1、第9章 現(xiàn)代地圖制圖技術(shù),第1節(jié) 數(shù)字地圖制圖,數(shù)字制圖是根據(jù)地圖原理，以電子計算機的硬、軟件為工具，應(yīng)用數(shù)學(xué)邏輯方法，研究地圖空間信息的獲取、變換、存貯、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)的制圖方法，進行地圖的設(shè)計和編繪。計算機地圖制圖系統(tǒng)有三個組成部分：硬件、軟件、數(shù)據(jù)。從一定意義上講，也可稱為計算機地圖制圖技術(shù)。,1.計算機硬件,任務(wù)： 數(shù)學(xué)計算；信息處理；設(shè)備控制,一、 數(shù)字地圖制圖的硬件配置,2.數(shù)字地圖輸入設(shè)備,包括鍵盤、鼠標(biāo)、存儲設(shè)備和數(shù)字化儀等，后者是將地圖圖形轉(zhuǎn)換成數(shù)字的重要設(shè)備，分為兩類：跟蹤式和掃描式。,A0幅面跟蹤式數(shù)字化儀,跟蹤式是以跟蹤線劃要素

2、，記錄特征點坐標(biāo)形式將圖形數(shù)字化。,平臺式和滾筒式掃描儀,掃描式是將原圖分解為柵格像元，記錄每個像元點灰階值，將圖形數(shù)字化,主要指標(biāo)： 掃描精度 掃描速度 圖像質(zhì)量,掃描圖形的自動跟蹤矢量化,3.地圖輸出設(shè)備,數(shù)字地圖輸出分為顯示器顯示輸出和硬拷貝輸出兩類。,1.數(shù)字地圖制圖技術(shù)的發(fā)展,初期階段：20世紀(jì)60年代 牛津自動制圖系統(tǒng) 哈佛SYMAP制圖系統(tǒng) 發(fā)展階段：20世紀(jì)60年代后期至 80年代中期 計算機及外部設(shè)備大發(fā)展 主要側(cè)重數(shù)字地圖應(yīng)用 飛躍階段： 20世紀(jì)80年代中期至今 硬、軟件進一步完善，軟件形成兩分支 向大型網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)倉庫、空間和屬性統(tǒng)一發(fā)展,地理信息系統(tǒng),地圖出版系統(tǒng),二、

3、 數(shù)字地圖制圖技術(shù),2. 數(shù)字地圖制圖軟件系統(tǒng),數(shù)字地圖制圖系統(tǒng)，應(yīng)具有完整的地理信息輸入、處理、分析、制圖等功能，軟件是其核心。,ARCGIS,(美國環(huán)境系統(tǒng)研究所公司 ESRI Inc. 產(chǎn)品),專業(yè)軟件,所有的ArcGIS桌面軟件都由一組相同的應(yīng)用環(huán)境構(gòu)成：ArcMap，ArcCatalog和ArcToolbox。通過這三個應(yīng)用的協(xié)調(diào)工作，你可以完成任何從簡單到復(fù)雜的GIS工作，包括制圖，數(shù)據(jù)管理，地理分析和空間處理。還包括與Internet地圖和服務(wù)的整合，地理編碼，高級數(shù)據(jù)編輯，高質(zhì)量的制圖，動態(tài)投影，元數(shù)據(jù)管理，基于向?qū)У慕孛婧蛯?0種數(shù)據(jù)格式的直接支持。,ARCVIEW,（美國

4、環(huán)境系統(tǒng)研究所公司ESRI Inc.產(chǎn)品）,大眾化桌面GIS軟件,ArcView是世界上最大的GIS軟件廠商美國環(huán)境系統(tǒng)研究所(ESRI)的桌面GIS軟件，廣泛受到GIS領(lǐng)域的重視。ArcView給自己的定位是“基于GIS的桌面制圖系統(tǒng)”，桌面制圖系統(tǒng)是指利用ArcView可以方便地制圖各種專題地圖，而所謂“基于GIS”則指ArcView具有較強的空間查詢，數(shù)據(jù)編輯、空間分析和可視化等豐富的GIS功能，因此，ESRI將其定位桌面地理信息系統(tǒng)。當(dāng)前版本9.1。,大眾化桌面GIS軟件,MapInfo的基本功能 數(shù)據(jù)輸入與輸出：強大的地圖編輯功能。功能完備的數(shù)據(jù)分析、查詢功能。 提供MapBasic

5、二次開發(fā)工具。,MAPGIS由三部分組成：,(1) MAPGIS微機彩色地圖編輯出版系統(tǒng) (2) MAP庫管理系統(tǒng) (3) 空間分析系統(tǒng), MAPGIS,武漢中地信息工程有限公司,是集圖形、圖像、地質(zhì)、地理、遙感、人工智能、計算機科學(xué)等于一體的全漢字GIS軟件系統(tǒng)。,大眾化桌面GIS軟件,三、數(shù)字地圖編制流程,收集、分析評價、確定編圖資料,選定地圖投影、比例尺、地圖內(nèi)容、表示方法,數(shù)字化,建立屬性數(shù)據(jù)庫,專題地圖制作,圖形輸出,編輯處理,1、數(shù)據(jù)采集,以數(shù)據(jù)為處理線索 硬件軟件數(shù)據(jù) = 12 7,2.投影選擇,坐標(biāo)系選擇,坐標(biāo)系可以明確地圖對象的空間定位坐標(biāo)，它包括：,坐標(biāo)系名稱、投影類型、基

6、準(zhǔn)面、坐標(biāo)單位、原點坐標(biāo)、方位角、比例系數(shù)等。,3.數(shù)字化階段,數(shù)字化方法分為兩類：跟蹤式,初始化 控制點輸入 確定圖形顯示窗口 跟蹤數(shù)字化 編輯 保存,數(shù)字化方法-掃描式。,掃描圖形預(yù)處理 掃描模式設(shè)置 分辨率設(shè)置 調(diào)整亮度及對比度 設(shè)置掃描范圍,4.空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式,誤差修正一般過程： 設(shè)定容許值 連接接點 重建拓撲關(guān)系,4.空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式,邊界匹配（圖幅接邊） 不同圖幅的連接 自動、手工,地圖分層,在地圖數(shù)據(jù)的組織管理中，圖形空間結(jié)構(gòu)相同的圖形數(shù)據(jù)往往形成獨立的組織單元層。 常表達為：layer, coverage, theme 等。 它們可以被獨立的操作 處理、組合、

7、共享,4.空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式,5.屬性數(shù)據(jù)的編輯,桌面制圖軟件環(huán)境下，專題制圖步驟： (1) 根據(jù)專題變量，確定使用的專題表示方法。 (2) 確定制圖數(shù)據(jù)的來源途徑。 (3) 自定義專題圖例。 (4) 完成并保存專題圖。,制作專題地圖是根據(jù)特定專題對地圖渲染的過程。,6.專題地圖設(shè)計,數(shù)字地圖輸出是將處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形，分為屏幕顯示輸出和硬拷貝輸出，也可存儲在存儲設(shè)備里。,硬拷貝輸出的基本設(shè)備： 柵格輸出：激光打印，噴墨打印，膠片拷貝。 矢量繪圖：通過矢量繪圖儀的坐標(biāo)方式繪制矢量地圖。,7.圖形輸出階段,輸出產(chǎn)品類型,地圖 圖像 統(tǒng)計表 三維多媒體虛擬現(xiàn)實,遙感制圖是指利用航天或航空

8、遙感圖像資料制作或更新地圖的技術(shù)。其具體成果包括遙感影像地圖和遙感專題地圖。 遙感影像，因現(xiàn)勢性強，可作為新編地形圖的重要信息源。,第2節(jié) 遙 感 制 圖,一、 遙感的概念與分類,遙感(Remote Sensing)，其含義就是遙遠的感知，即通過非直接接觸目標(biāo)的方式，獲取被探測目標(biāo)的信息。并能通過識別與分類，了解該目標(biāo)的質(zhì)量、數(shù)量、空間分布及其動態(tài)變化的有關(guān)特征。,遙感技術(shù)是指從地面到高空，對地球和天體進行觀測的各種綜合技術(shù)總稱，由遙感平臺、傳感儀器、信息接收、處理、應(yīng)用等部分組成。 遙感平臺主要有飛機、人造衛(wèi)星和載人飛船。 傳感儀器有可見光、紅外、紫外攝像機，紅外、多譜段掃描儀，微波輻射、散

9、射計，側(cè)視雷達，專題成像儀，成像光譜儀等，并且在不斷向多譜段、多極化、高分辨率和微型化方向發(fā)展。,按遙感儀器搭載的工作平臺不同 按傳感器的工作波段不同 按具體的應(yīng)用目的不同,遙感的分類：,二、 衛(wèi)星影像圖和衛(wèi)星影像地圖,（一） 概念,衛(wèi)星影像鑲嵌圖：不另外進行影像的幾何糾正，將多幅影像依像幅邊框的經(jīng)緯度位置，鑲輯拼貼成的影像圖。 衛(wèi)星影像圖：經(jīng)過影像的幾何糾正和增強，圖上繪制出較全面的地理要素，稱衛(wèi)星影像圖。 衛(wèi)星影像地圖：在衛(wèi)星影像上能夠根據(jù)數(shù)字地面模型，進行共線方程糾正，有詳細的地理要素的影像圖。,利用衛(wèi)星影像編圖，根據(jù)它的技術(shù)條件和線劃的地理要素可分為：,江蘇衛(wèi)星影像地圖,1.衛(wèi)星數(shù)據(jù)的幾何糾正,（二） 衛(wèi)星影像圖的生產(chǎn)和編輯,2.像元亮度值的重采樣,幾何糾正及圖像投影變換后，輸出像元網(wǎng)格結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，即像元的大小、形狀、相互的幾何關(guān)系發(fā)生變化，所以必須對輸出像元包括亮度值重新分配，即按規(guī)則格網(wǎng)重新采樣，同時改善和提高影像質(zhì)量。 幾何糾正和重采樣是一個統(tǒng)一進行的過程。,3.影像鑲嵌,相鄰影像鑲嵌時，色調(diào)會有差異，可通過對像元的線性拉伸或亮度直方圖的匹配，消除相互的差異。,4.彩色合成,彩色合成時，選擇三