《數(shù)字地圖制圖》PPT課件

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1、第九章數(shù)字地圖制圖從20世紀50年代開始，電子計算機技術引入地圖學領域，經過理論探討、應用試驗、設備研制和軟件發(fā)展，已形成地圖學中一門新的制作地圖的應用技術分支學科，即計算機地圖制圖學。計算機地圖制圖是根據地圖原理，以電子計算機的硬、軟件為工具，應用數(shù)學邏輯方法，研究地圖空間信息的獲取、變換、存貯、處理、識別、分析和圖形輸出的理論方法和技術工藝，模擬傳統(tǒng)的制圖方法，進行地圖的設計和編繪。計算機地圖制圖系統(tǒng)有三個組成部分：硬件、軟件、數(shù)據。從一定意義上講，計算機地圖制圖技術也可稱為數(shù)字制圖技術。第一

2、節(jié)數(shù)字地圖制圖技術基礎一、技術基礎1.計算機圖形學：是研究如何應用計算機生成、處理和顯示圖形的一門新興學科。2.數(shù)據庫技術：數(shù)據庫中的數(shù)據，不僅包括反映事物數(shù)量的數(shù)值，還包括各種非數(shù)值的信息：文字材料、圖形圖像、聲音等。在許多應用場合，使用的數(shù)據有以下幾個特點：數(shù)據量大；數(shù)據需要長期保存，反復使用；許多數(shù)據要被多個不同的用戶共用。為了適應這些特點，數(shù)據必須集中起來以一定的的組織方式存放在計算機的外存貯器中，從而能以最佳方式、最少的重復，為多種應用服務。這樣組織起來的數(shù)據就是數(shù)據庫。數(shù)據庫和數(shù)據管理

3、系統(tǒng)合起來，稱為數(shù)據庫系統(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)值來記錄圖像的。數(shù)字圖像處理技術包括了對圖像進行抽象、表示、變換等基礎方法，圖像處理的有效方法還有：圖像增強與恢復、圖像分割、圖像匹配與識別、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：20世紀90年代以來隨著信息技術的發(fā)展而形成的一個領域。狹義的多媒體指的是文本、圖像、圖形動畫、聲音等多種可供傳遞的形式載體。多媒體的出現(xiàn)，拓寬了計算機處理信息的范圍，提高了計算機處理信息的深度。二、數(shù)字地圖制圖的系統(tǒng)組成數(shù)

4、字地圖制圖的組成包括：計算機硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、地圖數(shù)據、制圖人員。第二節(jié)地圖數(shù)據結構及數(shù)據庫一、空間數(shù)據結構空間數(shù)據對應于地圖基本要素即實體，所以又叫幾何數(shù)據。1.圖形數(shù)據的基本要素為點、線、面和體圖形要素只出現(xiàn)在三位數(shù)據空間結構中，因此表達地圖要素的圖形都可以看作是點的集合。制作地圖的過程，就是把構成地圖要素的點、線、面用點的坐標（xyz）一一記錄下來，形成有規(guī)律的數(shù)字集合，并對這些數(shù)字形式的圖形信息進行處理，然后將經過加工的數(shù)字信息再現(xiàn)，使其成為地圖圖形輸出的過程。在地圖代數(shù)中就認為，點、線

5、、面等基礎要素構成了一幅地圖，簡單的矢量結構：點用單一的坐標（x，y）來表示，是地圖中最基本的要素；線用多個坐標對來表示，即用多個點來表示；面和線一樣用多個坐標對來表示，最后一個坐標須與第一個坐標相對應。拓撲結構：基本要素點、線、面、體之間具有、鄰接、關聯(lián)和包含的拓撲關系。2.圖形數(shù)據的組織形式（1）面向柵格單元的組織形式：以不同層中對應于同一像元位置上的個屬性值表示為一個數(shù)組：記錄號、行號、列號，屬性值1、屬性值2。（2）面向地理實體的組織形式：以多邊形為記錄順序，記錄多邊形的屬性值和組成多邊形

6、的各像元坐標，這種記錄方式適用于地圖分析和自動化制圖。（3）以“層”的方式存?。阂浴皩印睘榛A，每層中以像元為序，記錄其坐標和屬性值，這種方式結構簡單。二、非空間數(shù)據結構非空間數(shù)據主要包括專題屬性數(shù)據、質量描述數(shù)據、時間因素等有關屬性的語義信息，因為這部分數(shù)據中專題屬性數(shù)據占有相當比重，所以很多情況下直接稱其為地圖屬性數(shù)據。數(shù)據庫中的非空間數(shù)據有如下幾種組織模式：（1）?簡單表格數(shù)據結構（2）?層次數(shù)據結構（3）?網絡數(shù)據結構(4)關系數(shù)據結構三、地圖數(shù)據庫數(shù)據組織目前地圖數(shù)據的組織，空間數(shù)據和非

7、空間數(shù)據之間連接方式主要有：1.非空間數(shù)據作為空間數(shù)據的懸掛體2.非空間數(shù)據和空間數(shù)據自成體系。第三節(jié)數(shù)字地圖制圖的基本流程一、數(shù)字地圖制圖的基本流程數(shù)字地圖制圖的基本流程可分為四個階段：1.編輯準備階段這一階段的工作與傳統(tǒng)的制圖過程基本相同，包括收集、分析評價和確定編圖資料，根據編圖要求選定地圖投影、比例尺、地圖內容、表示方法等,并按自動制圖的要求做些編輯準備工作。2數(shù)字化階段將具有模擬性質的圖形和具有實際意義的屬性轉化為計算機可接受的數(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

8、數(shù)據處理和編輯階段這是數(shù)字制圖的核心工作，數(shù)字化信息輸入計算機后要進行兩方面處理：一是對數(shù)字化信息本身做規(guī)范化處理，主要有數(shù)據檢查、糾正，重新生成數(shù)字化文件，轉換特征碼，統(tǒng)一坐標原點，進行比例尺的變換，不同資料的數(shù)據合并歸類等；另一方面是為實施地圖編制而進行的數(shù)據處理，包括地圖數(shù)學基礎的建立，不同地圖的投影變換，對數(shù)據進行選取和概括，各種專門符號、圖形和注記的繪制處理。4圖形輸出階段圖形輸出是將經計算機處理后的數(shù)據轉換為圖形，可以在顯示器的屏幕上顯示，可以存貯在磁盤上，也可以通過繪