计算机地图制图2
lesson02计算机机地图制图系统的组成
城市规划与设计的目标
是创造一个宜居、可持续发展的城市环境。城市规划与设计需要综合考
虑经济、社会和环境因素，以满足城市居民的需求和期望。
03
城市规划与设计的工具
包括计算机地图制图系统、GIS等。这些工具可以帮助规划师更好地理
解和评估城市环境，并制定更好的规划方案。
交通规划与设计
交通规划与设计
是指对城市的交通系统进行规划和设计的活动。交通规划与设计需要考虑交通流量、道路 网络、公共交通等方面。
计算机地图制图系统的组 成
• 引言 • 计算机地图制图系统概述 • 计算机地图制图系统的组成 • 计算机地图制图系统的应用 • 计算机地图制图系统的未来发展 • 结论
01
引言
主题简介
01
计算机地图制图系统是一种利用 计算机技术进行地图制作和处理 的系统。
02
它涉及地理信息系统、遥感、全 球定位系统等多种技术领域。
05
计算机地图制图系统的未来发展
高分辨率遥感数据的利用
1 2 3
遥感数据
高分辨率遥感数据能够提供更详细的地表信息， 包括建筑物、植被、水体等，为地图制图提供更 准确的数据源。
数据处理
随着遥感技术的发展，高分辨率数据的处理速度 和精度也在不断提高，使得地图制图的效率和准 确性得到提升。
动态监测
高分辨率遥感数据还可以用于动态监测地表变化， 如城市扩张、土地利用变化等，为地图更新提供 及时的数据支持。
是一种用于收集、存储、管理 、分析和显示地理数据的计算 机系统。GIS广泛应用于资源 管理、城市规划、环境保护、 灾害监测等领域。
通过地理信息系统，可以有效 地管理自然资源，如土地、森 林、水域等。GIS可以提供实 时数据，帮助决策者做出更好 的资源管理决策。
(word完整版)计算机地图制图
1 计算机地图制图概念计算机地图制图 (CAC,Computer—Aided Cartography)也称为自动化制图或机助地图制图。
它是研究是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(传输、显示和绘图)的一门技术性学科。
计算机地图制图也可称为数字地图制图2计算机地图制图特点数字地图易于存储、复制和远程传输;——计算机地图制图的成图周期短，地图数据的编辑、更新、改编方便，提高和改善了地图的适应性、现势性和用户的广泛性；计算机地图制图提高了地图制作与使用的精度，增大了地图信息容量；计算机地图制图技术使地图投影变换和比例尺变换等过程更容易实现；计算机地图制图技术减轻了制图人员的劳动强度，减少了主观随意性而产生的偏差，为地图制图进一步标准化、规范化奠定了基础；计算机地图制图技术使地图品种增多,拓展了服务范围（如可以方便地制作三维立体图、地面切割密度图、坡度坡向图等）；计算机地图制图技术简化了地图生产的工艺流程，地图制图者与使用者之间的界限开始模糊。
3. 计算机地图制图的过程可分为哪几个阶段? 每个阶段的主要任务是什么？计算机制图的方法包括以下三个阶段：即数据获取、数据处理和图形输出.数据获取阶段的任务：全站仪和GPS数据采集；扫描数字化;遥感图像处理；数字摄影测量;图板数字化图形处理；统计资料；地图资料；数据处理阶段：数据预处理;投影变换；制图综合；图形编辑；数字地图接边；图形输出阶段:地形图；专题地图；分析评价图；统计图表辑；其他地图；4 计算机地图制图系统组成一个计算机地图制图系统应具备地图数据输入、处理和输出功能，能根据不同的要求生产相应的数字地图或模拟地图产品。
这样的系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
5计算机地图制图系统的硬件系统组成计算机及其网络设备图形输入设备图形输出设备6。
计算机地图制图系统的软件系统组成操作系统,windows MS_DOS 数据库管理系统 DBMS主要应用软件 GeoStar；ArcGis；MapInfo;autoCAD Map补充内容：4D产品数字栅格地图（Digital Raster Graphic，DRG）是现有模拟地形图经数字扫描及计算机处理的栅格形式的图形数据.每幅扫描图象经几何纠正、色彩校正,使每幅图象的色彩基本一致;同时进行了数据压缩处理,有效使用存储空间。
第04章 计算机地图绘图基础02
(5)注记符号
有些地物只从形状上还难以区分其性质， 因此，必须附加某些说明注记以示区别。例 如，同是一个矿井符号，但要区分其为铜、 铁、磷或煤，就必须在其旁加注相应的属性 字。因此，不论是数字注记还是汉字注记， 都可看成是地形图符号之一。
2.符号的大小
符号的大小特征也就是符号的尺寸特征， 它与实地物体的大小和重要程度有关。重要 的物体一般以大的符号和较粗的线划来描绘， 例如，国界的线宽为0.8mm，界碑点为直径 1.0mm的黑点；省界线宽0.6mm，界碑点直 径为0.8mm；又如公路用0.3mm的粗线表示 铺面宽，用两条0.15mm的细线表示路基宽， 如此等等。
7. 底端为缺口的符号，如亭、城门、山洞等，其 缺口底端中心即为“主点”。 不依比例符号的主点也就是野外采样时所要 测定的碎部点。
2.半依比例符号的定位法则
(1)单线符号，如人行小路、单线河、栏杆、地类 界、岸线等，线划本身就是“主线”。
(2)对称性的双线符号，如公路、铁路、土堤和岸 垅等，其中心线就是“主线”。 (3)非对称性的双线符号，如城墙、陡岸等，其底 线或缘线就是“主线”。 主线就是野外采样时必须确定的位置，直线 由两点联结之，曲线由多点逼近光滑。
2. 具有典型的几何形状的符号，如电杆、石油井、 抽水机站、粮仓等其几何中心就是“主点”。 3. 具有宽底的符号，如岗亭、旧碉堡、庙宇、土 地庙、其底线中心即为“主点”。 4. 底部成直角状的符号，如独立树、风车、路标 等，其直角顶点即为“主点”。
1-2.不依比例符号的定位法则
5. 由多种几何图形组成的符号，如瞭望塔、清真 寺、教堂等，其下部几何图形中心即为“主 点”。 6. 其他图案符号，如矿井、石堆；独立灌木丛等， 其符号的中心即为“主点”。
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2章
第二章
2.1.1地图对地理空间的描述
地图是世界的模型，它按照一定的比例和 投影原则，有选择地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。
描述方法：
地理空间模型 地理坐标系 平面直角坐标系 高程系 地图投影 坐标网 空间实体
2.1地理坐标（球面坐标） 纬度ψ、经度λ
国家大地坐标系（1954年北京坐标系、1980年西安坐标系、2000 国家大地坐标系） 地图投影（球面到平面的转换；变形的必然存在；长度、角度、距 离三种变形） 高斯-克吕格投影（3度分带与6度分带） 国家统一坐标（各带中央经线西移500km为纵轴，赤道为横轴） 相对高程 绝对高程 高程系（1956年黄海高程系、1985国家高程基准）
平面上。
即
X= F 1（L，B）
Y= F 2（L，B）
我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内 也可采用独立平面直角坐标。
平面直角坐标
（三）高程系
A
hAB H´A 任意水准面 HA HB H´B
大地水准面
铅垂线
高程：由高程基准面起算的地面点的高度，高程基准面是根据多年 观察的平均海水面确定的。高程是地面点到平均海水面的垂直高度。
按照6º 带划分的规定，第1带中央子午线的经 度为3º ，其余各带中央子午线经度与带号的关系 是： L。=6º N－3º （N为6º 带的带号） 例：20带中央子午线的经度为 L。＝6º 20－3º × ＝117 º 按照3º 带划分的规定，第1带中央子午线的经 度为3º ，其余各带中央子午线经度与带号的关系 是： L。=3º n （n为3º 带的带号） 例：120带中央子午线的经度为 L。＝3º 120＝360 º ×
计算机地图制图(完整版)
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。
计算机地图制图原理与算法基础.ppt
（3）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。
操作平台
接口
有效区域
标示器
支架
图1-5 手扶跟踪数字化仪
图1-6 标示器
Y行写线
Y脉冲Y脉冲发发生生器 器
X冲发X冲生发生器器
时钟脉冲
时钟脉冲 计数计器数器
图1-7 数字化仪工作原理
X坐标 Y坐标
图1-8 线性CCD外观
谢谢!
1.2 计算机地图制图的一般过程
数据获取
数据处理
数据输出
地图数字化 影像数字化 数字测图 数据转贮 键盘录入 ……
图1成 自动综合 曲线光滑 分析处理 注记配置 符号化处理
图形显示 绘图输出 胶片输出 光盘输出
……
……
计算机地图制图的一般过程
1.3 计算机地图制图的设备
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。
计算机地图制图
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。
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1.1计算机科学
计算机科学为地图空间信息的表达、存储、 处理、分析和应用提供了有利的工具。数据库技 术提供数据的管理、更新、查询和维护功能；计 算机图形学提供算法基础；CAD对于辅助设计提 供支持；软件工程对于计算机地图制图的系统设 计提供科学的方法。
计算机地图制图
计算机地图制图
第二章 地图数据结构
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2.2计算机地图制图与数据库
计算机地图制图系统的图形数据也交给关系数据库 管理系统管理，而关系数据库管理系统也向空间数据管 理方面扩展。计算机地图制图系统除需要强大的空间数 据管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数 据的处理和可视化等功能。同时，计算机地图制图系统 比一般的事务处理更加复杂，在功能上也更加丰富。
计算机地图制图
第二章 地图数据结构
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3.3扩展式
扩展式数据库管理系统是在标准RDBMS的顶层，通 过将地理结构查询语言(GeoSQL)转化成标准的SQL查 询，借助索引数据的辅助关系实施空间索引操作(如图)。
计算机地图制图
第二章 地图数据结构
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§1.4计算机地图制图与相关科学技术
第二章 地图数据结构
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1.2地图学
计算机地图制地图制图系统的发展有着重 要的影响。计算机制图为地图特征的数字表达、 操作和显示提供了一系列方法，为计算机地图制 图系统的图形输出提供技术支持。
1.3遥感技术
遥感(RS)作为空间数据的采集手段，已经成 为计算机地图制图的重要信息源与数据更新途径。 可以快速而可靠地提取地面目标的空间信息和属 性信息。
c.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， 它是一个规则的数学表面。长半径、短半径和 扁率成为地球椭球体的基本元素。如下图：
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第二章 地图数据结构
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椭球体三要素: 长轴 a（赤道半径）、短轴 b（极半径）和椭球的扁率 f
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第二章 地图数据结构
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其中，数据库管理系统主要用于对数据进行 统一管理，包括查询、检索、增删、修改和维护 等。由于地图数据库存储的数据包含空间数据和 属性数据，它们之间具有密切的联系，如何实现 两者之间的连接、查询和管理，是地图数据库管 理系统必须解决的重要问题。常用的解决方法有 以下几种：
计算机地图制图
第二章 地图数据结构
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1.4全球卫星定位系统
全球卫星定位系统(GPS)作为一种新型的定 位数据的采集和更新手段，具有高精度、高效益、 全天候、低成本、高灵活性、实时性等优势。
1.5电子地图
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地 图，是数字地图在电子屏幕上的符号化显示。
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第二章 地图数据结构
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2.计算机地图地图与相关科学技术的联系与区别
2.1计算机地图制图与地理信息系统
计算机地图制图是地理信息系统的技术基础， 它涉及地理信息系统中的空间数据采集、表示、 处理、可视化甚至空间数据的管理。它们的主要 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；而完善的地理信息系统 可以包含计算机地图制图系统的基本功能，此外 还应该只有丰富的空间分析能力。持别是对图形 数据和属性数据进行深层次的空间分析能力。
1.1地图对地理空间的描述 1.地球表面的几何模型(三类)： a.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， 地球的自然表面非常复杂，难以用一个简单的数学表达 式描述出来，所以不适合于数学建模。
计算机地图制图
第二章 地图数据结构
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b.大地水准面
大地水准面是一个相对抽象的面，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 正交的一个连续、闭合的水准面。它有高达百 米以上的起伏变化。
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第二章 地图数据结构
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第 2 章 地图数据结构
§1 地图数据的描述方法 §2 地图的数据结构 §3 两种数据结构的比较及转换
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第二章 地图数据结构
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§1 地图数据的描述方法
地图数据是地图诸要素的数字化表示。是以点、线、
面等方式采用编码技术对地理空间物体进行特征描述及 在物体间建立相互联系的数据集。
计算机地图制图2
第一章剩下的内容
1.3 计算机地图制图系统的构成
3.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关系。
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。 地图数据库由数据库实体和数据库管理系统组成。
2.3计算机地图制图与遥感图像处理
遥感图像处理是专门针对遥感图像进行分析处理的 软件，图像分析处理功能强大。而一般计算机地图制图 的图像分析处理功能较弱。
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第二章 地图数据结构
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1.4计算机地图制图与计算机辅助制图
计算机辅助制图(CAD)主要用来代替或者辅 助工程师进行特种设计。两者的共向点是都有坐 标参考系统、都能描述和处理图形数据及其空间 关系，也都能处理非图形属性数据。它们的主要 区别是：计算机辅助制图多为规则的几何图形及 其组合，图形功能极强、属性功能相对较弱；计 算机地图制图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。
3.1紧凑式
紧凑式数据库管理系统是将空间数据和属性数据紧密 结合在一起。例如将属性数据作为空间数据的悬挂体， 把属性数据作为空间数据的一部分进行存储(如下图)。
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第二章 地图数据结构
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3.2混合式
混合式数据库管理系统是利用两个子系统分别存储 空间数据和属性数据，空间数据存储在线状或面状实体 的弧段文件中，属性数据存储在关系数据库管理系统中， 两个子系统之间通过标志码(ID)进行连接(上图)。