要软件产品介绍 MapGIS （武汉中地信息工程有限公司）

4、SuperMapGIS（北京超图地理信息技术有限公司） GeoStar（武汉吉奥信息工程技术有限公司） 方正智绘（北大方正技术研究所） MapInfo Arc/Info（ARCGIS） AutoCAD CorelDraw,第二节 数字地图的数据结构及其数据库,一、空间数据结构 二、非空间数据结构 三、地图数据库数据组织 四、地图数据库的管理与设计,属性数据：用来描述事物或现象的特性，即说 明“是什么”，如事物类别、等级、 数量、名称等。 空间数据：描述事物或现象的地理位置以及空 间相互关系，如经纬度、中印接壤 等。,一、空间数据结构 1、图形数据的组织结构矢量结构 图形数据的基本要素：点、线、

5、面和体，图形要素的图形都可看作是点的集合。 通过记录坐标的方式尽可能精确地表示地理实体，即地理实体的形状和位置是由一组所在的坐标参考系中坐标确定的。矢量数据结构是人们较为习惯的一种表示空间数据的方法,矢量结构 矢量（Vector）：在计算机图形中指一个有向线段，每个有向线段由有序的特征点来表示，其集合构成了图形。,点用一对（x,y）坐标表示，P（x，y） 线用一串有序的（x,y）坐标对表示， P(x1, y1, x2, y2, , xn, yn) 面用一串有序且首尾坐标相同的（ x,y） 坐标表示，P(x1, y1, x2, y2, , xn, yn, x1, y1),2.图像数据的组织结构栅

6、格结构,栅格数据的概念 将制图区域上的平面表像按一定的分解力作行和列的规则划分，就形成了一个栅格阵列，其中每个栅格也称“像元”或“像素” 由平面表像对应位置上像元灰度值所组成的矩阵形式的数据,栅格数据的概念,1,1,1,1,1,2,2,2,2,2,0,0,0,0,0,0,栅格数据与矢量数据表达,栅格数据结构简单，空间分析操作容易；但栅格数据表达精度不高，数据存储量大，工作效率低。 矢量数据操作起来比较复杂，许多分析操作用矢量数据结构难于实现；但它的数据表达精度高，数据存储量小，输出图形美观却工作效率高。,Real World,Vector Data,Raster Data,二、非空间数据结构

7、非空间数据主要包括专题属性数据、质量描述数据、时间属性数据。 地图数据库的非空间数据组织模式： （1）简单表格数据结构 （2）层次数据结构 （3）网络数据结构 （4）关系数据结构,三、地图数据库数据组织 目前地图数据的组织，空间数据和非空间数据之间连接方式主要有： 1、非空间数据作为空间数据的悬挂体 2、非空间数据和空间数据自成体系。,四、地图数据库系统中的坐标体系 （1）用户坐标体系 常规地图上的各种坐标系，与设备无关。 （2）设备物理坐标体系 地图数据在输入输出时，所用设备的坐标体系。 （3）数据库标准坐标体系 用户定义的便于地图数据库应用的特定坐标体系，通常是将两字节整型数的值域定为标准

8、坐标。,第三节 数字地图制图的编辑与制印,一、数字地图制图的基本流程 二、地图投影与坐标系选择 三、地图数字化与图形要素编辑 四、地图分层 五、专题地图设计 六、图面配置与输出,一、数字地图制图的基本流程,编辑准备阶段,数字化阶段,数据处理和编辑阶段,图形输出阶段,二、地图投影与坐标系选择 1.地图投影选择 地图投影的选取决定于地图的应用及其比例尺，在数字制图软件中，都可以通过相应参数的设定作出选择。 2.坐标系选择 坐标系可以明确地图对象的空间定位坐标，它包括：坐标系名称、投影类型、基准面、坐标单位、原点坐标、方位角、比例系数等,三、地图数字化与图形要素编辑 1、坐标变换 建立一种地图坐标系

9、与另一种地图坐标系的变换模型。 2、地图数字化 将模拟形式转换为数字方式的主要途径。 3、图形要素编辑 编辑内容：图形单元的修改、增加、删除和图幅拼接。,四、地图分层 不同的图形要素类型具有不同的图形空间结构，所以应当将不同图形要素类型分为不同的图层存放。 通过图形要素的分层可以方便的实现不同数字产品之间数据的“共享”，从而大大减小数字化作业量，同时也可保证地图数据的质量。,五、专题地图设计 （1）根据所执行的专题变量，确定使用专题表示方法。 （2）确定从何处获取数据，特别是使用不同图表上的数据时，需要通过数据之间的聚合来实现。 （3）自定义专题图例 （4）保存专题地图,六、图面配置与输出 将不同的图形窗口、统计图窗口和图例窗口在一个页面上妥善的安排，这就是图面的配置问题。地图输出功能设计一般包括了输出设备类型、输出幅面、比例尺、黑白或彩色等参数的选择。,第四节 电子地图,一、电子地图的概念 二、电子地图的特点 三、电子地图的图种 四、电子地图的应用,一、电子地图的概念 电子地图也称为数字地图，是地图制作和应用的一个系统，是一种数字化了的地图。电子地图可以存放在数字存储介质上，地图图形可以显示在计算机屏幕上，也可以随时打印输出到纸面上。,二、电子地图的特点 电子地图与纸质介质的