《数字地图制》PPT课件.ppt

1、第9章：数字制图。自20世纪50年代以来，电子计算机技术被引入制图学。经过理论探讨、应用测试、设备开发和软件开发，形成了地图学的一个新的应用技术分支，即计算机地图学。计算机制图以地图原理为基础，以电子计算机的硬件和软件为工具，运用数理逻辑方法，研究获取、转换、存储、处理、识别、分析和输出地图空间信息的理论方法和技术过程，模拟传统制图方法设计和编制地图。计算机绘图系统有三个组成部分：硬件、软件和数据。在一定意义上，计算机制图技术也可以称为数字制图技术。第一节数字地图制图技术基础1。计算机图形学：这是一门研究如何使用计算机生成、处理和显示图形的新学科。2.数据库技术：数据库中的数据不仅包括反映事物

2、数量的数值，还包括各种非数字信息：文字材料、图形图像、声音等。在许多应用中，使用的数据具有以下特点：数据量大；数据需要长期保存并重复使用。许多数据必须由许多不同的用户共享。为了适应这些特点，数据必须以某种方式收集并存储在计算机的外部存储器中，以便以最佳方式和最少的重复为各种应用服务。以这种方式组织的数据就是数据库。数据库和数据管理系统的结合称为数据库系统。3.数字图像处理：数字图像由网格阵列的像素值记录。数字图像处理技术包括图像提取、表示和转换的基本方法，而图像处理的有效方法包括图像增强和恢复、图像分割、图像匹配和识别、图像信息压缩和编码、图像二维和三维重建等。4.多媒体技术：90年代以来随着

3、信息技术的发展而形成的一个领域。从狭义上讲，多媒体是指可以传输的各种形式的载体，如文本、图像、图形动画、声音等。多媒体的出现拓宽了计算机处理信息的范围和深度。其次，数字地图制图的系统组成包括：计算机硬件系统、软件系统、地图数据和制图人员。第2节地图数据结构和数据库1。空间数据结构空间数据也称为几何数据，因为它对应于地图的基本元素，即实体。1.图形数据的基本元素是点、线、面和体积。图形元素只出现在三位数据空间结构中，所以表示地图元素的图形可以看作是点的集合。制作地图的过程是将构成地图要素的点、线、面的坐标(xyz)一个一个地记录下来，形成一个规则的数字集合，对这些数字图形信息进行处理，然后将处理

4、后的数字信息进行复制，使之成为地图图形输出的过程。在地图代数中，点、线、面积等基本元素构成了地图，简单的向量结构是：点由单个坐标(x，y)表示，这是地图中最基本的元素；该线由多个坐标对表示，即由多个点表示；面和线由多个坐标对表示，最后一个坐标必须对应于第一个坐标。拓扑结构：点、线、面、体等基本元素之间的存在、邻接、联系和包含的拓扑关系。2.图形数据的组织形式(1)面向网格单元的组织形式：不同层中相同像素位置对应的属性值表示为数组：记录号、行号、列号、属性值1和属性值2。(2)面向地理实体的组织形式：以多边形为记录顺序，记录多边形的属性值和构成多边形的每个像素的坐标，适用于地图分析和自动制图。(

5、3)按“层”访问：基于“层”，每层的坐标和属性值按像素顺序记录，结构简单。二.非空间数据结构非空间数据主要包括主题属性数据、质量描述数据、时间因素等属性的语义信息。由于专题属性数据在这部分数据中占有相当大的比例，所以在很多情况下被直接称为地图属性数据。数据库中非空间数据的组织方式有以下几种：(1)简单的表格数据结构(2)层次数据结构(3)网络数据结构(4)关系数据结构，(3)地图数据库数据组织。空间数据和非空间数据的连接方式如下：1 .非空间数据是空间数据的中止；2.非空间数据和空间数据是独立的。第三节数字地图制图的基本流程1。数字地图制图的基本流程可分为四个阶段：1 .编辑准备阶段的工作与传

6、统的制图过程基本相同，包括收集、分析、评价和确定制图数据，根据制图要求选择地图投影、比例尺、地图内容和表示方法，根据自动制图的要求做一些编辑准备。在数字化阶段，具有模拟性质和具有实际意义的属性的数字被转换成计算机可接受的数字，这称为数字化。有两种数字化方法：行走跟踪和扫描数字化。3数据处理和编辑阶段这是数字制图的核心工作。数字信息输入计算机后，要从两个方面进行处理：首先，数字信息本身要标准化，主要包括数据检查和校正、数字文件的复制、特征码的转换、坐标原点的统一、比例尺转换、数据合并和不同数据的分类等。另一方面，它是地图编制的数据处理，包括地图数学基础的建立、不同地图的投影变换、数据选择和综合、

7、各种特殊符号、图形和注记的绘制处理。在图形输出阶段，图形输出是将计算机处理的数据转换成图形，这些图形可以显示在监视器的屏幕上，存储在磁盘上，或者通过绘图仪或打印机以纸张形式输出。第二，地图分层是数字地图的一个重要概念。不同的图形元素类型有不同的图形空间结构，所以不同的图形元素类型应该分成不同的存储层。通过图形元素的分层，可以方便地实现不同数字产品之间的数据“共享”，从而大大减少了数字工作量，保证了地图数据的质量。因此，经常需要确定地图上的元素，如道路、地块、水域、地名等。然而，很清楚每个图形元素是由平面、线还是注释来表示的。3.专题地图的设计制作专题地图是根据特定主题绘制地图的过程。在桌面制图

8、软件环境下，一般的专题制图步骤如下：(1)根据执行的专题变量，确定专题表示方法。(2)确定从何处获取数据，特别是在不同图表上使用数据时，需要通过数据聚合来实现。(3)自定义专题图例(4)保存专题地图(4)地图配置和输出。最终的数字地图产品不仅包括各种分层的图形元素，还包括各种统计图表、图例，甚至与图形相关的图片，因此需要在一页上合理安排不同的图形窗口、统计图表和图例窗口，这就是地图配置的问题。地图输出功能的设计一般包括输出设备类型、输出格式、比例尺、黑白或彩色等参数的选择。第4节电子地图，第4节电子地图1。电子地图概念电子地图是20世纪80年代初利用计算机辅助制图技术形成的一种新型地图。电子地

9、图又称数字地图，是一种地图制作和应用系统，是一种数字化地图。电子地图可以存储在数字存储介质上，地图图形可以随时显示在电脑屏幕上或打印在纸上。电子地图所能表达的信息量远远大于普通地图。以TM影像为地面的三维电子地图。电子地图可以很容易地将普通地图的元素以任何形式进行组合和拼接，形成新的地图。电子地图可以很容易地与卫星图像、航空照片和其他信息源结合起来，生成新的地图。电子地图可以利用数字地图中记录的信息导出新的数据。电子地图可以用于城市规划和建设、交通、旅游、汽车导航等许多部门。所有这些数字地图将各部门的日常工作从大量的地图转向计算机前期工作，科学、准确、直观，大大提高了工作效率。二是电子地图的特点与纸质地图相比，电子地图有很多优势：交互式无级缩放无缝动态负载调整多维(飞行地图、进化地图)信息丰富共享计算统计分析；三、电子地图导航图多媒体地图遥感地图网络地图地形图(显示三维地形)，石家庄网络地图，石家庄网络地图最佳路线查询(包龙仓省委)，河北师范大学西校区电子沙盘一景四。电子地图的应用电子地图已经广泛应用于政府规划、经贸、旅游导游、卫星导航、作战指挥等领域。在各级区域和城市的管理、建设、分析、规划和评价中，在城市信息系