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1、第九章數(shù)字地圖制圖計(jì)算機(jī)地圖制圖:是根據(jù)地圖原理，以電子計(jì)算機(jī)的硬、軟件為工具，應(yīng)用數(shù)學(xué)邏輯方法，研究地圖空間信息的獲取、變換、存貯、處理、識(shí)別、分析和圖形輸出的理論方法和技術(shù)工藝，模擬傳統(tǒng)的制圖方法，進(jìn)行地圖的設(shè)計(jì)和編繪。計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)有三個(gè)組成部分：硬件、軟件、數(shù)據(jù)。從一定意義上講，計(jì)算機(jī)地圖制圖技術(shù)也可稱為數(shù)字制圖技術(shù)。第一節(jié)數(shù)字地圖制圖技術(shù)基礎(chǔ)及系統(tǒng)構(gòu)成一、技術(shù)基礎(chǔ)1.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)生成、處理和顯示圖形的一門(mén)新興學(xué)科，他為地圖圖形數(shù)據(jù)的處理與算法設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。2.數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，不僅包括反映事物數(shù)量的數(shù)值，還包括各種非數(shù)值的
2、信息：文字材料、圖形圖像、聲音等。數(shù)據(jù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大；數(shù)據(jù)需要長(zhǎng)期保存，反復(fù)使用；許多數(shù)據(jù)要被多個(gè)不同的用戶共用。數(shù)據(jù)庫(kù):數(shù)據(jù)集中起來(lái)以一定的組織方式存放在計(jì)算機(jī)的外存貯器中，從而能以最佳方式、最少的重復(fù)，為多種應(yīng)用服務(wù)。這樣組織起來(lái)的數(shù)據(jù)就是數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)合起來(lái)，稱為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。3.數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像是以柵格陣列的像元數(shù)值來(lái)記錄圖像的。數(shù)字圖像處理技術(shù)包括了對(duì)圖像進(jìn)行抽象、表示、變換等基礎(chǔ)方法，圖像處理的有效方法還有：圖像增強(qiáng)與恢復(fù)、圖像分割、圖像匹配與識(shí)別、圖像信息的壓縮與編碼、圖像的二維與三維重建等。4.多媒體技術(shù)狹義的多媒體：指的是文本、圖像、
3、圖形動(dòng)畫(huà)、聲音等多種可供傳遞的形式載體。二、數(shù)字地圖制圖的系統(tǒng)組成數(shù)字地圖制圖的組成包括：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地圖數(shù)據(jù)、制圖人員。第二、數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)庫(kù)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)又叫幾何數(shù)據(jù)或圖形數(shù)據(jù)，它是用來(lái)表示物體的位置、形態(tài)、大小、分布等方面信息的，是對(duì)具有定位意義的事物和現(xiàn)象的定量描述。1.圖形數(shù)據(jù)的基本要素為點(diǎn)、線、面和體圖形要素只出現(xiàn)在三維數(shù)據(jù)空間結(jié)構(gòu)中，因此表達(dá)地圖要素的圖形都可以看作是點(diǎn)的集合。從數(shù)字制圖角度看，制作地圖的過(guò)程，就是把構(gòu)成地圖要素的點(diǎn)、線、面以點(diǎn)的坐標(biāo)（xyz）一一記錄下來(lái)，形成有規(guī)律的數(shù)字集合，并對(duì)這些數(shù)字形式的圖形信息進(jìn)行處理，然
4、后將經(jīng)過(guò)加工的數(shù)字信息再現(xiàn)，使其成為地圖圖形輸出的過(guò)程。在地圖中，點(diǎn)、線、面等基礎(chǔ)要素構(gòu)成了一幅地圖，在數(shù)據(jù)組織形式上表現(xiàn)為：點(diǎn)用單一的坐標(biāo)（x，y）來(lái)表示；線則用多個(gè)坐標(biāo)對(duì)來(lái)表示，也可以說(shuō)是用多個(gè)點(diǎn)來(lái)表示；面同線一樣也是用多個(gè)坐標(biāo)對(duì)來(lái)表示，與線不同的是，面的最后一個(gè)坐標(biāo)對(duì)必須與第一個(gè)坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)。圖形數(shù)據(jù)另一個(gè)重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即基本要素點(diǎn)、線、面、體之間具有、鄰接、關(guān)聯(lián)和包含的拓?fù)潢P(guān)系。1.圖形數(shù)據(jù)的基本要素為點(diǎn)、線、面和體圖形要素只出現(xiàn)在三維數(shù)據(jù)空間結(jié)構(gòu)中，因此表達(dá)地圖要素的圖形都可以看作是點(diǎn)的集合。從數(shù)字制圖角度看，制作地圖的過(guò)程，就是把構(gòu)成地圖要素的點(diǎn)、線、面
5、以點(diǎn)的坐標(biāo)（xyz）一一記錄下來(lái)，形成有規(guī)律的數(shù)字集合，并對(duì)這些數(shù)字形式的圖形信息進(jìn)行處理，然后將經(jīng)過(guò)加工的數(shù)字信息再現(xiàn)，使其成為地圖圖形輸出的過(guò)程。在地圖中，點(diǎn)、線、面等基礎(chǔ)要素構(gòu)成了一幅地圖，在數(shù)據(jù)組織形式上表現(xiàn)為：點(diǎn)用單一的坐標(biāo)（x，y）來(lái)表示，；線則用多個(gè)坐標(biāo)對(duì)來(lái)表示，也可以說(shuō)是用多個(gè)點(diǎn)來(lái)表示；面同線一樣也是用多個(gè)坐標(biāo)對(duì)來(lái)表示，與線不同的是，面的最后一個(gè)坐標(biāo)對(duì)必須與第一個(gè)坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)。圖形數(shù)據(jù)另一個(gè)重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即基本要素點(diǎn)、線、面、體之間具有、鄰接、關(guān)聯(lián)和包含的拓?fù)潢P(guān)系。2.圖形數(shù)據(jù)的組織形式（1）面向柵格單元的組織形式以不同層中對(duì)應(yīng)于同一像元位置上的各屬
6、性值表示為一個(gè)數(shù)組，具體格式為：記錄號(hào)、行號(hào)、列號(hào)，屬性值1、屬性值2….……。（2）面向地理實(shí)體的組織形式在同一層中，以多邊形為記錄順序，記錄多邊形的屬性值和組成多邊形的各像元坐標(biāo)，這種記錄方式適用于地圖分析和自動(dòng)化制圖。（3）以“層”的方式存取，以“層”為基礎(chǔ)，每層中以像元為序，記錄其坐標(biāo)和屬性值，這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。二、非空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非空間數(shù)據(jù)主要包括專(zhuān)題屬性數(shù)據(jù)、質(zhì)量描述數(shù)據(jù)、時(shí)間因素等有關(guān)屬性的語(yǔ)義信息。地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中的非空間數(shù)據(jù)有如下幾種組織模式：（1）?簡(jiǎn)單表格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2）?層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（3）?網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（4）關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第三節(jié)數(shù)字地圖制圖的基本流程一、數(shù)字地圖制
7、圖的基本流程數(shù)字地圖制圖的基本流程可分為四個(gè)階段：1編輯準(zhǔn)備階段這一階段的工作與傳統(tǒng)的制圖過(guò)程基本相同，包括收集、分析評(píng)價(jià)和確定編圖資料，根據(jù)編圖要求選定地圖投影、比例尺、地圖內(nèi)容、表示方法等并按自動(dòng)制圖的要求做些編輯準(zhǔn)備工作。2數(shù)字化階段將地圖圖形和具有實(shí)際意義的屬性轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可接受的數(shù)字，稱為數(shù)字化。數(shù)字化的方法有手扶跟蹤和掃描數(shù)字化兩種。3數(shù)據(jù)處理和編輯階段這是數(shù)字制圖的核心工作，數(shù)字化信息輸入計(jì)算機(jī)后要進(jìn)行兩方面處理：一是對(duì)數(shù)字化信息本身做規(guī)范化處理，主要有數(shù)字的檢查、糾正，重新生
