计算机地图制图第2章 地图与数字地图基础
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第一章计算机地图制图概述1、地图的概念地图是根据一定的数学法则,将地球(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和发展变化。
2、地图的分类按地图内容普通地图, 专题地图按比例尺大(≥1:10万), 中(1:10万~1:100万), 小(≤1:100万)按维数平面地图, 多维地图制作方式常规地图(模拟地图), 数字地图(电子地图)3、计算机图形学的概念计算机图形学(Computer Graphics):是一门研究如何利用计算机表示、生成、显示和处理图形的学科。
4、计算机地图制图的概念以计算机硬件设备为基础,在相应软件系统支持下,以数字格式对地图制图要素进行采集、处理与管理,按照地图制作的规范进行符号化、图版制作与输出,并提供地图自动分析的全过程。
5、计算机地图制图VS 传统地图制图信息容量大;易于校正、编辑和更新;无级缩放、无缝漫游;良好的交互性,地图制图自动化程度较高,制图效率高;成图精度高,更新速度快;便于信息共享与交流,易于派生新信息;易于与其他系统结合;6、(1)常见的硬件系统地图数字化输入设备(键盘、鼠标、扫描仪、数字化仪)、计算机硬件系统(主机、显示器)、地图数字化输出设备(绘图仪、电子屏幕)(2)软件系统1、计算机系统软件(操作系统、语言处理程序数据库等)、2、图形学基础软件(OpenGL函数库,计算机核心图形系统(GKS))、3、计算机地图制图软件系统(数字测图系统CASS、全息数字测图系统EPSW,全数字摄影测量系统Virtuo遥感数据处理系统ENVI、ERDAS,GIS软件ArcGIS、MapInfo)、4、计算机地图制图应用系统(武汉大学的远图软件、威远图公司Cito Map以及GIS软件)7、电子地图的概念电子地图是以地图数据库为基础,通过一定的硬件和软件在电子屏幕上显示的可视化的地图,是数字地图在屏幕上符号化的表示。
计算机地图制图知识总结计算机地图制图知识总结《计算机地图制图》期中知识总结一、基本理论知识部分1、名词:(1)计算机地图制图计算机地图制图(Computer-AidedCartography,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。
具体讲,改技术通过数据库技术和图形的数字处理方法,实现最佳的解决地学信息的获取、变换、传输、识别、存储、处理以至最后实现地图的自动制作及其分析的一门学科。
实质上。
计算机地图制图就是数字化地图或者称为制作电子地图,其过程是从图形(连续)转换为数字(离散),经过一定的处理,再由数字转换为图形。
(2)数字地图与电子地图数字地图是以数字形式记录和存储的地图;电子地图是数字地图转化为模拟地图的软拷贝形式。
(3)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。
2、回答(1)比较电子地图与数字地图的概念与联系。
数字地图是以数字形式记录和存储的地图;电子地图是数字地图转化为模拟地图的软拷贝形式。
(2)机助制图与地理信息系统计算机地图制图的发展孕育了地理信息系统的诞生,而地理信息系统的发展又推动着计算机地图制图的迅速提高和进一步发展,所有的GIS都具有计算机地图制图的成分,但不是所有计算机地图制图都含有GIS的全部功能,两者相互联系,相互促进。
区别在于机助制图注重可见实体的显示和处理,对可能存在的非图形属性不太重视,而GIS则两者并重。
(3)分析计算机地图制图、电子地图和GIS三者间的关系。
三者具有密切的联系,同时也有一定的区别。
计算机地图制图是最先发展起来的一门地图处理技术,是实现其他两者的基础技术。
电子地图是利用计算机地图制图技术而形成的一种新的地图形式。
计算机地图制图第一章绪论❀计算机地图制图的概念计算机地图制图又称机助地图制图或数字地图制图,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。
❀与传统的地图制图相比,计算机地图制图具有如下的优越性: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.丰富地图品种5.便于信息共享第二章地图数据结构地图数据的描述方法❀地理空间模型:为了研究地理现象,需要建立地球表面的几何模型。
❀地球表面几何模型常用的有以下三类:(1)地球的自然表面地球的自然表面是十分不规则的表面,起伏不定,非常复杂,难以用一个简单的数学表达式描述出来,所以不适合数学建模。
(2)大地水准面一个相对抽象的面,即假设当海水处于完全静止的平衡状态时,从海平面延伸到所有大陆下部,而与地球重力方向处处正交的一个连接、闭合的水准面。
它有高达百米以上的起伏变化。
(3)地球椭球体模型该模型为绕地球自转轴旋转而成的椭球体,他是一个规则的数字表面。
长半轴,短半轴和扁率成为地球椭球体的基本元素。
❀地球投影:地球是一个平面,而地球椭球面上的点映射到平面上的方法称为地图投影。
第三章地图数据的采集和地图数据库❀数据库的主要特征与文件系统相比,数据库具有更强的数据管理能力。
❀数据库具有如下主要特征:(1)数据集中控制与共享在文件系统中,文件是分散的,这些文件之间一般是没有联系的,每个用户或每种处理都有各自的文件,因此,不能多用户共享数据,不能按照统一的方法来控制、维护和管理数据。
而数据库则很好地克服了这一缺点,它可以集中控制、维护和管理有关数据;数据可以供多个用户使用,每个用户只与数据库中的一部分数据发生联系,用户数据可以重叠,用户可以同时存取数据而互不影响。
这大大提高了数据的使用效率,节省了存储空间。
(2)数据冗余少所谓数据冗余是指数据的重复存储。
在文件系统中,每个用户或每种处理都有各自的文件,数据冗余太大且数据不易保持一致性。
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。