第十章1 计算机地图绘图基础.ppt

数字测图原理与方法 第十章 计算机地图绘图基础 本章基本内容 10.1 基本图形显示 10.2地图符号的自动绘制 10.3曲线的光滑 10.4等高线的生成 10.5图形数据结构 （二）图形缩放时的坐标变换 一种是以窗口内某点为中心进行给定倍数的放大或缩小显示，即定倍数缩放显示； 另一种是对选定区域内的图形进行放大显示，即开窗放大显示。 (1)线段两端点的四位编码均为0000，则该线段位于矩形裁剪窗口内。此时只须保留该线段的两端点即可。 (2)线段两端点的四位编码均不为0000，且逻辑相乘结果不为0。此时该线段位于矩形裁剪区域之外，则将该线段舍弃即可。 (3)线段一个端点的四位编码为0000，另一端点的四位编码不为0000。此时该线段一个端点位于矩形裁剪区域之内，另一端点位于矩形裁剪区域之外，则需要计算线段与矩形裁剪区域边界的交点，并用求得的交点代替矩形裁剪区域外的线段端点。 (4)线段两端点的四位编码均不为0000，且逻辑相乘结果为0，此时该线段两端点均在矩形裁剪区域之外，则需要判断并计算线段与矩形裁剪区域边界的交点。若线段与矩形裁剪区域边界无交点，则表示整个线段在矩形裁剪区域之外，只须将该线段舍弃即可；若线段与矩形裁剪区域边界有交点(必为两个交点)，则表示部分线段在矩形裁剪区域内，用两个交点分别代替原线段的两端点即可。 (三)圆和曲线的裁剪 在计算机地图制图中，圆和曲线可看做是用一组短直线退近形成的曲线，故在裁剪圆及曲线时，可将圆和曲线分解成一组短直线，用线段裁剪的方法进行处理，实现对圆或整条曲线的裁剪。在裁剪前可对那些完全位于矩形内，或全位于矩形外的圆用外接矩形理论作判断，排除不必作裁剪的图形。 四、张力样条函数插值法 张力样条函数是描述样条曲线的一种函数。 它的主要特征是在一般的三次样条函数中引入一个张力系数δ 。 当δ→0时，张力样条函数就等同于三次样条函数；当δ→1时，张力样条函数就退化为分段线性函数，即相邻节点之间以直线连接。 可以选择适当的张力系数 ，以改变曲线的松紧程度，使曲线的走向更加合理和美观。 Cass中的绘曲线方法 如果选1，绘制出来的等高线是折线，是分析三角网得来的最原始图形，在此基础上进行拟合就可得到更光滑的等高线。因此选2就是把折线进行张力样条拟合，这时的等高线最忠实于地形，也比折线美观。 三次B样条是最优的等高线生成方式，用这种方式生成的等高线最光滑，外观最好，但是会有少许失真。因此，如果你用三次B样条生成等高线后，发现等高线没有过整数高程点，就是原因了。 DTM－DEM－三维模型 （三）等高线的光滑 再见！ 线性迭代的缺点是：迭代结果会造成曲线偏离全部特征点，向内收缩，在曲线挠度大时愈加明显，使曲线定位精度较低。 优点是：图形向内收缩可以确保等高线即使在较密集的情况下也不会相交，且计算量小。当曲线定位精度要求较低时，可采用线性迭代。 二、线性迭代法 拟合的曲线不通过给定的已知点。 三、分段三次多项式插值法 3号点处的导数的计算公式为 这种方法首先要求给出的数据点是属于一个连续的光滑曲线模型。在曲线上每两个数据点之间（即每条折线段上）建立起一条三次曲线，要求整条曲线上具有连续的一阶导数来保证曲线的光滑性。每个节点上的一阶导数是以该点为中心，加上前后各相邻的两点（共五个点）共同确定的，因此又称五点光滑法。 野外测定的地貌特征点一般是离散的数据点，绘制等高线的方法是： 首先由离散点和一套对地表提供连续的算法构建数字地面模型，即规则的矩形格网和不规则的三角形格网； 然后在格网上跟踪等高线通过点； 再利用适当的光滑函数对等高线通过点对点进行光滑处理，从而生成光滑的等高线。 第四节 等高线的自动生成 数字地面模型(DTM)： 数字高程模型DEM 三维模型 （一）矩形格网的高程数据表示形式 某区域沿水平和垂直方向被等间隔分成m×n个格网点，水平(y)方向上的格网点记为i=1,2,…,n,垂直(x)方向上的格网点记为j=1，2,…,m, 每个网格点的高程用z(i，j)表示，网格的纵边长为Δx，横边长为Δy，则任一格网点（i，j）的平面位置为 式中 x1和y1分别为区域左下角格网点 的纵横坐标。 第六节 等高线的自动生成 一、基于矩形格网的等高线跟踪 （二）内插格网上等高线通过点的平面位置 设等高线的高程值为Z，只有当Z介于两个相邻网格点高程值之间时，等高线才通过该网格边。则其判别条件为： (1)令 当ΔZ≤0时，横边上有等高线通过； 当ΔZ≤0时，纵边上有等高线通过。 (2)令 当判别式ΔZ=0时，在精度允许范围内将网格点的高程值加上一个微小值(如0.0001m)，使端点高程不等于Z。 如图所示，设网格