第2章地图与数字地图基础.ppt

l2.1 地图的概念地图的概念l2.2 数字地图与计算机地图制图数字地图与计算机地图制图l2.3 地图数据采集与输入地图数据采集与输入l2.4 计算机地图制图数据预处理计算机地图制图数据预处理l2.1 地图的概念地图的概念l2.2 数字地图与计算机地图制图数字地图与计算机地图制图l2.3 地图数据采集与输入地图数据采集与输入l2.4 计算机地图制图数据预处理计算机地图制图数据预处理l定义：按照一定的数学法则，将地球定义：按照一定的数学法则，将地球（或其他星球）上的自然和社会现象，（或其他星球）上的自然和社会现象，通过制图综合所形成的信息，运用符号通过制图综合所形成的信息，运用符号系统缩绘到平面上的图形，以传递它们系统缩绘到平面上的图形，以传递它们的数量和质量，在时间和空间上的分布的数量和质量，在时间和空间上的分布和发展变化。和发展变化。模拟地图模拟地图l内容：图形内容：图形+文字注记文字注记l分类：分类：l按地图内容分：按地图内容分：l按比例尺分：按比例尺分：l按制图区分：按制图区分：l按用途分：按用途分：l按承载介质分：按承载介质分：l其他分类：其他分类：普通地图普通地图专题地图专题地图大比例尺地图大比例尺地图中比例尺地图中比例尺地图小比例尺地图小比例尺地图宇宙空间：地球图、月球宇宙空间：地球图、月球图、火星图；图、火星图；自然区：世界图、半球图、自然区：世界图、半球图、大洲图、大洋图；大洲图、大洋图；行政区：国家图、省图、行政区：国家图、省图、乡镇图。乡镇图。通用地图通用地图专用地图专用地图纸质图纸质图磁介质图磁介质图纺织物图纺织物图聚酯薄膜图。聚酯薄膜图。按颜色分：黑白、彩色按颜色分：黑白、彩色按使用方式：桌面用图、按使用方式：桌面用图、挂图、手持地图、车载地挂图、手持地图、车载地图。图。按显示形态：平面、立按显示形态：平面、立体。体。l2.1 地图的概念地图的概念l2.2 数字地图与计算机地图制图数字地图与计算机地图制图l2.3 地图数据采集与输入地图数据采集与输入l2.4 计算机地图制图数据预处理计算机地图制图数据预处理l含义：含义：l数字地图是以数字地图是以数字数字形式记录和存储的地图，形式记录和存储的地图，是在一定的坐标系统内具有确定的位置、属性及是在一定的坐标系统内具有确定的位置、属性及关系标志和名称的地面要素和现象的关系标志和名称的地面要素和现象的离散离散数据，数据，是在计算机可识别的存储介质上存储的概括的有是在计算机可识别的存储介质上存储的概括的有序序集合集合。l它用它用数字数字形式表示地图信息，独立于固定的符号形式表示地图信息，独立于固定的符号系统，以系统，以数据数据和和数据结构数据结构为信息传递语言。不强为信息传递语言。不强调信息的符号化，注重计算机对信息的识别和理调信息的符号化，注重计算机对信息的识别和理解，主要在计算机环境中使用。解，主要在计算机环境中使用。l含义：含义：l电子地图：是以电子地图：是以地图数据库地图数据库为基为基础，通过一定的硬件和软件在电子屏幕础，通过一定的硬件和软件在电子屏幕上上显示显示的可视化的地图，是数字地图在的可视化的地图，是数字地图在屏幕屏幕上符号化的表示；上符号化的表示；l关系：关系：数字地图是电子地图的基础，是数字地图是电子地图的基础，是存储存储方式方式；电子地图是地图数据的可视化电子地图是地图数据的可视化产品产品，是数字地图的可视化是数字地图的可视化，是，是表示方式表示方式；l从制图数据来看，用于计算机地图制图的数从制图数据来看，用于计算机地图制图的数据有别于其他领域的数据，它是具有据有别于其他领域的数据，它是具有地理地理和和制图制图特性的空间定位数据。特性的空间定位数据。l所有制图的资料都必须变为计算机可以接受所有制图的资料都必须变为计算机可以接受的数字形式，并对以各种方法收集和准备的的数字形式，并对以各种方法收集和准备的数据进行编辑处理、管理和维护，在这点上数据进行编辑处理、管理和维护，在这点上可以说，计算机地图制图可以说，计算机地图制图也可也可称为数字地图称为数字地图制图技术。制图技术。l数字地图具有：数字地图具有：灵活性、灵活性、选择性选择性 、现势性现势性 、动态性动态性 、扩展性扩展性比较内容比较内容数字地图数字地图模拟地图模拟地图语言语言数据和数据结构图解符号信息的识别和传信息的识别和传输输依赖计算机基于人的视觉生理特征和文化素质信息的加工综合信息的加工综合计算机技术特点基于人的视觉感受特点l数字地图按其几何数据表示的形式，可分为：矢数字地图按其几何数据表示的形式，可分为：矢量和栅格两类。量和栅格两类。矢量地图栅格地图矢量式数字地图是目前数字地图矢量式数字地图是目前数字地图的一种主要形式，其特点是点的的一种主要形式，其特点是点的位置由位置由平面坐标平面坐标决定，任何图形决定，任何图形都由点的连线来确定因此便于都由点的连线来确定因此便于进行地理要素和物体的计算和分进行地理要素和物体的计算和分析，便于数据的提取、修改和制析，便于数据的提取、修改和制作线划图。作线划图。栅格式数字地图是由扫描获得的栅格式数字地图是由扫描获得的像素矩阵像素矩阵组成的组成的,像素的尺寸就像素的尺寸就决定了地图的分辨率。包括扫描决定了地图的分辨率。包括扫描输入计算机的像素地图和数字化输入计算机的像素地图和数字化摄像输入、处理的数字影像和数摄像输入、处理的数字影像和数字地面模型字地面模型(DEM)。主要讨论l2.1 地图的概念地图的概念l2.2 数字地图与计算机地图制图数字地图与计算机地图制图l2.3 地图数据采集与输入地图数据采集与输入l2.4 计算机地图制图数据预处理计算机地图制图数据预处理l矢量地图数据矢量地图数据 分为：点、线、面三种基本分为：点、线、面三种基本图形元素图形元素l地图数据地图数据 特点：量大；有定位、定性和时特点：量大；有定位、定性和时间的特性间的特性；多源、多时相；多源、多时相l矢量图形数据的获取：矢量图形数据的获取：外业测量、空间数外业测量、空间数据转换、现有地图数字化据转换、现有地图数字化包括：包括：地图、地图、遥感图像、遥感图像、文本资料、文本资料、统计资料、统计资料、实测数据、实测数据、多媒体数据、多媒体数据、已有数据已有数据l全站仪全站仪lGPSl三维激光扫描三维激光扫描l干涉雷达干涉雷达l全数字摄影测量全数字摄影测量栅格数据处理栅格数据处理图形数据采集图形数据采集属性数据采集属性数据采集数据质量检查数据质量检查前期的收集、扫描，影前期的收集、扫描，影像数据的导入，配准、像数据的导入，配准、裁减等处理裁减等处理构建相应类型的矢量构建相应类型的矢量数据，通过鼠标进行数据，通过鼠标进行屏幕矢量化，采集数屏幕矢量化，采集数据并存储据并存储建立属性数据表，为每建立属性数据表，为每一个图形对象录入属性一个图形对象录入属性信息信息图形数据的精确编辑，图形数据的精确编辑，属性数据的校对、入库属性数据的校对、入库等等配置数字化仪配置数字化仪配置制图软件配置制图软件属性数据采集属性数据采集标定数字化仪菜单标定数字化仪菜单数据质量检查数据质量检查开始数字化录图开始数字化录图定屏幕显示区定屏幕显示区图纸定向图纸定向l对对复杂地图复杂地图的处理能力较弱，对的处理能力较弱，对不规则曲线不规则曲线如等高如等高线只能采用取点模拟的方式，耗时多且处于半自动线只能采用取点模拟的方式，耗时多且处于半自动状态，效率不高。状态，效率不高。l适用适用于时间要求不紧迫，地图所包含信息不太复杂于时间要求不紧迫，地图所包含信息不太复杂的情况。的情况。l精度精度取决于工作底图上地图要素的宽度、复杂程度、取决于工作底图上地图要素的宽度、复杂程度、数字化仪器的性能（主要是分辨率）、作业人员的数字化仪器的性能（主要是分辨率）、作业人员的工作熟练程度等多种因素。工作熟练程度等多种因素。l扫描数字化法是目前比较先进的地图数字处扫描数字化法是目前比较先进的地图数字处理方法，作业速度快，精度高。理方法，作业速度快，精度高。l扫描数字化地图的最终精度即所获得的矢量扫描数字化地图的最终精度即所获得的矢量化数据的精度取决于地图底图上描述地图要化数据的精度取决于地图底图上描述地图要素的宽度、复杂程度、扫描仪的扫描分辨率、素的宽度、复杂程度、扫描仪的扫描分辨率、地图工作底图的变形误差、作业员的熟练程地图工作底图的变形误差、作业员的熟练程度等。度等。l数据采集时应保证数据采集时应保证最小的数据冗余最小的数据冗余，只采集和，只采集和存储底图上的存储底图上的基本数据基本数据，能派生数据不采集；，能派生数据不采集；l对于对于点状类符号点状类符号（如独立地物符号），仅需采（如独立地物符号），仅需采集符号的集符号的定位点数据定位点数据；l对对折线类型的线状符号折线类型的线状符号只需采集各只需采集各转折点转折点数据；数据；l曲线类型的线状符号曲线类型的线状符号，只对其，只对其特征点特征点的数据进的数据进行采集；行采集；l对面状类符号对面状类符号，则只需采集在其，则只需采集在其轮廓线上的拐轮廓线上的拐点或特征点点或特征点，并且要求，并且要求闭合闭合。l对于对于有方向性的线状类符号有方向性的线状类符号，数据采集只在，数据采集只在定位线定位线上上进行，采集数据的进行，采集数据的前进方向前进方向的选择要按软件图式符号的选择要按软件图式符号库的规定进行库的规定进行l正确反映要素之间的正确反映要素之间的相互关系相互关系，不同要素层的，不同要素层的重叠要重叠要素素，其几何位置必须严格匹配。，其几何位置必须严格匹配。l有向点状符号有向点状符号数字化时采集符号的数字化时采集符号的定位点定位点和和方向方向。l对称型线状符号对称型线状符号数字化符号的数字化符号的中心线中心线。l侧向型线状符号侧向型线状符号数字化符号的基线，并考虑数字化符号的基线，并考虑系统符号化的左推或右推规则系统符号化的左推或右推规则l带状符号带状符号，首先数字化定位线并考虑系统符，首先数字化定位线并考虑系统符号化的左推或右推规则，然后再数字化符号号化的左推或右推规则，然后再数字化符号范围线范围线 l对于对于注记注记不进行数字化，只在图形编辑时另不进行数字化，只在图形编辑时另行加入即可行加入即可 l数据数据分层采集分层采集。l点状要素点状要素l线状要素l面状要素l注记程序绘制符号示例：半加固的自然斜坡l通过通过图形图形实体与其实体与其属性的联合显示属性的联合显示，发现数字化，发现数字化中的遗漏、重复、不匹配等错误；中的遗漏、重复、不匹配等错误；l在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结在屏幕上用地图要素对应的符号显示数字化的结果，对照原图检查错误；果，对照原图检查错误；l把数字化的结果绘图输出在透明材料上，然后与把数字化的结果绘图输出在透明材料上，然后与原图叠加以发现错漏；原图叠加以发现错漏；l对等高线，通过确定最低和最高等高线的高程及对等高线，通过确定最低和最高等高线的高程及等高距，编制软件来检查高程的赋值是否正确；等高距，编制软件来检查高程的赋值是否正确；l对于面状要素，可在建立拓扑关系时，根据多边对于面状要素，可在建立拓扑关系时，根据多边形形是否闭合是否闭合来检查，或根据多边形与多边形内点来检查，或根据多边形与多边形内点的匹配来检查等；的匹配来检查等；l对于属性数据，通常是在屏幕上对于属性数据，通常是在屏幕上逐表、逐行检查逐表、逐行检查，也可打印出来检查；也可打印出来检查；l对于属性数据还可对于属性数据还可编写检核程序编写检核程序，如有无字符代，如有无字符代替了数字，数字是否超出了范围，等等；替了数字，数字是否超出了范围，等等；l对于图纸变形引起的误差，应使用几何纠正来进对于图纸变形引起的误差，应使用几何纠正来进行处理。行处理。l数字地图中一般采用计算机能识别的字符代数字地图中一般采用计算机能识别的字符代码表示属性数据。码表示属性数据。l地图要素编码地图要素编码：是用来描述要素类别、级别：是用来描述要素类别、级别等分类特征和其它质量特征的数字编码。等分类特征和其