第九章 数字地图制图

数字地图制图的综合技术摘要：科技进步推动了数字制图技术的发展与运用，提高了制图精度和制作速度。

在数字地图制作中，利用计算机技术、地图学等技术，结合各种测绘技术，利用卫星和GPS导航技术，实现对地貌的动态监控，从而提高测绘精度，从而提高测绘精度，从而使城市居民的出行、城市道路、城市道路等功能得以充分利用。

关键词：数字地图制图；综合技术1.数字地图制图技术应用的技术基础1.1.多媒体和计算机技术数字地图技术的实施，要求把测绘技术的原理和计算机技术结合起来，把地图资料准确地转化成电脑可以辨识的资料，然后由计算机进行传送、更换，把有错误的资料加以修正、调整，使之符合地图资料。

1.2.数据库技术数字地图绘制过程中需要使用大量的数据信息，这就需要使用数据库系统。

数字地图绘制过程中所使用的信息和数据需要进行长期的保存，并且需要反复地进行利用，同时还需要结合实际情况对相应的信息进行更新，实现数据信息的共享。

为了能够确保数据信息实现良好的存储方式，降低重复信息数据的交叉，将精准的数据应用到系统中，所以，需要对这些数据信息按照特定格式存储在计算机的存储器中。

因此，作为数字地图绘制过程中的核心技术，目的是能够获得更加精准和高效的数据，并对数据进行良好的处理，使数字地图绘制具有可靠的数据支撑。

1.3.数字图像处理技术数字地图绘制技术中需要利用多种图像，这就需要对不同的图像进行有效的处理，将一些抽象化和变换化的图像进行良好的处理，进而满足数字地图绘制的实际要求，这就需要利用数字图像处理技术。

数字图像处理技术在应用过程中主要是利用像元数值对各种图像进行处理，同时在处理过程中还可以应用到图像分割和图像恢复以及图像识别等技术方式，有效地提升了数字地图绘制的视觉效果。

2.数字地图绘制技术的特点分析2.1.三维性特点最早的地图绘制方法是利用手绘的方式绘制出来的平面地图，在绘制前需要进行大量的测量，并且需要对地形和地面条件等进行实地勘察，获得准确的数据信息后，在对信息进行加工和处理，并做出二维的印刷地图。

浅谈数字地图制图【摘要】数字地图制图是地图制作和应用的一个系统，是由计算机控制所生成的地图，是基于数字制图技术的屏幕地图，是可视化的实地图。

数字地图制图以数字形式在系统内部传递地理信息，通过数据的处理对图形进行转换，它和许多学科都有密切联系，其中与测量学的联系尤为密切，测量学为地图制图提供了实测地形原图及地面控制成果。

此外，地图制图学还与GIS技术、遥感技术、物理学、计算机科学等息息相关。

【关键词】数字地图制图，地图投影，分幅，比例尺，质量控制近年来，数字测图仪器、电脑和软件等技术飞速发展，测绘方法也取得了极大地改进。

以全站仪和GPS为代表的智能化、数字化测绘仪器，使三维数据自动采集、传输、处理的测量数据处理系统得以实现，从而减轻了测绘人员的工作强度，提高了效率，缩短了时间，同时测绘精度也得到了保证和提高。

下面我将结合自己的工作，浅谈一下地图制图的基本概述和工作流程。

一、地图概述地图是对真实地理世界的抽象和概括，主要以图形等视觉或数字的方式存储和传递地理信息，是人们认识地理世界的工具，其特性有可量测性、直观性、一览性。

地图可以内容、比例尺、制图区域范围、用途、介质表达形式和使用方法等作为依据进行分类。

地图语言使得地图的可视化易于解读，通常用地图符号、地图色彩及地图注记进行表达。

根据地理要素的抽象特征，地图符号可分为点、线、面符号。

地图色彩主要运用色相、亮度和饱和度的不同变化与组合，结合人们对色彩感受的心理特征，建立起色彩与制图对象间的联系。

地图视觉效果有整体感、立体感、等级感、数量感、质量感、动态感等。

色彩是最活跃的一种视觉变量，在地图设计中起重要作用。

地图注记通常分为名称注记、说明注记、数字注记和图外装饰注记等。

地图注记要素包括字体、字号、字色、字隔、字位，它们使注记具有符号性意义。

二、地图设计编辑准备阶段是根据对地图的要求收集资料，确定地图投影和比例尺，选择地图内容和表示方法，确定图面装饰和色彩设计，确定使用的软件和数字化方法，最后成果为地图设计书。

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。

《测量与地图学》教学大纲一、课程说明1、课程性质：《测量与地图学》是地理科学本科专业的主干课程和专业类基础课。

地图学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，因此，测量与地图学的任务是系统传授先进、实用的地图学知识与技能，为后续课程服务。

2、教学目的及教学要求本课程的教学目的是了解地图学的基本原理，及其在地学领域中的应用。

学会地图设计和地图分析应用技能，能够运用地图工具进行地理学教学研究，尤其是在GIS 中的展示和基本分析。

教学要求：（1）、使学生了解地图学的基本概念、基本理论、基本技术和应用方法。

（2）、使学生掌握地图制作、地图分析的基础软件的各项功能的应用方法及基本操作。

（3）、使学生初步掌握地图设计制作的方法、步骤和地图产品输出。

本课程实践性强，教学中除注意突出重点，讲清基本原理外，应把重点放在提高学生操作、应用地图软件的能力上，加强上机练习，理论联系实际，学以致用。

3、教学重点与难点教学重点：地图特性、地图投影、地图概括、地图符号的视觉变量、地形图、地理图、专题地图和计算机制图。

教学难点：地图投影的基本理论、地图概括、地图制图数据处理和地图编制。

4、与其它课程的关系地图具有表达空间地理信息精确、丰富、灵活和动态等特点，是地理学的第二语言。

地图是地理信息的传统数据源，很多地理知识的获得离不开地图，地理学其它学科如自然地理学、人文地理学等研究、分析结果的表达手段主要是地图，地图方法已成为地学研究的重要手段。

地图学理论和地图分析方法是地理信息系统的重要学科基础。

5、学时分配、学分学时分配表6、使用教材：蔡孟裔，毛赞猷，田德森，周占鳌.新编地图学教程.高等教育出版社，2000.6 蔡孟裔，毛赞猷，田德森，周占鳌.新编地图学实习教程.高等教育出版社，2000.67、教学方法与手段：该课程在教学观念和教学方法上注重能力培养，采用课堂讲授与具体实践相结合的方法完成教学任务。

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。

第九章第3节地图编绘知识点一：地图数据1 地图数据与地图数据库概念地图数据包括三个基本信息范畴：图形数据、属性数据和时间因素。

其中，图形数据和属性数据也叫做空间数据和非空间数据，它们构成了地图数据的主体。

1．图形数据1)含义图形数据是用来表示地理物体的空间位置、形态、大小和分布特征以及几何类型的数据。

地图图形可以按几何特点分为点、线、面几种元素，其中点是最基本的图形元素。

图形数据是一种非常重要的信息，其重要性体现在以下四个方面：空间定位、空间量度间结构和空间关系。

2)基本形式图形数据包括矢量和栅格两种形式。

3)栅矢转换2．属性数据属性数据又称非空间数据，用来描述地理实体质量和数量特征的数据。

属性数据通常是以特征码形式表现的。

所谓特征码即为根据地图要素的类别、级别等分类特征和其他质量特征进行定义的数字编码。

2地图数据制作1．数据获取将编图的资料扫描输入计算机，或直接将地图数据(包括gis数据库地图数据、野外数字测量地图数据、数字摄影测量地图数据、gps数据等)、图像数据(如遥感影像数据)输入计算机。

2．数据处理(符号化编辑)通过对数据的加工处理，建立起新编地图数据。

主要内容包括三个方面：(1)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，必要时进影变换，进行比例尺转换，不同地图资料的数据匹配归类等，使其规范化。

(2)数据编辑处理。

包括地图数学基础的建立，数据的符号化(图形表达)，地图要素图综合，图形编辑、地图符号化、注记的配置和图廓整饰等。

(3)数据印前处理。

包括数据格式的转换，以及地图符号、注记的压印透明化处理、拼版、组版、喷绘样图等。

3．数据输出输出方式主要有：(1)直接在计算机屏幕上显示地图。

(2)将地图数据传输给打印机，喷绘彩色地图。

(3)地图数据传输到激光照排机，输出供制版印刷用的四色(cymk)菲林片。

(4)传送到数字式直接制版机(compute卜to—plate，ctp)，制成直接上机印刷的印刷版。

.'.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。

分析数字地图制图技术的发展1. 引言1.1 数字地图制图技术的重要性数字地图制图技术是当前地理信息科学领域的重要组成部分，在现代社会中发挥着重要作用。

数字地图制图技术的重要性主要体现在以下几个方面：数字地图制图技术为人类提供了更加准确、全面的地理信息。

通过数字地图制图技术，可以将地理信息以数字化的形式呈现，包括地形、地貌、地物分布等。

这种数字形式的地图数据更加易于存储、管理和传播，不仅提高了地图制作的效率，也为各行业部门提供了更加便捷的地理信息查询和利用途径。

数字地图制图技术有助于推动各行业领域的发展。

在城市规划、交通管理、环境保护、农业生产等方面，数字地图制图技术的应用都能够为决策者提供重要参考，指导各项工作的开展。

通过数字地图制图技术，可以更好地了解和把握各种地理信息，为各行业的发展提供数据支持。

数字地图制图技术的发展还有助于提升地理信息服务的水平。

随着数字地图制图技术的不断进步，地理信息服务能够更加个性化、精准化，为用户提供更加贴心的服务体验。

数字地图制图技术的重要性不仅在于其应用的广泛性和便利性，更在于其对地理信息服务水平的提升和推动作用。

1.2 数字地图制图技术的发展历程数字地图制图技术的发展历程可以追溯到20世纪初，随着计算机技术的发展，数字地图制图技术得到了快速的发展。

最初的数字地图制图技术主要是利用计算机来存储和管理地图数据，但是由于计算机性能和存储容量的限制，数字地图制图技术的发展并不是很快。

随着计算机性能的不断提升和地理信息系统（GIS）技术的兴起，数字地图制图技术开始得到了更广泛的应用。

GIS技术将地图数据与空间分析和统计分析相结合，使得数字地图制图技术不仅可以用于展示地理信息，还可以用于进行空间分析和决策支持。

在数字地图制图技术的发展历程中，地理信息系统、卫星遥感技术、全球定位系统（GPS）技术等先进技术的不断应用和发展，为数字地图制图技术的发展提供了强大的支撑。

数字地图制图技术已经成为现代地理信息系统和地图制图领域不可或缺的一部分，不仅在国土资源管理、城市规划、农业生产等领域发挥着重要作用，也在环境保护、气象预测等方面发挥着越来越重要的作用。

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。

分析数字地图制图技术的发展数字地图制图技术是地理信息系统（GIS）领域的一个重要组成部分，它通过利用现代科技手段对地理空间信息进行数字化处理和可视化呈现，为人们提供了更加精准和直观的地图数据。

随着信息技术的不断发展，数字地图制图技术也在不断进步和完善，为各行各业提供了更加准确、全面和实用的地图信息。

本文将分析数字地图制图技术的发展历程，介绍其技术特点和应用前景。

数字地图制图技术起源于20世纪60年代的计算机时代，随着计算机技术和信息处理技术的不断进步，数字地图制图技术得到了快速发展。

在早期阶段，数字地图制图技术主要是建立在地理信息系统（GIS）平台上的，它通过对地球表面的地理空间信息进行数字化处理和数据存储，实现了对庞大地理信息的高效管理和利用。

随着计算机图形学、地理信息系统和遥感技术的不断发展，数字地图制图技术逐渐实现了从二维到多维、从静态到动态、从单一专业到跨学科的跨越，为数字地图制图技术的发展提供了坚实的技术基础。

二、数字地图制图技术的技术特点1. 数据精准性高：数字地图制图技术利用遥感技术获取地理空间信息，并通过地理信息系统（GIS）进行数字化处理和数据存储，数据精准度高，地图信息准确可靠。

2. 数据更新快速：数字地图制图技术可以通过实时监测和数据更新技术，实现地图信息的快速更新，保持地图数据的实时性和准确性。

3. 数据可视化呈现：数字地图制图技术可以利用计算机图形学和虚拟现实技术，实现对地图数据的三维立体呈现，使得地图信息更加直观和生动。

4. 数据多样化：数字地图制图技术可以将多种数据信息进行融合和集成，实现对地理空间信息的多维度呈现，为用户提供了更加全面和多样化的地图数据。

5. 数据交互性强：数字地图制图技术可以通过互联网和移动终端设备实现地图数据的在线交互和共享，为用户提供了更加便捷和灵活的地图查询和应用。

1. 在城市规划与管理中的应用：数字地图制图技术可以通过对城市地理空间信息进行数字化处理和分析，为城市规划和管理提供了科学依据，实现了城市空间资源的合理利用和城市功能的优化布局。