《地图自动综合原理》教案
课程介绍
课程名: 地图自动综合原理 课程类别: 选修
学分数: 2 总学时:27 周学时:3 授课对象: 地理信息系统(计算机地图制图学)专业 期间: 2006年10月―11月(5-13周) 上课时间:星期一3,4,5节 上课教室:3区 附2栋-402 授课方式:分7个专题讲授(21课时)
上机实习(地图综合软件DoMap,计算几何算法实习), 6课时
参考教材:
1. 毋河海:地图数据库系统(第九章) 2. 王家耀等:数字地图自动综合原理与方法
3. R.B.McMaster, K. S. Shea: Generalization in Digital Cartography. 4. R.G. Cromley: Digital Cartography. 5. 毋河海: 机助制图综合原理
6. B. P. Buttenfield: Map Generalization: making rules for knowledge representation (1991)
7. J. C. Muller etal.: GIS and Generalization ( Methodology and Practice ) (1995)
第一讲 不同尺度空间下的地图表达
主要内容 (地图内容如何表达)
可见表达的三种模型
不同尺度空间表达 地图综合的动机
数字环境下综合的贡献作用
地理信息综合的对象( DLM与DCM ) 数据压缩与数据综合 机助制图与地图综合 综合实施的技术策略
地图综合的方式(自动化与交互式,在线式与脱线式) 地图综合的基本过程
1. 地理空间表达的几种模型
模型是
——实际空间地理现象的简化表达
——具有特定的目标,从而决定其内容、精度 ——具有选择性,无法表达所有地理现象与特征
模型具有数字的、模拟的两种实现技术,在地图制图领域,这些模型可以分为三种类型
1.1 三种模型
(1) 影像模型 (Image) — 图像表达
— 尺度(比例尺)依赖 — 非结构化
(2)景观模型(Landscape)
— 完备的几何描述,无制图符号 — 比例尺无关 — 拓扑结构化
(3)制图模型 (Cartographic) — 地图图形符号化表达 — 比例尺依赖 — 目标结构化完备
— 与视觉认知辨析相关
1.2 三种模型间的关系及应用
1.3 地图模型的数据基础
1.4 地图模型尺度变化(地图综合)的数据来源
由综合技术得到地图模型,最好基于最详细的原始数据,比例尺要求尽量大。通常由多种基础数据集成,包括:正射影像、测量数据、数字景观模型、海图、现有地图等,附属数据还包括:时间表,地理大百科统计数据,地名册,城市规划信息。
基本要求: 较强的现势性 较强的完备性与一致性 可能的话,最好是非综合过的 能方便的获取,经过完整的分类处理 几何定位精度高,无变形。
在综合过的数据上再进行综合生产地图: 不清楚早期选取、分类如何实施; 移位、化简、合并产生了变形
不好的综合数据在后继处理中会有更糟糕的结果
1.5 地形图模型表达的基本要求
? 较强的完备性
在特定比例尺条件下,对所有目标、地形特征的选取与表达一视同仁,实体世界的非可见现象按同样规则处理;
? 较强的精确性
地 形 图 生 产 正射影像 拍摄时刻可见的所有细节的表达,具有一定的比例尺与定位精度,无语义解释,其判读取决于人的经验于知识。外业调绘、立体测绘后方可转换成地形图。 根据测量目标分类预定义,获取完整的细节表达,是实体世界的简化表表, 不可见的地理目标与现象也可表示,目标可标识,已经过分类处理。 地形测量数据 数字景观模数据可访问,用于计算机分析与转换,数据经符号赋值后成为可视化图形,目标类型可向上归类,形成分类的层次结构,可视化符号可随意替换。 最优的定位精度 最优的准确度
交通路网表达无明显夸大 居民地、建设区域无明显扩张 地形表达的可解释性强
独立要素意义明确、分类合理
较强的可读性
形状、颜色表达与实体地物可联想 图形设计合理 可读性强 所有要素平衡 ?
自适应目标选择性
目标表达数量与比例尺、用途配套
实体世界的可见地物与不可见地物能够互补(地名、境界、高程点)
2. 不同比例尺地形图的用途与内容
比例尺与用途是地图表达的两大决定因素,而地形图是图面内容相对平衡的表达,不存在某种要素特别占优。
2.1 1:5000/1:1万地形图
局部小范围区域的完备表达,用途: - 行政区划、商业活动 - 邮政区、医疗营救决策 -货物仓储、局部区域规划
- 地理信息系统建立及局部空间分析 - 城镇规划与制图
表达内容: -坐标控制网 -所有的道路交通网 -建筑物、基础设施 -最低级别的行政边界,地籍 -所有水利交通网
-详细的地形表达等高线、高程点,以及堤防、岩石、冰川 -植被:森林、树种、树丛、果园
-文字:城镇地名、乡村 、独立房屋、独立地物、街名、地块名、河流、溪流、湖泊、山脉、谷地、高程值、训练场