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《数字地图制图原理》(西北师范大学地环学院).ppt

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数字地图制图原理,西北师范大学地环学院,第1章 绪论,本章知识要点: 1.制图技术的发展过程* 2.地图的分类* 3.地图数据模型的概念与种类 *,1.1 计算机辅助地图制图的发展,一、地图制图的发展 1.20世纪60年代初,制图工作者的态度是“走一步看一步”; 2. 20世纪60年代末到70年代,制图工作者运用计算机辅助技术对以往通过手工或其它技术编制的地图产品进行再制作; 3. 20世纪80年代末以后有了一整套新的生产工艺可用于生产新的地图产品。,1.2 数字地图的数据模型观,1.地图的分类 (1)根据传统地图的特性(可视性和真实可触性)可将地图分为实地图(Real Map)与虚地图(Virtual Map) (2)虚地图分三类,1.2 数字地图的数据模型观,虚地图分类:永久存在 非永久存在实地图: 第一类虚地图:常规纸质地图 CRT 地图图象地球仪 a)刷新 直接 正射影象地图 b)存储管 可视 机器绘制的地图 c)液晶屏塑料浮凸地图 认知地图(二维图象)块状图第二类虚地图: 第三类虚地图:地名录 数字内存(数据) 不直接 互补色立体影像 磁盘或磁带(数据) 可视 传统野外数据 视频动画存储的全息图 数字地形模型存储的傅立叶变换 认知地图(关系型地理数据)光盘数据,1.2 数字地图的数据模型观,(3)按地图比例尺分类: 大比例尺地图:≥1∶10万的地图; 中比例尺地图:<1∶10万、>1∶100万的地图; 小比例尺地图:≤1∶100万的地图,1.2 数字地图的数据模型观,2.地图数据模型 (1)概念:地图是一个数据模型。数据模型可定义为“实体及实体之间关系的一般性描述”,其功能是通过多种介质实现的。 (2)分类: 图标模型:仅通过比例缩放来再现现实世界,如海岸线侵蚀模型。它试图通过缩小尺寸来保持真实世界的所有内容,以至于在实验室里就能模拟表达。 模拟模型:主要是根据相似性原理来再现现实世界的,它也包括比例放缩。 符号模型:用符号来表达地理特征,它是对现实世界的高度理想化的再现。,1.3 地图数据处理系统,一个数据处理系统包括数据采集、数据处理、数据存储和数据应用。 计算机技术给地图学带来的另一个重大冲击是数据处理系统功能的分离。存储(数字地图)与显示(虚地图)的分离促进了地图数据的存储与更新。它也允许空间与非空间信息的单独存储。制图工作者可以更好地进行分类、化简和符号化。,第2章 几何分析基础,本章知识要点: 1. 空间事物的分布特征的基本空间概念* 2. 地图目标 3.图形的几何变换* 4.点线关系,2.1 地图与几何学的基本关系,1.描述空间事物的分布特征有四个基本空间概念: ①方向:相对于某点射线的定位。方向关系是非常重要的,因为它们给定了目标之间相互参照的位置关系; ②距离:空间中点之间的物理间隔。在地理分析中,目标之间空间相互作用的程度是随距离的增加而降低的; ③邻接性或相关位置:地图目标之间存在的邻近或邻接关系。任何目标周围都存在一个邻域,在该邻域中包含有以 某种方式与之相联的其他元素。空间物体的邻接关系在空间分析中很重要,因为空间事物总是相关的; ④绝对位置:指点通过测量获得的物理位置,与其他点的位置无关。,2.1 地图与几何学的基本关系,2.空间变换 (1)等面积变换:在等面积变换中,线的长度保持不变,等面积变换只允许平移和旋转。因此,方向、距离和连接性均不变。,2.1 地图与几何学的基本关系,(2)相似性变换:包括了缩放,因此,距离不再固定不变。但角度保持不变,所以方向不变。该变换目标形状保持不变,因此很容易识别熟悉的地图目标。,2.1 地图与几何学的基本关系,(3)仿射变换:距离与角度都不再保持不变,但是平行关系与线性状态保持不变,方向虽然改变,但仍保持一致。仿射变换常用于校正卫片和地图数字化(见第四章)。,2.1 地图与几何学的基本关系,(4)投影变换:距离、角度甚至平行关系都不再保持不变,因此,目标的面积与形状都可能改变。投影变换用于地图投影和测量当中。等面积投影对于维持形状的真实性效果很差,等角投影能保持形状特征但使面积产生最大变形,但二者都能保持目标之间的连接性。,2.1 地图与几何学的基本关系,(5)拓扑变换:几乎在所有的地图中,不管距离与方向如何变化,都能保持地图目标间的连接性。在拓扑几何中,只有连通性与邻接关系能得到保持。早期数字地图发展的一个缺陷就是忽视了涉及多边形区
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