当代地图学 作业

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一、数字地图制图技术与方法现状和研究方向。

数字地图制图技术与方法的现状:

从20世纪50年代,国内外地图制图工作者对地图的编制如何摆脱繁重的手工方式,实现地图制图自动化进行了理论与方法的研究。经过50年的发展,从最初提出的地图制图自动化,后来提出的计算机辅助地图制图、计算机地图制图,计算机地图制图的技术问题(包括硬件与软件系统)已基本解决,已全部实现各种类型地图的计算机制图。采用数字地图制图技术和电子出版技术,地图制图生产实现了由传统的模拟制图技术向现代计算机数字制图技术的发展,地图制图与出版的数字化与一体化已成为地图制图生产的基本技术手段,提高了地图制图与出版的速度和质量, 降低了地图制作成本,丰富了地图设计者的创作手法,缩短了成图周期,适应了国民经济建设、国防建设、社会发展和人类文明进步的需求,是地图制图科学发展史上的一个革命性转变。

数字地图制图基本流程

1)数据输入

将作为编图的资料如地图资料、影像、照片等进行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、野外全数字测量地图数据、全数字摄影测量地图数据,GPS数据,DLG数据,自愿者数据等)、图像数据(如:照片数据)输入计算机。

2)数据处理

自动生成地图数学基础,输入的地图图像、匹配,图形数据的矢量跟踪,地图符号、地图注记的配置,添加专题内容,制作图表;输入影像数据、照片和文字,进行色彩设计、图面配置等。

3)数据输出

将地图数据传输给打印机,打印机喷绘地图;传输给激光照排机发排供制版印刷用的四色软片。

数字制图的研究方向:

1、大规模基础地理信息数据生产与更新

2、采用地图出版系统实现纸质地图生产的全数字化

3、多媒体电子地图集制作

4、纸质地图与地理信息一体化生产技术应用

5、大规模矢量空间数据库、数字正射影像数据库和数字高程模型数据库三库一体化

6、完全面向对象的研究和实现

7、网络地图、虚拟地图及各种新型数字地图产品

二、简述以地图数据(DLG)制作普通地图方法。

使用地图数据(DLG)制作普通地图方法步骤如下:

一、DLG数据预处理

释放E00文件生成的新图层,然后,对所导入的图层文件进行配准与定向,包括投影设置、投影转换、设定比例尺和生成标准图廓。并加入DRG和遥感影像作为背景图用于采集、参照。对于要素DLG的编码和属性应根据矢量地形数据(DLG)生产技术的规定进行校对修改。要素的图层属性变换,由于DLG在作业时,点符号不能带有方向性,象流向、不依比例尺的桥梁等记号性符号,其均采用了线符号表示。

二、注记层与图层的编辑

(2)新建注记层,选择需自动生成注记层的图层,确定字体样式,自动生成图面注记。

(2)为使图面的可视化,数据的再利用能满足地图印刷出版要求,需对由E00图层文件所生成的图层进行重新排序和命名。

三、数据的编辑

需重新采集的要素有:在DLG框架模式中未表示的各种零星房屋(如:单幢房屋,窑洞,石窟,特殊建筑物等)和植被要素。

需补采的要素有:在要求中需表示的内容,而在DLG框架模式中未表示或表示不全的要素。

如DLG框架模式中,未采集等高线,则可输入相应图幅的DEM数据,并通过投影转换、符号的可视化处理等,来获取地貌信息。

可视化的编辑工作,如对不依比例尺的表示线状水系要素,应根据其等级、长度、类型及流向进行可视化编辑加工。

为了在图面上清晰地正确反映行政区域界线的走向和其它要素的相互关系,当行政区域界线与线状地物中心一致时,应在“行政区域界线”图层上,将行政区域界线沿线状地物两侧交错绘出。

四、地形图各要素的更新

利用最新的遥感影像资料和DRG (Digital Raster Graphic)图像叠加,主要对面状和线状要素,如居民地的变迁、水网和道路的变动,进行要素的更新和补充。其中DRG影像作为属性判断参考,而遥感影像作为定位的依据。同时,可利用现有的各种数据资料,如DEM (Digital Elevation Model)、DRG、公路数据库、地名库等,对DLG进行更新和补充。并利用民政部门的最新勘界资料,作为行政区域界线的走向和定位的依据。

三、地图制图自动综合现状和研究重点。

地图制图自动综合现状:

地图制图(空间数据)的自动综合仍是国际上该领域最具挑战性和创造性的研究难题。目前,对综合的目标、应该重点研究的比例尺范围、要素类别、方法没有一个清晰的认识。随着地理信息技术的发展,地图制图综合模型为自动地图制图综合打下了坚实基础。地图制图综合模型主要有定额选取模型、结构选取模型和图形化简模型。过去制图综合仅凭经验的定性方法正在被科学的定量方法所取代,模拟的手工方法正在被数字化与自动化方法部分取代。数理统计、模糊数学、图论、数学形态学、小波分析、分形分维、人工神经元网络、人工智能与智能体(Agent) 、Delauny 三角形与Voironi 图,及其他现代数学方法,都在地图自动制图综合中得到了应用,构建了一系列科学的地图综合模型,为地图自动制图综合的实现奠定了基础。

地图自动综合研究重点:

1)地图制图综合的智能化

对地图制图综合的机理和基本理论的解释,直到现在还没有明确的答案,这是由于地图制图综合问题包含了太多艺术性和集约性即个人经验和个人网络,使得专家的知识和技术很难数学模型和算法描述。人工神经元网络可以通过训练学会地图制图综合的机理和基本理论,有可能为解决自动地图制图综合提供一个直接的途径。

2)基于现代数学理论和方法的空间数据的多尺度表达

数学形态学、分形理论和小波理论等现代数学理论和方法,能有效地描述图形形状及其复杂程度的变化,建立图形形状变化与尺度变化数量关系,为地图制图综合过程的客观性和模型化提供数学依据。

3)建立集模型、算法、规则于一体的自动制图综合系统

在现有基础上,以模型作为宏观控制的基础,用算法组织地图制图综合的具体过程,规则在微观上作为基于算法制图综合的补充,在宏观上对模型和算法的运用起智能引导的作用。地图自动制图综合及其过程控制的智能化将获得突破性进展,并进入实用阶段。

总而言之,需要进一步研究空间数据综合的智能化,包括制图综合的基本理论、方法和综合指标的计量化、制图综合模型、算法和知识及基于知识的推理, 把自动综合作为一个整体(全要素、全过程、可控制)的过程控制与质量评估等。

四、空间信息可视化现状和研究重点。

空间信息可视化现状:

空间信息可视化是运用计算机图形学、地图学和图像处理技术,将空间信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据和结果用符号、图形、图像,并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显示,并进行交互处理的理论、方法和技术。空间信息可视化是在动态、时空变化、多维可交互环境中探索视觉效果和