数字地图制图第四章.pptVIP

第四章：地图数据的获取与预处理 4.1 编码方法 什么是编码？ ——编码是将地图要素转换成数字目标。编码方式会影响结果的数字显示和量测操作，因此编码方式反应了制图处理的目的。编码方式还受到硬件系统的制约。 4.1.1 线性编码 计算机通过数学函数近似地表达线目标，如曲线、坐标串等来表达一维要素。 以串来表达的方法 方法一：以固定的方向和固定的长度的线段串来表达。 例如：线段链编码（freeman码） 固定方向和长度 方法二：由包含可变方向和（或）长度的线段组成的串来表达 从图中可以看出：这个串中的每个位置都是由笛卡尔坐标系中的绝对坐标系给定的。 方法三：选择性地确定串中应该保留的点 特点：①以固定长度采样间隔的线段来近似地确定该串： ②：以一定宽度的矩形条串逼近曲线 ③在原线上选取最大特征点来近似表达。 特征点选取规则： 地图中的具有重大的经济或政治意义的点，如政区界址点和那些放映线的结构及其走向的点。还应该包括数学上的极大值、极小值、不连续点和弯曲点。 4.1.2面快编码 象元赋值的四种技术 以格网代表一个编码单元。 方法一：以格网中心点所在的面快类型作为网格的赋值； 方法二：以一条水平线平分单元格，水平线经过的面快类型最多的为所取值； 方法三：以单元中占据面积最大的地理特征赋值； 方法四：按比例给单元赋值。（对所研究区域的面积信息进行检索时有更高要求的精度时使用。） 四种方法的直观表达请参照教材P83. 4.2 测量与比例尺 什么是比例尺？ 地图上一个单位距离与其所表达的真实世界的距离之比。 比例尺的重要性： 所有的地图数据都与地图的比例尺有关。根据地图比例尺，可以从地图上量取实地相应的距离。如果是量取两点间的长度，然后把量得的长度移到直线比例尺上去比，从而得出实地两点间的距离。 比例尺影响着数据细节 众所周知，比例尺越大，地图上所表达的地图要素就越少。即地图细节也就越少。 单比例尺降低，数据细节程度也将降低。不同比例尺表达的同一地域的地图之间很难相互转换。 线状地图要素的测量长度与采样的间距（步长）相关 如下图： 等长L的折线串表示的线条 的长度为7L；将折线长度减半为L/2，则线条长度为8.25L。 推论： 随着量测步长的细分，测量出来的总长度也在不断地增加。因此地图上线性要素的量测长度随着量测尺度的减小而增加； 地图上的线性要素的量测长度随着比例尺的增大而成对数增加。 原因： 地图上线性要素的形态随比例尺改变而变化，随着比例尺的减小，线性要素的细节也在减少，较小的比例尺图上的线性要素的每一个片段都对应着较大的比例尺图上的一组片段——统计自相似。 线状制图要素的量测尺度与量测长度之间的关系 Richardson根据对各种海岸线与国境线量测的长期研究经验得出： 曲线总长度的对数lg(L) 和量测尺度的对数lg(r) 为坐标做出的图是一条直线，且这条直线的斜率为1-D。 L=L0 r1-d 其中：L为要素长度；L0 为比例系数；r 为量测尺度（线段长度）；D为幂因子。 随着步长的变化，曲线的长度也发生变化，但变化率并不相等。 * * 特点：每个新的线段根据前一线段的末点占据八个位置中的一个来编码。如下图： 特点：由于线段之间的位置保持不变，因此只需要记录后继线段相对于前一线段的方向值。 有固定的分辨率，适合栅格硬件设备。 如图：每个线段的长度都保持不变的情况下，根据地图中的曲线选择性地确定一些特征点，以直观地表达曲线的走向和趋势。这些点构成的线段共同组成了一个串，该串就是近似表达该曲线。 有图可以看出：在不同曲度的地方所需要的矩形条宽度都不一样，这个方法的特点就是矩形条的宽度刚好能够将曲线包含而不会有剩余的地方；切曲线刚刚好从矩形的短边中心进出。 地理细节取决于地理数据库中的数据，原始数据库中的数据是最详尽的地图细节！ 一旦属性和空间数据按照一定的尺度编码，便确定了数据库的分辨率，而更多的细节只能作为其近似的引入。 矢量数据结构和栅格数据结构相比，前者的比例尺可以连续改变，但是分辨率却不会随着比例尺的大小改变。 *