计算机地图制图的数据基础

第一章1、计算机地图制图：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。

2、计算机地图制图的优越性：1）易于编辑和更新，数字地图是在人机交互过程中动态产生出来的，可以方便的根据地图用户的要求改编地图，以增加地图的适应性。

2）提高绘图速度和精度3）容量大且易于储存，数字地图不存在传统地图中常见的纸张变形等问题，保证了存储中的信息不变形，提高了地图的使用精度。

4）丰富地图种类5）便于信息共享，数字地图具有信息复制和传播的优势，容易实现共享。

3、计算机地图制图的基本过程：数据采集阶段；数据处理阶段；数据输出阶段4、数字化概念：地图的图形以及图像资料必须通过某种图-数转换装置转换成数字，以便计算机识别和处理，该过程又叫数字化。

5、数据处理阶段是指在计算机地图制图过程中，在数据采集后、图形输出前对地图数据进行各种处理的阶段。

6、数据输出的形式有两类：图形方式，又可以分为屏幕显示方式和绘图机绘制；数据文件本身。

7、完整的计算机地图制图系统包括硬件、软件、地图数据和制图人员。

8、硬件是计算机地图制图系统中用于采集、存储、处理和输出地图数据的各种仪器和设备。

9、计算机地图制图系统的输入主要分为两类：图形的输入和数据的输入。

10、计算机地图制图系统软件按其功能分为计算机地图制图专业软件、数据库软件和系统管理软件。

11、计算机地图制图系统软件的核心模块：数据输入和编辑模块；空间数据管理模块；数据处理模块；数据输出模块；用户界面。

12、地图数据描述了地理实体的空间特征、属性特征、时间特征和地理实体之间的相互关系。

根据地图上地理实体的空间图形表示形式，可将地图空间数据抽象为点、线、面三类元素，它们的数据表达可以采用矢量和栅格两种组织形式。

13、地图数据库：在计算机地图制图系统中，地图数据是以结构化的形式存储在计算机中的，称为地图数据库，由数据库实体和数据库管理系统组成。

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。

数字地图与基础GIS数据制作技巧随着科技的不断进步，数字地图已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

数字地图通过利用地理信息系统（GIS）提供的工具和技术，能够更加准确、高效地展示和分析地理空间数据。

本文将重点介绍数字地图制作过程中的基础GIS数据制作技巧。

一、数据采集与处理数字地图的制作首先需要采集地理信息数据。

数据采集有多种方式，包括现场测量、卫星遥感和航空摄影等。

其中，卫星遥感是当前最常用的方式之一，通过高分辨率卫星图像能够获取大面积的地理信息数据。

然而，在进行数据采集之前，我们需要计划和设计采集的目标和范围。

这意味着需要考虑要采集哪些数据、在什么时间范围内采集以及如何对数据进行处理等。

通过合理的规划，可以提高数据的质量和准确性。

二、数据处理和分析在采集到原始数据之后，我们需要对数据进行处理和分析，以便制作数字地图。

数据处理包括数据的清洗、筛选、整理和转换等。

清洗数据是为了去除异常、错误或无用的数据，确保数据的准确性。

筛选数据是根据制作数字地图的目的和需求，选择合适的数据进行分析和展示。

有时，我们需要对数据进行整合和转换，以便于在GIS软件中进行进一步的操作。

数据处理之后，我们可以运用GIS工具进行空间分析。

通过这些工具，我们可以对地理空间数据进行可视化呈现、空间关系分析、热力图绘制等，使数据更加直观和可理解。

三、地图制作和展示在完成数据处理和分析之后，就可以开始数字地图的制作和展示。

数字地图制作有很多方式，最常见的方式是利用GIS软件进行绘制。

GIS软件提供了丰富的地图制作工具，可以进行图层叠加、符号化、标注和地图样式设置等操作。

在绘制数字地图时，我们需要考虑地图的比例尺、颜色搭配、图例设计等因素，以使地图更加易读和美观。

此外，地图的标题和说明也需要清晰明了，以便读者能够准确理解地图所代表的信息。

四、地图更新和维护制作数字地图不仅仅是一次性的工作，还需要定期更新和维护。

地理信息数据会不断变化，如新建筑物、道路改建、自然灾害等。

1计算机地图制图：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，显示和绘图的应用学科。

2地图数据：计算机地图制图系统的操作对象是地图数据，它描述了地理实体的空间特征，属性特征，时间特征和地理实体之间的相互联系。

3地图：地图是现实世界的模型，它按照一定的比例和投影原则，有选择的将复杂的三维地理空间的某些内容投影到二维平面介质上，并用符号将这些内容要素表现出来。

4地图投影：地图是一个平面，而地球椭球面是不可展曲面，将地球椭球面上的点映射到平面上的方法称地图投影。

5空间数据：空间数据是描述地图要素中空间特征部分的数据，也称几何数据，及描述地理现象或地理实体的空间位置、形状、大小等的数据。

6关系数据：关系数据是描述空间数据之间的空间爱你关系的数据。

7属性数据：属性数据是描述实体属性特征的数据，也称为非几何数据，及描述地理现象或地理实体的定性或定量指标，包括语义与统计数据，如类型、等级、名称，状态等。

8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。

9矢量数据结构：是表达地图空间数据的一种常见的数据结构，它通过记录坐标值的方式尽可能精确地表示呈点、线或面状分布的地理实体。

10栅格数据结构：可将地图区域的二维平面表象按行和列作规则划分，形成一个栅格阵列，其中各栅格阵列元素又称为像元，各个像元可用不同灰度值来表示相应的属性值。

11数据编码：是指确定属性数据代码的过程。

12数据质量：用该数据来表达数据三大特征时所能达到的准确性、一致性和完整性，以及它们之间统一性的程度。

13数据模型：是对现实世界部分现象的抽象，它描述了数据的基本结构及其相互之间的关系以及在数据上的各种操作。

14层次模型：层次模型是把数据按自然的层次关系组织起来，以反映数据之间的隶属关系，它是一种树结构模型。

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。

计算机地图制图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字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示和绘图的应用技术。

数字地图是以数字形式记录和存储的地图，是在一定的坐标系统内具有确定的位置、属性及关系标志和名称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存储的概括的有序集合。

数据压缩：是把大量的原始数据或由存贮器取出来的数据转换为有用的、有条理的、精炼而简单的信息的过程，又称数据简化或数据综合。

目的是删除冗余数据，减少数据的存贮量，节省存贮空间，加快后继处理速度。

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，是指图形在连接状态下变形，但图形关系保持不变的性质。

图形属性是描述图形外貌和细节的因素集合。

图形属性主要是图形的几何属性，包括点样式、线样式、填充样式、颜色或灰度等。

空间数据引擎：提供存储、查询、检索空间数据，以及对空间数据进行空间关系运算和空间分析的程序功能集合图形的裁剪：确定图形中哪些部分落在显示区之内，哪些落在显示区之外，以便只显示落在显示区内的那部分图形。

这个选择过程称为裁剪地图信息可视化：运用计算机地图制图技术以及计算机图形学和图像处理技术，将地理信息输入、存储、处理、查询以及输出的数据结果采用图形符号、图形、图像，结合图表、文字、表格等可视化形式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。

符号化过程：利用地图数据库得到有关地图要素的分类分级编码及相应符号要素实体抽象后得到的定位坐标数据，以形成地图空间内的图形符号模型的过程。

地图符号：表示地表各种事物现象的线化图形、色彩、数学语言和注记的总和，也称地图符号系统。

地图图层：处在同一个表达层面上的地图目标集合，这些目标一般具有空间或属性上的联系性，在存储、分析、显示等诸多操作中紧密结合。

每个图层都拥有特定的对象集、属性和显示性质。

按层内目标集得基本类型分基础图层、专题图层、注记图层、栅格图层。

计算机地图(dìtú)制图原理第1章计算机地图制图是指以计算机硬件设备为基础，在相应软件软件系统的支持下，以数字格式对地图制图要素与现象数据进行采集、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(shūchū)，并提供地图自动分析的过程。

地图是按照一定的数学法则，将地球（或星体）表面的空间信息，经概括综合后以可视化、数字化或可触摸的符号形式，缩小表达(biǎodá)在一定载体上的图形模型，用以传输、模拟和认知客观世界的时空信息。

计算机地图制图(zhì tú)系统的数据转换：多源数据---计算机地图制图系统---数字地图。

计算机地图(dìtú)制图一般过程：地面数据获取---地面数据处理---地图输出。

计算机图形学是研究怎样用计算机生成、处理和现实图形的一门学科。

计算机图形系统由图形硬件系统和图形软件系统组成，图形硬件系统是支持图形的设备，图形软件系统是实现图形设备管理和图形功能的程序和数据，计算机图形系统特点是数据量大、数据结构复杂、数据操作计算机量大和处理方法复杂。

计算机图形系统基本功能：1.图形输入输出功能2.图形定义和维护功能3.图形数据存储和管理功能4.图形变换、图形处理和数据计算功能。

地图数据主要包括：1.地理要素空间数据2.地理要素属性数据3.地理要素空间关系数据4.地图符号库5.地图注记数据6.地图元数据。

计算机地图制图的当前发展特点：1.多元数据采集手段一体化2.数据标准化3.数据库集成化4.地图产品多元化5.地图分析的深入6.地图表达方式多样化7.地图及相关应用商业化。

计算机地图制图的主要研究内容：1.计算机地图制图硬件设备研制与开发2.制图数据采集与预处理3.地图要素表达与数据结构4.地图符号设计5.地形表达6.地图数据存储与组织7.地图操作8.地图空间分析与地图关系9.输入输出10.三维可视化、虚拟现实地图与虚拟地理环境11.地图制图新技术应用12.计算机地图制图软件系统与应用系统开发。