数字地图制图共23页

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。

计算机地图制图：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数据处理方法,实现地图信息的采集、存储、处理、显示、和绘图的应用科学。

与传统地图制图相比计算机地图制图优越性：①易于编辑和更新；②提高绘图速度和精度；③容量大且易于存储；④丰富的地图品种⑤便于信息共享。

数字地图：它是存储于计算机可是别的介质上、具有确定坐标和属性特征、按特殊数学法则构成的地理现象和离散数据的有序组合③信息的传丰富的计算和分析功能，具有可视化的数据探索能力。

电子地图集成软件包括设计制作系统和浏览系统关系：设计系统输出电子地图集数据库输入浏览系统数字地图与电子地图区别联系：二者区别在于数字地图计算机可识别，目视不可识别，而电子地图计算机、目视均能识别；二者的联系在于电子地图是数字地图经可视化处理得来的计算机地图制图一般过程和主要内容？CAC的基本过程为：①数据采集；②数据处理；③数据输出；主要内容有：地图的数据结构、地图数据处理、地图数据库、地理信息可视化、软件开发计算机地图制图系统与GIS系统的区别与联系？区别与联系：计算机地图制图是GIS的技术基础，它涉及GIS的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。

他们的主要区别在于空间分析方面：计算机地图制图系统具有强大的地图制图功能；而完善的GIS 可以包含CAC系统的基本功能，此外还应该具有丰富的空间分析能力，特别是对图形数据和属性数据进行深层次的空间分析能力。

计算机地图制图与辅助地图制图的区别及联系？CAD主要是用来代替或者辅助工程师进行各种设计。

两者的共同点是都有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据及其空间关系，也都能处理费图形属性数据。

主要区别是：CAD多为规则的集合图形及其组合，图形功能极强，属性功能相对较弱；CAC处理的图形及其关系更为复杂，空间数据与属性数据的相互操作频繁，空间数据的处理和符号化功能较强。

地图数据结构：主要是指地图数据中空间数据的结构，即指空间数据适合于计算机存储、管理及处理的几何数据的逻辑结构。

计算机地图制图计算机地图制图（Computer-Aided Cartography，简称CAC）又称数字化制图、计算机辅助制图等，简称为机助制图。

简单的讲计算机地图制图是以地图学基本原理为基础，应用计算机和图形输入输出设备，从事地图制作和使用的一门学科。

数字地图数字地图是以数字形式记录和存储的地图。

电子地图电子地图是数字地图转化为模拟地图的软拷贝形式。

无极比例尺指以一个大比例尺空间数据库为基础数据源，在一定区域内空间对象的信息量随比例尺变化自动增减，从而使得空间地理信息的压缩和复现与比例尺自适应的一种信息处理技术。

光栅化在图形输出时，从图形对象的几何和拓扑信息出发，确定最佳逼近图形的象素集合，并用指定的颜色和灰度设置象素的过程称为图形的扫描转换或光栅化。

矢量数据的压缩又称为数据化简，是指从所取得的数据集合中抽出一个子集，这个子集作为一个新的信息源，能够用尽可能少的数据量，在规定的精度范围内，最好的逼近原集合。

矢量数据的压缩主要是对线的压缩。

垂距法在给定的曲线上每次顺序取三个点，计算中间点与其它两点连线的垂距d，并与限差L比较。

光栏法定义一个扇形区域，通过判断曲线上的点在扇形外还是在扇形内，确定保留还是舍去。

道格拉斯-普克法对给定曲线的首末点虚连一条直线，求中间所有点与直线间的距离，并找出最大距离dmax，用dmax与限差 L比较。

拓扑关系是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法，是指图形在保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。

点(结点)、线(链、弧段、边)、面(多边形)是表示空间拓扑关系最基本的拓扑元素。

操作尺度对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺度影响处理结果的可靠程度或准确度地理网格是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。

数据模型对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。

对象模型将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。

数字地理制图一．名词解释：地图学地图学是研究地理信息的表达、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。

地图感受论研究地图视觉感受的基本过程和特点，分析用图者对图像感受的心理、物理因素和地图感受效果的理论。

地图符号论研究作为地图语言的地图符号系统及其特性与使用的理论。

地图模型论用模型法来认识地图的性质，解释地图的制作和应用的理论。

地图空间认知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综合制图理论综合性地图是反映自然环境或人类社会多种要素和现象及其相互联系的地图地图信息可视化理论研究地图信息的符号化、图形化、形象化及直观性的处理、表达、传递及解译的理论地图根据一定的数学法则，将地球(或其他星体)上的自然和人文现象，使用地图语言，通过制图综合，缩小反映在平面上，反映各种现象的空间分布、组合、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。

大地水准面假想将静止的平均海水面延伸到大陆内部，形成一个连续不断的，与地球比较接近的形体，其表面称为大地水准面。

地球椭球体表面为了测量成果的计算和制图工作的需要，选用一个同大地体相近的，可以用数学方法来表达的旋转椭球体来代替地球。

这个旋转椭球是一个椭球绕其短轴旋转而成，其表面成为旋转椭球面。

1980西安坐标系自1980年开始采用GRS 1975（国际大地测量与地球物理学联合会IUGG 1975 推荐）新参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。

1956年黄海高程系1956年在青岛观象山设立了水准原点，其他各控制点的绝对高程均是据此推算，称为1956年黄海高程系。

地图的数学基础是指使地图上各种地理要素与相应的地面景物之间保持一定对应关系的数学基础。

包括：经纬网、坐标网、大地控制点、比例尺等。

几何投影源于透视几何学原理，以几何特征为依据，将椭球面上的经纬线网投影到几何面上，然后将几何面展为平面。

一.翻译3.拓扑关系: Topological Relation7.数字高程模型: Digital Elevation Model8.可视化: Visualization10.地图数据库: Map Database11.精度: Precision12.电子地图: Electronic Map13.空间数据: Spatial Data14.网络地图: Web Mapping15.数字正射影像: Digital Orthophoto Map16.数字线划地图: Digital Line Graphic二．名词解释1.数字地图:在一定的坐标系内，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贮介质上概括的、有序的集合成为数字地图。

2.拓扑关系:是空间数据区别于其他各类数据的重要标志，在网状结构（境界网、河网、路网等）元素结点、弧段、面域之间的邻接、关联、包含等关系；其能从质的方面反映出空间实体之间的结构关系无量度，不能反映出确切的定位信息。

能从质的方面和整体概念上反映地理实体的空间结构关系。

3.地图目标:目前只包括那些有空间定位概念并拥有绝对位置的目标。

这些目标都可模块化和具有维数等级，即所有的二维目标都可由0维目标和一维目标组成，一维目标可由0维目标组成。

4.空间数据:空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。

空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。

5.地图综合:是一个空间表达映射过程。

高分辨率到低分辨空间表达集合映射，包括空间元素映射和空间关系映射。

6.面向对象数据模型:将空间目标抽象为点、线、面三种地物类型：点状地物（水井、灯塔、车站等）线状地物（道路、河流、境界等）面状地物（湖泊、街区、行政区划等）一个地理实体可以由这三种简单对象之一构成，复杂的地理实体可由多种简单对象构成，甚至可由其他复杂对象构成。

《计算机地图制图原理》复习思考题第一章绪论1、什么叫数字地图制图？数字地图制图与计算机辅助设计（CAD）、地理信息系统（GIS）有什么联系和区别？数字地图制图（Digital Cartography ）：又称为计算机地图制图、自动化地图制图或机助地图制图（Computer-Aided Cartography，简称CAC）。

它是研究以传统的地图制图原理为基础，在计算机软、硬件的支持下，采用数据库技术和图形数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、存贮、处理、识别、分析和输出的一门技术性学科。

计算机地图制图与CAD相同之处：CAD与计算机地图制图都以计算机图形学为数据处理和算法设计的基础，均有空间坐标系统，能把目标和参考系统联系起来，也都能在一定程度上处理非图形属性数据。

不同之处：CAD一般采用几何坐标系，处理的多为规则几何图形及其组合，图形功能尤其是三维图形功能极强，属性数据处理功能相对较弱。

计算机地图制图一般采用大地坐标系，处理的多为地理空间的自然目标和人工目标，图形关系更为复杂，因而图形处理的难度更大，且制图数据来源广、输入方式多样化。

特别是专题地图的自动绘制，需要丰富的地图符号库和属性数据库支持。

因此一个功能强大的CAD系统，并不完全适合于完成计算机地图制图的任务。

计算机地图制图与GIS计算机地图制图是GIS的重要组成部分。

计算机地图制图侧重于地物的显示和处理，讨论地形、地物和各种专题要素在地图上的表示，并且以数字形式对它们进行存贮、管理，最后通过图形输出设备输出地图。

GIS既注重实体的空间分布又强调它们的可视化效果，既注重实体的空间特征又强调它们的非空间（属性）特征及其操作，具备强大的空间分析和决策支持能力。

现代GIS都具有计算机地图制图的成分，具备良好的地图制图功能，但并非所有计算机地图制图系统都含有GIS的全部功能。

2、数字地图制图的一般过程可分为那几个阶段？第二章计算机地图制图的理论基础1、点线侧位关系如何判断？2、如何判断一点与一个多边形的位置关系？3.一有向图（G）如下图所示，写出该图的邻接矩阵A(G)和关联矩阵M（G）表。

数字地理制图一．名词解释：地图学地图学是研究地理信息的表达、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。

地图感受论研究地图视觉感受的基本过程和特点，分析用图者对图像感受的心理、物理因素和地图感受效果的理论。

地图符号论研究作为地图语言的地图符号系统及其特性与使用的理论。

地图模型论用模型法来认识地图的性质，解释地图的制作和应用的理论。

地图空间认知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综合制图理论综合性地图是反映自然环境或人类社会多种要素和现象及其相互联系的地图地图信息可视化理论研究地图信息的符号化、图形化、形象化及直观性的处理、表达、传递及解译的理论地图根据一定的数学法则，将地球(或其他星体)上的自然和人文现象，使用地图语言，通过制图综合，缩小反映在平面上，反映各种现象的空间分布、组合、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。

大地水准面假想将静止的平均海水面延伸到大陆内部，形成一个连续不断的，与地球比较接近的形体，其表面称为大地水准面。

地球椭球体表面为了测量成果的计算和制图工作的需要，选用一个同大地体相近的，可以用数学方法来表达的旋转椭球体来代替地球。

这个旋转椭球是一个椭球绕其短轴旋转而成，其表面成为旋转椭球面。

1980西安坐标系自1980年开始采用 GRS 1975（国际大地测量与地球物理学联合会 IUGG 1975 推荐）新参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。

1956年黄海高程系1956年在青岛观象山设立了水准原点，其他各控制点的绝对高程均是据此推算，称为1956年黄海高程系。

地图的数学基础是指使地图上各种地理要素与相应的地面景物之间保持一定对应关系的数学基础。

包括：经纬网、坐标网、大地控制点、比例尺等。

几何投影源于透视几何学原理，以几何特征为依据，将椭球面上的经纬线网投影到几何面上，然后将几何面展为平面。