第10章数字地图制图
§1 计算机地图制图概述
1.1 计算机地图制图的概念
1.2 计算机地图制图的技术基础
1.3 计算机地图制图的基本过程
1.4 计算机地图制图的特点与发展趋势
1.5 计算机地图制图的硬件与软件系统
§2 数字地图的数据结构及其数据库
§3 数字地图的编辑与制印
§4 电子地图
1.1 计算机地图制图的概念
长期以来，地图都是靠手工方法制作，制图技术已日臻完善和成熟。其弱点是：地图编制与生产难度大、生产成本高、周期长、制印技术复杂、专业性强；手工劳动占重要成分；地图产品种类较单一，更新困难，不能反映空间地理事物的动态变化，信息难于共享等。
从20世纪50年代开始，计算机技术引入地图学领域，经过理论探讨、应用试验、设备研制和软件发展，已形成地图学中一门新的制作地图的应用技术分支学科——计算机地图制图学。
概念：计算机地图制图是根据地图原理，以电子计算机的硬、软件为工具，应用数学逻辑方法，研究地图空间信息的获取、变换、存贮、处理、识别、分析和图形输出的理论方法和技术工艺，模拟传统的制图方法，进行地图的设计和编绘。
计算机制图和传统制图相比，在地图制作过程、工艺方案、制图精度、成图周期等方面都发生了巨大变革。
计算机地图制图具有许多优点：
1）地图分要素用数码存贮，便于随时提取、更新、处理和应用；
2）地图内容转绘、投影绘制及变换、比例尺变换等各项编绘技术都采用数字处理，比手工制图容易得多；
3）手工作业很难解决曲线内插，用数学方法则较易实现
数字地图制图与GIS的关系
数字地图制图与地理信息系统从它们的形成开始一直到发展至今，都是紧密联系在一起的，它们的主要区别在于最终的目的不同：
数字地图制图的目的是快速、精确地编制高质量的地图。
地理信息系统的目的是为地理研究和地理决策提供服务。
1.2 信息科学与技术基础
20世纪80年代末以来，随着以计算机技术为核心的信息科学的飞速发展，计算地图制图技术已由原来的面向地图专家，转变为面向在众多领域内需要用地图来表示空间信息的广大用户。信息科学是计算机地图制技术的基础，熟悉与掌握计算机地图制图应了解相关的信息科学与技术特点。
1.计算机图形学
研究应用计算机生成、处理和显示图形的学科。它是以解析几何原理为基础，将显示器看作平面直角坐标系，使屏幕光栅点阵与图面直角坐标系形成对应，从而在显示屏上观察获取各种图形变换的画面，并将变换后的最终图形，通过图形输出设备输出。
计算机图形基本分为两大类：
(1)以线条为主的图形，应用领域为计算机辅助设计（CAD）
(2)实体的两维三维造型，如3D MAX；CorelDraw等
计算机图形学主要研究内容：
基本图形元素生成，几何变换；图形显示；交互输入；几何模型建立；三维动画方法等。
2.数据库技术
在许多场合，数据的特点表现为：量大；需长期保存；反复使用；多用户共用；
集中并以一定组织方式存于存储器中，从而能以最佳方式、最少的沉余，为多种应用服务——数据库。
对数据库中数据的各种操作统一由一个软件执行，即数据库管理系统（DBMS）
数据库和数据库管理系统合称为数据库系统。
在地图学中的应用表现为对空间和非空间数据的管理。
3.数字图像处理
数字图像处理有广泛的应用：例如用于目标跟踪、机器人导航、电视频带压缩、干线交通监视、医用图像增强、疾病辅助诊断，以及传输、处理太空和地下探测到的图像等。
数字图像处理技术：图像增强与恢复，图像分割，图像匹配与识别，图像信息压缩与编
码等。
航空与航天遥感图像是地图的重要数据源。遥感图像处理系统、地图制图系统与地理信息系统正朝集成化、一体化方向发展。
4.多媒体技术
多媒体技术是以计算机为核心对文本、图形、图像、动画、音频、视频等多种媒体实施综合、交互处理的一门综合信息处理技术。
多媒体的关键特性
多样性：在5个（视、听、触、嗅、味）感觉空间内，多媒体技术已实现视、听和触觉三方面的数字信息处理和传输。
集成性：多媒体信息的集成和多媒体设备的集成。
交互性：计算机的人机“交互性”。
多媒体地图信息系统将成为数字地图制图发展的主流方向。目前的电子地图产品是多媒体地图信息系统的雏形。
1.3 计算机地图制图的基本过程
传统地图制作过程由编辑准备—原图编绘—制印准备—地图制印四个阶段构成。
计算机地图制图也为四个阶段：编辑准备—数据获取—数据处理—图形输出（地图制印）。
1．编辑准备
根据编图要求，搜集、整理和分析编图资料，选择地图投影，确定地图的比例尺、地图内容、表示方法等，这一点与常规制图基本相似。但计算机地图制图本身的特点，对编辑准备工作提出了一些特殊的要求，如为了数字化，应对原始资料做进一步处理，确定地图资料的数字化方法，进行数字化前的编辑处理；设计地图内容要素的数字编码系统，研究程序设计的内容和要求；完成计算机制图的编图大纲等。
2．数据获取
实现从图形或图像到数字的转化过程称为地图数字化。地图图形数字化的目的是提供便于计算机存储、识别和处理的数据文件。
数据获取的方法常用的有手扶跟踪数字化和扫描数字化两种。这两种数字化方法获取的
数据的记录结构是不同的。手扶跟踪数字化仪获得矢量数据，扫描数字化获得栅格数据。把地图资料转换成数字后，将数据记人存储介质，建立数据库，供计算机处理和调用。
3．数据处理和编辑
这个阶段是指把图形(图像)经数字化后获取的数据(数字化文件)编辑成绘图文件的整个加工过程。
数据处理和编辑是计算机地图制图的中心工作。数据处理的主要内容包括以下两个方面：一是数据预处理，即对数字化后的地图数据进行检查、纠正，统一坐标原点，进行比例尺的转换，不同地图资料的数据合并归类等，使其规范化；二是为了实施地图编制而进行的计算机处理，包括地图数学基础的建立，不同地图投影的变换，数据的选取和概括，各种地图符号、色彩和注记的设计与编排等。
地图数据处理的内容和处理方法，因制图种类、要求和数据的组织形式、设备特性及使用软件的不同而有不同的处理方法。
4．图形输出
图形输出是把计算机处理后的数据转换为图形形式，即通过各种输出设备输出地图图形的过程。对于高级计算机地图制图系统来说，常采用彩色喷墨绘图机喷绘出彩色地图，供编辑人员根据彩色样图进行校对，彩喷输出还可满足用户少量用图的需要。因此，图形编辑与图形输出常常是交互进行的。
对于大多数的计算机地图制图系统来说，由于实现了编辑与出版的一体化，因此，输出四色分色加网胶片可直接制作印刷版，已成为主要的地图输出方式。此外，通过编辑制作并存储于光盘上的电子地图、电子地图集也是一种重要的输出形式。
1.4 计算机地图制图的特点与发展趋势
1．计算机地图制图的特点
1)计算机地图制图易于校正、编辑、改编、更新和复制地图要素。
2)用数字地图信息代替了图形模拟信息，提高了地图的使用精度。
3)数字地图的容量大，可以包含比一般模拟地图多得多的地理信息。。
4)增加了地图的品种，拓宽了服务的范围。
5)计算机制图不仅减轻了作业人员的劳动强度，而且减少了制图过程中人的主观随
意性，这就为地图制图的进一步标准化、规范化奠定了基础。
6)加快了成图速度，缩短了成图周期，改进了制图和制印的工艺流程。
7)地图信息能够进行远程传输。
2．计算机地图制图的发展趋势
多元数据采集手段一体化。集成野外实测数据采集，现有地图数字化采集，遥感影像数据采集，CIS数据采集，数码相机数据采集，音频数据采集等，使数据采集手段一体化。
数据标准化。数据标准化的研究包括数据采集编码的标准化、数据格式转化的标准化、数据分类的标准化等。实现数据标准化是计算机制图系统普及和应用的必要条件。
数据库集成化。在计算机地图制图系统中引人数据库管理系统，建立空间数据和属性数据之间的连接，并实现其共同管理与相互查询。地理信息系统与计算机地图制图的主要区别在于前者具有空间分析功能，其大多数分析功能都是建立在图形元素的拓扑关系基础之上。因此，建立获取数据的拓扑关系是计算机制图系统向地理信息系统发展的主要环节。
地图产品多元化。计算机技术的飞速发展，促进和形成多种测绘数字产品的出现，地图将不拘形式，形成多元化格局。
1.5 计算机地图制图的硬件与软件系统
1.5.1 硬件系统
1.计算机硬件：主机及外设等物理设备都是硬件。数字地图输入设备、地图输出设备也属硬件。
2.数字地图输入设备
键盘、鼠标、磁盘、数字化仪。磁盘既是输入设备，也是输出设备。数字化仪有跟踪数字化仪和扫描数字化仪两类。
跟踪数字化仪：跟踪式是以跟踪线划要素，记录特征点坐标形式将图形数字化。
操作方式：
点方式：由操作员控制，遇点记录
时间方式：以一定的时间间隔自动记录
距离方式：以一定的移动距离自动记录
扫描数字化仪：平台式和滚筒式扫描仪
扫描式是将原图分解为栅格像元，记录每个像元点灰阶值，将图形数字化
主要指标：
扫描精度
扫描速度
图像质量
屏幕数字化：利用软件对栅格图像数字化。有些软件能自数字化，这种方式已逐渐成为数字化的主流。
3.输出设备
输出设备分为电子数据显示输出与纸质输出两大类。显示输出即通过显示屏输出；纸质输出设备有打印机和绘图仪。
1.5.2 软件系统
数字地图制图系统，应具有完整的对各种形式的地理资料输入、处理、分析、制图等功能。它由一系列硬件和软件系统构成，其中软件是系统的灵魂。
这种软件的一般结构可以分成以下几个部分：
地理资料输入软件：地理资料输入软件的主要功能是，将各种形式(空间形式，包括点、线、面、网格、多边形等；非空间形式，包括文字和数据等)的地理资料输入计算机，并进行一系列的编辑加工，建立可供地理分析和制图的数据文件或数据库。地理资料的输入必须符合地图数学基础的要求，即需要作投影设计、比例尺确定、坐标换算等一系列处理。对于不同的地理资料还必须配有相适应的软件，例如离散点分布联结程序、线性分布要素编码识别程序、多边形信息编辑处理程序、网格数据文件生成程序、多边形与网格转换程序、连续分布的地理要素插值程序、非空间地理信息的属性生成文件程序等。
地理信息分析软件：地理信息分析软件的主要功能是进行地理信息的分析处理，以满足地理学研究中提出的各种要求。地理信息分析是一种十分复杂的工作。因此，地理信息分析软件的设计，只能建立在较为常用的多变量分析方法和传统地理学分析方法的基础上。通过算法化而建立的软件，既能发挥计算机快速处理信息的功能，同时又强调地理专业人员分析地理现象的决策作用。地理分析软件就是个可以不断扩展和完善的“工具箱”，包括地理信息统计特征分析程序、地理信息空间分布程序、地理要素相关分析程序、地形分析程序、多
要素组合分析程序、加权评价分析程序、地理区域评价分析程序等。
图形输出软件：图形输出软件的主要功能是，将完成了的处理结果以图形或其他形式输出。系统输出方式可以用数字和字符来表示地理分析和计算结果，或输出各种格式的图表和不同类型的专题地图。其中地图是主要输出形式。计算机绘图程序的建立主要考虑到系统的要求和设备特性两个方面。因此，系统的绘图软件设计可分为两大类：一类属于基本绘图子程序，包括使用宽行打印机和绘图机绘制地图基本图形要素的各种绘图软件；另一类属于基本应用绘图程序，即制作不同类型的专题地图的绘图软件。对于不同结构的地理信息文件，编制专题地图可以使用的绘图程序包括：离散点分布符号图程序、线性结构图程序、连续面等值线程序、透视立体图程序、分级统计图程序、地理要素类型分布图程序等。
1.5.3 地图制图主要软件产品介绍
目前国内的制图系统主要有地矿部和中国地质大学(武汉)共同研制的MAPCAD及MAPGIS，武汉测绘科技大学研制的吉奥之星，北大方正技术研究所研制的方正智绘。它们都是基于Windows的彩色地图制图、排版系统，它面向制图人员，全面以面向对象技术实现，具有丰富的点、线、面编辑功能，可自动处理拓扑关系，达到了多窗口同步、所见即所得的效果，同时配有屏幕数字化、投影转换、图像配准、符号编辑、颜色管理等辅助系统，是数字地图制图较好的工具。
国外的制图系统也很多，大型的如Intergraph等，但它们更注重空间分析及属性数据管理，制图系统只是它的一部分。小平台如Maplnfo桌面地图系统，它虽然功能不如大型系统完善，但它更面向大众，操作简单。它支持数字化仪的图形方式，直接生成矢量图；支持各种的图形格式，可与矢量数据叠加显示，可进行栅格数据与矢量数据的转换；采用图层概念组织管理数据；具有完备的地图制作工具，可方便地绘制地图，包含多种符号库；初步的空间分析能力，如缓冲区分析和叠加分析等；支持地理编码，使用户自己的数据方便地转入地图中去；支持多种数据可视化方式，包括独立值、范围值、等级符号、点密度、柱状图、饼图等。
§2 数字地图的数据结构及其数据库
2.1 空间数据结构
2.2 非空间数据结构
2.3 地图数据库数据组织
2.4 地图数据库的管理与设计
地图基本要素所能提供可见的有形的“图”的信息，是表达地理信息的基本单元，我们称之为实体。即是指自然界、自然现象和社会经济事件中不能再分割的单元。特定的实体往往有很多的属性与之相对应（表10-1）。
表10-1实体特征
实体的特性可分为空间特性（也称几何特性）和非空间特性（也称属性）两类。描述实体空间特性的数据结构称空间数据结构，描述实体非空间特性的数据结构称为非空间数据结构。
地图实体和属性经转换后输入计算机，成为计算机可识别的图形和文本数据，就构成了数字地图。根据地图数据所反映的信息以及地图实体和属性的概念，可以将地图数据分为空间数据和非空间数据两种结构类型。
2.1空间数据结构
空间数据也叫图形数据，用来表示物体的位置、形态、大小、分布等各方面信息，是对现实世界中存在的具有定位意义的事物和现象的定量描述。空间数据格式有矢量结构和栅格结构两种，它们都可用来描述地理实体的点、线、面三种基本类型。
空间数据对应于地图基本要素即实体，称几何数据，其表现形式有两种：矢量（图形）数据和栅格（图像）数据。
矢量（Vector）：在计算机图形中指一个有向线段，每个有向线段由有序的特征点来表示，其集合构成了图形。
栅格（Raster）：将图像或地图分成若干行和列的栅格，记录全图每个栅格点数据，得到每个点的属性特征值，其空间特征已隐含其中。
真实世界的表达
1.图形数据的基本要素为点、线、面和体
图形要素只出现在三维空间数据结构中，表达地图要素的图形都可看作是点的集合。
图形数据的另一重要结构是拓扑结构，即点、线、面、体之间具有邻接、关联和包含的拓扑关系。
“topology(拓扑)” 一词来自希腊文，意为“形状的研究”，是研究图形在保持连续状态下变形时，那些不变的性质。
拓扑数据结构基本拓扑要素定义为：
线段（arc）又称弧段，联结两结点，与其他线段无相关；
结点（
node ）线段的两个端点；
多边形（ploygon ）由数条线段有序地连接而成； 层（layer ）具有相同属性的拓扑要素的组合。 拓扑要素之间的关系可以描述为： 邻接contiguity
定义：指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。
表现：弧段和左右多边形的拓扑关系（Left-right topology ），即一个具有方向性的弧段，沿弧段方向有左边和右边之分。根据左边和右边的关系来判断位于该弧段两边多边形的邻接性。
关 联 Connectivity
定义：指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系。
表现：弧段与结点的拓扑关系（arc-node topology ）,即每一个弧段都有一个起始端点和一个终止端点，从起始点到终止端点表示了弧段的方向，所有弧段的端点序列则定义了弧段与结点的拓扑关系。
包含Inclusion ( 多边形区域定义Area definition )
定义：指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。
表现：多边形与弧段的拓扑关系（polygon-arc topology）表现了多边形区域定义。矢量模型中，多边形区域是一系列弧段序列组成。
2.图像数据的最小单元为像元(pixel)
图像数据的数据结构实质是像元阵列，像元由行列号确定其位置，且具有表示实体属性的编码值。
图像栅格数据是连续两维平面信息的离散化，栅格像元大小决定信息表达的分辨率和信息量。
栅格数据以平面笛卡儿空间描述地理实体，每个平面空间表达一种属性，每个像元只能有一个属性特征值。
不同类型地理实体（属性）以不同的平面空间表达，形成“层”。
2.2 非空间数据结构
非空间数据包括：专题属性数据，质量属性数据，时间属性数据
地图数据库的非空间数据组织模式：
简单表格数据结构
层次数据结构
网络数据结构
关系数据结构
2.3 地图数据库数据组织
1.非空间数据作为空间数据的悬挂体
非空间数据是作为空间数据记录的一部分进行存储的。当数据量不大时此种方式效果较好。
2.非空间数据和空间数据自成体系
空间数据非和空间数据各有独立的管理系统，相互间以特定的工具联系，且可以互相访问和定位。
连接工具之一：
开放数据库连接(Open Database Connectivity, 简称ODBC)
2.4 地图数据库的管理与设计
1.地图数据库管理系统
2.地图数据库系统中的坐标体系
3.地图数据库的功能设计
1.地图数据库管理系统
（1）对不同的应用目的，建立不同的管理系统。
（2）对通用DBMS进行功能附加，管理空间数据。
（3）分别建立空间和属性子系统，总控于DBMS。
（4）建立真正的DBMS，直接管理空间和属性库。
2.地图数据库系统中的坐标体系
（1）用户坐标体系
常规地图上的各种坐标系，与设备无关。
（2）设备物理坐标体系
地图数据在输入输出时，所用设备的坐标体系。
（3）数据库标准坐标体系
用户定义的便于地图数据库应用的特定坐标体系，
通常是将两字节整型数的值域定为标准坐标。
3.地图数据库的功能设计
（1）空间数据和非空间数据的相互检索
（2）空间数据的自动概括
（3）专题地图的自动生成
§3 数字地图的编辑与制印
3.1 地图投影与坐标系选择
3.2 地图数字化与图形要素编辑
3.3 地图分层
3.4 专题地图设计
3.5 图面配置与输出
3.1 地图投影与坐标系选择
地图投影的选取决定于地图的应用及其比例尺，在数字制图软件中，都可以通过相应参数的设定作出选择。
如MapInfo 软件以两级下拉菜单形式提供了300多个预定义坐标系。
坐标系可以明确地图对象的空间定位坐标，它包括：坐标系名称、投影类型、基准面、坐标单位、原点坐标、方位角、比例系数等。
3.2 地图数字化与图形要素编辑
地图数字化是地理空间数据输入的重要途径，图形经过数字化处理后，传统的纸质地图可转换成数字地图产品。屏幕数字化已逐渐成为主流方式。
无论以何种数字化方式输入数据，都会出现误差，最常见的有多边形不闭合、相邻多边形出现重叠和裂口、相邻线段出现断头、相邻图幅边缘不匹配等。因此需要编辑修改，其主要内容是：图形修改、增加、删除和拼接。
3.3 地图分层
在地图数据的组织管理中，图形空间结构相同的图形数据往往形成独立的组织单元——层。
常表达为：layer, coverage, theme 等。
它们可以被独立的操作——处理、组合、共享
3.4 专题地图设计
制作专题地图是根据特定专题对地图渲染的过程。专题通常是数据的某些特有属性字段，也称为专题变量。
桌面制图软件环境下，专题制图步骤：
(1) 根据专题变量，确定使用的专题表示方法。
(2) 确定制图数据的来源途径。
(3) 自定义专题图例。
(4) 完成并保存专题图。
3.5 图面配置与输出
地图产品的最终完成还需要对全部内容进行科学合理且符合视觉平衡的排布——图面配置。
地图输出功能设计包括：输出设备类型、输出纸张、输出幅面、比例尺、色彩等参数的选择。
§4 电子地图
4.1 电子地图的概念
4.2 电子地图的优点
4.3 电子地图的应用举例
4.4 电子地图的图种举例
4.1 电子地图的概念
电子地图，也称为数字地图，是地图制作和应用的一个系统，是一种数字化了的地图。
电子地图技术是集地理信息系统技术、数字制图技术、多媒体技术和虚拟现实技术等多项现代技术为一体的综合技术。电子地图是一种以可视化的数字地图为背景，用文本、照片、图表、声音、动画、视频等多媒体为表现手段展示城市、企业、旅游景点等区域综合面貌的现代信息产品，它可以存贮于计算机外存，以只读光盘、网络等形式传播，以桌面计算机或触摸屏计算机等形式提供大众使用。
4.2 电子地图的优点
1.交互性：电子地图可在使用者与计算机对话的过程中生成出来，比纸质地图更具有使用上的灵活性。
2.无级缩放：
3.无缝
4.动态载负量调度
5.多维化
6.信息丰富
7.共享性
8.计算、统计和分析功能
4.3 电子地图应用举例
1．在地图量算和分析中的应用
2．在规划管理中的应用
3．在军事指挥中的应用
4．在其他领域中的应用
4.4 电子地图的图种举例
1．导航图
2．多媒体地图
3．遥感地图
4．地形图
5．网络地图
信息时代的到来，使人类构造了一个与现实世界相对应的虚拟的信息世界。人们将生活在由原子组成的现实空间和由比特（bit）构成的信息空间(cyberspace)中，现实空间与信息空间的物理界面（interface）是由计算机及网络和数据库构成的信息基础设施，人们通过这一界面可跨越现实空间与一些时间的限制，了解现实世界的过去和现在，预测未来，进行思维交流。数字地图将在信息空间中构造人类生存环境的时空蓝图，并通过人类可接受的感知方式在现实世界中展现。
地图绘制要领 一个偶然的机会，我发现了绘制乡村边界的简便方法，撰写了 《巧用国土局矢量图绘制人口普查乡村边界》一文，通过向省市内网 投稿、在甘肃省信息资源管理系统上共享、传递文件等数种方式传播。有几个兄弟乡镇的同志打来电话几个咨询，有的显示不出来，有的能 显示出来，但不能编辑。针对这些问题，结合下一步的普查区标绘， 补充说明如下： 一、关于“点、线、面”文件的区分 一个完整的矢量图，由点、线、面三要素构成，每个要素又由3— 4个文件构成，后缀分别是.shp .shx .dbf和.prj。各县（区）从国 土局取得的矢量文件各不相同，有的点、线、面全有，有的只有线文 件或者面文件。有的县（区）按照我简述的方法操作，能显示出绿色 线条，但不能编辑，主要是因为财政局提供的是面文件，或者提供贷 款的文件多，没有从中选出延伸线文件，而误选了面文件。面文件在 透明度比较高（数值低）的情况下，和线表格很难区分。下面介绍一 种简单的区分方法。 点击“添加数据”按钮，文件类型选择shapefile文件，将需要 区分分辨的文件添加进来，再点击“图层管理”按钮，在刚添加的文 件名上双击，弹出修改高亮符号窗口，上面显示“线样式”就是“线”文件，显示“面样式”就是“面”文件。（具体操作方法可参考《甘 肃省第六次全国人口普查第六次区域划分和绘图培训课程材料》22页2.4.8“修改图层显示小写字母”。） 二、关于普查区的标绘 我介绍的方法也可用于普查区的标绘，根据从国土局取得的矢量 图不同，应区别对待。
1、如果取得全县矢量图的同时，取得了分乡矢量图（每个乡至少 1组3个文件），且乡、镇界线不必调整，则可采用直接重命名复制到“imchdqyg”文档的方法标绘。 把已经绘制好的经过省市县市区审定的乡、镇界线文件（崇信县 的文件名为崇信县d、崇信县x、崇信县m一组9个文件）全部复制到 系统导入到安装目录下的“data”文件夹中。运用前面介绍的区分“点、线、面”文件的方法，从国土局提供的矢量需文件中找出我们 需要的村级界线的“线”文件。崇信县从国土局取得的矢量文件每个 乡镇多达19组57个，最后找出行政界线.shp（.shx .dbf）一组3个 文件是我们需要的村级界线的“线”文件。将乡、镇北镇北界线不必 调整的五举农场、柏树乡等5个乡级单位的“行政界线.shp （.shx .dbf）”3个文件重命名为“柏树乡x.shp（.shx .dbf）”， 复制到系统安装目录下的“imchdqyg”文件夹中。启动“全国人口普 查地图标绘系统”，点击“普查区标绘”按钮，选择柏树乡，点击 “确定”按钮（注意不能选择“新建”按钮，否则我们复制进去的文 件将被全面覆盖），柏树乡的上去村级界线已经被识别出来了。根据 影像图，更替结合实际开展调整后就可以构面、画点、检查、导出了。 2、如果不能取得分乡矢量图，或者乡、镇界线需要调整，国土局 提供的分乡矢量图不能直接善用利用，可采取在全县矢量图上直接构 面到村和先将村级界线打断构面到乡，再分乡连接的方法标绘。 （1）在全县矢量图上直接构面到村，是将国土局获取含有的含有 村级界线的“线”文件重命名并复制到“imchdqyg”文件夹中，点击“乡镇界标绘”按钮，根据影像图和实际情况进到 行调整后，直接构面。由于面比较多，耗时较长，不要进行其它 操作者。崇信县在经济普查配发的服务器（8G内存、无独立显卡）上 绘制，87个村级面耗时近一个小时。然后画点，将柏树乡的12个村全部标注为柏树乡。标注的时候可将已经绘制好的或不好从其它途径取 得的只有乡镇州界的shapefile文件添加进来，这样乡镇界线显示为
数字地图制图总复习 1.什么是地图制图，传统的地图制图包含哪些基本内容？ 研究地图及其编制和应用的一门科学。 研究用地图图形符号反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互联系及其动态变化。 以地图信息传递为中心，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。 传统的地图制图包含地图概论，地图投影，地图编绘，地图整饰，地图印制和地图应用。 2.什么是数字地图制图？它与地理信息系统的区别是什么？ 数字地图制图又称计算机地图制图，它是以传统的地图制图原理为基础，以计算机及其外围设备为工具，采用数据库技术和图形处理方法，实现地图信息的采集、存储、处理、显示和绘图的应用科学。 GIS是空间分析 3.从数字地图制图的发展史来看，是什么推动了数字地图制图的发展？ 计算机技术的广泛应用，给地图制图学科带来了新的发展机遇，使地图的生产和使用方式发生了重大变革。 ?酝酿探索阶段： 20世纪60年代 数字地图制图基本理论探索 最基本制图设备的研制和改进 （手扶跟踪数字化仪，计算机，数控绘图机） ?发展完善阶段：20世纪60年代末到70年代末，数字地图制图系统进一步的实验、改进和完善。 多种绘图程序包 各种典型制图算法 地图要素数据库 地名数据库 地理信息数据库 各种专题题图的数字制图：地质、气象、人口统计、环境保护方面。 （半自动数字化仪，扫描数字化仪，绘图机，人工交互编辑） ?生产应用及跨学科、跨行业发展阶段：20世纪80年代中后期开始高档计算机、高分辨率输入输出设备、图形工作站、计算机网络各种类型的地图数据和地理信息系统也相继建立
4.地图制图的基本理论有哪些？ 地图信息论：研究地图图形的表示、转换、传递、存储、处理、应用等方面的技术与理论地图信息传输论：研究地图信息传递过程与方法的理论。? 地图感受理论：研究读图者对地图图形的感受过程和感受特点的理论。包括人的视觉功能、心理因素对视觉的影响，以及地图的视觉效果等。 地图符号理论：研究作为地图语言的地图符号系统及其特征与使用的理论。 地图模型理论：把地图作为一种模型来看待，研究地图模型的存储、建立、解释的理论。地图认知理论：研究人类如何通过地图对客观环境进行认知和信息加工，并弄清地图设计制作的思维过程及其描述的理论。 制图综合理论：地图制作的基本理论之一。研究地图编制过程中的地图内容取舍和概括的原理和方法，是运用区域地理分析和数理统计方法，按照制图的目的和地图的用途来反映区域的地理真实性和地理规律。 5.举例说明地图感受理论的主要内容 地图感受理论：研究读图者对地图图形的感受过程和感受特点的理论。包括人的视觉功能、心理因素对视觉的影响，以及地图的视觉效果等。 如：读图者视觉反映 6.数字地图制图的硬件设备有哪些? 计算机及其网络 图形输入设备：将地图图形、影像和文字转换成计算机能够识别和处理的地图数据的外部设备。（ 1）数字化仪（ 2）扫描仪（ 3）鼠标和键盘（ 4）其他设 图形输出设备：（1）图形显示器（ 2）打印机（ 3）绘图仪 7.数字地图制图常用的制图软件可分为哪几类以及各自的优缺点是什么？ 基础制图软件: AutoCAD ; MicroStation (工程类专业软件) GeoWay(数字化
第二课时认识地图上的方向并绘制简单的地图教学内容：认识地图上的方向并绘制简单的地图 教学目标：使学生学会看简单的路线图，并描述行走的路线。 教学重难点：使学生学会看简单的路线图，并能描述行走的路线。 教学过程： 一、课前三分钟 1、完成填空 小红早晨上学时，背对着太阳，她的前面是（），后面是（），左面是（），右面是（）。 2、说一说，你们家的东、南、西、北四个方向都有些什么？ 二、自学探究 1、观察第3页的校园图，你能画出校园的示意图吗？怎样画，才能让别人看懂方向？请同学们自己动手画一画吧。 2、观察例3图，你是怎么找到“北”边的？ 3、少年宫怎么走？请你先用手指划出路线图吗？ 三、小组讨论交流 1、相互看看同学们自己画出的示意图，看看有什么不一样？你能看懂别人画的示意图吗？ 2、想一想，我们应该怎样画才能让所有人都能看懂呢？我们画简单示意图时候，应该遵循什么样的原则呢？ 绘制地图时，通常按照（），（）的原则来绘制，并在地图上用（）标出（）。 3、教学例3中，我们应该怎样确定去少年宫的行走路线呢？ 4、小组内部交流。 去体育馆怎么走？去医院怎么走？去商店怎么走？去电影院怎么走？
四、归纳总结，教师点拨 1、今天你学到了什么？和大家一起分享一下吧。 2、说一说绘制简单地图的方法，并完成下面填空。 绘制地图时，我们首先应该选好（），把选好的（）画在平面图的中心位置，再确定好各物体的（），按照（），（）的原则来绘制，并用（）来表示出北方。 3、请同学们简述一下看简单线路图并描述行走路线的方法吧。 五、学习反馈 1、请同学们在下面空白的地方用自己学到的东西画一画我们学校的简单示意图。 2、完成课本第5页做一做。 教与学的反思：
简述数字地图、电子地图、模拟地图的基本概念与差别？数字地图是在一定坐标系统内具有确定坐标和属性标志的制图要素和离散数据在计算机可识别的存储介质上概括而有序的集合。具有计算机可识别性、可量算性、可分析性、可传输性及数字与模拟地图的互转性，是生产电子地图和纸质地图的基础。电子地图：是数字地图在计算机屏幕上的符号化显示，是计算机条件下的空间信息可视化，是人眼直接可视的，包括二维、三维电子地图。模拟地图：传统地图一般绘制印刷在布匹、木板、石板铜板和纸张等介质上，这种地图称为模拟地图。 数字地图的特性：可识别性：指计算机可识别，而目视一般不可识别；可量算：计算可进行几何度量，长度、面积、方位等；可分析性：分析的深度取决于数据结构和数据模型；可转化性：是数字地图与模拟地图之间能够相互转化；可传输性：可借助于当代通讯技术进行远程或近距离传输；存储与显示分离：存储与其显示是分离的； 地图数据的几何变换有哪些类型，各自有什么特征？缩放（比例）、对称、旋转、平移、投影、错切、二维组合等各种变换。平移变换用于移动坐标系的原点变换前后的坐标必须满足，。旋转变换指图形的放置围绕原点旋转θ角，且逆时针为正，顺时针为负。平移和旋转变换都保持二维空间上目标变换时的距离及大小不变，但缩放变换会改变坐标系的单位长度（距离）。 顺序存储、随机存储、链式存储的比较链式存储在某些特定操作上具有比顺序存储和随机存储更多的优点。它能很容易地处理因节点的绝对位置改变带来的变化。尽管一个节点在表中的绝对位置改变了，但它的物理存储位置可以保持不变，只是节点的属性值即地址要改变。随机存储也允许节点的存储位置保持不变，但要改变其指向存储位置的指针。在不改变表中任何节点的绝对位置时，顺序存储和随机存储要优于链式存储。在顺序或随机存储中，可以很容易地访问第j个节点。 DCEL模型的原理? 1.假设C的方向从pN到sN，则与其相邻的多边形RP位于右边，LP位于左边。弧段C是由围绕点sN处的下一个逆时针弧段RC和围绕点pN的下一个逆时针弧段LC界定的边界之内。 2.所谓下一弧段表示了在终结点sN关联的弧段中，该弧段逆时针方向的第一条弧段RC，而所谓上一弧段则表示了在始结点pN关联的弧段中，该弧段逆时针方向的第一条弧段LC。 3.如果沿着多边形RP顺时针移动，那么弧段RC紧位于C后， 4.如果沿着多边形LP顺时针移动，那么LC紧位于C后 路径拓扑模型有哪些，网络拓扑模型有哪些，各自的基本原理?路径拓扑模型有面条模型（面状单元间的边界作为坐标记录下来，没有关于坐标串与单个多边形间关系的相应信息；地理底图的轮廓线可以从这种数据模型中轻易获取）、多边形模型（记录和存储了每个多边形的外轮廓线；很容易标识每个多边形实体，但其存储空间却迅速扩大,因为多边形间的公共边被存储两次）、点位字典模型（该模型是对多边形模型的一个改进，它记录的是各多边形边界上各点的编码ID并构成循环表，同时以数据字典方式记录下各点的坐标值，利用字典就可通过点的编码找到其相应的坐标）、弧段/点位字典模型（表达了多边形与弧段，以及弧段与点的构成和组成关系；在该模型中，每个多边形由弧段的循环表组成，而每条弧段又由一列点组成）。网络拓扑模型有DIME模型（1.要找出所有的DIME段及其左右多边形。 2.这些段按以下顺序排列：第一段的止点是后一段的起点，最后一个段的止点是第一个段的起点，这样便形成了一个循环表。在这个过程中，起、止点是可以按需切换的，以使多边形始终位于每个段的右边。）、POLYVRT模型（将弧段的关系按DIME段给出，弧段的端点被称为结点而不是点）、结点模型（用结点结构来组织这些关系，根据任何一个结点都具有且仅有三个相邻结点，每个结点都具有且仅有三条相关链和与这三条相关链相关的右多边形(按右手法则确定)，在拓扑文件中记录下各结点的三个相邻结点、三条相关链和三个右多边形，以此来实现数据处理时对多边形的操作与检索）、扩展弧段模型（弧段的邻域可加以扩展，从而包含围绕某一结点的下一逆时针弧段的ID。当沿着某一多边形轮廓顺时针方向前进时，这些弧段将依顺序成为下一条弧段。每一弧段的邻域关系包括了第一和最后一个结点，左、右多边形以及相应的左、右弧段(LC和RC)。右弧段依顺序是右多边形的下一条弧段，左弧段依顺序是左多边形的下一条弧段）。 4叉树的基本原理?四叉树分割的基本思想是首先把一幅图像或一幅栅格地图等分成四部分，逐块检查其格网值。四个等分区称为四个子象限，按顺序为左上（NW）、右上（NE）、左下（SW）、右下（SE），可以用树结构表示。如果某个子区的所有格网都含有相同的值，则这个子区就不再往下分割；否则，把这个区域再分割成四个子区，这样递归地分割，直到每个子块都只含有相同的灰度或属性值为止。这就是常规四叉树的建立过程。 数字地图数据采集的方式有哪些？比较各自的优缺点和实用范围?数字遥感数据获取、数字化、野外测量等。数字化具有简便，效率较高，但是精度比野外测量差。 数据测量的尺度有哪4种，各自的特征？定名尺度，顺序尺度，间隔尺度还有比例尺度什么是地图综合，它与数据压缩、比例尺缩放的差别？空间信息数量庞大，类型复杂，因此，在有限的计算机存贮空间与地图的图面上要反映这些庞大而复杂的空间信息，就不得不反映其主要的、本质性的方面，舍弃次要的、非本质性的方面，以确保地图的易读性,满足空间数据库的多尺度表达和GIS的多层次规划、管理与分析决策的需要，这个过程就是地图与GIS综合。数据压缩是指在不丢失信息的前提下，缩减数据量以减少存储空间，提高其传输、存储和处理效率的一种技术方法。或按照一定的算法对数据进行重新组织，减少数据的冗余和存储的空间。比例尺缩放只是指一幅地图的比例尺变大或者缩小，地图的所包含的信息数据并没有变。地图综合与数据压缩都导致信息量的减少，都是为了缩小存储空间和节省计算处理时间而去掉繁杂细节。但数据压缩一般是在无损图解精度的前提下去掉“贡献”小而用插值方法可近似恢复的数据元素，即数据压缩可用数据的插值加密手段进行逆处理，而制图综合不受图解精度约束，被删除或被派生的信息不可逆。 地图综合的过程分为几个阶段？分为三个阶段：综合规则的制定，综合过程的控制，综合结果的评测。 线状要素的综合算法有哪些？各自的基本原理和优缺点？独立算法（它不顾及相邻点之间的几何关系。如选取每第k点法，去掉其它点。还有随机取点法。很难捕捉到特征点，会引起曲线的变形。这种方法只能用于简单的数据压缩，而不能用于真正的地理信息综合。）、局部处理算法（该方法在对顶点选择时顾及到直接相邻诸顶点的特征。算法所产生的变形比独立点算法小。但比后继方法差。）、约束扩展局部处理算法（在线的某段周围定义一个搜索域，并利用距离、角度或点数来搜索更多的相邻点。）、无约束扩展局部处理算法（利用线的复杂度，坐标点的密度、开始点的定位等来搜索相邻的点。）、全局算法（它考虑到整条线或特定线段的特征）、基于自然法则的化简算法（对于任何特定的地图比例尺，就必然有其上地图目标的一个极小尺寸SVO ，在这个尺寸内，所有的细部信息都会丢失）。 可视化和符号化的概念？可视化：是指在人脑中形成对事物的图像,是一个心理处理过程，促使对事物的观察力及建立概念等。科学计算可视化：是通过研制计算机工具、技术和系统，把实验或数值计算获得的大量抽象数据转换为人的视觉可以直接感受的计算机图形图像，从而可进行数据探索和分析。地学相关的可视化：测绘学家的地形图测绘编制，地理学家、地质学家使用的图解，地图学家专题、综合制图等，都是用图形(地图)来表达对地理世界现象与规律的认识和理解。包括地图可视化、地理信息系统(GIS)可视化及其在专业应用领域的可视化。符号化是指将专题数字信息转化为模拟的制图符号。 数据增强的手段？数据增强（给线、面状要素增加细节以改进显示效果或者为没有数据采样的地方进行估值。近似地看作为数据选取和其它综合操作的逆过程）有线性插值，分段拟合（用一段一段的曲线来代替每条线段，而且只在每条线段的端点处才相交。使用分段多项式函数能产生理想的结果），曲线拟合，空间插值。 多边形晕线填充的原理？多边形的晕线填充算法要求代表某值的晕线与起点对齐。相邻区域如果属性值相同，这两个区域的晕线则完全对齐。方法：通过固定晕线位置，使之同X 轴平行就可以保持这种特性。 首先将坐标轴按晕线的方向角旋转。然后在旋转后的坐标空间中找到多边形的最大Y坐标(YMAX)。穿过多边形的晕线中最顶端的那条Y坐标可以根据下式计算：Y*=INT [YMAX / DELTA ] × DELTA （其中INT是最大取整函数；DELTA是晕线间的垂直距离。）取得多边形晕线中的最高一条的Y坐标后，其他各晕线的Y坐标可以通过将Y*依次递减DELTA值来得到，这个过程直到该多边形中再没有晕线经过时停止。基本方法有：单线法（首先将多边形先旋转一个方向角，然后依序每次一条晕线地分别处理各线。下一步检查多边形轮廓的每一段，判断其是否与所处理的晕线相交，保存交点并按X坐标排序。这种排序是为了通过一系列（移动，绘制）对操作来保证恰当地绘出晕线。最后所有的交点旋转回原始多边形空间显示），绕行法（原理是环绕多边形一周以计算所有晕线与多边形的交点）。 网格法追踪原则和鞍部处理？通过网格追踪等值线方法的优点，在于网格可以按照行列编号隐式地建立起邻域间的位置关系。步骤：1.一条等高线从网格单元(i,j)的四个邻接单元(i-1,j),(i+1,j),(i,j-1),(i,j+1)之一进入，应退出该单元并继续往其余三个网格单元追踪。2.确定当前单元的哪条边作为退出边时，要看该边两端点的z值范围是否包含了zi值。 3.等值线在退出边上的准确位置通常使用内插方法确定， 4.该内插是在网格单元的边上进行的。在得到等值线与网格的交点以后可以按顺序直接绘出。“鞍点”现象：一个网格单元内可能会出现多于一条的有相同z值的等值线段。出现“鞍点”时的追踪：基于四个端点的z值内插出网格单元的中心点的z值，然后把单元分成四个三角形(图6－36d)。对于每个三角形来说，由于其只有三边，就不存在难以确定追踪方向的。问题：如果一条等值线从三角形的一边进入的话，只可能从另外两边的一边中出去。网格中心点的z值为53，所以应该把S1与S2，S3与S4相连 位-平面方法裁剪线段的算法（分区裁剪）？1.窗口把这个平面分成九个区域。2.点的x,y 坐标如果都位于四个角区域中的任一个，那么该点位于窗口外。3.如果点的x或y坐标位于四个边区域的任一个，那么这个点也在窗口外。4.除了角区域和边区域，就是剪裁窗口了。5.如果一条线段的端点都位于窗口的内部，那么这条线段就全部显示出来。6.而两端点都位于窗口的同一条边界外，这条线段就要全部剪裁掉。7.只有当端点一个位于窗口外，一个在窗口内，或者两端点都在窗口外但是线段穿过不同的窗口边界时才需要进一步处理。
1.地图的定义 地理环境诸要素（内容）按照一定的数学法则、运用符号系统、并经过制图综合（特征）的一种缩小表像（形式）以表达各种自然和社会现象的数质量特征及空间分布和发展变化（目的、结果）。 2.地图的基本特征 地图必须遵循一定的数学法则（可测量性、可比性）；地图必须经过科学制图综合（清晰性、一览性）；地图具有完整的符号系统（直观性、易读性）；地图是地理信息的载体（传递性、持久性）。 3.地图的基本内容 数学要素（骨架）：地图坐标、投影、比例尺、控制点等 地理要素（主体）：表达地理信息的各种图形，文字标记 辅助要素（润滑剂）：说明地图的编制情况，为应用提供相关内容，在主要图形的外侧，如图名、图号、图例、比例尺等；对主要图件在内容和形式上的补充，如统计图表、剖面图、测图时间、出版单位等 4.地图的分类 按比例尺分：-大比例尺地图（≥1:10万）-中比例尺地图（1:10万~1:100万）-小比例尺地图（≤1:100万）-微缩地图 按地图的图形内容分类：-普通地图（是指以相对平衡的程度表示地表最基本的自然和人文现象的地图。）-专题地图（是根据专业的需要，突出反映一种或几种主题要素的地图，其中，作为主题的要素表示得很详细，其他的要素则围绕表达主题的需要，作为地理基础概略表示。） 5.图幅编号 a=[φ/4°]+1 φ纬度；b=[λ/6°]+31 λ经度1:1万(G) 1：5000(H) c=4°/△φ-[(φ/ 4°)/△φ] △φ图幅纬差2′30″1′15″ d=[(λ/6°)/ △λ]+1 △图幅经差3′45″1′52.5″ X1X2X3 X4 X5X6X7 X8X9X10 λ0=(X2X3-31)*6°φ0=(X1-1)*4° λ=λ0+(X8X9X10-1)* △λφ=φ0+(4°/△φ-X5X6X7)* △φ 6.现代地图学体系 地图学的定义是以地图信息传递为中心的，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学 ┏理论地图学（地图学理论基础）~地图信息、传输、模式、认知理论；地 图可视化原理、数学制图原理、地图语言学（地图符号学）、地图感受理 论、地图概括（制图综合）理论、综合制图理论、地学信息图谱理论 现代地图学╋地图制图学（地图编制方法与技术）~普通地图制图学、专题**、遥感制图学、计算机制图学、地图印制学与计算机出版系统、多媒体电子地图与 网络地图设计和制作 ┗应用地图学（地图应用原理与方法）~地图功能、评价、分析与研究方法、 使用方法、信息自动分析和处理系统、应用、数字地图应用 7. 大地水准面：一个与静止的平均海水面相重合，并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面。（水准面的特点：面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面） 地球椭球面：人们假想，可以将大地体绕短轴（地轴）飞速旋转，就能形成一个表面光滑的球体，即踢球椭球体。其表面可用数学模型定义和表达称为地球椭球面。
《绘制校园平面图》学习设计 单元背景： 我们把这次的活动定位在培养学生空间转换意识和培养学生在实践中运用学科知识的能力。教学中，既涉及到数学、美术和地理等多学科知识，也考验学生对观察记录、合作分工等方法的掌握与运用，同时，对教师的知识结构和室外教学的组织能力也同样是一次挑战。 单元目标： 1、了解地图的功能和作用，培养学生空间转换意识； 2、掌握地图的基本绘制方法，学会画校园平面图； 3、将各学科知识学以致用，培养学生综合思维能力和动手实践能力； 4、学会制定行动计划，通过分共合作完成任务； 5、增强对校园环境的了解和保护意识； 课时安排： 学生进行室外实地观察和测量要占用的教学时间是设计本单元课时安排的关键，教师应通过有效的教学组织来提高学生活动的质量——紧凑的课时安排也是手段之一。以某中等规模的初级中学为例，4—5个课时分别完成“地图的功能和基本绘制方法（室内）”、“测量与收集绘图数据（室外）”、“校园地图的平面设计（室内）”和“学习成果的交流与评价（室内）”四个步骤的教学。 第一课时：地图的功能和基本绘制方法 教学目标： 1、了解地图的功能和制图过程； 2、学习绘制地图的基本方法； 3、制定行动计划； 4、完成本组内的任务分工； 教学准备： 1、教师收集不同国家、不同年代、不同用途的地图范例若干； 2、利用参考资料制作多媒体课件； 3、课前布置学生阅读《学习包》 1 / 8 4、设计小组分工和行动计划表； 教学过程： 教师活学生活教学建 教师可利用实物投影仪或多媒体课件展示《对照六年、从展示生活中常《自住宅小区平面图九《上海市交通图的地图导入，设问《渡江地理第八役示意图》等，还可以请同学们拿出地理课节内容陌生的小区怎样迅思考用的《地图册找到朋友家？怎样。地图样式、表现形式和用途纳地图在现实好多样，内容须贴近生活并注重趣味性择合理的交通方式活中的具体功 和作用路线？军事家怎样据敌我态势制定战战术？启发学生由图的文化→地图的能了解地图的 概念中国传统绘制地图的方法：舆图绘制采用的一种传统手法，叫形象画法，通俗地讲这种、利用不同国家、观察教师出示法就是见山画山，见水画水，一目了然，直思中国古地图同时期不同功能的生动，富有艺术性其要素与绘制图样例指导学生识 传统地图制作手段：勘-记录数-手工地图中的要素了解法观察教师出示-样-排-印-图绘制的传统
地理课堂：中国地图画法（地理教师必备） 版权归原作者及相关网站所有，本内容仅供地理教师、学生和家长交流，维权必究！ 引自：（原名：地理有效课堂之：中国地图画法） 导读：本文由两部分构成，一是教师讲解演示：中国地图画法；二是学生操作：中国地图画法。 教师讲解演示 画图要领：从我国最北端“一笔三弯”绘到我国最东点 具体操作：主要是针对版面，可控制中国地图的高度和最东，同时该线也决定了中国地图的大小。当然，不管先画那一处，第一笔都决定着整个中国地图的大小。
画图要领：由北向下绘出中国雄鸡的头和嘴 具体操作：该笔学生最关注，整个中国图好不好，就看雄鸡的头和嘴
画图要领：由西北端向东绘“三弯一提” 具体操作：基本可以控制东西方的地图宽度，最东点、鸡嘴、西北阿尔泰几乎在一水平线，最东点—鸡嘴与鸡嘴—西北阿尔泰长度大约1:2 画图要领：沿乌苏里江向南“两弯一直” 具体操作：我平时在这一笔最画不好，最后完工时往往会使学生觉得雄鸡画胖了或者雄鸡头大了……，这一笔还影响到渤海湾与山东半岛的形态，觉得这一
笔决定着中国图的变形与否。 画图要领：由西北“三弯一平”至最西 具体操作：心有难处他乡走，常常犯难时就画这笔，缓解压力。该区域国界线学生关注不高，大致轮廓出来即可，同时也控制了整幅中国图的东西长度，
最西端与辽东半岛高度差别不 大。 画图要领：中国海岸线由北至南一笔完成 具体操作：注意：辽东湾、渤海湾、黄河三角洲、山东半岛、海州湾一线应经常练习，长江口与杭州湾、珠江口、雷州半岛学生常常伸长脖子看你有没有画漏掉，很多老师常讲海港、开放城市……，经常只画海岸线。所以该线绘制多较为熟练自如，而且绘制规律、方法很多，除辽东半岛、渤海、山东半岛外，多
数字地图制图理论方法与应用 【摘要】本文以数字地图制图理论为研究对象，通过对数字地图制图的基本原理和过程的分析、结合数字地图与传统和常规地图制图的对比，以现代数字地图制图技术为支撑，探索未来数字地图制图理论的应用发展趋势，推动数字地图制图应用研究发展。 【关键词】数字；地图制图；理论 一、数字地图制图概论 第一，数字地图制图概念。数字地图制图一般被称作为计算机地图制图，其依据地图制图原理，借用计算机的软硬件和相应的数学逻辑，研究获取地图空间信息、变换信息、存贮信息、处理信息、识别信息、最后对信息进行分析与图形输出的系统方法和工艺技术，对传统制图方法进行模拟，完成对地图的编绘和设计。 第二，数字地图制图的一般流程。 （1）编辑准备。准备阶段与传统制图的准备工作基本相同，首先要目标编图资料进行收集、分析评估并加以确定，按照编图要求确定地图内容、表示方法、地图投影和比例尺等，并按自动制图的要求做相应的编辑准备工作。 （2）数据输入。数据输入即将信息数字化的过程，即将所模拟的图形和地理信息属性转化为计算机能识别的数字符号，数字化又可分为扫描数字化和有手扶跟踪。 （3）数据编辑和符号化。该工作属于数字制图的主要部分，地理信息数字化要进行两方面的编辑：首要要对原始地理信息数据进行检查、纠正的规范化处理，生成规范化的数字文件，进行特征码转换，统一地理信息坐标原点，变换目标比例尺，对不同类型地理信息数据进行归类编辑等；同时还要实施地图信息数据的编制处理，包括建立地图信息的数学逻辑，变换地图投影，选取和概括所需地图信息数据，绘制处理相应的地图符号和图形。 （4）图形输出阶段。该阶段主要是编辑好的地图信息数据进行图形转换，便于屏幕显示、磁盘贮存和纸质输出。第三，制图的技术基础。数字地图制图技术包括处理地图信息的图形转换的计算机图形技术，用于地图数据管理和检索的数据库技术，对图形进行抽象、表示和变化及其他图形处理的数字图像处理技术，处理计算机地图信息的多媒体技术等多种现代信息技术。第四，数字地图制图的系统组成。制图系统一般是由计算机硬件系统、软件系统、地图数据和制图人员有机组合而成。 二、数字地图与传统地图的关系
论述地图学的作用及其发展趋势 测绘102班程斌 03 摘要：传统地图的制作严格遵循手工制图工艺，由于技术限制，其生产过程复杂，成图速度慢、周期长，造成地图更新慢，信息陈旧。因此，人们从传统地图上提取的往往是滞后的信息，由于其现实性不够好，势必造成应用上的局限性。 关键词：地图学、研究内容、发展趋势、应用领域 一、地图学的定义及研究内容与对象 地图学是研究地图的理论、编制技术与应用方法的科学，是一门研究以地图图形反映与揭示各种自然和社会现象空间分布、相互联系及动态变化的科学、技术与艺术相结合的科学。国家的疆域可以用地图、文字等多种形式来表达，其中，地图是表示国家版图最常用、最主要的形式。在地图上可以形象直观地表示出国家的疆域范围和边界、各级行政区域、行政中心、主要城市等。现阶段对地图学的定义是：研究地图信息的表达、处理和传输的理论和方法，以地理信息可视化为核心，探讨地图的制作技术和使用方法的学科。 地图学的研究对象是地球表层各种自然与社会现象的结构与特性的空间信息，包括宏观与微观、具体与抽象、现实与历史的所有空间信息。涉及地球科学、生物科学、环境科学的许多领域，而且随着人类认识范围的扩大，地图学的研究对象正向外层空间和地壳深部延伸。 地图学的研究内容是：探讨以地图作为空间信息的载体与传输工具，依据数学法则，按照比例建立空间模型，运用符号系统和最佳感受效果表达人类对地理环境的科学认识；综合分析自然与社会现象的空间分布、内在联系及其时间变化；研究地图编制与应用原理、方法与工艺、技术。 二、地图学应用领域 由于地图应用领域的不断开拓，使地图分析与应用的研究更加深入。地图方法已成为地学研究的重要手段。20世纪50年代以后，随着航空摄影、卫星遥感、计算机技术等的应用和进步，地图学出现了系列地图、遥感地图、机助制图和地理信息系统等新的方法和形式。信息论、传输论、模式论、感受论等的引进，推动了地图学的理论研究。现代地图学逐渐从地理学和测量学中脱颖而出，其研究手段兼收并容空间科学和信息科学的最新成就，研究内容跨越着自然科学和社会科学的范畴。它越来越明显地显示出横断科学的性质。 现代地图学是从信息论的观点来研究地图，地图被认为是人类认识自然的信息载体，客观存在的地理环境的概念模型。地图作为一种信息载体，是指通过地图的制作和应用过程，聚集大量有关自然和经济现象的位置、形态、动态和内部联系的信息，进而加以浓缩、复制、存贮、传递，使读者能感受、量测、理解和
数字地图制图的基本流程 | [<<][>>]一、数字地图制图的基本流程数字地图制图的基本流程可分为四个阶段： 1编辑准备阶段这一阶段的工作与传统的制图过程基本相同，包括收集、分析评价和确定编图资料，根据编图要求选定地图投影、比例尺、地图内容、表示方法等并按自动制图的要求做些编辑准备工作。 2数字化阶段将具有模拟性质的图形和具有实际意义的属性转化为计算机可接受的数字，称为数字化。数字化的方法有手扶跟踪和扫描数字化两种。 3数据处理和编辑阶段这是数字制图的核心工作，数字化信息输入计算机后要进行两方面处理： 一是对数字化信息本身做规范化处理，主要有数字的检查、纠正，重新生成数字化文件，转换特征码，统一坐标远点，进行比例尺的变换，不同资料的数据合并归类等；另一方面是为实施地图编制而进行的数据处理，包括地图数学基础的建立，不同地图的投影变换，对数据进行选取和概括，各种专门符号、图形和注记的绘制处理。4图形输出阶段图形输出是将经计算机处理后的数据转换为图形，可以在显示器的屏幕上显示，可以存贮在磁盘上，也可以通过绘图仪或打印机以
纸质输出。 二、地图分层分层是数字地图重要的概念。不同的图形要素类型具有不同的图形空间结构，所以应当将不同图要素类型分为不同的图层存放。通过图形要素的分层可以方便的实现不同数字产品之间数据的“共享”，从而大大减小数字化作业量，同时也可保证地图数据的质量。所以数字化一幅地图的分层往往先需确定图上的构成要素，例如道路、地块、水域、地名等；然而明确各图形要素是以面状、线状还是注记方式表示。三、专题地图设计制作专题地图是根据某个特定的专题对地图进行渲染的过程。 在桌面制图软件环境下，一般的专题制图步骤为： （1）根据所执行的专题变量，确定使用专题表示方法。 （2）确定从何处获取数据，特别是使用不同图表上的数据时，需要通过数据之间的聚合来实现。 （3）自定义专题图例 （4）保存专题地图四、图面配置与输出最终的数字地图产品不仅包括各种分层的图形要素，还可能包括与图形相关的各类统计图表、图例乃至图片，所以需要将不同的图形窗口、统计图窗口和图例窗口在一个页面上妥善的安排，这就是图面的配置问题。地图输出功能设计一般包括了输出设备类型、输出幅面、比例尺、黑白或彩色等参数的
数字地图制图综合技术研究 发表时间：2017-06-16T14:08:43.313Z 来源：《建筑知识》2017年6期作者：张菁苡 [导读] 本文首先简要介绍了数字地图，接着阐述了地图制图的综合技术，最后分析并探讨了数字地图制图的综合技术。 （沈阳市勘察测绘研究院辽宁沈阳 110004） 【摘要】本文首先简要介绍了数字地图，接着阐述了地图制图的综合技术，最后分析并探讨了数字地图制图的综合技术。 【关键词】制图综合；数字地图；传统纸质地图 【中图分类号】P28 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）06-0066-02 数字地图制图是指目前快速发展的计算机技术和系统制图以及使用制图之间的紧密结合技术方法。前提为地图图形的数据，主要途径为转换、传递、储存、现实、识别、处理、输出、分析，主要内容为空间信息，地图符号为被模式化的地图语言、地图模式和数学模型，主要理论基础为色彩原理与传统地图的制图原理[1]，这就是所谓的数字地图的制图技术理念。 1.数字地图介绍 1.1 传统纸质地图和数字地图比较 当前无论是地图生产方式还是地图学的理论均受到计算机技术的影响，确切的讲，以往传统手工地图的生产流程正在被全新的技术和作业方式来代替。 传统的纸质地图有如下特征：（1）表示地物地形和类别的主要工具有注记、色彩、线条、符号；（2）一般来说地表要素一旦经过地图描述之后就不能够轻易的更改；（3）一些具有多变属性的自然环境和城市社会的经济系统，比如大气、海洋、地表这些的表达方式只能够使用平面二维，而不能使用立体三维的方式来表达；（4）更新的周期比较长，所以使用的周期也相对较长，并且纸质的地图形式还有不方便携带、纸张大、不易长期保存、易变性的特点。 和纸质地图所不同的是，数字地图一般由地理的空间数据所反映，所以，其特征就和普通的纸质地图大有不同。通常来讲有如下特征：（1）在传统地图中加入了时态信息和三维信息，使数字地图的内容更加具备多样性和丰富性；（2）数字地图作为可应用、分析并提高查询的一个多元模式地图，所以，这种形式的地图还具有高精度性和无缝性[2]；（3）用户可以根据自己的需要来对地图进行处理、计算、组合和分类，进而形成和自身所需各种比例的图形。这是因为在数字地图中，使用特殊的程序可以把专题地图、普通地图、普通图像、和各种遥感地图的信息转为数据，该数据也作为数字地图主要的信息来源；（4）数字地图作为有着交互技术的一种新型地图，其具备较强的适用性、实用性、适用用户较为广泛。具体的表现为数字地图更容易更新、修改、编辑，同时还具备丰富、精确、快速的图形以及信息量，并且用户可以依据自身的要求对地图进行任意的更改和补充。 1.2 数字地图制图技术的工艺流程 在数字地图的制图技术中，其制图原理是传统的地图制图原理，信息技术和计算机技术为技术基础，地图要素为研究对象，地图制图软件和计算机为主要制图工具，无论在设备、技术方案，还是工作手段和方法上都区别与传统的地图制图工艺。数字地图制图技术的具体工艺流程见图1。 图1 工艺流程 2.地图制图综合的概述 在地图的实用性、科学性以及质量方面，制图综合都有举足轻重的影响，因此，在编制地图时，制图综合是十分重要的一个环节。地图的制图区域、比例尺以及用途特征是影响制图综合程度的三个基本要素，地图与比例尺所包含的信息量会因为地图的比例尺、用途以及要求的不同而发生变化。地图制图综合是在用户能够清晰易懂的对地图内容进行读取的基础之上，确保图面信息的负载量最大，简而言之，在制图区域景观特征地理特点能够正确表达的前提下对制图对象进行综合取舍[3]。具体的说，就是把较为重要或者较大的制图对象从大量的制图对象中选取出来，并且将非本质的或者次要的现象进行舍弃，以科学的抽象形式作为基本途径，以概括和选取为手段，用轮廓
一、制图人需要具备的基本知识与技能； 二、适合用于制作定向越野图的底图； 三、定向越野的场地制作——野外勘测； 四、绘图——OCAD软件的使用（简介）。 9．1 制图人需要具备的基本知识与技能 9．1．1 制作定向地图涉及的知识面 ①地质地貌学——想要正确的表现出不同类型的地貌及其图形特点，需要知道地貌的成因； ②绘图学——地图是由各种符号组成的，我们不能不了解他们的构成、色彩、表达方式、绘制特点与要求； ③地图编制与印制的常识——地图对地形（即地物与地貌）的表示方法是一个完整的技术艺术体系，因此，制作地图的过程就必须是一个遵循制图规律的独特的工艺流程，并采用科学的理论与先进的技术手段； ④测量学——因为没有现成的地图完全适合于定向运动； ⑤定向运动基本常识——不言而喻（一下同）； ⑥国际定向运动图制图规范； ⑦各类、各级定向运动比赛的规则； ⑧定向路线设计的原理与原则； ⑨OCAD制图软件的使用； ⑩参加定向运动比赛的实际经验（这一点十分重要）。 9．1．2 工作性质与环境对制图人提出的要求 ●强健的生理与心理状态 野外测图是制作定向地图最关键，也是最基础的工作。您若想从事这项工作，不仅需要具有较多的经验，较强的专业能力，其实您首先必须具备的是要有“异于常人”的性格、意志、心理和体能的状态。 在定向这个行业中，在没有谁的特殊性彼得上测绘定向地图的人啦。长期孤身一人在寂静无声的山野丛林中上上下下，兜兜转转，脑力体力经常透支。特别是不可避免的枯燥乏味、孤独寂寞，还要忍受地理环境、季节气候甚至是野生动物带来的身心压力。
假如再有时间限制（通常都由计划比赛的时间限定），时间因素就成了压力倍增器。因为在野外谁都无法预料何时会出现意外……在这种情况下，您还能按计划保质保量地完成任务吗？ ●耐心细致、条理清晰的行事风格 定向运动员能够轻易的察觉1/10以上的距离误差。这需要定向制图人在野外勘测、室内绘图期间，所绘制处理的各种地物地貌都必须保证误差在0.5/10之间——唯有这样才能在经过印刷等后期工序之后，将地图上的距离误差控制在1/10以内。 这种精致的要求还体现在对地面上的各种物体的理解与表现方面。任何因为知识欠缺与疏忽大意带来的错误或者遗漏，都必然会直接的让定向运动员受到损害。 是否能够在野外荒芜杂乱、混沌不清的环境中保持头脑清醒，快速的辨别主次轻重，始终按顺序有条理的开展工作，既关系到工作的效率，更决定了错漏的多少以及最终成图的质量。 ●丰富的野外趋利避害的常识 测绘人需要防备的灾祸： 天灾：毒草木、瘴气、毒蛇、山（崖）崩、深地坑（井）、山火、暴风雨、雷电、洪水…… 人祸：车祸、火灾（旅社）、食物中毒、猎人的圈套（陷阱兽夹）、水尽粮绝、被劫、与“地主”的利益冲突…… 以上只是以广州地区为例。不言而喻，在其他更险恶的地理环境中就远远不止这些了。 ●熟练的操作电脑和利用互联网的能力 现代地图的制作早已经完全脱离了手工的时代。定向运动地图由于它的高时效性与高国际化，其设计、绘制、排版、印刷、修改、保管、传输（供应）都需要依赖电脑和网络技术的支持。 熟悉常用的图像处理与绘制软件、特别是定向地图专用制图软件OCAD，并且能够操作扫描仪、打印机等等输入输出设备，这些都是定向制图人必须具备的能力。 如果定向制图人还具有美术编辑与设计的能力，那他就可以为定向地图的制作锦上添花，使他的作品最终成为技术与艺术的结晶。 9．2 适合用于制作定向越野图的底图 每个定向人都十分清楚，现成的任何一种地图种类都不会完全满足定向运动比赛的需要。按照国际定联的规范，自己动手勘测、绘制定向地图就是一项必须事先开展的工作。 在适合定向的地貌起伏、变化多样的山林地中，如果只是依靠简单的测量工具就想从一张白纸开始测制定定向地图，是很难作出合格的定向地图的，时间成本也相当高。因此，借
第一章 1 数字地图(Digital Map)定义：在一定坐标系内，具有确定的定位和属性标志的地面要素和现象的离散数据在计算机可识别的存储介质上概括的、有序的集合称为数字地图。 2 数字地图数据的特点：是按一定的数学规律与地面一一对应，即有特定的数学基础、对要素进行过制图综合、具有确定的分类分级的属性数据。 3.数字地图的优点：高了地图的制作速度、可方便地进行数据实时更新、提高了信息的分析处理能力、能为多用户共享。 4.数字地图的性质：数字地图是可以分析与量算的，分析的深度取决于数据结构、与模拟地图可以相互转化、可以借助现代通讯设备进行传输。 5 数字地图的特点： 便于存储，并保证数据的不变形，从而提高了地图的使用精度； 能更快更方便地生产现有地图；能生产特殊用户需要的地图； 能在缺少技术人员的情况下生产地图；允许同样的数据进行不同图形表示的实验； 易于进行统计分析；能生产手工方法难以生产的地图，如立体地等； 能生产那些已确定地图内容取舍原则而连续生产的地图； 自动化的引入导致整个地图生产过程的工艺革新、工时节省和技术改进； 容量大，信息量丰富。对传统地图学理论的完善。 6计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)与数字地图制图的区别 前者在设计过程中，利用计算机作为工具，帮助工程师进行设计的一切实用技术的总和称为计算机辅助设计，数字地图制图是根据地图制图学原理和地图编辑计划的要求，以计算机及其外围设备作为主要的制图工具，应用数据库技术和图形的数字处理方法，实现地图信息的获取、转换、传输、识别、存储、处理和显示，最后输出地图图形的过程和方法。 7 数字地图制图的一般过程 1）数据获取：野外测量数据及属性数据-键盘、电子数据记录簿；地图数 据-跟踪数字化仪、扫描数字化仪；像片资料-摄像机；图像 数字信息-磁带机； 编辑、接边、分层、图形与属性的连接等； 数据入库 2）数据处理 数据变换：投影变换、辐射纠正、比例尺缩放，误差改正及处理等；一种数学状态-另一种数学状态； 数据重构：数据拼接、数据截取、数据压缩等；一种几何形态-另一种几何形态； 数据抽取：全集-〉子集 3）图形输出 输出供专业规划或决策人员使用的各种地图、图像、图表和文字说明等 8可视化Visualization 在计算机动态、交互的图形技术与地图学方法相结合的基础上，为适应视觉感受与思维而进行的空间数据处理、分析及显示的过程。 9电子地图：Electronic Map 以光盘或者硬盘等媒质为载体，实现纸质地图基本表达与查询功能，并与数据库相关联，实现数据表达显示与简单分析的地图产品。 10网络地图：Web Mapping 指以网络为传输介质，通过网络协议实现地图数据共享的地图发布系统。