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计算机地图制图实验教程 版权信息
- ISBN：9787030732743
- 条形码：9787030732743 ; 978-7-03-073274-3
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
计算机地图制图实验教程 内容简介
本书是作者在总结多年的教学和科研工作的基础上编写而成的。本书从计算机地图制图的发展历程出发，结合常用的地图制图软件，围绕计算机地图制图的基本流程，以实例的形式介绍计算机地图制图的基本过程，主要包括地图色彩设计、地图符号设计及地图图面要素的组织方法，以案例的形式重点介绍普通地图、专题地图及遥感影像地图的设计与制作方法。
计算机地图制图实验教程 目录
目录
第1章 绪论 1
1.1 计算机地图制图概论 1
1.1.1 计算机地图制图的概念 1
1.1.2 计算机地图制图的特点 2
1.1.3 计算机地图制图的发展 3
1.2 计算机地图制图的基本过程 4
1.2.1 地图设计 4
1.2.2 数据获取 4
1.2.3 数据处理 5
1.2.4 图形输出 5
1.3 计算机地图制图系统的构成 6
1.3.1 计算机硬件 6
1.3.2 计算机地图制图软件 6
1.4 数字地图制图与出版的一体化 7
第2章 ArcGIS软件概述 10
2.1 ArcGIS体系结构 10
2.1.1 平台架构 10
2.1.2 主要产品 11
2.2 ArcGIS Desktop简介 11
2.2.1 ArcGIS Desktop产品级别 12
2.2.2 ArcGIS Desktop应用程序 12
2.3 ArcMap一体化地图制图 13
2.3.1 数据视图 14
2.3.2 版面视图 16
第3章 CorelDRAW软件概述 17
3.1 CorelDRAW的工作界面 17
3.1.1 基本界面 17
3.1.2 菜单栏 18
3.1.3 工具栏 18
3.1.4 工具箱 19
3.1.5 标尺 19
3.2 CorelDRAW的基本操作 20
3.2.1 对象的基本操作 20
3.2.2 图层的基本操作 23
3.2.3 文本的基本操作 24
3.3 CorelDRAW与地图制图 26
第4章 色彩基础 27
4.1 视觉和视觉感受性 27
4.1.1 视觉刺激的性质 27
4.1.2 视觉感受器 30
4.1.3 视觉特征 32
4.2 色彩的物理学理论 33
4.2.1 色彩的分类 33
4.2.2 色彩的三属性 33
4.2.3 色立体 34
4.3 色彩的混合方法 37
4.3.1 加色法混合方法 37
4.3.2 减色法混合方法 39
4.4 色彩的心理效应 40
4.4.1 色彩的情感 41
4.4.2 色彩的象征性 42
4.5 色彩的应用 44
4.5.1 色彩的对比 44
4.5.2 色彩的调和 48
4.5.3 配色的类型 49
4.6 实例与练习——十二色环的绘制 51
4.6.1 实验目的 51
4.6.2 实验要求 51
4.6.3 实验数据 51
4.6.4 实验步骤 51
4.7 实例与练习——减色法配色方法练习 54
4.7.1 实验目的 54
4.7.2 实验要求 54
4.7.3 实验数据 54
4.7.4 实验步骤 54
第5章 地图色彩 58
5.1 地图色彩设计 58
5.1.1 地图上色彩的作用 58
5.1.2 地图色彩的特点 58
5.1.3 地图色彩设计的基本要求 59
5.2 色彩在地图设计中的应用 60
5.2.1 地图色彩的类别 60
5.2.2 地图符号的色彩设计 61
5.3 实例与练习——质别底色地图的色彩设计 64
5.3.1 实验目的 64
5.3.2 实验要求 64
5.3.3 实验数据 64
5.3.4 实验步骤 64
5.3.5 实验结果 65
5.4 实例与练习——色级底色图的色彩设计 65
5.4.1 实验目的 65
5.4.2 实验要求 65
5.4.3 实验数据 65
5.4.4 实验步骤 66
5.4.5 实验结果 66
5.5 实例与练习——行政区划图的色彩设计 68
5.5.1 实验目的 68
5.5.2 实验要求 68
5.5.3 实验数据 68
5.5.4 实验步骤 68
5.5.5 实验结果 69
第6章 地图符号及其构成规律 70
6.1 符号及其含义 70
6.1.1 符号的概念 70
6.1.2 符号的实质 71
6.1.3 符号的功能 72
6.2 地图符号的性质 73
6.2.1 地图符号的实质 73
6.2.2 地图符号的特点 74
6.2.3 地图符号的功能 74
6.2.4 地图符号的定位特征 75
6.3 地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述 77
6.3.1 符号的视觉变量 77
6.3.2 视觉变量的知觉效果 79
6.3.3 符号构形的知觉阈值 83
6.4 制图对象的特征标志及其描述 85
6.4.1 性质特征的描述 86
6.4.2 数量特征的描述 87
6.4.3 关系特征的描述 89
6.5 地图注记 90
6.5.1 地图注记的作用 90
6.5.2 地图注记的种类 91
6.5.3 地图注记的设计 91
6.5.4 地图注记的配置 93
6.6 实例与练习——点状符号的设计与制作 94
6.6.1 实验目的 94
6.6.2 实验要求 94
6.6.3 实验方法 94
6.6.4 实验步骤 94
6.7 实例与练习——线状符号的设计与制作 94
6.7.1 实验目的 94
6.7.2 实验要求 94
6.7.3 实验方法 95
6.7.4 实验步骤 95
第7章 地图符号的设计 97
7.1 地图符号设计的一般要求和影响因素 97
7.1.1 地图符号设计的一般要求 97
7.1.2 影响符号设计的因素 100
7.2 个性化符号设计 101
7.2.1 具象符号设计 102
7.2.2 抽象符号设计 105
7.3 地图符号的系统设计 111
7.3.1 地图符号系统 111
7.3.2 地图符号系统设计的步骤 113
7.3.3 点状符号系统的设计 114
7.3.4 线状符号系统的设计 115
7.3.5 面状符号系统的设计 119
7.4 地图符号设计的基本思路与步骤 121
7.5 实例与练习——基于ArcGIS的地图符号的设计与制作 121
7.5.1 实验目的 121
7.5.2 实验要求 122
7.5.3 实验方法 122
7.5.4 实验步骤 122
7.6 实例与练习——基于CorelDRAW的地图符号的设计与制作 131
7.6.1 实验目的 131
7.6.2 实验要求 131
7.6.3 实验方法 131
7.6.4 实验步骤 132
第8章 地图图面要素的组织 134
8.1 地图的图型设计 134
8.1.1 确定图型设计的因素 134
8.1.2 几种常见的图型 135
8.2 地图图面要素组织的意义及视觉层次 136
8.2.1 地图图面要素组织的意义 136
8.2.2 地图的视觉层次 137
8.2.3 视觉层次的形成 138
8.3 地图图面元素的配置及其构图规则 141
8.3.1 图面配置形式的演化 141
8.3.2 图面配置的要求 142
8.3.3 图面附属元素的配置 143
8.3.4 图面符号的配置 145
8.3.5 图面配置的构图规则 146
8.4 实例与练习——专题地图图面的设计 149
8.4.1 实验目的 149
8.4.2 实验要求 149
8.4.3 实验数据 150
8.4.4 实验步骤 150
第9章 普通地图的设计与制作 154
9.1 普通地图概述 154
9.1.1 普通地图的基本特征 154
9.1.2 普通地图的类型 155
9.2 普通地图内容的表示 157
9.2.1 自然地理要素的表示方法 157
9.2.2 社会经济要素的表示方法 162
9.3 普通地图的总体设计与制作 164
9.3.1 普通地图的总体设计 164
9.3.2 普通地图的制作 170
9.4 实例与练习——基于ArcGIS的普通地图的设计与制作 176
9.4.1 实验目的 176
9.4.2 实验要求 176
9.4.3 实验数据 177
9.4.4 实验步骤 177
第10章 专题地图的设计与制作 196
10.1 专题要素的基本特征及表示方法 196
10.1.1 专题要素的基本特征 196
10.1.2 专题要素表示方法的选择 196
10.1.3 点状分布要素的表示方法——定点符号法 197
10.1.4 线状分布要素的表示方法——线状符号法 198
10.1.5 面状分布要素的表示方法 199
10.1.6 适用于多种分布现象的表示方法 201
10.1.7 动态现象的表示方法——运动线法 202
10.2 专题制图要素的数据处理 202
10.2.1 专题地图的数据来源 202
10.2.2 专题地图的数据处理 203
10.3 专题地图的设计 204
10.3.1 专题地图的底图设计 204
10.3.2 专题要素的符号设计 205
10.3.3 专题地图的图例设计 207
10.4 实例与练习——基于CorelDRAW的专题地图的设计与制作 208
10.4.1 实验目的 208
10.4.2 实验要求 208
10.4.3 实验数据 208
10.4.4 实验步骤 209
第11章 遥感影像地图的设计与制作 220
11.1 影像地图概述 220
11.1.1 影像地图的定义和特点 220
11.1.2 遥感影像地图的分类 221
11.2 遥感影像的预处理 222
11.2.1 遥感影像的校正 222
11.2.2 遥感影像的增强处理 228
11.2.3 遥感影像的融合 234
11.2.4 遥感影像的色彩处理 236
11.2.5 遥感影像的镶嵌 237
11.2.6 遥感影像的裁剪 238
11.3 遥感制图设计 238
11.3.1 总体设计 239
11.3.2 表示内容设计 240
11.3.3 表示方法设计 241
11.3.4 生产工艺设计 245
11.4 遥感影像地图的编制 247
11.4.1 普通影像地图的编制 247
11.4.2 专题影像地图的编制 250
11.5 实例与练习——影像地图的应用及设计案例 252
11.5.1 实验目的 252
11.5.2 实验要求 252
11.5.3 实验数据 252
11.5.4 实验步骤 253
参考文献 263
第1章 绪论 1
1.1 计算机地图制图概论 1
1.1.1 计算机地图制图的概念 1
1.1.2 计算机地图制图的特点 2
1.1.3 计算机地图制图的发展 3
1.2 计算机地图制图的基本过程 4
1.2.1 地图设计 4
1.2.2 数据获取 4
1.2.3 数据处理 5
1.2.4 图形输出 5
1.3 计算机地图制图系统的构成 6
1.3.1 计算机硬件 6
1.3.2 计算机地图制图软件 6
1.4 数字地图制图与出版的一体化 7
第2章 ArcGIS软件概述 10
2.1 ArcGIS体系结构 10
2.1.1 平台架构 10
2.1.2 主要产品 11
2.2 ArcGIS Desktop简介 11
2.2.1 ArcGIS Desktop产品级别 12
2.2.2 ArcGIS Desktop应用程序 12
2.3 ArcMap一体化地图制图 13
2.3.1 数据视图 14
2.3.2 版面视图 16
第3章 CorelDRAW软件概述 17
3.1 CorelDRAW的工作界面 17
3.1.1 基本界面 17
3.1.2 菜单栏 18
3.1.3 工具栏 18
3.1.4 工具箱 19
3.1.5 标尺 19
3.2 CorelDRAW的基本操作 20
3.2.1 对象的基本操作 20
3.2.2 图层的基本操作 23
3.2.3 文本的基本操作 24
3.3 CorelDRAW与地图制图 26
第4章 色彩基础 27
4.1 视觉和视觉感受性 27
4.1.1 视觉刺激的性质 27
4.1.2 视觉感受器 30
4.1.3 视觉特征 32
4.2 色彩的物理学理论 33
4.2.1 色彩的分类 33
4.2.2 色彩的三属性 33
4.2.3 色立体 34
4.3 色彩的混合方法 37
4.3.1 加色法混合方法 37
4.3.2 减色法混合方法 39
4.4 色彩的心理效应 40
4.4.1 色彩的情感 41
4.4.2 色彩的象征性 42
4.5 色彩的应用 44
4.5.1 色彩的对比 44
4.5.2 色彩的调和 48
4.5.3 配色的类型 49
4.6 实例与练习——十二色环的绘制 51
4.6.1 实验目的 51
4.6.2 实验要求 51
4.6.3 实验数据 51
4.6.4 实验步骤 51
4.7 实例与练习——减色法配色方法练习 54
4.7.1 实验目的 54
4.7.2 实验要求 54
4.7.3 实验数据 54
4.7.4 实验步骤 54
第5章 地图色彩 58
5.1 地图色彩设计 58
5.1.1 地图上色彩的作用 58
5.1.2 地图色彩的特点 58
5.1.3 地图色彩设计的基本要求 59
5.2 色彩在地图设计中的应用 60
5.2.1 地图色彩的类别 60
5.2.2 地图符号的色彩设计 61
5.3 实例与练习——质别底色地图的色彩设计 64
5.3.1 实验目的 64
5.3.2 实验要求 64
5.3.3 实验数据 64
5.3.4 实验步骤 64
5.3.5 实验结果 65
5.4 实例与练习——色级底色图的色彩设计 65
5.4.1 实验目的 65
5.4.2 实验要求 65
5.4.3 实验数据 65
5.4.4 实验步骤 66
5.4.5 实验结果 66
5.5 实例与练习——行政区划图的色彩设计 68
5.5.1 实验目的 68
5.5.2 实验要求 68
5.5.3 实验数据 68
5.5.4 实验步骤 68
5.5.5 实验结果 69
第6章 地图符号及其构成规律 70
6.1 符号及其含义 70
6.1.1 符号的概念 70
6.1.2 符号的实质 71
6.1.3 符号的功能 72
6.2 地图符号的性质 73
6.2.1 地图符号的实质 73
6.2.2 地图符号的特点 74
6.2.3 地图符号的功能 74
6.2.4 地图符号的定位特征 75
6.3 地图符号的视觉变量及其对事物特征的描述 77
6.3.1 符号的视觉变量 77
6.3.2 视觉变量的知觉效果 79
6.3.3 符号构形的知觉阈值 83
6.4 制图对象的特征标志及其描述 85
6.4.1 性质特征的描述 86
6.4.2 数量特征的描述 87
6.4.3 关系特征的描述 89
6.5 地图注记 90
6.5.1 地图注记的作用 90
6.5.2 地图注记的种类 91
6.5.3 地图注记的设计 91
6.5.4 地图注记的配置 93
6.6 实例与练习——点状符号的设计与制作 94
6.6.1 实验目的 94
6.6.2 实验要求 94
6.6.3 实验方法 94
6.6.4 实验步骤 94
6.7 实例与练习——线状符号的设计与制作 94
6.7.1 实验目的 94
6.7.2 实验要求 94
6.7.3 实验方法 95
6.7.4 实验步骤 95
第7章 地图符号的设计 97
7.1 地图符号设计的一般要求和影响因素 97
7.1.1 地图符号设计的一般要求 97
7.1.2 影响符号设计的因素 100
7.2 个性化符号设计 101
7.2.1 具象符号设计 102
7.2.2 抽象符号设计 105
7.3 地图符号的系统设计 111
7.3.1 地图符号系统 111
7.3.2 地图符号系统设计的步骤 113
7.3.3 点状符号系统的设计 114
7.3.4 线状符号系统的设计 115
7.3.5 面状符号系统的设计 119
7.4 地图符号设计的基本思路与步骤 121
7.5 实例与练习——基于ArcGIS的地图符号的设计与制作 121
7.5.1 实验目的 121
7.5.2 实验要求 122
7.5.3 实验方法 122
7.5.4 实验步骤 122
7.6 实例与练习——基于CorelDRAW的地图符号的设计与制作 131
7.6.1 实验目的 131
7.6.2 实验要求 131
7.6.3 实验方法 131
7.6.4 实验步骤 132
第8章 地图图面要素的组织 134
8.1 地图的图型设计 134
8.1.1 确定图型设计的因素 134
8.1.2 几种常见的图型 135
8.2 地图图面要素组织的意义及视觉层次 136
8.2.1 地图图面要素组织的意义 136
8.2.2 地图的视觉层次 137
8.2.3 视觉层次的形成 138
8.3 地图图面元素的配置及其构图规则 141
8.3.1 图面配置形式的演化 141
8.3.2 图面配置的要求 142
8.3.3 图面附属元素的配置 143
8.3.4 图面符号的配置 145
8.3.5 图面配置的构图规则 146
8.4 实例与练习——专题地图图面的设计 149
8.4.1 实验目的 149
8.4.2 实验要求 149
8.4.3 实验数据 150
8.4.4 实验步骤 150
第9章 普通地图的设计与制作 154
9.1 普通地图概述 154
9.1.1 普通地图的基本特征 154
9.1.2 普通地图的类型 155
9.2 普通地图内容的表示 157
9.2.1 自然地理要素的表示方法 157
9.2.2 社会经济要素的表示方法 162
9.3 普通地图的总体设计与制作 164
9.3.1 普通地图的总体设计 164
9.3.2 普通地图的制作 170
9.4 实例与练习——基于ArcGIS的普通地图的设计与制作 176
9.4.1 实验目的 176
9.4.2 实验要求 176
9.4.3 实验数据 177
9.4.4 实验步骤 177
第10章 专题地图的设计与制作 196
10.1 专题要素的基本特征及表示方法 196
10.1.1 专题要素的基本特征 196
10.1.2 专题要素表示方法的选择 196
10.1.3 点状分布要素的表示方法——定点符号法 197
10.1.4 线状分布要素的表示方法——线状符号法 198
10.1.5 面状分布要素的表示方法 199
10.1.6 适用于多种分布现象的表示方法 201
10.1.7 动态现象的表示方法——运动线法 202
10.2 专题制图要素的数据处理 202
10.2.1 专题地图的数据来源 202
10.2.2 专题地图的数据处理 203
10.3 专题地图的设计 204
10.3.1 专题地图的底图设计 204
10.3.2 专题要素的符号设计 205
10.3.3 专题地图的图例设计 207
10.4 实例与练习——基于CorelDRAW的专题地图的设计与制作 208
10.4.1 实验目的 208
10.4.2 实验要求 208
10.4.3 实验数据 208
10.4.4 实验步骤 209
第11章 遥感影像地图的设计与制作 220
11.1 影像地图概述 220
11.1.1 影像地图的定义和特点 220
11.1.2 遥感影像地图的分类 221
11.2 遥感影像的预处理 222
11.2.1 遥感影像的校正 222
11.2.2 遥感影像的增强处理 228
11.2.3 遥感影像的融合 234
11.2.4 遥感影像的色彩处理 236
11.2.5 遥感影像的镶嵌 237
11.2.6 遥感影像的裁剪 238
11.3 遥感制图设计 238
11.3.1 总体设计 239
11.3.2 表示内容设计 240
11.3.3 表示方法设计 241
11.3.4 生产工艺设计 245
11.4 遥感影像地图的编制 247
11.4.1 普通影像地图的编制 247
11.4.2 专题影像地图的编制 250
11.5 实例与练习——影像地图的应用及设计案例 252
11.5.1 实验目的 252
11.5.2 实验要求 252
11.5.3 实验数据 252
11.5.4 实验步骤 253
参考文献 263
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计算机地图制图实验教程 节选
第1章 绪论 1.1 计算机地图制图概论 1.1.1 计算机地图制图的概念 地图学作为一门古老的学科，在人类生活和社会经济发展中起着重要作用。随着计算机技术的发展，传统地图学被赋予了新的内涵，计算机地图制图得到快速发展，电子地图、数字地图、虚拟现实地图等新的地图表达与应用方式为制作和使用地图提供了新的手段和媒介。地理信息系统的发展则为计算机地图制图提供了新的发展和应用平台。 计算机与传统制图技术的结合，使地图制图步入数字制图时代。地图制图的方法和生产工艺都发生了重大的变革，一向视为制图瓶颈的数据源问题也得到解决。人们利用*新的遥感、全球定位系统（global?positioning?system，GPS）等高科技测量手段可以准确实时地获取关于地球表面各种情况的数据，这些数据成为制作地图的*好数据源。数字制图的重心从原来的数据获取转移到了研究如何让计算机更加智能化地完成从数据到地图的转换过程。 计算机地图制图又称机助地图制图或数字地图制图，它是以传统的地图制图原理为基础，以计算机及其外围设备为工具，采用数据库技术和图形数据处理方法，实现地图信息的采集、存储、处理、显示和绘图的应用科学。其实质是从图形（连续）转换为数字（离散），经过一定的处理，然后再由数字转换为图形的过程。 计算机地图制图是伴随着计算机和地理信息系统学科的产生和发展而兴起的一门正在得到迅速发展的应用技术学科。它的诞生为传统的地图制图学开创了一个崭新的计算机图示技术领域，并有力地推动了地图制图学理论的发展和技术进步。 计算机地图制图是利用计算机处理数字化后的地图。数字地图的图形可以显示在计算机屏幕上，也可以通过绘图机输出到纸上。数字地图可以存放在数字存储介质上，如磁盘、光盘等。显示出来的地图内容是可以动态调整的，使用者能够方便地操作控制地图内容的显示方式、找到感兴趣的地图内容并且能做一些分析计算。 因此，理解计算机地图制图的概念，一般从以下几方面进行。 （1）计算机地图制图的目的是制作地图。计算机地图制图*终提供给用户的仍是地图（包括普通地图、专题地图、遥感影像地图等），但这种地图的存储、处理是以数字格式进行的，因此可以进行灵活多样的操作，也可以通过硬拷贝、显示器等不同方式显示。 （2）计算机地图制图强调以计算机技术作为制图手段。传统地图制图主要通过人工操作制作纸质地图（模拟地图），而计算机地图制图强调以人机交互下的计算机图形处理为基础的地图制图，制图要素为数字化信息，地图表达、处理都为数字方式，人类工作由直接编制地图转变为操作计算机绘图、开发有关机助地图制图软件等。 （3）计算机地图制图强调以数字化的格式存储和分析地图。相对于传统地图制图，计算机地图制图的根本区别在于以计算机可直接存储处理的数字格式表达和处理地图，充分应用了数字信息的优越性。数字地图具有无缝连接、灵活设置、多信息派生、数据库存储、自由缩放、信息重用等优越性，为地图信息共享提供了有力支持。 （4）现代制图学研究的目标一直是使计算机能够自动完成复杂的制图工作，尽可能地减少人工修改和编辑的工作量。数字地图制图过程，是利用已有的数据制作地图，即从数字线划地图（digital line graphic，DLG）到数字制图模型（digital cartographic model，DCM）的过程，其中面临的一个很大问题是地理要素符号化后的叠置层次和图形效果的处理，为了达到理想的出图效果，必须进行人机交互的编辑和修改。 （5）在促进地图制图学发展的同时，计算机地图制图也对传统的地图学提出了新的挑战与要求。 1.1.2 计算机地图制图的特点 计算机地图制图技术与计算机图形学技术、数据库技术、数字图像处理技术、多媒体技术、网络与WebGIS技术等密切相关。计算机图形学为计算机地图制图技术的实现奠定了理论与方法基础。因此，计算机地图制图不是简单地把数字处理设备与传统制图方法组合在一起，而是地图制图领域中一次重大的技术变革，与传统的地图制图相比，计算机地图制图具有如下特点。 （1）易于编辑更新，交互性强。传统制作的纸质地图一旦印刷完成即固定成型，不能再变化。而数字地图是地图使用者在不断与计算机的交互过程中动态产生出来的，例如，使用者可以指定地图显示范围，设定地图显示比例尺和自由组织地图上出现的地物要素种类、个数等。这样可以按照地图使用者的不同要求生成不同的地图，在满足用户需求的同时，提高地图在使用上的灵活性。 （2）提高绘图速度和精度。计算机地图制图取消了传统地图制图和地图印刷工艺中许多复杂的工艺步骤，大大缩短了成图周期。把地图编辑、地图编绘、地图清绘、复照、翻版、分涂等工艺合并在计算机上完成，大大提高了绘图的速度；同时也减少了制图过程中由制图人员的主观随意性而产生的偏差，这样就为地图制图的进一步标准化、规范化奠定了基础，提高了绘图的精度。 （3）丰富了地图品种。纸质地图通常是二维矢量的图形，计算机地图制图能够运用更多的计算机技术方法，实现不同的地图显示，可以制作更多传统的制图方法无法完成的图形，如坡度图、三维立体图、通视图等，丰富了地图品种。 （4）信息共享。数字化之后的地图具有信息复制和传播的优势，很容易实现共享。数字地图能够大量无损复制并且可以通过计算机和互联网进行传播。 计算机地图制图作为地图制图领域内的一次重大技术革命，其作用等于或超过由印刷机的发明和投影测量技术的产生所引起的地图制图技术的巨大变化。计算机地图制图使整个地图学学科呈现三大特点：①地图生产已摆脱了传统手工生产的模式，形成了从地图数据采集、处理、地图编辑到出版的集成化的地图生产模式；②数字地图的品种日益增多，需求量越来越大；③基于数字地图的应用技术和应用系统发展迅速。 计算机地图制图系统的应用虽然实现了地图的数字化编辑和印刷，但仍有不少人工干预的成分。要真正解决地图生产的智能化问题，需要将人工智能、专家系统的概念和技术全面应用于地图设计、地图数据处理过程中，使计算机系统具有模拟地图制作者的思维和推理能力，并正确运用地图专家的知识和经验，实现真正意义上的地图制图与生产的自动化和智能化，*终建立地图制图专家系统。在用户给定若干初始条件之后，地图制图专家系统能够完成包括确定地图的数学基础、地图内容及其表示方法、地图自动综合和地图内容的符号化、地图注记和图例配置等一系列工作。 1.1.3 计算机地图制图的发展 计算机的发明和计算机地图制图技术的应用，使传统的地图制图领域发生了革命性的变革。随着社会文明的进步，人们认识到地球资源是有限的，应该进行人为的科学的管理和规划，在实际开发中保护有限的资源。在这样的前提下，计算机地图制图应运而生，为满足现代人对地图作品的不同需求，其替代了传统的手工制图方式，迅速地发展起来。计算机地图制图的发展大致可划分为以下4个阶段。 1. 初期阶段 20世纪50～60年代，计算机及其外部设备逐步得到广泛应用，由于计算机具有的高速处理和存储数据的能力，计算机地图制图技术得以发展。由于计算机数据和图形学的发展，并且伴随着图数转换装置和数控绘图机的问世，传统的地图制图工艺有了实现自动化的可能。1964年，数控绘图仪绘出了**张地图。随后英国牛津大学和美国哈佛大学研制的自动地图制图系统开始运行，用模拟手工的方法绘制了一些地图。这两个系统都为计算机地图制图技术的发展做出了开创性的贡献，在此期间对一些计算机地图制图理论和技术问题的探讨和研究也为70年代计算机地图制图的发展奠定了基础。 2. 发展阶段 20世纪60年代后期至80年代后期，由于第三代、第四代计算机的出现，计算机技术得到了更加广泛的应用，运算速度加快、内存容量增大，输入输出设备更为齐全，磁盘设备的存取更为便捷，为地图数据的处理提供了更有利的手段。在这个时期，制图学家对地图图形的数字表示和数字描述、地图资料的数字化、地图数据处理、地图数据库、地图综合和图形输出等方面的问题进行了深入的研究，在制图硬件的速度、交互性和制图软件的算法上都有了很大的突破。在很多有关计算机地图制图的关键问题得到解决之后，许多国家都相继开发了人机交互式的计算机地图制图系统，并在此基础上进一步推动了地理信息系统的发展，也推动了各种类型的地图数据库和地理信息系统的建设，为军事、规划、设计和管理等部门提供方便的地理信息服务。 3. 成熟阶段 20世纪80年代末，是计算机地图制图经历蓬勃发展的时期。微型计算机的出现，各种制图软件和硬件得到了进一步完善，计算机地图制图技术基本上代替了传统地图制图方法，地图制图自动化程度达到了一定的高度，地图和地理信息的应用走向全面和深入，在这十余年里，随着远程通信传输设备的应用和计算机网络的建立，伴随着数据库技术、系统软件和工具软件的日臻完善，计算机地图制图的数据处理、地图的输入输出、地图编辑和人机交互等技术得到了发展并日渐成熟，一些国家开始建立小比例尺地图数据库。以美国为例，美国地质调查局1982年建成了1?:?200万国家地图数据库，用于生产1?:?200万～1?:?1?000万比例尺的各种地图；1983年开始建立1?:?10万国家地图数据库；1985年开始研究从传统生产模式向数字化制图体系过渡的程序和技术问题；1988年还发布了“数字化制图数据标准”。 4. 普及应用阶段 20世纪90年代以来，计算机的硬件和软件均得到了飞速的发展，随着各种计算机地图制图系统的建立，数字地图产品得到了广泛的应用。各国相继建成了大、中、小比例尺的国家地图数据库。例如，英国先后建立了可供编制1?:?1万、1?:?5万及1?:?25万比例尺的国家地形图数据库；美国环境系统研究所公司建成了全世界1?:?100万地图数据库。近年来，随着数据库技术、面向对象技术、图形图像处理技术、动画技术、多媒体技术和网络技术的发展，出现了网络地图、动态地图、三维地图、多媒体地图等全新的地图表现和应用形式。遥感技术、全球定位系统和地理信息系统的进一步发展和集成，为计算机地图制图技术的发展和应用展现了更为广阔的前景，制图领域迅速扩大，呈现出多层次、多时态、多方位、多品种的态势。 1.2 计算机地图制图的基本过程 从地图制图的过程来看，计算机地图制图与传统的手工制图之间有许多相似之处，各阶段处理的主要内容与目标是一致的，更重要的是它们都必须遵循地图学理论进行制图。但两者处理的对象形式不同，从而导致具体制图环节和处理方式上的差异。例如，地图的计算机制作与出版过程大大简化，在输出分色胶片之前甚至印刷之前的全部工作都可在地图出版系统中完成，而纸质地图及地图集的生产以往都是靠手工作业方法完成。因此，虽然计算机地图制图是在传统的地图制图理论的基础上发展起来的，但是它在要素表达、制图要素编辑处理和地图制印等方面都发生了质的变化，无论是制作普通地图还是其他类型的地图，计算机地图制图的基本过程包括地图设计、数据获取、数据处理、图形输出4个阶段。 1.2.1 地图设计 地图设计的主要内容包括根据制图的目的、任务和用途，确定地图的选题、内容、指标和地图比例尺与地图投影；搜集、分析编图资料；了解熟悉制图区域或制图对象的特点和分布规律；选择表示方法和拟订图例符号；确定制图综合的原则要求与编绘工艺，确定使用的软件和数字化方法；写出地图编制设计书，并制订完成地图编制的具体工作计划。 1.2.2 数据获取 数据获取是按照地图设计要求，将各种制图资料通过输入设备转换成计算机能够识别和处理的数据或转换成该地图制图系统兼容的数据格式的过程。制图资料来源不同，输入方法也不同。
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