數(shù)字地圖制圖PPT課件

1、第一章第一章 緒論緒論數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 地圖作為描述、研究人類生存環(huán)地圖作為描述、研究人類生存環(huán)境的信息載體，融科學(xué)與藝術(shù)于一體，境的信息載體，融科學(xué)與藝術(shù)于一體，已經(jīng)成為人類生產(chǎn)與生活中不可缺少已經(jīng)成為人類生產(chǎn)與生活中不可缺少的一種文化工具。的一種文化工具。 千百年來，地圖學(xué)隨著人類認(rèn)知千百年來，地圖學(xué)隨著人類認(rèn)知環(huán)境的進(jìn)步而不斷發(fā)展著，經(jīng)長期的環(huán)境的進(jìn)步而不斷發(fā)展著，經(jīng)長期的積累逐漸形成了以手工制圖為技術(shù)手積累逐漸形成了以手工制圖為技術(shù)手段的地圖文化。段的地圖文化。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖第一章第一章 緒論緒論信息化時(shí)代背景下的地圖學(xué)信息化時(shí)代背景下的地圖學(xué)

2、手工制圖和數(shù)字制圖手工制圖和數(shù)字制圖數(shù)字制圖的研究內(nèi)容數(shù)字制圖的研究內(nèi)容數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖1.信息化時(shí)代還需要地圖學(xué)嗎？信息化時(shí)代還需要地圖學(xué)嗎？20世紀(jì)50年代以后，信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，給各學(xué)科帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。地圖學(xué)同其它學(xué)科一樣正經(jīng)歷著翻天覆地的變化。新技術(shù)、新概念層出不窮：與地圖相關(guān)的有：與地圖相關(guān)的有：數(shù)字地圖、電子地圖、地圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字制圖等；與數(shù)據(jù)相關(guān)的有：與數(shù)據(jù)相關(guān)的有：空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘等；與與GISGIS相關(guān)的有：相關(guān)的有：數(shù)字地球、數(shù)字城市、WebGIS、“3S”集成等；與信息技術(shù)相關(guān)的有：與信息技術(shù)相關(guān)的有：面向?qū)ο?、網(wǎng)絡(luò)、組件、客戶/服務(wù)系

3、統(tǒng)、分布式系統(tǒng)等。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用使人類認(rèn)識客觀地理環(huán)境的方式發(fā)生了巨大變化，從單一紙質(zhì)地圖的讀者變成了從互聯(lián)網(wǎng)、PDA、手機(jī)等更豐富的形式認(rèn)識周圍的環(huán)境。這種變化使人們對于地圖學(xué)的發(fā)展充滿了困惑，很多人認(rèn)為：地理信息系統(tǒng)已取代了地圖學(xué)。 信息技術(shù)的發(fā)展使研究人員天天沉浸在目不暇接的新技術(shù)中，過分依賴對新技術(shù)的探索，但是這種探索沒有地圖學(xué)基礎(chǔ)的依托。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用和信息技術(shù)的發(fā)展地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用和信息技術(shù)的發(fā)展數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 國際制圖協(xié)會主席Michael Wood先生在ICC2001的大會上作了題為“21世紀(jì)世界的未來離不開制圖”的報(bào)告；高俊院士也

4、指出“地圖學(xué)是一門學(xué)科,而不是一個(gè)具有時(shí)代特征的技術(shù)集合?！?紙質(zhì)地圖攜帶方便，成本低廉，信息豐富，表現(xiàn)的內(nèi)容經(jīng)過信息加工，形象直觀、一目了然，如海灣戰(zhàn)爭中美軍紙質(zhì)地圖的消耗量達(dá)到了幾百萬張。 數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖因此生產(chǎn)紙質(zhì)地圖仍然是地因此生產(chǎn)紙質(zhì)地圖仍然是地圖工作者的主要任務(wù)，并將要圖工作者的主要任務(wù)，并將要長期存在下去，而生產(chǎn)方式隨長期存在下去，而生產(chǎn)方式隨著信息技術(shù)的發(fā)展已從手工制著信息技術(shù)的發(fā)展已從手工制圖走向了數(shù)字制圖。圖走向了數(shù)字制圖。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖2.信息化時(shí)代背景下地圖學(xué)的發(fā)展信息化時(shí)代背景下地圖學(xué)的發(fā)展現(xiàn)代地圖學(xué)理論現(xiàn)代地圖學(xué)理論 現(xiàn)代地圖學(xué)理論是地圖學(xué)長期發(fā)

5、展和地圖生產(chǎn)實(shí)踐的理論性總結(jié)，也是信息時(shí)代地圖學(xué)認(rèn)識的深化和升華，它完善了的地圖學(xué)及其科學(xué)體系?，F(xiàn)代地圖學(xué)理論的發(fā)展動力有兩個(gè)： （1）其它學(xué)科先進(jìn)理論的“本地化”，也就是“引進(jìn)、升華”。 （2）地圖生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出的獨(dú)有的理論，也就是“自生、深化”。信息技術(shù)的應(yīng)用對地圖學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了劃時(shí)代的變革,主要表現(xiàn)地圖學(xué)理論基礎(chǔ)、地圖學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域和地圖制圖技術(shù)三個(gè)方面上。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖2.信息化時(shí)代背景下地圖學(xué)的發(fā)展信息化時(shí)代背景下地圖學(xué)的發(fā)展數(shù)字制圖技術(shù)數(shù)字制圖技術(shù)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用使地圖學(xué)走出相對狹小的應(yīng)用范圍,使它的應(yīng)用領(lǐng)域得到了極大的擴(kuò)展，主要表現(xiàn)在資

6、源管理、資源開發(fā)、宏觀決策和資源信息服務(wù)等方面的應(yīng)用上。 地理信息系統(tǒng)發(fā)展的直接結(jié)果，是促進(jìn)了地圖數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，并建立了各種比例尺的地圖數(shù)據(jù)庫。 以解放繁重手工作業(yè)為目的的數(shù)字制圖（Digital Mapping）技術(shù)，在信息技術(shù)的帶動下逐步走入實(shí)用階段。數(shù)字制圖技術(shù)是地圖工作者享受高科技帶來的便利的主要途徑，是地圖制圖的最根本變革。 不僅應(yīng)用在地圖制圖上，實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)地圖生產(chǎn)，同時(shí)它的另一重要應(yīng)用是空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 二、手工制圖與數(shù)字制圖二、手工制圖與數(shù)字制圖 信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用， 使地圖學(xué)產(chǎn)生了重大變革，完全使地圖學(xué)產(chǎn)生了重大變革，完全改變了傳統(tǒng)地圖

7、生產(chǎn)和應(yīng)用模式。改變了傳統(tǒng)地圖生產(chǎn)和應(yīng)用模式。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 1.手工制圖與數(shù)字制圖區(qū)別手工制圖與數(shù)字制圖區(qū)別計(jì)算機(jī)、數(shù)字化計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀儀生產(chǎn)工具的改變生產(chǎn)工具的改變小筆尖、曲線筆小筆尖、曲線筆數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 1.手工制圖與數(shù)字制圖區(qū)別手工制圖與數(shù)字制圖區(qū)別生產(chǎn)方式的改變生產(chǎn)方式的改變數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 數(shù)字制圖是千百年來地圖發(fā)展史中最為重要的事情之一，對地圖學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。數(shù)字地圖制圖的理論以及技術(shù)體系正在形成，數(shù)字地圖制圖的時(shí)代已經(jīng)到來。 在地圖制圖學(xué)科所用技術(shù)和方法發(fā)生重大轉(zhuǎn)軌的過程中，有二個(gè)顯著的特點(diǎn)被人們所公認(rèn)： 1. 1.生產(chǎn)手段的變化，手工成圖方

8、式正在向數(shù)字成圖方式轉(zhuǎn)變。生產(chǎn)手段的變化，手工成圖方式正在向數(shù)字成圖方式轉(zhuǎn)變。 2. 2.地圖產(chǎn)品的多樣化，數(shù)字地圖以及多媒體電子地圖日益增多。地圖產(chǎn)品的多樣化，數(shù)字地圖以及多媒體電子地圖日益增多。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖地圖印刷前各工序的界限變得模糊地圖印刷前各工序的界限變得模糊提高了地圖制作質(zhì)量提高了地圖制作質(zhì)量豐富了地圖設(shè)計(jì)者的創(chuàng)作手法豐富了地圖設(shè)計(jì)者的創(chuàng)作手法網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)降低了地圖制作成本降低了地圖制作成本2.數(shù)字制圖的特點(diǎn)數(shù)字制圖的特點(diǎn)縮短了成圖周期縮短了成圖周期改變了傳統(tǒng)地圖出版的含義改變了傳統(tǒng)地圖出版的含義地圖容易更新和再版地圖容易更新和再版（1 1）（2 2）（3 3）

9、（4 4）（5 5）（6 6）（7 7）（8 8）數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 數(shù)字地圖制圖是根據(jù)地圖原理，以計(jì)算數(shù)字地圖制圖是根據(jù)地圖原理，以計(jì)算機(jī)的軟硬件為工具，研究空間信息的獲取、機(jī)的軟硬件為工具，研究空間信息的獲取、變換、存儲、處理、識別、分析和圖形輸變換、存儲、處理、識別、分析和圖形輸出的理論、方法和技術(shù)工藝，模擬傳統(tǒng)的出的理論、方法和技術(shù)工藝，模擬傳統(tǒng)的制圖方法，進(jìn)行地圖設(shè)計(jì)和編繪。制圖方法，進(jìn)行地圖設(shè)計(jì)和編繪。三、數(shù)字制圖的研究內(nèi)容三、數(shù)字制圖的研究內(nèi)容數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖1.數(shù)字地圖制圖的理論數(shù)字地圖制圖的理論隨著地圖學(xué)與自然科學(xué)、社會科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、信息隨著地圖學(xué)與自然科學(xué)、

10、社會科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、思維科學(xué)、人體科學(xué)、行為科學(xué)、藝術(shù)科學(xué)等有著科學(xué)、思維科學(xué)、人體科學(xué)、行為科學(xué)、藝術(shù)科學(xué)等有著交叉及關(guān)聯(lián)關(guān)系，他們的研究成果為數(shù)字地圖的發(fā)展提供交叉及關(guān)聯(lián)關(guān)系，他們的研究成果為數(shù)字地圖的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持，并促進(jìn)了地圖學(xué)理論研究的進(jìn)展。了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持，并促進(jìn)了地圖學(xué)理論研究的進(jìn)展。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖1.數(shù)字地圖制圖的理論數(shù)字地圖制圖的理論理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)地圖信息論地圖信息論地圖傳輸論地圖傳輸論地圖符號學(xué)地圖符號學(xué)地圖模型論地圖模型論地圖認(rèn)知論地圖認(rèn)知論地圖感受論地圖感受論數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在地圖制圖領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，隨著數(shù)隨

11、著計(jì)算機(jī)技術(shù)在地圖制圖領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，隨著數(shù)字地圖制圖理論和方法的不斷成熟和完善，現(xiàn)在完全可以字地圖制圖理論和方法的不斷成熟和完善，現(xiàn)在完全可以在計(jì)算機(jī)環(huán)境下來實(shí)現(xiàn)地圖制圖生產(chǎn)過程。在計(jì)算機(jī)環(huán)境下來實(shí)現(xiàn)地圖制圖生產(chǎn)過程。2.數(shù)字地圖制圖的技術(shù)和方法數(shù)字地圖制圖的技術(shù)和方法 當(dāng)?shù)貓D數(shù)據(jù)庫陸續(xù)建立以后，為了充分發(fā)揮地圖數(shù)據(jù)當(dāng)?shù)貓D數(shù)據(jù)庫陸續(xù)建立以后，為了充分發(fā)揮地圖數(shù)據(jù)庫的作用，必須利用新的作業(yè)流程和方法來完成地圖的生庫的作用，必須利用新的作業(yè)流程和方法來完成地圖的生產(chǎn)和更新工作，使地圖的生產(chǎn)走上數(shù)字化和現(xiàn)代化的發(fā)展產(chǎn)和更新工作，使地圖的生產(chǎn)走上數(shù)字化和現(xiàn)代化的發(fā)展道路。道路。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制

12、圖在地圖生產(chǎn)手段和生產(chǎn)方式發(fā)生轉(zhuǎn)變的過程中，在地圖生產(chǎn)手段和生產(chǎn)方式發(fā)生轉(zhuǎn)變的過程中，盡管地圖制圖的規(guī)律和理論仍然通用，但各種繪圖工具、盡管地圖制圖的規(guī)律和理論仍然通用，但各種繪圖工具、刻圖工具被計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)的圖形圖像輸入、輸出設(shè)備所刻圖工具被計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)的圖形圖像輸入、輸出設(shè)備所取代，十分熟悉得心應(yīng)手的常規(guī)地圖生產(chǎn)流程已不再或很取代，十分熟悉得心應(yīng)手的常規(guī)地圖生產(chǎn)流程已不再或很少使用，而開始采用計(jì)算機(jī)支持下的新的作業(yè)方式和作業(yè)少使用，而開始采用計(jì)算機(jī)支持下的新的作業(yè)方式和作業(yè)流程，一切工作圍繞地圖數(shù)據(jù)的獲取、加工、管理和應(yīng)用流程，一切工作圍繞地圖數(shù)據(jù)的獲取、加工、管理和應(yīng)用來進(jìn)行。來進(jìn)行

13、。2.數(shù)字地圖制圖的技術(shù)和方法數(shù)字地圖制圖的技術(shù)和方法數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖的基本過程數(shù)字地圖制圖的基本過程 目前，數(shù)字地圖制圖技術(shù)應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，不同類型和不同規(guī)目前，數(shù)字地圖制圖技術(shù)應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，不同類型和不同規(guī)模的數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)也非常多，而且系統(tǒng)功能也比較完備。數(shù)字模的數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)也非常多，而且系統(tǒng)功能也比較完備。數(shù)字地圖制圖的基本過程，包括地圖設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)地圖制圖的基本過程，包括地圖設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)輸出等四個(gè)階段。輸出等四個(gè)階段。資料收集地圖設(shè)計(jì)地圖資料影像資料統(tǒng)計(jì)觀測資料地圖制圖數(shù)據(jù)掃描掃描鍵盤輸入地圖數(shù)據(jù)分層設(shè)計(jì)地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)自動

14、生成，掃描地圖圖像縮小、糾正，矢量化跟蹤地圖數(shù)據(jù)的投影變換處理，地圖數(shù)據(jù)的編輯地圖符號、地圖注記的配置，地圖色彩設(shè)計(jì)與編輯，地圖圖表的制作，圖廓內(nèi)外整飾屏幕顯示彩色打印激光照排數(shù)字制版數(shù)字印刷數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 數(shù)字地圖制圖的基本過程數(shù)字地圖制圖的基本過程文字內(nèi)容文字內(nèi)容地圖設(shè)計(jì)地圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出 1 1設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作階段設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作階段 （1）深入研究新編地圖的目的、用途和服務(wù)對象。 （2）對國內(nèi)外同類地圖進(jìn)行分析評價(jià)。 （3）收集、分析、評價(jià)制圖資料和制圖數(shù)據(jù)。 （4）認(rèn)真研究制圖區(qū)域的地理特征。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 數(shù)字地圖制圖的基本

15、過程數(shù)字地圖制圖的基本過程文字內(nèi)容文字內(nèi)容地圖設(shè)計(jì)地圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出 2 2正式編輯設(shè)計(jì)工作階段正式編輯設(shè)計(jì)工作階段 （1）明確規(guī)定地圖的任務(wù)和質(zhì)量要求。 （2）設(shè)計(jì)地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 （3）地圖內(nèi)容的選擇。 （4）設(shè)計(jì)地圖符號和注記。 （5）設(shè)計(jì)地圖制作的工藝方案。 （6）地圖制圖綜合的規(guī)定。 （7）地圖的圖面配置設(shè)計(jì)。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 數(shù)字地圖制圖的基本過程數(shù)字地圖制圖的基本過程文字內(nèi)容文字內(nèi)容地圖設(shè)計(jì)地圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出 將作為編圖的資料如地圖資料、專題地圖作者原圖、地理基礎(chǔ)地圖、影像、照片等進(jìn)行掃描輸入計(jì)算

16、機(jī)或直接將地圖數(shù)據(jù)（包括GIS數(shù)據(jù)庫地圖數(shù)據(jù)、野外全數(shù)字測量地圖數(shù)據(jù)、全數(shù)字?jǐn)z影測量地圖數(shù)據(jù)，GPS數(shù)據(jù)，DLG數(shù)據(jù)等）、圖像數(shù)據(jù)（包括影像數(shù)據(jù)、照片數(shù)據(jù)）和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 數(shù)字地圖制圖的基本過程數(shù)字地圖制圖的基本過程文字內(nèi)容文字內(nèi)容地圖設(shè)計(jì)地圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出 通過對數(shù)據(jù)的加工處理，建立起新編地圖的數(shù)據(jù)。通常在相應(yīng)的圖形軟件下，自動生成地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，輸入的地圖圖像縮小、地圖圖像（如作者原圖）和地圖數(shù)據(jù)（如地理基礎(chǔ)地圖）的匹配，圖形數(shù)據(jù)的矢量跟蹤，地圖制圖綜合，如果投影不同，要進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)的投影變換。地圖符號、地圖注記的配置，添加專題內(nèi)容，制作圖表；輸入影像數(shù)據(jù)、照片和文字，進(jìn)行色彩填充、圖面配置、地圖數(shù)據(jù)的編輯等，最后得到新編地圖數(shù)據(jù)。數(shù)字地圖制圖數(shù)字地圖制圖 數(shù)字地圖制圖的基本過程數(shù)字地圖制圖的基本過程文字內(nèi)容文字內(nèi)容