計(jì)算機(jī)地圖制圖復(fù)習(xí)

名詞解釋：計(jì)算機(jī)地圖制圖：研究以傳統(tǒng)的地圖制圖原理為根底，在計(jì)算機(jī)軟、硬件的支持下，采用數(shù)據(jù)技術(shù)的圖形數(shù)字處理方法，實(shí)現(xiàn)地圖信息的獲取、變換、存儲(chǔ)、處理、識(shí)別、分析和輸出的一門技術(shù)性學(xué)科〔又稱自動(dòng)化制圖或機(jī)助地圖制圖〕。數(shù)字地圖：指用數(shù)字形式描述地圖要素的屬性、位置和關(guān)系信息的數(shù)據(jù)集合。電子地圖：以地圖數(shù)據(jù)為根底，通過一定的軟、硬件在電子屏幕上顯示的可視地圖，是數(shù)字地圖在電子屏幕上的符號(hào)化顯示。計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)：在計(jì)算機(jī)軟、硬件的支持下，以地圖數(shù)據(jù)庫(kù)為根底，提供進(jìn)行空間信息的采集、存儲(chǔ)、管理、分析和顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。地理實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界客觀存在的，并可相互區(qū)別的地理事物或現(xiàn)象。可以是有形的或無形的。如河流、等高線或境界線等。地理目標(biāo)：地理實(shí)體在數(shù)據(jù)庫(kù)中的表示。地理數(shù)據(jù)：關(guān)于地理實(shí)體的性質(zhì)、特征的數(shù)據(jù)化表示，包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。地圖目標(biāo)：地圖上具有獨(dú)立地理意義的制圖對(duì)象。一般情況下，它是地理目標(biāo)的定位與符號(hào)化表達(dá)結(jié)果，但是它具有更大的靈活性，除了點(diǎn)、線、面等根本地圖目標(biāo)外，還可以擴(kuò)充到點(diǎn)群或文字注記等更多的對(duì)象之中。地圖符號(hào)：地圖符號(hào)是地圖上用以表示各種空間對(duì)象的圖形記號(hào)，或者還包括與之配合使用的注記。地圖符號(hào)化：即是地圖數(shù)據(jù)符號(hào)化，它含有兩層含義：地圖設(shè)計(jì)工作中：利用符號(hào)將地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、分級(jí)、概括、抽象的過程；數(shù)字-模擬地圖過程中：將已經(jīng)處理好的地圖數(shù)據(jù)恢復(fù)成可見的圖形，并附之以不同符號(hào)表示的過程。地圖符號(hào)庫(kù)：地圖符號(hào)的有序集合。程序塊法：對(duì)每一類地圖符號(hào)編寫一個(gè)繪圖子程序，由這些子程序組成符號(hào)庫(kù)。信息塊法：用人工或程序?qū)⒁L制的符號(hào)離散成坐標(biāo)信息，用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)和方法進(jìn)行描述，描述信息存放在數(shù)據(jù)文件形成符號(hào)庫(kù)。開窗：確定圖形對(duì)象的哪些局部在指定區(qū)域內(nèi)部，哪些局部在指定區(qū)域外部的過程，為開窗〔裁剪〕。正開窗：是窗口里的內(nèi)容被選取的過程。負(fù)開窗：是指窗口外的內(nèi)容被選取的過程。等值線：等值線是普通地圖和專題地圖上表達(dá)地貌、地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素時(shí)常用的地圖符號(hào)之一，如等高線、等溫線、等壓線、等雨量線等。曲線光滑：在地圖制圖中，根據(jù)地物的特性運(yùn)用一定的模型、方法把折線狀離散表達(dá)“真實(shí)再現(xiàn)〞的過程。數(shù)學(xué)上，曲線光滑就是根據(jù)給定點(diǎn)列用插值法或曲線擬合法建立某一符合實(shí)際要求的連續(xù)光滑曲線的函數(shù)，使給定點(diǎn)滿足這個(gè)函數(shù)關(guān)系，并按該函數(shù)關(guān)系用計(jì)算加密點(diǎn)列來完成光滑連接的過程。論述題：計(jì)算機(jī)地圖制圖的特點(diǎn)。①易于存儲(chǔ)、復(fù)制和遠(yuǎn)程傳輸②便于修改和更新③精度提高，信息容量大④易于實(shí)現(xiàn)投影變換和比例尺變換⑤降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少認(rèn)為誤差，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化⑥品種多⑦成圖速度快計(jì)算機(jī)地圖制圖的系統(tǒng)組成。硬件、軟件、制圖數(shù)據(jù)、地圖模型與方法以及操作管理與應(yīng)用人員。計(jì)算機(jī)制圖原理。計(jì)算機(jī)制圖的核心問題是如何使用計(jì)算機(jī)處理地圖的信息以滿足用戶的需要，即解決地圖信息如何以數(shù)字的形式、獲取、存儲(chǔ)、處理和輸出，其實(shí)質(zhì)是從圖形轉(zhuǎn)換為數(shù)字，經(jīng)過一定的處理，然后再由數(shù)字轉(zhuǎn)換為圖形的過程。地理數(shù)據(jù)一般表示方法。矢量數(shù)據(jù)：代表地圖圖形的各離散點(diǎn)坐標(biāo)〔x，y〕的有序集合。柵格數(shù)據(jù)：通過將制圖區(qū)域的地圖平面圖形離散化為柵格陣列，并記錄柵格的行列和屬性值來得到的。其中每一個(gè)柵格都稱為一個(gè)像元或像素。屬性值可以是屬性編碼，也可以是專題質(zhì)、量或其它可量化指標(biāo)。計(jì)算機(jī)制圖方式下的地圖生產(chǎn)作業(yè)過程。采用計(jì)算機(jī)生產(chǎn)作業(yè)方法生產(chǎn)一幅地圖，從大的方面來看，需要經(jīng)過五步，即地圖數(shù)據(jù)獲取、地圖內(nèi)容符號(hào)化、編輯修改與繪圖檢查、地圖出版處理與分版膠片輸出。矢量、柵格數(shù)據(jù)的一般獲取方法。矢量數(shù)據(jù)：①由外業(yè)測(cè)量獲得。利用測(cè)量?jī)x器獲取點(diǎn)位信息，將儀器記錄的測(cè)量成果輸入計(jì)算機(jī)中。②跟蹤數(shù)字化。用跟蹤數(shù)字化的方法，把圖形變成離散的矢量數(shù)據(jù)。該方法有兩種---手扶跟蹤數(shù)字化、屏幕跟蹤數(shù)字化。柵格數(shù)據(jù)：①遙感數(shù)據(jù)---通過遙感手段獲得數(shù)字圖象。②矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到柵格數(shù)據(jù)。③圖片掃描。比照程序塊法與信息塊法,從概念和優(yōu)缺點(diǎn)入手。概念：程序塊法：信息塊法：優(yōu)缺點(diǎn)：程序塊法：優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)量小缺點(diǎn)：動(dòng)態(tài)變更較難實(shí)現(xiàn)信息塊法：優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)態(tài)添加便利、適合各種地圖信息的顯示缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大，專題地圖符號(hào)較難實(shí)現(xiàn)點(diǎn)狀符號(hào)的特點(diǎn)。①有確切的定位點(diǎn)，可以一對(duì)坐標(biāo)確定其位置②不依比例尺符號(hào)，不隨其位置的變化而變化③圖形可以分解線狀符號(hào)的圖形特點(diǎn)。由一組有序點(diǎn)列描述的中心軸線表達(dá)其圖形要素的實(shí)際位置,該位置為定位軸線或定位線；線狀符號(hào)的長(zhǎng)度依比例尺，寬度不依比例尺；線狀符號(hào)的圖形是以不同的視覺變量〔圖形、尺寸、色彩等〕表示不同的制圖對(duì)象;大局部的線符圖形可以分解為一組圖形符號(hào)〔根本線符段〕重復(fù)串接而成〔根本圖形尺寸固定〕。面狀符號(hào)的圖形特點(diǎn)。一般由一定的邊界線描述范圍，也可顏色變換面狀地物的表示以邊界線內(nèi)填充依比例尺局部充填符號(hào)間隔確定等值線引繪法根本方案。利用格網(wǎng)數(shù)據(jù)直接引繪等值線以不規(guī)那么原始數(shù)據(jù)為依據(jù)，用雙三次曲線擬合、按距離加權(quán)平均或按距離加權(quán)最小二乘等方法擬合一張曲面，將規(guī)那么格網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)代入曲面方程解求格網(wǎng)點(diǎn)高程后引繪等值線直接根據(jù)不規(guī)那么分布的數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)成不規(guī)那么多邊形〔如四邊形或三角形〕網(wǎng)進(jìn)行等值線的引繪中心問題是等值點(diǎn)位的尋找、等值點(diǎn)的追蹤、等值線的光滑和等值線的注記Delunay三角網(wǎng)的性質(zhì)。①唯一性②三角形的外圍邊界構(gòu)成群點(diǎn)的凸殼③任意三角形的外接圓中沒有其他點(diǎn)-外接圓規(guī)那么④三角形最大限度的保持均衡-最大最小角規(guī)那么⑤遵守平面圖的歐拉定理⑥最多有3n-6條邊和2n-5個(gè)三角形〔n為點(diǎn)數(shù)〕等值點(diǎn)的判斷條件。不同曲線光滑算法的比擬。分段多項(xiàng)式插值線性插值：優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算量小缺點(diǎn)：不光滑曲線插值：節(jié)點(diǎn)處的光滑處理五點(diǎn)求導(dǎo)分段三次多項(xiàng)式插值算法根本原理：在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)之間建立一個(gè)三次多項(xiàng)式曲線方程，并要求整條曲線具有連續(xù)的一階導(dǎo)數(shù)，而各點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)由該點(diǎn)及兩邊相鄰的前后兩點(diǎn)〔共五點(diǎn)〕來確定。線性迭代光滑法又稱“抹角法〞樣條曲線插值法優(yōu)點(diǎn)：對(duì)局部的修改不會(huì)引起樣條形狀變化的遠(yuǎn)距離傳播正軸拋物線加權(quán)平均法按數(shù)據(jù)點(diǎn)的順序，每相鄰三點(diǎn)作一條正軸拋物線，那么重疊范圍內(nèi)有兩條二次曲線，用加權(quán)的方法獲得平均曲線作為最終的插值曲線。三、算法水車符號(hào)調(diào)用繪圓子程序繪半徑為R的圓、計(jì)算直線段端點(diǎn)坐標(biāo)、調(diào)繪直線程序繪拐角線橋梁符號(hào)建立符號(hào)坐標(biāo)系求各特征點(diǎn)坐標(biāo)以橋長(zhǎng)L，中心點(diǎn)O及傾斜角α為參數(shù)，對(duì)各點(diǎn)坐標(biāo)作旋轉(zhuǎn)和平移變換，求出在圖幅坐標(biāo)系中的坐標(biāo)調(diào)用繪直線函數(shù)，繪制符號(hào)圖形余量分配〔非重點(diǎn)〕定長(zhǎng)線段生成〔非重點(diǎn)〕品字形填充要求點(diǎn)符按品字形排列，且點(diǎn)符間距方法：區(qū)域填充算法暈線填充〔非重點(diǎn)〕點(diǎn)與折線兩折線段任意多邊形開窗時(shí)點(diǎn)、線、面要素的處理等值線連接按照三角形序號(hào)的順序去搜索，在某序號(hào)三角形中找到一個(gè)等值點(diǎn)〔C〕，記錄坐標(biāo)將該點(diǎn)作為等值線