第7章 地图与数字地图基础2.ppt

计算机图形学与数字地图;7.4 地图数据的采集与输入;;矢量地图数据主要特征 1）数据量大 如一幅典型的比例尺为l:25000的地图，大约需要l～3百万对坐标，才能使获得的数字地图的几何精度达到一定的要求。 2）定位、定性和时间的特性 定位：地理分布，称为空间数据（或几何数据）。 定性：质量和数量特征，称之为属性数据。 时间：现势性 3）多源、多时相;数字地图数据来源;现实世界;1）经纬仪、全站仪 ;2）GPS;3）三维激光扫描仪 ;7.4.1 地图数据采集;7.4.1 地图数据采集;NASA（2000）： SRTM 数据集 30m/90m 分辨率;遥感观测;栅格、已有地图数据的输入（空间数据）;1)手工数字化;手工矢量数字化 直接读取地理实体坐标数据并按一定格式记录下来，具体步骤如下：;手工栅格数字化 将图面划分为栅格单元矩阵，按地理实体的类别对栅格单元进行编码，再依次读取每个栅格单元代码值的数字化方法：;2）手扶跟踪数字化;数字化采集主要原则 ;有向点状符号数字化时采集符号的定位点和方向。 对称型线状符号数字化符号的中心线。 侧向型线状符号数字化符号的基线，并考虑系统符号化的左推或右推规则。 带状符号，首先数字化定位线并考虑系统符号化的左推或右推规则，然后再数字化符号范围线 对于注记不进行数字化，只在图形编辑时另行加入即可。;点状要素;矢量化数据的检查;（2）空间数据的检查;对于面状要素，可在建立拓扑关系时，根据多边形是否闭合来检查； 对于属性数据，通常是在屏幕上逐表、逐行检查，也可打印出来检查； 对于属性数据还可编写检核程序，如有无字符代替了数字，数字是否超出了范围，等等；  对于图纸变形引起的误差，应使用几何纠正来进行处理。;手扶跟踪数字化的优缺点;扫描转换;选择投影和单位 输入控制点 编辑控制点;扫描矢量化的优缺点;自动与半自动跟踪矢量化;属性数据——地图要素编码;1）分类的基本原则： 科学性：选择事物或现象最稳定的属性和特征作为分类的依据。 完整性和系统性：应形成一个完整的分类体系，低级的类应能归并到高级的类中。 实用性：应考虑对信息分类所依据的属性特征的获取方式和获取能力，应与有关的标准协调一致。 可扩充性：应能容纳新增加的事物和现象，而不致打乱已建立的分类系统。 兼容性：既要与有关分类分级标准相协调，又要保持新分类系统的完整和独立性，便于同类工程参照使用。;7.4.2 地图数据输入;目前我国已有的一些关于地图数据分类的国家标准： GB2260-95 《中华人民共和国行政区划代码》 GB13923-92 《国土基础信息数据分类与代码》 GB11708-89 《公路桥梁命名和编码规则》 GB14804-93 《1：500、1：1000、1：2000地形要素分类与代码》等等。;《1：500、1：1000、1：2000地形图要素分类与编码》;;（1）分级数目的确定 根据用途和数据本身的特点，能尽量反映数据的客观分布规律；考虑可视化效果，一般在4-7级。 动态分级:数据分析和图形输出时采用不同的分级标准。 （2）分级界线的确定 任何一个等级内部都必须有数据，任何一个数据都必须属于相应的等级。在分级数一定的条件下，应使各级内部的差异尽可能小，保持数据分布特征，并尽可能使分级界线变化有规律。;;数据预处理是计算机地图制图过程中的一个重要环节，包括对制图数据的存贮、选取、分析、加工、输出等操作，以完成地图制作过程中的几何纠正、比例尺和投影变换、要素的制图综合、数据的符号化等。 数据预处理主要内容： 几何纠正、数据压缩、数据匹配、数据规范化和数据光滑等。;7.5 地图制图数据的预处理--几何校正;7.5 地图制图数据的预处理--几何校正;7.5 地图制图数据的预处理--几何校正;等 比 例;仿射变换 ;同素变换（影射变换） ;二次变换 ;几何纠正的思考;数据压缩是把大量的原始数据或由存贮器取出来的数据转换为有用的、有条理的、精炼而简单的信息的过程，又称数据简化或数据综合。 数据压缩目的是删除冗余数据，减少数据的存贮量，节省存贮空间，加快后继处理速度。 数据压缩分两种：存储空间的压缩、信息量的压缩。;存储空间的压缩：在信息量不变的情况下压缩存储空间。 信息量的压缩：又称数据简化或数据综合，矢量数据压缩是从数据集Ｓ中抽出一个子集Ａ ，在一定的精度范围内 ，要求这个子集所含的数据量尽可能少 ，并尽可能近似地反映Ｓ的原貌。 信息量压缩方法： 1）间隔取点法 2）垂距法 3）偏角法 4）道格拉斯-普克法 5）光栏法 ;;2）垂距法;3）偏角法;4）道格拉斯-普克法;5）光栏法;几种压缩方法的比较;顶点匹配 数字接边 属性数据与