GIS地圖制圖-課件

GIS地圖制圖

陳美鳳福建師大地理科學學院GIS地圖制圖陳美鳳1

第1章概述

1.1地圖概述1.1.1地圖、地圖學

地圖是遵循一定的數(shù)學法則，將客體（一般指地球，也包括其他星球）上的地理信息，通過科學的概括，并運用符號系統(tǒng)表示在一定載體上的圖形，以傳遞它們的數(shù)量和質量在時間與空間上的分布規(guī)律和發(fā)展變化。

地圖是地理現(xiàn)實世界的表現(xiàn)或抽象，以視覺的、數(shù)字的或觸覺的方式表現(xiàn)地理信息的工具。

第1章概述

1.1地圖概述1.1.1地圖、地圖學2地圖學的產(chǎn)生——20世紀60年代地圖學的定義國際地圖學協(xié)會地圖學是根據(jù)有關科學獲得的資料（野外測量、航空攝影測量、衛(wèi)星圖像、統(tǒng)計資料等）進行有關地圖和圖形生產(chǎn)時，所進行的科學、技術和藝術全部工作的總稱。我國地圖學家高俊地圖學是以地圖信息傳遞為中心，研究地圖的理論實質、制作技術和使用方法的綜合性科學。現(xiàn)代地圖學是以地學信息傳輸與地學數(shù)據(jù)可視化為基礎，以區(qū)域綜合制圖與地圖概括為核心，以地圖的科學認知與分析應用為目的，研究地圖的理論實質、制作技術和使用方法的綜合性科學。地圖學的產(chǎn)生——20世紀60年代地圖學的定義國際地圖學協(xié)會3現(xiàn)代地圖學的學科體系結構及組成表現(xiàn)代地圖學的學科體系結構及組成表41.1.2地圖的基本特性1.嚴密的數(shù)學法則2.特定的符號系統(tǒng)3.科學的地圖概括1.1.2地圖的基本特性1.嚴密的數(shù)學法則51.1.3地圖的分類1.按地圖內容分類：普通地圖、專題地圖2.按地圖比例尺分類：大、中、小比例尺3.按制圖區(qū)域分類：政區(qū)、專業(yè)分區(qū)4.按地圖功能和作用分類：通用、專用、特種5.按其他標志分類：按使用方式、載體介質、地圖分幅、感受方式、印刷色數(shù)、歷史年代、數(shù)據(jù)維數(shù)、出版形式等等。地圖圖名往往能反映出該地圖的屬性1.1.3地圖的分類1.按地圖內容分類：普通地圖、專題地圖地6

根據(jù)載體分類:

實地圖電子地圖數(shù)字地圖

實物形式的地圖為實地圖，如繪制在紙張、絲棉等一類實體物質形式的地圖。實地圖使用直觀方便，在對地理信息的表示、存儲和傳遞中，起著重要的作用。地理信息當前以實地圖的使用方式還很普遍。GIS中的地圖是數(shù)字形式的，需要通過地圖制作和繪制輸出形成實地圖。

根據(jù)載體分類:實地圖實物形式的地7(1)專題要素，如土地利用、城市規(guī)劃、氣候、水文一類專題要素信息(2)背景要素，如地形等高線、遙感圖像作為專題景(3)注記、專題要素和背景要素的文字注記(4)比例尺(5)坐標(6)指北針(7)圖例(8)圖廓(9)其他包括制圖者、采用的坐標系統(tǒng)、資料來源，時間等實地圖的基本構成要素包括：(1)專題要素，如土地利用、城市規(guī)劃、氣候、水文8

電子地圖是用電子制圖系統(tǒng)，以數(shù)字地圖數(shù)據(jù)為基礎制作、并能在屏幕上顯示出圖形符號、還能借助于計算機信息傳輸和轉換等功能進行網(wǎng)絡傳輸交流與轉換的地圖，即數(shù)字地圖數(shù)據(jù)可視化（或稱符號化）了的地圖。

數(shù)字地圖是以數(shù)字形式記錄和存儲的地圖。包括矢量的和柵格的數(shù)字式地圖。電子地圖是用電子制圖系統(tǒng)，以數(shù)字地圖數(shù)據(jù)9電子地圖與數(shù)字地圖的區(qū)別：

數(shù)字地圖是用數(shù)字形式描述地圖要素的位置、屬性和關系信息的數(shù)據(jù)集合，與具體表達的符號無關，是一種存儲方式；而電子地圖則是數(shù)字地圖符號化處理后的數(shù)據(jù)集合，是數(shù)字地圖的可視化，是一種表示方式。電子地圖是以數(shù)字地圖為基礎的屏幕模擬表達，并以多種媒介顯示地圖數(shù)據(jù)的可視化產(chǎn)品。電子地圖與數(shù)字地圖的區(qū)別：數(shù)字地圖是用數(shù)字形式10數(shù)字地圖的優(yōu)勢：

1.交互性強

紙質地圖固定，電子地圖人機對話，可指定顯示范圍、設定顯示比例、自由組織圖層地理要素（生成新的地圖）。2.能無級縮放

比例尺可變3.無縫

圖紙大小分幅（接邊）屏幕大小漫游平移

4．動態(tài)載負量調整

載負量大小紙質、電子數(shù)字地圖的優(yōu)勢：1.交互性強11

5．多維化

二維、三維立體實景6．信息豐富

信息量除各種地圖符號外，外掛數(shù)據(jù)庫，多窗口顯示各種信息

7．信息共享

存放介質網(wǎng)絡傳播互聯(lián)網(wǎng)用戶人群8．基本地圖計算、統(tǒng)計和分析功能簡單計算（長度面積）精確量算（距離，面積、坡度、坡向、最優(yōu)路徑，利用GPS精確定位等等）5．多維化121.2地圖制圖學概述

地圖制圖學是測繪學的一個分支，是研究地圖及其編制和應用的一門學科。它研究用地圖圖形反映自然界和人類社會各種現(xiàn)象的空間分布，相互聯(lián)系及其動態(tài)變化，具有區(qū)域性學科和技術性學科的兩重性。亦稱技術地圖學。

地圖制圖學由地圖學總論、地圖投影、地圖編制、地圖整飾和地圖制印等部分組成。此外地圖應用也已成為地圖制圖學的一個組成部分。它主要研究地圖分析、地圖評價、地圖閱讀、地圖量算和圖上作業(yè)等。1.2.1地圖制圖學的定義1.2地圖制圖學概述地圖制圖學是測繪學的一個131.2.2地圖制圖學與其他學科的關系

地圖制圖學同許多學科都有聯(lián)系，尤其同測量學、地理學和數(shù)學的聯(lián)系更為密切。測量學給地圖制圖提供地面控制成果和實測地形原圖。地理學為地圖制圖提供認識和反映地理環(huán)境及其空間分布規(guī)律的基礎。地圖制圖學的地圖投影就是以數(shù)學為工具闡明其原理和方法的；地圖內容各要素選取指標已運用了數(shù)理統(tǒng)計和概率論的概念；計算機輔助地圖制圖更需要各種應用數(shù)學。此外，地圖制圖學還同物理學、化學、色彩學、美學、遙感技術、計算機科學等發(fā)生聯(lián)系。

1.2.2地圖制圖學與其他學科的關系地圖制圖學141.2.3地圖制圖學發(fā)展簡史

地圖的起源和地圖制圖學的發(fā)展已有悠久的歷史。古希臘地理學家C.托勒密的《地理學指南》就是一部地圖制圖學著作。托勒密認為地理學就是“以線畫形式描繪地球上所有迄今已知的部分及其附屬的東西”。他研究了簡單的圓錐投影并繪制了世界地圖。中國西晉著名地圖制圖學家裴秀所創(chuàng)立的“制圖六體”，對中國古代地圖制圖學的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。唐代的賈耽、元代的朱思本、明代的羅洪先等歷代地圖制圖學家也對地圖制圖學的發(fā)展有過較大貢獻。歐洲文藝復興時期，著名地圖制圖學家G.墨卡托對地圖制圖學的發(fā)展起過重大的推動作用。17世紀以后，歐洲進行的大規(guī)模三角測量和地形圖測繪，促進了地圖制圖學的更快發(fā)展。在中國，從清代開始，進行了國家規(guī)模的地圖測繪，編制成帶有近代性的《皇輿全圖》和《大清一統(tǒng)輿圖》。20世紀初興起的航空攝影測量方法，改變了地形圖測繪生產(chǎn)過程，加上照像平版彩色膠印技術的應用，為地圖的大規(guī)模編繪和印制創(chuàng)造了條件，同時也促進了地圖制圖學現(xiàn)代體系的形成。

1.2.3地圖制圖學發(fā)展簡史地圖的起源和地圖151.2.4地圖制圖學發(fā)展趨勢

①地圖制圖學作為區(qū)域性學科，其重點已由普通地圖制圖轉移到專題地圖制圖，并向綜合制圖、實用制圖和系統(tǒng)制圖的方向發(fā)展。

②地圖制圖學作為技術性學科，正在向機助制圖方向發(fā)展，逐步代替延續(xù)幾千年的手工編圖的作業(yè)方法。

③隨著地圖制圖學同各學科間的相互滲透，產(chǎn)生了一些新的概念和理論。例如，以地圖圖形顯示、傳遞、轉換、存儲、處理和利用空間信息為內容的地圖信息論和地圖傳輸論；研究經(jīng)過地圖圖形模式化建立地圖數(shù)學模型和數(shù)字模型的地圖模式論；研究用圖者對地圖圖形和色彩的感受過程和效果的地圖感受論；研究和建立地圖語言的地圖符號學，等等。1.2.4地圖制圖學發(fā)展趨勢

①地圖制圖學作161.2地圖制印的基本過程

編輯設計、收集資料地圖編繪、植字、剪貼、清繪或刻繪創(chuàng)意排版線劃片翻版、修版彩色圖像電分原圖照相色稿制作普染色版注記版曬制印刷版拼版、分色套陽版（加網(wǎng)）、圖形圖像復合電子分色片打樣、印刷目前編輯設計、收集資料傳統(tǒng)圖形、圖像數(shù)字化地圖編輯、色彩處理創(chuàng)意排版彩噴輸出、檢校激光照排軟片輸出曬制印刷版打樣、印刷1.2地圖制印的基本過程編輯設計、收集資料地圖編繪、植字17

1.3計算機地圖制圖概述

1.3.1計算機地圖制圖的概念

計算機地圖制圖是根據(jù)地圖原理，以電子計算機的硬、軟件為工具，應用數(shù)學邏輯方法，研究地圖空間信息的獲取、變換、存貯、處理、識別、分析和圖形輸出的理論方法和技術工藝，模擬傳統(tǒng)的制圖方法，進行地圖的設計和編繪。

1.3計算機地圖制圖概述

1.3.1計算機地圖制圖的概181.3.2計算機地圖制圖系統(tǒng)的構成

硬件軟件地圖數(shù)據(jù)

1.硬件

輸入設備：數(shù)字化儀、自動圖形掃描儀（種類、單色彩色、分辨率）輸出設備：圖形顯示終端、繪圖儀、打印機2.軟件計算機地圖制圖系統(tǒng)的核心是軟件，用于執(zhí)行計算機制圖功能的各種操作，包括數(shù)據(jù)輸入、處理、數(shù)據(jù)庫管理和圖形用戶界面等。有以下核心模塊：數(shù)據(jù)輸入和編輯模塊，空間數(shù)據(jù)管理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)輸出模塊，用戶界面。1.3.2計算機地圖制圖系統(tǒng)的構成硬件軟193.地圖數(shù)據(jù)

計算機地圖制圖系統(tǒng)的操作對象是地圖數(shù)據(jù)，它描述了地理實體的空間特征（空間位置、幾何圖形）、屬性特征（名稱、類型和數(shù)量）、時間特征和地理實體之間的相互關系。根據(jù)表現(xiàn)形式可將地圖空間數(shù)據(jù)抽象為點、線、面三類元素，數(shù)據(jù)表達可以采用矢量和柵格兩種組織形式，分別稱為矢量數(shù)據(jù)結構和柵格數(shù)據(jù)結構。

在計算機地圖制圖系統(tǒng)中，地圖數(shù)據(jù)是以結構化的形式存儲在計算機的，稱為地圖數(shù)據(jù)庫。地圖數(shù)據(jù)庫由數(shù)據(jù)庫實體和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成。數(shù)據(jù)庫實體中存儲著許多數(shù)據(jù)文件和文件中的大量數(shù)據(jù)（空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)）；而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要用于對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，包括查詢、檢索、增刪、修改和維護等。3.地圖數(shù)據(jù)在計算機地圖制圖系統(tǒng)中，地圖數(shù)據(jù)是201.3.4計算機地圖制圖與相關科學技術

計算機科學為地圖空間信息的表達、存儲、處理、分析和應用提供了有利的工具。數(shù)據(jù)庫技術提供數(shù)據(jù)的管理、更新、查詢和維護功能；計算機圖形學提供算法基礎；CAD對于輔助設計提供支持；軟件工程對于計算機地圖制圖的系統(tǒng)設計提供科學的方法。1、計算機科學2、地圖學

計算機地圖制圖源于傳統(tǒng)地圖制圖，地圖學理論與方法對計算機地圖制圖系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的影響。計算機制圖為地圖特征的數(shù)字表達、操作和顯示提供了一系列方法，為計算機地圖制圖系統(tǒng)的圖形輸出提供技術支持。1.3.4計算機地圖制圖與相關科學技術

計213、遙感技術

遙感作為空間數(shù)據(jù)的采集手段，已經(jīng)成為計算機地圖制圖的重要信息源與數(shù)據(jù)更新途徑?？梢詮倪b感圖像中快速而可靠地提取地面目標的空間信息和屬性信息。我國衛(wèi)星遙感地面站的實際工作經(jīng)驗證明，每1-2年TM圖像可覆蓋我國國土1次，其數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性比常規(guī)的地圖資料要好，因此，利用遙感圖像實施地圖空間數(shù)據(jù)的更新具有重要的現(xiàn)實意義和價值。4、全球定位系統(tǒng)

GPS作為一種新型的定位數(shù)據(jù)的采集和更新手段，具有高精度、高效益、全天候、低成本、高靈活性、實時性等優(yōu)勢。5、電子地圖

電子地圖是以地圖數(shù)據(jù)庫為基礎，通過一定的硬件和軟件在電子屏幕上顯示的可視地圖，是數(shù)字地圖在電子屏幕上的符號化顯示。3、遙感技術遙感作為空間數(shù)據(jù)的采集手段，已221.4GIS與地圖制圖

地理信息系統(tǒng)（GIS，GeographicInformationSystem）是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對現(xiàn)實世界（資源與環(huán)境）的研究和變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)，它作為集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學為一體的新興邊緣學科而迅速地興起和發(fā)展起來。地理信息系統(tǒng)是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。1.4.1GIS的概念1.4GIS與地圖制圖地理信息系統(tǒng)（GI23

GIS是在計算機地圖制圖技術上逐漸發(fā)展起來的，它不僅繼承了地圖學中空間信息的傳遞功能，更強調了空間數(shù)據(jù)早在18世紀，歐州一些國家就開始系統(tǒng)地繪制本國地形圖。六七十年代期間，空間數(shù)據(jù)應用的主要領域是資源調查、土地評價和規(guī)劃等領域，各學科領域的科學家們認識到地表各特征之間的相互聯(lián)系、相互影響這一事實后，開始尋找一種綜合的多學科、多目標的調查分析方法來評價地表特征，因而產(chǎn)生了面向特殊目的的專題圖件。60年代，計算機的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的制圖方式被打破，對地球資源的量化分析和評價產(chǎn)生了實質性的發(fā)展，地圖要素被量化成簡單的數(shù)字，可以用計算機很方便地給予定性、定量及定位分析，進而用顏色、符號和文字說明完整地表達實體，因此產(chǎn)生了計算機地圖制圖技術。70年代后期，由于計算機硬件持續(xù)發(fā)展，計算機地圖制圖的歷程向前邁進了一大步。80年代，美國地質調查研究所制定了旨在實現(xiàn)地圖制圖現(xiàn)代化的計劃，它的任務是大規(guī)模地擴充和改進地圖數(shù)字化設備，制定數(shù)據(jù)庫信息交換標準，提高地圖修編能力，改革傳統(tǒng)的制圖工藝，形成現(xiàn)代化數(shù)字制圖流程，計算機地圖制圖技術的發(fā)展對GIS的產(chǎn)生據(jù)的分析、處理與應用。GIS是地圖學在信息時代的發(fā)展，是地圖學理論、方法與功能的延伸。1.4.2GIS與計算機地圖制圖的發(fā)展GIS是在計算機地圖制圖技術上逐漸發(fā)展起來的，241.4.3GIS與計算機地圖制圖的關系

計算機地圖制圖技術的發(fā)展對GIS的產(chǎn)生起了有力的促進作用，GIS出現(xiàn)進一步為地圖制圖提供了現(xiàn)代化的先進技術手段,它必將引起地圖制圖過程深刻變化,成為現(xiàn)代地圖制圖主要手段，GIS應用于地圖制圖，可實現(xiàn)地圖圖形數(shù)字化，建立圖形和屬性兩類數(shù)據(jù)相結合的數(shù)據(jù)庫。GIS系統(tǒng)不同于計算機地圖制圖，計算機地圖制圖主要考慮可視材料的顯示和處理,考慮地形、地物和各種專題要素在圖上的表示，并且以數(shù)字形式對它們進行存貯、管理，最后通過繪圖儀輸出地圖。計算機地圖制圖系統(tǒng)強調的是圖形表示，通常只有圖形數(shù)據(jù)，不太注重可視實體具有或不具有的非圖形屬性，而這種屬性卻是地理分析中非常有用的數(shù)據(jù)。GIS既注重實體的空間分布又強調它們的顯示方法和顯示質量，強調的是信息及其操作，不僅有圖形數(shù)據(jù)庫，還有非圖形數(shù)據(jù)庫，并且可綜合兩者的數(shù)據(jù)進行深層次的空間分析，提供對規(guī)劃、管理和決策有用的信息。數(shù)字地圖是GIS的數(shù)據(jù)源，也是GIS表達形式，計算機地圖制圖是GIS重要組成部分。1.4.3GIS與計算機地圖制圖的關系計算251.4.4GIS與計算機地圖制圖的應用

數(shù)字地圖制圖與地理信息系統(tǒng)(GIS)都以空間地理信息的存取、處理、分析與表達為研究對象，是地圖學在數(shù)字信息時代的發(fā)展與延續(xù)。但相比而言，數(shù)字地圖制圖強調空間地理信息的傳輸和表達，而GIS則以空間地理信息的處理與分析為主，從應用的角度看，GIS無疑具有更廣闊的發(fā)展空間。數(shù)字地圖制圖必須在現(xiàn)有技術發(fā)展的基礎上加強空間（地圖）分析功能，即在保持地圖表達的模擬性、藝術性的基礎上向GIS發(fā)展轉化，才能夠一方面提高GIS的可視化表達質量，另一方面深化數(shù)字地圖制圖的應用層次，拓展其應用范圍。1.4.4GIS與計算機地圖制圖的應用261.4.5GIS地圖制圖的任務

(1)圖面設計：輸出地圖要素版面安排；

(2)數(shù)據(jù)選?。簭目臻g數(shù)據(jù)庫選取特定的數(shù)據(jù)；

(3)制圖數(shù)據(jù)加工：按制圖要求進行數(shù)據(jù)分析整理，包括數(shù)據(jù)轉換、范圍裁減等；

(4)制圖綜合：進行信息概括、化簡和綜合取舍等；

(5)地圖制作：按圖面設計安排地圖信息和制作輔助信息；

(6)符號設置：地圖要素符號制作與設置；

(7)圖面整飾：按繪制要求進行圖面藝術處理；

(8)輸出文件生成和輸出。

1.4.5GIS地圖制圖的任務(127

謝謝！謝謝！28GIS地圖制圖

陳美鳳福建師大地理科學學院GIS地圖制圖陳美鳳29

第1章概述

1.1地圖概述1.1.1地圖、地圖學

地圖是遵循一定的數(shù)學法則，將客體（一般指地球，也包括其他星球）上的地理信息，通過科學的概括，并運用符號系統(tǒng)表示在一定載體上的圖形，以傳遞它們的數(shù)量和質量在時間與空間上的分布規(guī)律和發(fā)展變化。

地圖是地理現(xiàn)實世界的表現(xiàn)或抽象，以視覺的、數(shù)字的或觸覺的方式表現(xiàn)地理信息的工具。

第1章概述

1.1地圖概述1.1.1地圖、地圖學30地圖學的產(chǎn)生——20世紀60年代地圖學的定義國際地圖學協(xié)會地圖學是根據(jù)有關科學獲得的資料（野外測量、航空攝影測量、衛(wèi)星圖像、統(tǒng)計資料等）進行有關地圖和圖形生產(chǎn)時，所進行的科學、技術和藝術全部工作的總稱。我國地圖學家高俊地圖學是以地圖信息傳遞為中心，研究地圖的理論實質、制作技術和使用方法的綜合性科學?，F(xiàn)代地圖學是以地學信息傳輸與地學數(shù)據(jù)可視化為基礎，以區(qū)域綜合制圖與地圖概括為核心，以地圖的科學認知與分析應用為目的，研究地圖的理論實質、制作技術和使用方法的綜合性科學。地圖學的產(chǎn)生——20世紀60年代地圖學的定義國際地圖學協(xié)會31現(xiàn)代地圖學的學科體系結構及組成表現(xiàn)代地圖學的學科體系結構及組成表321.1.2地圖的基本特性1.嚴密的數(shù)學法則2.特定的符號系統(tǒng)3.科學的地圖概括1.1.2地圖的基本特性1.嚴密的數(shù)學法則331.1.3地圖的分類1.按地圖內容分類：普通地圖、專題地圖2.按地圖比例尺分類：大、中、小比例尺3.按制圖區(qū)域分類：政區(qū)、專業(yè)分區(qū)4.按地圖功能和作用分類：通用、專用、特種5.按其他標志分類：按使用方式、載體介質、地圖分幅、感受方式、印刷色數(shù)、歷史年代、數(shù)據(jù)維數(shù)、出版形式等等。地圖圖名往往能反映出該地圖的屬性1.1.3地圖的分類1.按地圖內容分類：普通地圖、專題地圖地34

根據(jù)載體分類:

實地圖電子地圖數(shù)字地圖

實物形式的地圖為實地圖，如繪制在紙張、絲棉等一類實體物質形式的地圖。實地圖使用直觀方便，在對地理信息的表示、存儲和傳遞中，起著重要的作用。地理信息當前以實地圖的使用方式還很普遍。GIS中的地圖是數(shù)字形式的，需要通過地圖制作和繪制輸出形成實地圖。

根據(jù)載體分類:實地圖實物形式的地35(1)專題要素，如土地利用、城市規(guī)劃、氣候、水文一類專題要素信息(2)背景要素，如地形等高線、遙感圖像作為專題景(3)注記、專題要素和背景要素的文字注記(4)比例尺(5)坐標(6)指北針(7)圖例(8)圖廓(9)其他包括制圖者、采用的坐標系統(tǒng)、資料來源，時間等實地圖的基本構成要素包括：(1)專題要素，如土地利用、城市規(guī)劃、氣候、水文36

電子地圖是用電子制圖系統(tǒng)，以數(shù)字地圖數(shù)據(jù)為基礎制作、并能在屏幕上顯示出圖形符號、還能借助于計算機信息傳輸和轉換等功能進行網(wǎng)絡傳輸交流與轉換的地圖，即數(shù)字地圖數(shù)據(jù)可視化（或稱符號化）了的地圖。

數(shù)字地圖是以數(shù)字形式記錄和存儲的地圖。包括矢量的和柵格的數(shù)字式地圖。電子地圖是用電子制圖系統(tǒng)，以數(shù)字地圖數(shù)據(jù)37電子地圖與數(shù)字地圖的區(qū)別：

數(shù)字地圖是用數(shù)字形式描述地圖要素的位置、屬性和關系信息的數(shù)據(jù)集合，與具體表達的符號無關，是一種存儲方式；而電子地圖則是數(shù)字地圖符號化處理后的數(shù)據(jù)集合，是數(shù)字地圖的可視化，是一種表示方式。電子地圖是以數(shù)字地圖為基礎的屏幕模擬表達，并以多種媒介顯示地圖數(shù)據(jù)的可視化產(chǎn)品。電子地圖與數(shù)字地圖的區(qū)別：數(shù)字地圖是用數(shù)字形式38數(shù)字地圖的優(yōu)勢：

1.交互性強

紙質地圖固定，電子地圖人機對話，可指定顯示范圍、設定顯示比例、自由組織圖層地理要素（生成新的地圖）。2.能無級縮放

比例尺可變3.無縫

圖紙大小分幅（接邊）屏幕大小漫游平移

4．動態(tài)載負量調整

載負量大小紙質、電子數(shù)字地圖的優(yōu)勢：1.交互性強39

5．多維化

二維、三維立體實景6．信息豐富

信息量除各種地圖符號外，外掛數(shù)據(jù)庫，多窗口顯示各種信息

7．信息共享

存放介質網(wǎng)絡傳播互聯(lián)網(wǎng)用戶人群8．基本地圖計算、統(tǒng)計和分析功能簡單計算（長度面積）精確量算（距離，面積、坡度、坡向、最優(yōu)路徑，利用GPS精確定位等等）5．多維化401.2地圖制圖學概述

地圖制圖學是測繪學的一個分支，是研究地圖及其編制和應用的一門學科。它研究用地圖圖形反映自然界和人類社會各種現(xiàn)象的空間分布，相互聯(lián)系及其動態(tài)變化，具有區(qū)域性學科和技術性學科的兩重性。亦稱技術地圖學。

地圖制圖學由地圖學總論、地圖投影、地圖編制、地圖整飾和地圖制印等部分組成。此外地圖應用也已成為地圖制圖學的一個組成部分。它主要研究地圖分析、地圖評價、地圖閱讀、地圖量算和圖上作業(yè)等。1.2.1地圖制圖學的定義1.2地圖制圖學概述地圖制圖學是測繪學的一個411.2.2地圖制圖學與其他學科的關系

地圖制圖學同許多學科都有聯(lián)系，尤其同測量學、地理學和數(shù)學的聯(lián)系更為密切。測量學給地圖制圖提供地面控制成果和實測地形原圖。地理學為地圖制圖提供認識和反映地理環(huán)境及其空間分布規(guī)律的基礎。地圖制圖學的地圖投影就是以數(shù)學為工具闡明其原理和方法的；地圖內容各要素選取指標已運用了數(shù)理統(tǒng)計和概率論的概念；計算機輔助地圖制圖更需要各種應用數(shù)學。此外，地圖制圖學還同物理學、化學、色彩學、美學、遙感技術、計算機科學等發(fā)生聯(lián)系。

1.2.2地圖制圖學與其他學科的關系地圖制圖學421.2.3地圖制圖學發(fā)展簡史

地圖的起源和地圖制圖學的發(fā)展已有悠久的歷史。古希臘地理學家C.托勒密的《地理學指南》就是一部地圖制圖學著作。托勒密認為地理學就是“以線畫形式描繪地球上所有迄今已知的部分及其附屬的東西”。他研究了簡單的圓錐投影并繪制了世界地圖。中國西晉著名地圖制圖學家裴秀所創(chuàng)立的“制圖六體”，對中國古代地圖制圖學的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。唐代的賈耽、元代的朱思本、明代的羅洪先等歷代地圖制圖學家也對地圖制圖學的發(fā)展有過較大貢獻。歐洲文藝復興時期，著名地圖制圖學家G.墨卡托對地圖制圖學的發(fā)展起過重大的推動作用。17世紀以后，歐洲進行的大規(guī)模三角測量和地形圖測繪，促進了地圖制圖學的更快發(fā)展。在中國，從清代開始，進行了國家規(guī)模的地圖測繪，編制成帶有近代性的《皇輿全圖》和《大清一統(tǒng)輿圖》。20世紀初興起的航空攝影測量方法，改變了地形圖測繪生產(chǎn)過程，加上照像平版彩色膠印技術的應用，為地圖的大規(guī)模編繪和印制創(chuàng)造了條件，同時也促進了地圖制圖學現(xiàn)代體系的形成。

1.2.3地圖制圖學發(fā)展簡史地圖的起源和地圖431.2.4地圖制圖學發(fā)展趨勢

①地圖制圖學作為區(qū)域性學科，其重點已由普通地圖制圖轉移到專題地圖制圖，并向綜合制圖、實用制圖和系統(tǒng)制圖的方向發(fā)展。

②地圖制圖學作為技術性學科，正在向機助制圖方向發(fā)展，逐步代替延續(xù)幾千年的手工編圖的作業(yè)方法。

③隨著地圖制圖學同各學科間的相互滲透，產(chǎn)生了一些新的概念和理論。例如，以地圖圖形顯示、傳遞、轉換、存儲、處理和利用空間信息為內容的地圖信息論和地圖傳輸論；研究經(jīng)過地圖圖形模式化建立地圖數(shù)學模型和數(shù)字模型的地圖模式論；研究用圖者對地圖圖形和色彩的感受過程和效果的地圖感受論；研究和建立地圖語言的地圖符號學，等等。1.2.4地圖制圖學發(fā)展趨勢

①地圖制圖學作441.2地圖制印的基本過程

編輯設計、收集資料地圖編繪、植字、剪貼、清繪或刻繪創(chuàng)意排版線劃片翻版、修版彩色圖像電分原圖照相色稿制作普染色版注記版曬制印刷版拼版、分色套陽版（加網(wǎng)）、圖形圖像復合電子分色片打樣、印刷目前編輯設計、收集資料傳統(tǒng)圖形、圖像數(shù)字化地圖編輯、色彩處理創(chuàng)意排版彩噴輸出、檢校激光照排軟片輸出曬制印刷版打樣、印刷1.2地圖制印的基本過程編輯設計、收集資料地圖編繪、植字45

1.3計算機地圖制圖概述

1.3.1計算機地圖制圖的概念

計算機地圖制圖是根據(jù)地圖原理，以電子計算機的硬、軟件為工具，應用數(shù)學邏輯方法，研究地圖空間信息的獲取、變換、存貯、處理、識別、分析和圖形輸出的理論方法和技術工藝，模擬傳統(tǒng)的制圖方法，進行地圖的設計和編繪。

1.3計算機地圖制圖概述

1.3.1計算機地圖制圖的概461.3.2計算機地圖制圖系統(tǒng)的構成

硬件軟件地圖數(shù)據(jù)

1.硬件

輸入設備：數(shù)字化儀、自動圖形掃描儀（種類、單色彩色、分辨率）輸出設備：圖形顯示終端、繪圖儀、打印機2.軟件計算機地圖制圖系統(tǒng)的核心是軟件，用于執(zhí)行計算機制圖功能的各種操作，包括數(shù)據(jù)輸入、處理、數(shù)據(jù)庫管理和圖形用戶界面等。有以下核心模塊：數(shù)據(jù)輸入和編輯模塊，空間數(shù)據(jù)管理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)輸出模塊，用戶界面。1.3.2計算機地圖制圖系統(tǒng)的構成硬件軟473.地圖數(shù)據(jù)

計算機地圖制圖系統(tǒng)的操作對象是地圖數(shù)據(jù)，它描述了地理實體的空間特征（空間位置、幾何圖形）、屬性特征（名稱、類型和數(shù)量）、時間特征和地理實體之間的相互關系。根據(jù)表現(xiàn)形式可將地圖空間數(shù)據(jù)抽象為點、線、面三類元素，數(shù)據(jù)表達可以采用矢量和柵格兩種組織形式，分別稱為矢量數(shù)據(jù)結構和柵格數(shù)據(jù)結構。

在計算機地圖制圖系統(tǒng)中，地圖數(shù)據(jù)是以結構化的形式存儲在計算機的，稱為地圖數(shù)據(jù)庫。地圖數(shù)據(jù)庫由數(shù)據(jù)庫實體和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成。數(shù)據(jù)庫實體中存儲著許多數(shù)據(jù)文件和文件中的大量數(shù)據(jù)（空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)）；而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要用于對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，包括查詢、檢索、增刪、修改和維護等。3.地圖數(shù)據(jù)在計算機地圖制圖系統(tǒng)中，地圖數(shù)據(jù)是481.3.4計算機地圖制圖與相關科學技術

計算機科學為地圖空間信息的表達、存儲、處理、分析和應用提供了有利的工具。數(shù)據(jù)庫技術提供數(shù)據(jù)的管理、更新、查詢和維護功能；計算機圖形學提供算法基礎；CAD對于輔助設計提供支持；軟件工程對于計算機地圖制圖的系統(tǒng)設計提供科學的方法。1、計算機科學2、地圖學

計算機地圖制圖源于傳統(tǒng)地圖制圖，地圖學理論與方法對計算機地圖制圖系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的影響。計算機制圖為地圖特征的數(shù)字表達、操作和顯示提供了一系列方法，為計算機地圖制圖系統(tǒng)的圖形輸出提供技術支持。1.3.4計算機地圖制圖與相關科學技術

計493、遙感技術

遙感作為空間數(shù)據(jù)的采集手段，已經(jīng)成為計算機地圖制圖的重要信息源與數(shù)據(jù)更新途徑?？梢詮倪b感圖像中快速而可靠地提取地面目標的空間信息和屬性信息。我國衛(wèi)星遙感地面站的實際工作經(jīng)驗證明，每1-2年TM圖像可覆蓋我國國土1次，其數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性比常規(guī)的地圖資料要好，因此，利用遙感圖像實施地圖空間數(shù)據(jù)的更新具有重要的現(xiàn)實意義和價值。4、全球定位系統(tǒng)

GPS作為一種新型的定位數(shù)據(jù)的采集和更新手段，具有高精度、高效益、全天候、低成本、高靈活性、實時性等優(yōu)勢。5、電子地圖

電子地圖是以地圖數(shù)據(jù)庫為基礎，通過一定的硬件和軟件在電子屏幕上顯示的可視地圖，是數(shù)字地圖在電子屏幕上的符號化顯示。3、遙感技術遙感作為空間數(shù)據(jù)的采集手段，已501.4GIS與地圖制圖

地理信息系統(tǒng)（GIS，GeographicInformationSystem）是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對現(xiàn)實世界（資源與環(huán)境）的研究和變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)，它作為集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學為一體的新興邊緣學科而迅速地興起和發(fā)展起來。地理信息系統(tǒng)是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。1.4.1GIS的概念1.4GIS與地圖制圖地理信息系統(tǒng)（GI51

GIS是在計算機地圖制圖技術上逐漸發(fā)展起來的，它不僅繼承了地圖學中空間信息的傳遞功能，更強調了空間數(shù)據(jù)早在18世紀，歐州一些國家就開始系統(tǒng)地繪制本國地形圖。六七十年代期間，空間數(shù)據(jù)應用的主要領域是資源調查、土地評價和規(guī)劃等領域，各學科領域的科學家們認識到地表各特征之間的相互聯(lián)系、相互影響這一事實后，開始尋找一種綜合的多學科、多目標的調查分析方法來評價地表特征，因而產(chǎn)生了面向特殊目的的專題圖件。60年代，計算機的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的制圖方式被打破，對地球資源的量化分析和評價產(chǎn)生了實質性的發(fā)展，地圖要素被量化成簡單的數(shù)字，可以用計算機很方便地給予定性、定量及定位分析，進而用顏