数字制图学习教案

1、会计学1数字数字(shz)制图制图第一页，共73页。2第2页/共73页第二页，共73页。3 研究应用研究应用(yngyng)计算机将数据转换为图形，计算机将数据转换为图形，并在专用显示设备上显示的原理、方法和技术的学并在专用显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。科。计算机图形学主要研究内容：计算机图形学主要研究内容： 基本图形元素生成，几何基本图形元素生成，几何(j h)变换；图形显示；变换；图形显示；交互输入；几何交互输入；几何(j h)模型建立；三维动画方法等。模型建立；三维动画方法等。第3页/共73页第三页，共73页。4 数据库系统：数据库系统：数据库数据库和和数据库管理系统数据库管理

2、系统的合称。的合称。在地图在地图(dt)中的应用表现为对空间和非空间中的应用表现为对空间和非空间数据的管理数据的管理常用常用(chn yn)的空间数据结构有矢量结构和栅的空间数据结构有矢量结构和栅格结构。格结构。第4页/共73页第四页，共73页。5 将地理系统中复杂的地理现象进行抽象得到的地理对将地理系统中复杂的地理现象进行抽象得到的地理对象象(duxing)称为地理实体或空间实体，简称实体称为地理实体或空间实体，简称实体(Entity)。对实体的描述信息输入计算机，即构成数字地图。对实体的描述信息输入计算机，即构成数字地图。第5页/共73页第五页，共73页。6第6页/共73页第六页，共73页

3、。7EEERHRRRRRRRRRPRPPPPPEEEHEE56100065550005810006575000HouseRiverPine ForestEucalyptsEPEHHReal WorldRaster RepresentationVector Representation第7页/共73页第七页，共73页。8第8页/共73页第八页，共73页。9第9页/共73页第九页，共73页。10第10页/共73页第十页，共73页。11 图形要素图形要素(yo s)只出现在三维空间数据结构中，只出现在三维空间数据结构中，表达地图要素表达地图要素(yo s)的图形都可看作是点的集合。的图形都可看作是点

4、的集合。特征码特征码坐标位置坐标位置点点10X,Y线线12X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3,X4,Y4,X5,Y5, X6,Y6面面35X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3,X4,Y4,X5,Y5,X6,Y6, X11,Y11,X1,Y1第11页/共73页第十一页，共73页。12 “topology( “topology(拓扑拓扑)” )” 一词来自希腊文，意为一词来自希腊文，意为“形状形状(xngzhun)(xngzhun)的研究的研究”，是研究图形在保持连，是研究图形在保持连续状态下变形时，那些不变的性质。续状态下变形时，那些不变的性质。 图形数据的另一重要结构是拓扑结构，即点、线、图形数

5、据的另一重要结构是拓扑结构，即点、线、面、体之间具有邻接、关联和包含面、体之间具有邻接、关联和包含(bohn)的拓扑关系的拓扑关系。第12页/共73页第十二页，共73页。13 图像数据的数据结构实质是像元阵列，像元由图像数据的数据结构实质是像元阵列，像元由行列号确定其位置，且具有表示实体属性行列号确定其位置，且具有表示实体属性(shxng)(shxng)的编码值。的编码值。 栅格像元大小决定信息表达的分辨率和信息量栅格像元大小决定信息表达的分辨率和信息量。每个像元只能有一个属性。每个像元只能有一个属性(shxng)(shxng)特征值。特征值。 不同类型地理实体（属性不同类型地理实体（属性(s

6、hxng)(shxng)）以不同）以不同的平面空间表达，形成的平面空间表达，形成 “ “层层”。第13页/共73页第十三页，共73页。14X X (column) (column)Y Y (row) (row)第14页/共73页第十四页，共73页。15非空间数据包括(boku)： 专题属性数据，质量属性数据，时间属性数据地图(dt)数据库的非空间数据组织模式：简单表格数据结构简单表格数据结构层次数据结构层次数据结构网络数据结构网络数据结构关系数据结构关系数据结构第15页/共73页第十五页，共73页。16第16页/共73页第十六页，共73页。17 多媒体技术是以计算机为核心对文本、图形、图多媒体

7、技术是以计算机为核心对文本、图形、图像、动画、音频、视频等多种媒体实施综合、交互处像、动画、音频、视频等多种媒体实施综合、交互处理的一门理的一门(y mn)(y mn)综合信息处理技术。综合信息处理技术。第17页/共73页第十七页，共73页。18第18页/共73页第十八页，共73页。19控制器控制器运算器运算器存储器存储器核心部件核心部件CPU主机主机(zhj)第19页/共73页第十九页，共73页。20键盘键盘数字、文字数字、文字 鼠标鼠标图形数据的输入图形数据的输入 存储设备存储设备接收从其他设备或仪器接收从其他设备或仪器(yq)接受数据接受数据 数字化仪：跟踪式和扫描式数字化仪：跟踪式和扫

8、描式第20页/共73页第二十页，共73页。21跟踪(gnzng)式数字化仪第21页/共73页第二十一页，共73页。22 数字地图输出分为数字地图输出分为(fn wi)显示器显示输出和硬拷贝显示器显示输出和硬拷贝输出两类。输出两类。第22页/共73页第二十二页，共73页。23初期阶段：初期阶段：2020世纪世纪6060年代年代 牛津自动制图系统牛津自动制图系统 哈佛哈佛SYMAPSYMAP制图系统制图系统发展阶段：发展阶段：2020世纪世纪6060年代后期年代后期8080年代中期年代中期 计算机及外部设备大发展计算机及外部设备大发展 主要主要(zhyo)(zhyo)侧重数字地图应用侧重数字地图应

9、用飞跃阶段：飞跃阶段：2020世纪世纪8080年代中期至今年代中期至今 硬、软件进一步完善，软件形成两分支硬、软件进一步完善，软件形成两分支 向大型网络、数据仓库、空间和属性统一向大型网络、数据仓库、空间和属性统一发展发展地理信息系统地图出版(chbn)系统（二）数字制图常用的（二）数字制图常用的软件软件 第23页/共73页第二十三页，共73页。24 数字地图制图系统，应具有完整的地理信息输入、处理数字地图制图系统，应具有完整的地理信息输入、处理、分析、制图等功能、分析、制图等功能(gngnng)，软件是其核心。，软件是其核心。第24页/共73页第二十四页，共73页。25MapGIS 6.6（

10、武汉中地信息工程有限公司）（武汉中地信息工程有限公司）SuperMapGIS（北京超图地理（北京超图地理(dl)信息技术有限公司）信息技术有限公司）GeoStar（武汉吉奥信息工程技术有限公司）（武汉吉奥信息工程技术有限公司）方正智绘（北大方正技术研究所）方正智绘（北大方正技术研究所）国产软件国产软件第25页/共73页第二十五页，共73页。26Intergraph Arc/InfoMapInfo AutoCAD Map第26页/共73页第二十六页，共73页。27国外软件国外软件第27页/共73页第二十七页，共73页。28第28页/共73页第二十八页，共73页。29第29页/共73页第二十九页，

11、共73页。30第30页/共73页第三十页，共73页。31第31页/共73页第三十一页，共73页。32第32页/共73页第三十二页，共73页。33第33页/共73页第三十三页，共73页。34数字地图数字地图P296，也称为电子地图，是一种以数字形式储存，也称为电子地图，是一种以数字形式储存(chcn)在磁带、磁盘、光盘等电子介质上的地图，是一在磁带、磁盘、光盘等电子介质上的地图，是一种数字化了的地图。种数字化了的地图。三、数字制图三、数字制图(zh t)产品产品数字地数字地图图第34页/共73页第三十四页，共73页。35第35页/共73页第三十五页，共73页。36第36页/共73页第三十六页，共

12、73页。37 矢量图来源：矢量绘图(hu t)软件制作，利用数字化软件数字化。 autoCAD MAPCAD MAPGIS Maplnfo Adobe Illustrator CorelDRAW第37页/共73页第三十七页，共73页。38第38页/共73页第三十八页，共73页。39矢量图与栅格图主要矢量图与栅格图主要(zhyo)优缺点比较优缺点比较第39页/共73页第三十九页，共73页。40可以可以(ky)用用photoshop转化转化RGB色彩色彩(sci)模式模式CMYK色彩色彩(sci)模式模式HSB色彩色彩(sci)模式模式Lab色彩色彩(sci)模式模式Indexed Color（索

13、引）色彩（索引）色彩(sci)模式模式第40页/共73页第四十页，共73页。41第41页/共73页第四十一页，共73页。42第42页/共73页第四十二页，共73页。43 c、图像色彩、图像色彩(sci)的位深度的位深度 （1）色彩）色彩(sci)的位深度的概念的位深度的概念 “位位”( bit )是计算机存储器里的最小单元，它用是计算机存储器里的最小单元，它用来记录每一个像素颜色的值。图像的色彩来记录每一个像素颜色的值。图像的色彩(sci)越丰越丰富，富，“位位”的值就会越大。每一个像素在计算机中所的值就会越大。每一个像素在计算机中所使用的这种位数称为位深度，又叫色彩使用的这种位数称为位深度，

14、又叫色彩(sci)位数或位数或色彩色彩(sci)深度。深度。第43页/共73页第四十三页，共73页。441bit(位位) 21=2色色 单色单色4bit(位位) 24=16色色 简单色简单色8bit(位位) 28=256色色 基本基本(jbn)色色16bit(位位) 216=65536色色 增强色增强色24bit(位位) 224=16777216色色 真彩色真彩色48bit(位位) 248=281474976710656色色 专业扫描仪专业扫描仪 当图像的彩色深度24bit时，图像的色彩和表现力非常强，基本上还原了自然(zrn)影像，习惯上把这个图像叫做“真彩色图像” 第44页/共73页第四十

15、四页，共73页。45 （2）文件格式与位深度 栅格图像文件的格式多种多样，分别用在不同的场合。 国际互联网GIF格式 数码相机JPG压缩(y su)格式 WindowsBMP格式 印刷TIF格式第45页/共73页第四十五页，共73页。46d、文件格式与数据量、文件格式与数据量 图像文件的数据量与图像所表现的内容图像文件的数据量与图像所表现的内容(nirng)无关，与以下因素有关：无关，与以下因素有关： 画面尺寸画面尺寸 分辨率分辨率 色彩数量色彩数量 文件格式文件格式图像文件格式保存图像文件格式保存数据量、色彩数量和表现力数据量、色彩数量和表现力 第46页/共73页第四十六页，共73页。47b

16、mp格式格式(g shi)图图2.46MB，jpg格式格式(g shi)图图172KB，约，约15倍。倍。第47页/共73页第四十七页，共73页。48第48页/共73页第四十八页，共73页。49第49页/共73页第四十九页，共73页。50国家国家(guji)基础地理信息中心基础地理信息中心第50页/共73页第五十页，共73页。51第51页/共73页第五十一页，共73页。52一、数字地图制图的一般一、数字地图制图的一般(ybn)过程过程第52页/共73页第五十二页，共73页。531）收集、分析评价）收集、分析评价(pngji)、确定编图资料；、确定编图资料；2）选定底图、地图投影、比例尺、地图内

17、容、表示）选定底图、地图投影、比例尺、地图内容、表示方法；确定数字化方法、确定制图软件等。方法；确定数字化方法、确定制图软件等。关键内容：选定底图关键内容：选定底图 更新资料更新资料(zlio) 软件选软件选择择第53页/共73页第五十三页，共73页。54第54页/共73页第五十四页，共73页。55第55页/共73页第五十五页，共73页。56数字化方法分为(fn wi)两类：跟踪式和扫描式。相应的数字记录结构：矢量格式和栅格格式。第56页/共73页第五十六页，共73页。57跟踪跟踪(gnzng)数字化仪数字化仪第57页/共73页第五十七页，共73页。58扫描式是将原图扫描式是将原图(yun t

18、)分解为栅格像元，记录每个像元点灰阶值，将图形数字化分解为栅格像元，记录每个像元点灰阶值，将图形数字化第58页/共73页第五十八页，共73页。59第59页/共73页第五十九页，共73页。60第60页/共73页第六十页，共73页。61第61页/共73页第六十一页，共73页。62第62页/共73页第六十二页，共73页。63数字化信息数字化信息(xnx)规范化处理：规范化处理： 检查、纠正、重新生成，转换特征码，统一坐标原检查、纠正、重新生成，转换特征码，统一坐标原点，比例尺变换，数据合并归类等。点，比例尺变换，数据合并归类等。实施地图编制的数据处理：实施地图编制的数据处理： 数学数学(shxu)(

19、shxu)基础建立，投影变换，数据选取概基础建立，投影变换，数据选取概括，符号、图形、注记的绘制。括，符号、图形、注记的绘制。第63页/共73页第六十三页，共73页。64 地图投影的选取决定于地图的用途及其地图投影的选取决定于地图的用途及其比例尺，在数字制图软件中，都可以通过比例尺，在数字制图软件中，都可以通过(tnggu)相应参数的设定作出选择。相应参数的设定作出选择。 如如 MapInfo等等GIS 软件以菜单形式提供软件以菜单形式提供(tgng)了了300多个预定义坐标系。多个预定义坐标系。1）地图投影与坐标系选择）地图投影与坐标系选择第64页/共73页第六十四页，共73页。65 坐标系

20、可以明确地图对象的空间定位坐标，它坐标系可以明确地图对象的空间定位坐标，它包括：坐标系名称包括：坐标系名称(mngchng)(mngchng)、投影类型、基准、投影类型、基准面、坐标单位、原点坐标、方位角、比例系数等。面、坐标单位、原点坐标、方位角、比例系数等。 第65页/共73页第六十五页，共73页。66 在地图数据的组织在地图数据的组织(zzh)(zzh)管理中，图形空间管理中，图形空间结构相同的图形数据往往形成独立的组织结构相同的图形数据往往形成独立的组织(zzh)(zzh)单元单元层。层。 常表达为：常表达为：layer, coverage, theme layer, coverage, theme 等。等。它们可以被独立的操作它们可以被独