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计算机制图

计算机制图是指利用电子计算机的处理分析功能及一系列自动制图设备编绘地图。以传统的地图制图原理为基础,以计算机及相关的外围设备(输入/输出)为工具,通过运用数据库技术和图形数字处理方法,实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存储、处理、显示和输出的应用技术科学。 [1]

其含义同“地图制图自动化”,主要设备有:①数字化器,可将地图图形转换为数字形式,常用的有手扶跟迹数字化器和扫描数字化器;②电子计算机。用于处理地图信息和控制绘图装置;③自动绘图机。可根据计算机输出数据进行绘图,可分为数控绘图机和扫描绘图机。机助制图可分为编辑准备阶段、数字化阶段、计算机处理阶段、图形输出阶段。

1.计算机地图制图的探索期

首先是计算机应用于图形数据的存储和处理,1964年第一次在数控绘图机上绘出地图图形,制图理论研究和技术的初步研究。 [2]

2.计算机地图制图的发展期

在计算机技术飞速发展的新技术条件下,对计算机地图制图的理论和技术深入研究,如地图图形和属性的数学描述和数字表达,地图数字化方法,地图数据的组织结构,输出等问题,也推动了GIS的发展。

3.计算机地图制图的发展成熟期

微型计算机出现,软件方面数据库技术、系统软件、工具软件更加完善,推动了计算机地图制图的数据处理、数据输入输出、地图编辑和人机交互等技术更加完善。 逐步进入推广应用,一些国家开始建立小比例尺地图数据库。

4.计算机地图制图的普及应用期

计算机硬软件飞速发展,各种计算机地图制图系统的建立,数字地图产品广泛应用,各国开始建立中小比例尺地图数据库,逐步取代了传统地图制图的生产模式。 [3]

地图数据获取

1.在没有现成的地图数据或没有现成的地图数据文件可用的情况下

地图数据的获取只有靠手扶跟踪获取或对地图扫描后利用矢量化的方法来获取。

用来进行数字化作业的底图一般都要把实地最新的变化标绘上去,要保证数字化底图的质量和精度。

数字化底图的质量高低、内容的新旧程度和详细程度对最终成图的质量有很大的影响。

2.从地图数据库中或现有数据文件中抽取数据

要根据地图生产的要求利用一定的软件来进行。

如果成图比例尺和地图数据库的比例尺相同,成图的内容又与地图数据库中的内容相近,这方面的问题要小些,否则提取什么样的内容、怎样提取,取舍指标怎样控制、其它内容怎样补充都需要研究,并要进行充分的试验。

3.扫描数据的处理:

精细、现势性好的地图资料采用扫描矢量化的方法获取地图数据,后用矢量化软件将栅格数据转成矢量数据。对于一些卫片、航片的影像数据经一定的纠正后,一方面可以直接使用,利用它们同矢量数据的合成来生成影像地图,另一方面也可从这些影像上提取必要的信息,对地图内容进行补充。

4.数据预处理:

数据预处理主要是对地图数据进行格式转换,对点位坐标进行变换和纠正,对地图数据进行必要的拓扑化处理和接边处理,对制图综合和数据提取解决不了的大量遗留问题进行后继处理。

地图内容符号化

地图设计是根据用户的需求以及地图的用途和资料的情况对地图符号系统进行设计,确定截幅范围和图面配置式样,进行地图色彩的设计,确定各要素的印刷用色和压印关系。

地图内容符号化是按所设计的符号系统对地图内容进行符号化。

在符号化的过程中,符号的大小、色彩、粗细以及相互之间的关系最好反映实际情况,严格按所要求的尺寸来显示和记录,这样作业人员才能准确地处理好地图上各要素相互之间的关系,解决诸如压盖、注记配置、移位、要素共边等问题,保证所制作出来的地图质量。

编辑修改与绘图检查

由于图形符号和地理信息还不完全相同,所以再好的符号化软件,再高质量的地图数据它所形成的符号化地图仍然需要采用图形编辑的方法进行修改。

由于在计算机屏幕上对地图内容进行检查较为困难,所以大多采用绘图的方法绘在纸张上对地图内容进行检查。

地图出版处理

地图出版处理是将编辑修改后的地图内容按地图出版要求进行处理,形成可被胶片机接收的分色挂网数据,同时它还能生成彩色打样图像供内容检查使用。

要继续深入地开展对地图制图专家系统和模式识别的研究,努力提高地图生产自动化和智能化的水平,把最新的研究成果吸收到地图生产的软件当中。

其主要优点有:可分要素用数码存储在磁盘中。便于提取、更新、处理和应用;使地图内容转绘、投影转换与比例尺变换简化;能精确、快速地解决复杂的表示问题;大大减轻劳动强度。机助制图是当代地图制图的一个新的发展方向。

①易于编辑和更新:允许同样的数据进行不同图形表示的实验;

②提高绘图速度和精度:便宜、自动化的引入导致整个生产过程工时节省和技术革新;

③容量大且易于存储:改变了仅以印刷地图作为空间数据存储介质的现状,增大了载负量,因而减少了数据压缩分类和数据综合对质量的影响);

④丰富地图品种:能生产特殊用户需要的地图,能生产手工方法难以生产的地图,如三维地图,立体地图;

⑤便于信息共享:大量无损失复制,可通过网络进行传播。


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