计算机地图制图课件【5】计算机制图工艺流程与软件系统

1、第六讲：计算机制图工艺流程与软件系统实习课：上机实习（利用ArcMap制作地图）课程内容0_概念：什么是计算机地图制图？第一讲：计算机地图制图概述1_逻辑：如何实施计算机地图制图？第二讲：地图数据组织结构第三讲：地图数据采集与质量控制第四讲：地图数据处理第五讲：地图数据可视化2_物理：怎样利用软件系统完成地图制作？第六讲 计算机制图工艺流程与软件系统主要内容： 传统地图绘制工艺流程与方法（手工制图） 计算机地图制图工艺流程与方法 计算机制图软件（CorelDraw & ArcMap）6.1 传统地图绘制工艺流程与方法包括：地图设计、原图编绘、出版准备、地图印刷四个阶段一、绘图材料1、绘图纸（1

2、）选择要求：结实坚韧、纸质细密、伸缩性小；颜色洁白，在日光作用下不变黄；用橡皮擦不起毛，用墨水试绘，线划不变粗、不渗散。（2）绘图纸的级别 一般以每平方米有多少克重作为纸的级别。 如：70g、80g、128g、150g等。 重量大表示纸的质量较好。（3）绘图纸的一般特性 吸水性； 伸缩性由于温度和湿度变化引起的变形； 有正反面正面平滑耐磨，呈条纹状；反面呈布纹状，容易起毛。2、透明纸 特性： 伸缩率大，且变化无规则； 受水和潮湿后易起皱纹； 纸质脆弱，容易破损，耐磨力较差。 用于映绘各种图件的一种乳白色半透明纸，又称映图纸或描图纸。因此，一般不适宜用于描绘精度较高的地形图。3、聚酯薄膜 是一种

3、透明的塑料片基，用于绘图的薄膜一般是一面打磨成毛面，厚度为0.050.12mm多种类型。特性： 伸缩性小； 化学性能稳定，不怕潮湿； 具有韧性，便于携带和保存。 因此，可直接用于描绘精度较高的地形图。二、绘图工具1、铅笔 硬铅：H、2H、3H、4H、5H、6H 软铅：B、2B、3B、4B、5B、6B2、橡皮 硬橡皮：擦拭局部的墨迹或污迹 软橡皮：擦拭铅笔线及清洁图面 沙质橡皮：擦拭透明纸和聚酯薄膜上的墨迹3、擦线片 如图：4、墨 墨块、墨膏、墨汁5、水盂、海绵、擦笔布 6、直尺7、三角板8、三棱尺9、曲线板10、小钢笔(也叫“小笔尖”)11、针管笔12、玻璃棒：13、修图刀：清除图面被沾污或画

4、错的部分 （1）角刀：清除脏点、多于线划 （2）刀片：清除大面积的墨迹14、点绘器：点绘矩形、三角形、圆形等实心 符号的工具，一般由医用针头自制而成。15、绘图模片：在胶片上制成各种镂空的符号和图形。16、点线符号标准表：又称“线号表”。17、直线笔：又称“鸭嘴笔”。18、曲线笔：又称“回转笔”。 （1）单曲线笔： （2）双曲线笔：19、旋转小圆规：20、分规：截取线段、等分线段。21、刻图仪器：刻刀、刻笔、刻针等。21、辅助工具：油石、沙纸、砂轮、刀片、电 烙铁、钳子等。三、传统地图绘图的基本方法1、清绘：制作出版原图或复制底图的绘图作业方法，即在地形原图、航测原图或裱版晒制的蓝图上，严格按

5、图式、规范规定，用墨或颜色进行描绘，并加以注记和整饰。2、刻图法：在透明片基上涂布遮光膜层（刻图膜），并在膜层上建立图形，然后利用专门的刻图仪器和工具刻出透明的线划和符号，从而得到可供制版印刷用的出版原图。6.2 计算机地图制图工艺流程与方法普通地图制图工艺流程（以地图为基本资料）专题地图制图工艺流程一、基本工具图形、图像处理软件电脑（pc机、笔记本、大型图形工作站）扫描仪（台式扫描仪、滚筒式扫描仪）绘图仪和打印机激光照排机硬件软件一、硬件设备（一）数据输入设备 将文字、图形、图像信息输入计算机的设备。信息存储介质与方式不同，所需的输入设备也不同。 1、扫描仪（Scanner） 扫描仪是一种高

6、精度的光电一体化的高科技产品，它是将各种形式的图像信息输入计算机的重要工具，是继键盘和鼠标之后的第三代计算机输入设备，是一种功能极强的输入设备。 从最直接的图片、照片、胶片到各类图纸图形以及各类文稿资料都可以用扫描仪输入到计算机中进而实现对这些图像形式的信息的处理、管理、使用、存贮、输出等。 平板式扫描仪 滚筒式扫描仪 A0幅面高精度彩色扫描仪扫描仪的主要性能指标：（1）分辨率 光学分辨率是指扫描仪对图像进行扫描时实际能对图像进行的采样精细程度，以dpi（每英寸点数）或ppi（每英寸像素数）表示。 光学分辨率是扫描仪最重要的技术指标，它直接影响到扫描仪的扫描效果和对原稿的可放大倍数。 如何选择

7、合适分辨率的扫描仪？或者说，扫描仪的分辨率是越高越好吗？（2）动态范围（Dynamic range） 也叫密度值，指扫描仪所能识别出原稿层次变化的密度范围，是表示扫描仪所能允许的色调值宽度范围的能力即从近白色到近黑色的范围。 具有好的动态范围的扫描仪，可以正确的捕捉各种色调的层次并直接输出，得到更多的影像细节。相反的，一台动态范围较小的扫描仪，无法检测到范围足够宽的色调层次，此时，扫描仪将无法分辨出影像的暗部层次。（3）色彩位（bit） 色彩位深度是扫描仪对每一种颜色所能识别的层次数，是扫描仪所能捕获色彩层次信息的重要技术指标。 早期的扫描仪仅有1位，只能记录2个灰度等级，即黑与白。目前常用扫

8、描仪的颜色位数有8位、10位、12位和16位等四种，也就是常说的24位、30位、36位、48位扫描仪。2数字化仪 数字化仪是一种高精度的图形输入设备，是以跟踪地图单要素线划方式将图形进行数字化，数字化的结果是把图形全部转换为以矢量方式表示的数据。 按自动化程度分为：全自动跟踪式数字化仪半自动跟踪式数字化仪手扶跟踪式数字化仪 手扶跟踪式数字化仪 （二）数据处理设备（1）主机，是计算机地图制图系统的核心。计算机地图制图对主机要求较高，主要表现在数据处理速度、存储容量、输入输出速度、图形显示的质量与速度等方面。 （三）数据输出设备 电子显示输出设备: 显示器 投影仪纸质输出设备:打印机激光照排机直接

9、制版机数字式直接印刷机虚拟现实仿真设备1打印机 (1) 彩色喷墨打印机 彩色喷墨打印机是经济型的非击打打印机。 新式彩色喷墨打印机一般有四个独立的打印头，分别打印C、M、Y、K四色。 小型台式彩色喷墨打印机的打印尺寸一般是有所限制的，常见的如A2、A3、A4幅面；大型彩色喷墨打印机（俗称绘图仪）打印的幅面一般只受打印机的宽度限制，如HP5000的最大打印宽度可达1.57m，长度从理论上是无限连续的。 HP5000大幅面高精度彩色绘图仪 (2) 彩色激光打印机 彩色激光打印机采用的是电子照相技术，利用激光束扫描光鼓，使感光鼓有选择地吸附墨粉，感光鼓再把吸附的墨粉转印到纸上。 彩色激光打印机要用4

10、个感光鼓完成打印过程；其图像印刷过程是：曝光、显影、转印、定影。激光打印比喷墨打印速度快，效果精美。 (3) 热转印式彩色打印机 热转印式彩色打印机是利用打印头的发热元件加热，使色带上的固态油墨转到打印媒体上，有四个与纸同样大小的色带，分别为C、M、Y、K。热转印式彩色打印机打印质量高，速度快。2激光照排机 激光照排机，其功能是将图文合一的地图数据通过激光记录到感光胶片上，输出分色胶片。 (1)外鼓式激光照排机 外鼓式激光照排机，胶片吸附在滚筒外面，滚筒带动胶片转动，记录头水平移动，一圈圈进行曝光。记录头由丝杆控制移动，因此容易控制。 (2)内鼓式激光照排机 内鼓式激光照排机，胶片吸附在滚筒内

11、壁上，滚筒中间有一个转镜，激光通过转镜反射到胶片上，记录时，转镜转动，同时移动，胶片静止不动。 内鼓式激光照排机精度高，容易控制。 激光照排机设计原理外鼓式内鼓式海德堡四开激光照排机3数字制版机 数字制版是指用电子的方法直接把地图数据传送到一定介质上制成可以直接上机印刷的印刷版的过程（Computer-to-Plate简称CTP）。 数字式直接制版机的印版曝光装置基本与版材处理装置形成一体化，省去了胶片输出步骤，节约了成本，缩短了成图周期，提高了地图产品质量。 数字式直接制版机的颜色校正，数据变换是比较难解决的问题，另外成本也比较高。 4数字印刷机 数字印刷（Digital Printing）

12、是用电子的方法把地图数据直接转换成印刷品的一种印刷复制过程。 数字印刷设备费用高，运行成本高，印品质量没有胶印高，还需进一步改进。 二、软件字处理软件（ Microsoft Word，WPS等）矢量图形处理软件图像处理软件（ Photoshop ）彩色排版软件（ PageMaker ）分色软件（ Aldus Preprint ）字库（汉仪字库、方正字库、文鼎字库、汉鼎字库）具备如下特点：能绘制直线、曲线、圆弧等；在封闭图形内按指定颜色进行均均填充、渐变填充、纹理填充、透明处理等；有文稿编辑功能，可把文字作为图形进行自由加工；可进行图表的设计制作、编辑；可在色彩层次和两个图形之间的自动生成连续色

13、调；可自动矢量化跟踪；可对图形进行任意的放大、缩小、旋转、反向和变形；矢量图形处理软件 1、计算机辅助设计软件 AutoCAD 美国Autodesk公司开发，专门用于计算机绘图设计，广泛应用于建筑、机械、电子、规划等工程设计领域。 这类软件对自由图形的描述功能和对色彩的支持较差，不适于制作小比例尺地图和专题图。 2、向量绘图软件 CorelDRAW 图形设计套装软件，全球市场占有率第一。 Adobe Illustrator Adobe公司出品。 具备卓越的图形和文字编辑处理功能，尤其适合于专题地图的设计制作，设计的地图作品精致美观，但是缺乏对地图数据的管理与分析能力。 3、GIS绘图模块 Ar

14、cGIS MapGIS GeoStar SuperMap 具备强大的数据管理与分析功能，但在图形处理上还显得单薄，制作的地图在美观性上无法媲美专业的向量绘图软件。（但是，这一问题在逐渐得到改善）6.3 计算机制图软件介绍（一）CorelDRAW软件 是加拿大最大的软件公司Corel公司的产品之一。 Corel公司于1985年由Michael Cowpland 博士创立， 是面向对象的绘图程序，即是矢量绘图软件，明显区别于位图图形的处理方式（photoshop）。 原用于美术、广告界，由于卓越的图形和文字编辑处理功能，受到地图制图和出版部门的青睐。 CorelDRAW广泛应用于美术、广告及设计界

15、选择“新建图形”后，出现CorelDRAW 10的工作界面标题栏菜单栏工具栏属性栏工具箱标尺页面及工作区调色版页面导航器对象导航器状态栏CorelDRAW用于地图制图的优势：（1）强大的曲线绘制功能节点控制点Bezier Tool（2）强大的节点编辑功能增加节点删除节点连接节点闭合曲线分割曲线曲线形状修改（3）强大的面积填色功能 双色充填 全色充填 位图充填（4）神奇的文字注记和编辑功能 文字路径编辑（5）方便的图例符号建库和调用功能制图效果不足之处缺乏对地图数据的分析、管理及调度能力，表现在：不同来源地图数据的整合能力有限。属性信息支撑不足； 数据管理、调度困难，通常是一个文件一幅图；缺乏一

16、般性的空间分析功能；（二）ArcMap软件 ArcGIS is a comprehensive system that allows people to collect, organize, manage, analyze, communicate, and distribute geographic information. “Anyone can put geographic knowledge to work in government, business, science, education, and media using ArcGIS” ArcMap具有基于地图的所有功能，包括地

17、图制图、数据分析和编辑等。 ArcGIS 包括：Desktop、Web、Smartphones等多套产品。ArcGIS Desktop 是桌面端地理信息制作与使用工具，提供整套的数据采集、管理、分析及制图服务，包括ArcMap、ArcCatalog，ToolBox三个主要模块。 （1）强大的数据管理功能ArcMap用于地图制图的优势：强大的多数据源整合功能ArcCatalog提供强大的数据管理功能（2）强大的数据分析能力ToolBox工具箱中，提供大量的地图数据分析工具，能够挖掘数据深层次的模式结构，为制图提过更多内在信息（3）针对地图制作，开发了大量的专用模块 符号制作与管理 制图表达处理工具符号对齐主角度虚实部处理线压盖房屋阴影与虚线控制符号冲突处理 制图表达处理后的效果（4）近年来，在Web制图，