第_8_章_數(shù)字地圖制圖

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,*,*,第 8 章 數(shù)字地圖制圖,第8章 數(shù)字地圖制圖,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),,§2 數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)庫,,§3 數(shù)字地圖的編輯與制印,,§4 電子地圖,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),1.1 信息科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ),,,1.計(jì)算機(jī)圖形學(xué),,2.數(shù)據(jù)庫技術(shù),,3.數(shù)字圖像處理,,4.多媒體技術(shù),1.,計(jì)算機(jī)圖形學(xué) (,Computer Graphics),§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),研究應(yīng)用計(jì)算機(jī)生成、處理和顯示圖形的學(xué)科。它是以解析幾何原理為基礎(chǔ)，將顯示器看作平面直角坐標(biāo)系，

2、使屏幕光柵點(diǎn)陣與圖面直角坐標(biāo)系形成對(duì)應(yīng)。,計(jì)算機(jī)圖形基本分為兩大類：,,(1)以線條為主的圖形，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),,(2)實(shí)體的兩維三維造型，如3,D MAX；CorelDraw,等,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)主要研究內(nèi)容：,,基本圖形元素生成，幾何變換；圖形顯示；交互輸入；幾何模型建立；三維動(dòng)畫方法等。,2.數(shù)據(jù)庫技術(shù),數(shù)據(jù),特點(diǎn)：量大；需長期保存；反復(fù)使用；多用戶共用；,集中并以一定組織方式存于存儲(chǔ)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)——,數(shù)據(jù)庫,。,,對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的各種操作統(tǒng)一由一個(gè)軟件執(zhí)行，即,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（,DBMS）,,數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)合稱為,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),。,在地

3、圖學(xué)中的應(yīng)用表現(xiàn)為對(duì)空間和非空間數(shù)據(jù)的管理,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),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，像元數(shù)值表現(xiàn)為0-255灰階。,數(shù)字圖像處理技術(shù)：圖像增強(qiáng)與恢復(fù)，圖像分割，圖像匹配與識(shí)別，圖像信息壓縮與編碼等。,航空與航天遙感圖像是地圖的重要數(shù)據(jù)源。,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),4.多媒體技術(shù),多媒體技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為核心對(duì)文本、圖形、圖像、動(dòng)畫、音頻、視頻等多種媒體實(shí)施綜合、交互處理的一門綜合信息處理技術(shù)。,多媒體地圖信息系統(tǒng),將成為數(shù)字地圖制圖發(fā)展的主流方向。,多樣性,：在5個(gè)感覺空間內(nèi)，多媒體技術(shù)已實(shí)現(xiàn)視、聽和觸覺三方面的數(shù)字信息處理和傳輸。,,集

4、成性,：多媒體信息的集成和多媒體設(shè)備的集成。,,交互性,：計(jì)算機(jī)的人機(jī)“交互性”。,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),多媒體的關(guān)鍵特性,1.2 數(shù)字地圖制圖的硬件配置,,,1.計(jì)算機(jī)硬件,,2.數(shù)字地圖輸入設(shè)備,,3.地圖輸出設(shè)備,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),1.計(jì)算機(jī)硬件,任務(wù)： 數(shù)學(xué)計(jì)算；信息處理；設(shè)備控制,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),2.數(shù)字地圖輸入設(shè)備,包括鍵盤、鼠標(biāo)、存儲(chǔ)設(shè)備和數(shù)字化儀等，后者是將地圖圖形轉(zhuǎn)換成數(shù)字的重要設(shè)備，分為兩類：,跟蹤式,和,掃描式,。,A0,幅面跟蹤式數(shù)字化儀,跟蹤式,是以跟蹤線劃要素，記錄特征點(diǎn)坐標(biāo)形式將圖形數(shù)字化。,操作方式：點(diǎn) 方 式,,時(shí)間方式

5、,,距離方式,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),平臺(tái)式和滾筒式掃描儀,掃描式,是將原圖分解為,柵格像元,，記錄每個(gè),像元,點(diǎn)灰階值，將圖形數(shù)字化,主要指標(biāo)：,,掃描精度,,掃描速度,,圖像質(zhì)量,掃描圖形的自動(dòng)跟蹤矢量化,3.地圖輸出設(shè)備,,,數(shù)字地圖輸出分為顯示器顯示輸出和硬拷貝輸出兩類。,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),輸出設(shè)備,的特點(diǎn),設(shè) 備,圖形輸出方式,精度,特 點(diǎn),矢量繪圖機(jī),矢量線劃,高,繪制線劃圖；進(jìn)行刻圖等,噴墨打印機(jī),網(wǎng)格點(diǎn)陣,高,彩色地圖和影像地圖,高分辨率彩顯,屏幕像元點(diǎn)陣,一般,實(shí)時(shí)顯示,GIS,的各種圖形、圖像產(chǎn)品,行式打印機(jī),字符點(diǎn)陣,差,以打印字符輸

6、出各類地圖。,膠片拷貝機(jī),光柵,較高,將屏幕圖形復(fù)制至膠片，用于制作幻燈片和正膠片。,1.3 數(shù)字地圖制圖技術(shù),,,1.數(shù)字地圖制圖技術(shù)的發(fā)展,,2.數(shù)字地圖制圖軟件系統(tǒng),,3.數(shù)字地圖主要軟件產(chǎn)品介紹,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),1.數(shù)字地圖制圖技術(shù)的發(fā)展,初期階段：,20世紀(jì)60年代,,,,牛津自動(dòng)制圖系統(tǒng),,,哈佛,SYMAP,制圖系統(tǒng),,發(fā)展階段：,20世紀(jì)60年代后期至 80年代中期,,,計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備大發(fā)展,,,主要側(cè)重?cái)?shù)字地圖應(yīng)用,,,飛躍階段：,20世紀(jì)80年代中期至今,,,硬、軟件進(jìn)一步完善，軟件形成兩分支,,,向大型網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)倉庫、空間和屬性統(tǒng)一發(fā)展,地理信息系統(tǒng),地

7、圖出版系統(tǒng),§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),2. 數(shù)字地圖制圖軟件系統(tǒng),數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)，應(yīng)具有完整的地理信息輸入、處理、分析、制圖等功能，軟件是其核心。,地理信息輸入軟件,,地理信息分析軟件,,圖形輸出軟件,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),3.數(shù)字地圖主要軟件產(chǎn)品介紹,MapGIS,6.6,（,武漢中地信息工程有限公司）,,,SuperMapGIS,,（,北京超圖地理信息技術(shù)有限公司）,,,GeoStar,,（,武漢吉奧信息工程技術(shù)有限公司）,,,方正智繪,（,北大方正技術(shù)研究所）,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),3.數(shù)字地圖主要軟件產(chǎn)品介紹,Intergraph,,,Arc/Info,,,Map

8、Info,,,AutoCAD Map,§1 數(shù)字地圖制圖的技術(shù)基礎(chǔ),§2 數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)庫,地圖數(shù)據(jù)分為,,空間數(shù)據(jù)：,定位信息（量度信息）,,非空間數(shù)據(jù)：,語義信息和時(shí)間信息,,將地理系統(tǒng)中復(fù)雜的地理現(xiàn)象進(jìn)行抽象得到的地理對(duì)象稱為地理實(shí)體或空間實(shí)體，簡稱實(shí)體(,Entity)。,對(duì)實(shí)體的描述信息輸入計(jì)算機(jī)，即構(gòu)成數(shù)字地圖。,2.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),,,空間數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于地圖基本要素即實(shí)體，稱幾何數(shù)據(jù)，其表現(xiàn)形式有兩種：,矢量（圖形）,數(shù)據(jù)和,柵格（圖像）,數(shù)據(jù),。,矢量（,Vector）,：,在計(jì)算機(jī)圖形中指一個(gè)有向線段，每個(gè)有向線段由有序的特征點(diǎn)來表示，其集合構(gòu)成了圖形。,柵,格（,

9、Raster）,：,將圖像或地圖分成若干行和列的,柵,格，記錄全圖每個(gè),柵,格點(diǎn)數(shù)據(jù)，得到每個(gè)點(diǎn)的屬性特征值，其空間特征已隱含其中。,表達(dá)真實(shí)的世界,E,E,E,R,H,R,R,R,R,R,R,R,R,R,P,R,P,P,P,P,P,E,E,E,H,E,E,561000,6555000,581000,6575000,House,River,Pine Forest,Eucalypts,E,P,E,H,H,Real World,Raster Representation,Vector Representation,1.圖形數(shù)據(jù)的基本要素為點(diǎn)、線、面和體,2.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),圖形要素只出現(xiàn)在三維

10、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，表達(dá)地圖要素的圖形都可看作是點(diǎn)的集合。,,特征碼,坐標(biāo)位置,點(diǎn),10,X,,,Y,線,12,X,1,,,Y,1,,,X,2,,,Y,2,,,X,3,,,Y,3,,,,X,4,,,Y,4,,,X,5,,,Y,5,,,X,6,,,Y,6,面,35,X,1,,,Y,1,,,X,2,,,Y,2,,,X,3,,,Y,3,,,,X,4,,,Y,4,,,X,5,,,Y,5,,,X,6,,,Y,6,,,…,,X,11,,Y,11,,,X,1,,,Y,1,拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本拓?fù)湟囟x為：,,線段（,arc）,又稱弧段，聯(lián)結(jié)兩結(jié)點(diǎn)，與其他線段無相關(guān)；,,結(jié)點(diǎn)（,node）,線段的兩個(gè)端點(diǎn)；,,多邊

11、形（,ploygon,）,由數(shù)條線段有序地連接而成；,,層（,layer）,具有相同屬性的拓?fù)湟氐慕M合。,“,topology(,拓?fù)?),”,一詞來自希臘文，意為“形狀的研究”，是研究圖形在保持連續(xù)狀態(tài)下變形時(shí)，那些不變的性質(zhì)。,拓?fù)湟刂g的關(guān)系可以描述為：,鄰 接,,contiguity,關(guān) 聯(lián),,connectivity,包 含,,inclusion,圖形數(shù)據(jù)的另一重要結(jié)構(gòu)是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即點(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.圖像數(shù)據(jù)的最小單元為像元(,pixel),圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)是像元陣列，像元由行列號(hào)確定其位置，且具有表示實(shí)體屬性的編碼值。,圖像柵格數(shù)據(jù)是

12、連續(xù)兩維平面信息的離散化，柵格像元大小決定信息表達(dá)的分辨率和信息量。,柵格數(shù)據(jù)以平面笛卡兒空間描述地理實(shí)體，每個(gè)平面空間表達(dá)一種屬性，每個(gè)像元只能有一個(gè)屬性特征值。,不同類型地理實(shí)體（屬性）以不同的平面空間表達(dá)，形成 “層”。,2.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),柵格數(shù)據(jù)像元陣列,X,(column),Y,(row),2.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),柵格數(shù)據(jù)屬性編碼及分層,,layer 1,layer 2,layer,n,2.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),3.,圖形數(shù)據(jù)的組織形式,（1）,面向柵格單元的組織方式,,,,（2）,面向地理實(shí)體的組織方式,,,（3）,以“層”的方式存取,記錄號(hào),行號(hào),列號(hào),屬性值1,屬性值2,…

13、,屬性值,n,…,…,,,,,…,在同一層中，記錄多邊形屬性值和像元坐標(biāo),layer 1,,（,記錄1，,行號(hào)，列號(hào)，屬性，,記錄2，記錄,n,，,…,）,,layer 2,,（,記錄1，,行號(hào)，列號(hào)，屬性，,記錄2，記錄,n,，,…,）,,…,2.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),2.2 非空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),非空間數(shù)據(jù)包括：,,,專題屬性數(shù)據(jù)，質(zhì)量屬性數(shù)據(jù)，時(shí)間屬性數(shù)據(jù),地圖數(shù)據(jù)庫的非空間數(shù)據(jù)組織模式：,簡單表格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),,層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),,關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)：存取方便且速度快；結(jié)構(gòu)清晰；數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展都比較容易；檢索關(guān)鍵屬性十分方便。,,缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)呆板，缺乏靈活性；要保留大量索引文件。

14、,層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),2.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)：能夠明確而方便的表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系，數(shù)據(jù)冗余??；,,缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)間聯(lián)系通過指針表示（使數(shù)據(jù)量加大）；修改數(shù)據(jù)庫時(shí)指針也要變化。,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),2.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),M,I,II,a,1,2,b,2,3,c,3,4,d,1,4,e,3,5,f,5,4,g,4,6,1,X,1,Y,1,2,X,2,Y,2,3,X,3,Y,3,4,X,4,Y,4,5,X,5,Y,5,6,X,6,Y,6,I,a,b,c,d,II,c,e,f,g,2.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),2.3 地圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組織,,,1.非空間數(shù)據(jù)作為空間數(shù)據(jù)的懸掛體,,,2.非空間數(shù)據(jù)和空

15、間數(shù)據(jù)自成體系,空間數(shù)據(jù),非空間數(shù)據(jù)（任意長）,非空間數(shù)據(jù),空間數(shù)據(jù),非空間數(shù)據(jù),1.非空間數(shù)據(jù)作為空間數(shù)據(jù)的懸掛體,2.3 地圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組織,非空間數(shù)據(jù)是作為空間數(shù)據(jù)記錄的一部分進(jìn)行存儲(chǔ)的。,,當(dāng)數(shù)據(jù)量不大時(shí)此種方式效果較好。,2.非空間數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)自成體系,空間數(shù)據(jù)非和空間數(shù)據(jù)各有獨(dú)立的管理系統(tǒng)，相互間以特定的工具聯(lián)系，且可以互相訪問和定位。,連接工具之一：,,開放數(shù)據(jù)庫連接 (,Open Database Connectivity,,簡稱,ODBC),2.3 地圖數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組織,2.4 地圖數(shù)據(jù)庫的管理與設(shè)計(jì),,,1.地圖數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),,2.地圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的坐標(biāo)體系,,3.

16、地圖數(shù)據(jù)庫的功能設(shè)計(jì),1.地圖數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2.4 地圖數(shù)據(jù)庫的管理與設(shè)計(jì),（1）對(duì)不同的應(yīng)用目的，建立不同的管理系統(tǒng)。,,（2）對(duì)通用,DBMS,進(jìn)行功能附加，管理空間數(shù)據(jù)。,,（3）分別建立空間和屬性子系統(tǒng)，總控于,DBMS。,,（4）建立真正的,DBMS，,直接管理空間和屬性庫。,2.地圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的坐標(biāo)體系,（1）,用戶坐標(biāo)體系,,,常規(guī)地圖上的各種坐標(biāo)系，與設(shè)備無關(guān)。,,（2）,設(shè)備物理坐標(biāo)體系,,,地圖數(shù)據(jù)在輸入輸出時(shí)，所用設(shè)備的坐標(biāo)體系。,,（3）,數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)體系,,,用戶定義的便于地圖數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的特定坐標(biāo)體系，,,通常是將兩字節(jié)整型數(shù)的值域定為標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)。,2.4 地

17、圖數(shù)據(jù)庫的管理與設(shè)計(jì),地圖數(shù)據(jù)庫中三種坐標(biāo)體系的轉(zhuǎn)換,用戶坐標(biāo)體系,設(shè)備物理坐標(biāo)體系,數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)體系,空間數(shù)據(jù)入庫,空間數(shù)據(jù)檢索,空間數(shù)據(jù)獲取,空間數(shù)據(jù)輸出,非空間數(shù)據(jù),,交互編輯,空間數(shù)據(jù),2.4 地圖數(shù)據(jù)庫的管理與設(shè)計(jì),3.地圖數(shù)據(jù)庫的功能設(shè)計(jì),,（1）空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)的相互檢索,,（2）空間數(shù)據(jù)的自動(dòng)概括,,（3）專題地圖的自動(dòng)生成,2.4 地圖數(shù)據(jù)庫的管理與設(shè)計(jì),§3 數(shù)字地圖的編輯與制印,,3.1 數(shù)字地圖制圖的基本流程,,,1.編輯準(zhǔn)備階段,,2.數(shù)字化階段,,3.數(shù)據(jù)處理和編輯階段,,4.圖形輸出階段,1.編輯準(zhǔn)備階段,3.1 數(shù)字地圖制圖基本流程,收集、分析評(píng)價(jià)

18、、確定編圖資料；,,選定地圖投影、比例尺、地圖內(nèi)容、表示方法；,,數(shù)字制圖的特別要求；,,原始資料的數(shù)字化前編輯處理：確定數(shù)字化方法、設(shè)計(jì)數(shù)字編碼系統(tǒng)、編制或確定制圖軟件等。,2.數(shù)字化階段,數(shù)字化方法分為兩類：,跟蹤式,和,掃描式,。,,,相應(yīng)的數(shù)字記錄結(jié)構(gòu)：,矢量格式,和,柵格格式,。,3.1 數(shù)字地圖制圖基本流程,3.數(shù)據(jù)處理和編輯階段,數(shù)字化信息規(guī)范化處理：,,,檢查、糾正、重新生成，轉(zhuǎn)換特征碼，統(tǒng)一坐標(biāo)原點(diǎn)，比例尺變換，數(shù)據(jù)合并歸類等。,實(shí)施地圖編制的數(shù)據(jù)處理：,,,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)建立，投影變換，數(shù)據(jù)選取概括，符號(hào)、圖形、注記的繪制。,3.1 數(shù)字地圖制圖基本流程,4. 圖形輸出階段,

19、數(shù)字地圖輸出是將處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形，分為,屏幕,顯示輸出和硬拷貝輸出，也可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備里。,硬拷貝輸出的基本設(shè)備,：,,,柵格輸出：激光打印，噴墨打印，膠片拷貝。,,矢量繪圖：通過矢量繪圖儀的坐標(biāo)方式繪制矢量地圖。,3.1 數(shù)字地圖制圖基本流程,3.2 地圖投影與坐標(biāo)系選擇,,,,1.地圖投影選擇,,2.坐標(biāo)系選擇,1.地圖投影選擇,3.2 地圖投影與坐標(biāo)系選擇,地圖投影的選取決定于地圖的應(yīng)用及其比例尺，在數(shù)字制圖軟件中，都可以通過相應(yīng)參數(shù)的設(shè)定作出選擇。,如,MapInfo,軟件以兩級(jí)下拉菜單形式提供了300多個(gè)預(yù)定義坐標(biāo)系。,2.坐標(biāo)系選擇,坐標(biāo)系可以明確地圖對(duì)象的空間定位坐標(biāo)

20、，它包括：,3.2 地圖投影與坐標(biāo)系選擇,坐標(biāo)系名稱、投影類型、基準(zhǔn)面、坐標(biāo)單位、原點(diǎn)坐標(biāo)、方位角、比例系數(shù)等。,3.3 地圖數(shù)字化與圖形要素編輯,,,1.地圖數(shù)字化,,2.圖形要素編輯,,3.坐標(biāo)變換,1.地圖數(shù)字化,3.3 地圖數(shù)字化與圖形要素編輯,初始化,,控制點(diǎn)輸入,,確定圖形顯示窗口,,跟蹤數(shù)字化,,編輯,,保存,是將模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字方式的主要途徑,掃描圖形預(yù)處理,,掃描模式設(shè)置,,分辨率設(shè)置,,調(diào)整亮度及對(duì)比度,,設(shè)置掃描范圍,跟 蹤 式,,,掃 描 式,2.圖形要素編輯,編輯,內(nèi)容：圖形修改、增加、刪除和拼接。,細(xì)碎重疊多邊形,不正確多邊形,線端點(diǎn)的未達(dá)結(jié)點(diǎn)和超過結(jié)點(diǎn),3

21、.3 地圖數(shù)字化與圖形要素編輯,3.坐標(biāo)變換,建立兩個(gè)平面點(diǎn)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即一種地圖坐標(biāo)系與另一種地圖坐標(biāo)系的變換模型。,通常采用兩種方法：,,,(1),仿射變換(,affine transformation),,,坐標(biāo)的縮放(,scale)、,平移(,translate)、,旋轉(zhuǎn)(,rotate),,,(2),,相似變換(,similarity transformation),,,x,軸、,y,軸同尺度縮放,、,平移,、,旋轉(zhuǎn),3.3 地圖數(shù)字化與圖形要素編輯,3.4 地圖分層,,在地圖數(shù)據(jù)的組織管理中，圖形空間結(jié)構(gòu)相同的圖形數(shù)據(jù)往往形成獨(dú)立的組織單元,——,層。,,常表達(dá)為：,l

22、ayer, coverage, theme,等。,,它們可以被獨(dú)立的操作 —— 處理、組合、共享,數(shù)據(jù)分層組織實(shí)例,要素類別,數(shù)據(jù)層名稱,數(shù)據(jù)層描述,數(shù)據(jù)類型,境界,行政界線,國界、省界、市界、縣界,線狀,居民地,居民地,省、市、縣、鎮(zhèn)、鄉(xiāng)政府駐地,面狀,,居民點(diǎn),鄉(xiāng)級(jí)以下居民地,點(diǎn)狀,交通,公路,高速公路、等級(jí)公路、簡易公路、大車路,線狀,,鐵路,普通鐵路、窄軌鐵路,線狀,地形,等高線,一定間隔的等高線,線狀,,高程點(diǎn),主要山峰高程點(diǎn),點(diǎn)狀,3.5 專題地圖設(shè)計(jì),桌面制圖軟件環(huán)境下，專題制圖步驟：,,,(1) 根據(jù)專題變量，確定使用的專題表示方法。,,,(2) 確定制圖數(shù)據(jù)的來源途徑。,,,

23、(3) 自定義專題圖例。,,,(4) 完成并保存專題圖。,制作專題地圖是根據(jù)特定專題對(duì)地圖渲染的過程。,,專題通常是數(shù)據(jù)的某些特有屬性字段，也稱為專題變量。,3.6 圖面配置與輸出,地圖輸出功能設(shè)計(jì)包括：輸出設(shè)備類型、輸出紙張、輸出幅面、比例尺、色彩等參數(shù)的選擇。,地圖產(chǎn)品的最終完成還需要對(duì)全部內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)合理且符合視覺平衡的排布——圖面配置。,§4 電子地圖,,4.1 電子地圖的概念,電子地圖，也稱為數(shù)字地圖，是地圖制作和應(yīng)用的一個(gè)系統(tǒng)，是一種數(shù)字化了的地圖。,電子地圖技術(shù)是集地理信息系統(tǒng)技術(shù)、數(shù)字制圖技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等多項(xiàng)現(xiàn)代技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。電子地圖是一種以可視化的

24、數(shù)字地圖為背景，用文本、照片、圖表、聲音、動(dòng)畫、視頻等多媒體為表現(xiàn)手段展示城市、企業(yè)、旅游景點(diǎn)等區(qū)域綜合面貌的現(xiàn)代信息產(chǎn)品，它可以存貯于計(jì)算機(jī)外存，以只讀光盤、網(wǎng)絡(luò)等形式傳播，以桌面計(jì)算機(jī)或觸摸屏計(jì)算機(jī)等形式提供大眾使用。,4.2 電子地圖的優(yōu)點(diǎn),,,,1.交互性,,2.無級(jí)縮放,,3.無縫,,4.動(dòng)態(tài)載負(fù)量調(diào)度,,5.多維化,,6.信息豐富,,7.共享性,,8.計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和分析功能,4.4 電子地圖的圖種舉例,,,,,1.導(dǎo)航圖,,2.,多媒體地圖,,3.遙感地圖,,4.地形圖,,5.網(wǎng)絡(luò)圖,,信息時(shí)代的到來，使人類構(gòu)造了一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界相對(duì)應(yīng)的虛擬的信息世界。人們將生活在由原子組成的現(xiàn)實(shí)

25、空間和由比特（,bit）,構(gòu)成的信息空間(,cyberspace),中，現(xiàn)實(shí)空間與信息空間的物理界面（,interface）,是由計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫構(gòu)成的信息基礎(chǔ)設(shè)施，人們通過這一界面可跨越現(xiàn)實(shí)空間與一些時(shí)間的限制，了解現(xiàn)實(shí)世界的過去和現(xiàn)在，預(yù)測未來，進(jìn)行思維交流。數(shù)字地圖將在信息空間中構(gòu)造人類生存環(huán)境的時(shí)空藍(lán)圖，并通過人類可接受的感知方式在現(xiàn)實(shí)世界中展現(xiàn)。,第八章 結(jié) 束,,定義：,指存在于空間圖形的不同元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。,,表現(xiàn)：,弧段與結(jié)點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系（,arc-node topology）,,即每一個(gè)弧段都有一個(gè)起始端點(diǎn)和一個(gè)終止端點(diǎn)，從起始點(diǎn)到終止端點(diǎn)表示了弧段的方向，所有

26、弧段的端點(diǎn)序列則定義了弧段與結(jié)點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系。,弧,起始結(jié)點(diǎn),終止結(jié)點(diǎn),1,10,11,2,11,12,3,11,13,4,13,16,5,13,14,6,14,15,7,14,17,關(guān) 聯(lián),Connectivity,,定義：,指存在于空間圖形的同類元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。,,表現(xiàn)：,弧段和左右多邊形的拓?fù)潢P(guān)系（,Left-right topology），,即一個(gè)具有方向性的弧段，沿弧段方向有左邊和右邊之分。根據(jù)左邊和右邊的關(guān)系來判斷位于該弧段兩邊多邊形的鄰接性。,弧,左多邊形,右多邊形,1,A,B,2,A,C,3,A,D,4,C,D,5,D,B,6,B,C,7,F,E,8,B,F,9,C,F,10,D,F,鄰 接,Contiguity,定義：,指存在于空間圖形的同類，但不同級(jí)的元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。,,表現(xiàn)：,多邊形與弧段的拓?fù)潢P(guān)系（,polygon-arc topology）,表現(xiàn)了多邊形區(qū)域定義。矢量模型中，多邊形區(qū)域是一系列弧段序列組成。,多邊形,弧,B,1，6，8，5,C,2，4，9，6,D,3，5，10，4,E,7,F,8，9，10，0，7,包 含,Inclusion,(,多邊形區(qū)域定義,,Area definition,,),