1、數(shù)字地圖制圖Introduction上課方式：+討論+實驗作業(yè)成績構(gòu)成：30+40+30試題類型：4類課時安排：16+16+學習資源資源校內(nèi)紙質(zhì)媒介圖書館借閱 閱覽室 學院資料室電子圖書 書生之家 超星圖書館課程定位測繪科學與技術(shù)地理學大地測量攝影測量地圖制圖學與地理信息工程地圖學與地理信息系統(tǒng)自然地理人文地理地圖學制作地圖應用地圖07050816，課 程 書 目計算機地圖制圖艾自興，龍毅編著，武漢大學出版社，2005數(shù)字地圖制圖原理吳凡等編著；武漢大學出版社，2002新編地圖學教程毛贊猷、朱良等編著；高等教育出版社，2008地圖學祝國瑞，武漢大學出版社，2004現(xiàn)代地圖學廖克，科學出版社，2

2、003主要參考書1. Terry A. Slocum, Robert B. McMaster et al,Thematic Cartography and GeographicVisualization (3nd ed.)，Pearson Prentice Hall, 518p, 2009ISBN 0-13-035123-7課 程 書 目2. A.H. Robinson, Joel L. Morrison et al,Elements of Cartography (6th ed.)，John Wiley & Sons, 674p, 1995ISBN 0-471-55579-7Textbook

3、測繪學報測繪通報地 圖中國測繪學會中國地圖出版社（測繪出版社）中國地圖出版社武漢大學學報(信息科學版)武漢大學出版社地圖學雜志（Cartographic Journal）英國地圖制圖協(xié)會地圖學地圖學（Cartography） 澳大利亞地圖制圖協(xié)會（Cartographica） 加拿大多倫多大學美國地圖工作者測量與制圖（American Cartographer） 美國測繪協(xié)會（Surveying and Mapping） 美國測繪協(xié)會國際地圖學年鑒（International Yearbook of Cartography ） ICA課 程 書 目主要刊物數(shù)字地圖制圖學是世界上多數(shù)高等院校地學

4、及相關(guān)學科各專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。是關(guān)于如何用圖形、圖像表達地理空間信息的學科，它既是一門綜合性學科，又是一門技術(shù)性很強的應用性學科。因此，地圖學無論在過去，還是在飛速發(fā)展的今天，都在各相關(guān)專業(yè)的課程體系中具有不可替代的地位。它既有系統(tǒng)的理論，又有廣泛的實踐，強調(diào)理論與實踐的緊密結(jié)合。地圖學時代漂移（陳述彭，1991）信息流程古 代（16世紀以前）近 代（16-19世紀）20世紀前半世紀20世紀后半世紀21世紀信息獲取天文觀測探險考察調(diào)查訪問文獻考證大地測量地形測量地面勘察航空攝影定位觀測臺站多學科綜合考察衛(wèi)星遙感航空遙感地面自動觀測臺站網(wǎng)絡(luò)全球定位系統(tǒng)（GPS）小衛(wèi)星群存儲檢索金屬、陶瓷墓葬

5、文字記述基本地形圖統(tǒng)計地圖立體測圖地圖檢索地圖更新專題地圖衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)庫國際聯(lián)網(wǎng)磁帶存儲地理信息系統(tǒng)衛(wèi)星通訊傳輸光盤、激光分析加工詳近略遠抽象地圖投影等量線圖地圖集綜合地圖集航空像片判讀系列制圖電腦編輯系統(tǒng)自動分類制圖預測預報專家知識庫規(guī)劃、工程最終視覺產(chǎn)品手繪地圖印刷地圖影像地圖數(shù)字地圖電子地圖虛擬現(xiàn)實古巴比倫地圖：4500年前 古巴比倫 陶片古代地圖西歐地圖：約1.4萬年 西班牙 石頭古代地圖古代地圖兆域圖：2200多年 平面圖 銅板地形圖：西漢馬王堆 公元前168 帛上古代地圖近代地圖1582年意大利傳教士利瑪竇傳入西方地圖和地理知識，標志著中國地圖學開始跨入了近代地圖學的門檻。利瑪竇于

6、1602年在中國繪制了坤輿萬國全圖。繼后，從康熙開始大規(guī)模利用近代方法測繪全國性輿圖，如皇輿全覽圖、乾隆內(nèi)府輿圖等。清代完成了我國地圖從計里畫方到經(jīng)緯度制圖方法的轉(zhuǎn)變，是地圖制作歷史上一次大的進步。自晚清起，一向藏之內(nèi)府視為秘籍的地圖，逐漸向社會公開。1903年武昌輿地學會出版的中外輿地全圖是首次民間公開出版的地圖，也是被官方指定的中國第一本學校地理教學用圖。近代地圖坤輿萬國全圖是意大利傳教士利瑪竇在中國繪制的世界地圖之一（等積投影） 。繪于明萬歷三十年（1602）年。利瑪竇在1584-1608年間，先后12次編制世界地圖，把經(jīng)緯度、南北極、赤道、太平洋以及航海所發(fā)現(xiàn)的南非、南北美洲等地區(qū)概念

7、介紹到中國。近代地圖皇輿全覽圖（局部）是中國第一部實測全國地圖。原圖由康熙皇帝主持，清代康熙年間，清政府聘請了大量的外籍人士，采用天文和大地測量方法在全國測算630個點的經(jīng)緯度并測繪大面積的地圖，還利用了官府所藏輿圖文件及實地調(diào)繪采訪，經(jīng)十年努力，于康熙五十六年（1717年）成圖。共41幅，可拼成一整幅中國全圖。近代地圖海國圖志中的半球圖海國圖志為清代魏源1841年受林則徐委托編著。1842年刻本50卷，1847年擴為60卷，1852年增補為100卷，80余萬字。它圖文并茂，是中國人編寫的第一部世界地理專著，也是中國最早的第一部用經(jīng)緯度法編制的世界地圖集。近代地圖現(xiàn)代地圖人類獲取信息手段的革新

8、，航空、航天、遙感技術(shù)的發(fā)展，極大地豐富了地圖的信息源。大規(guī)模地學調(diào)查研究和國內(nèi)外科技交流的開展，擴展了人類認識世界的視野，地圖作為信息的載體，地圖產(chǎn)品突破地形圖、普通地理圖的局限，大批的專題掛圖和專題地圖集編制出版，內(nèi)容涉及自然、經(jīng)濟、社會、環(huán)境等領(lǐng)域。與此同時，地圖出版單位編制出版了各種教學地圖和品種多樣的實用參考地圖。除了用紙質(zhì)出版的單幅地圖、系列地圖和地圖集外，地圖產(chǎn)品的載體和形態(tài)更加豐富，如影像地圖、立體地圖、絲綢地圖、觸覺地圖（盲文地圖）、地球儀等。現(xiàn)代地圖南極洲地圖地圖產(chǎn)品的演進中國地圖出版社歷史地圖系列地圖產(chǎn)品的演進中國地圖出版社專題地圖系列地圖產(chǎn)品的演進中國地圖出版社公眾地理

9、信息產(chǎn)品政區(qū)地圖公眾地理信息產(chǎn)品政區(qū)地圖公眾地理信息產(chǎn)品掛圖公眾地理信息產(chǎn)品交通旅游地圖地圖產(chǎn)品的演進中國地圖出版社地圖產(chǎn)品的演進中國地圖出版社公眾地理信息產(chǎn)品特型地圖教學地圖地理教學地圖歷史信息時代的地圖20世紀80年代以來，計算機制圖、3S技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，地圖制圖逐步擺脫傳統(tǒng)手工編繪方式，實現(xiàn)了向全數(shù)字化地圖生產(chǎn)的革命性變化。地圖產(chǎn)品形式由單一的傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖向數(shù)字地圖、多媒體電子地圖、導航地圖、互聯(lián)網(wǎng)地圖等多種形式共存發(fā)展；地圖內(nèi)容表示從二維、靜態(tài)向多維、動態(tài)演進；分發(fā)途徑由單一的印刷地圖以實物分發(fā)方式到通過計算機存貯介質(zhì)（光盤）交換進而發(fā)展到通過網(wǎng)絡(luò)實時分發(fā)的模式。地圖逐步由單一產(chǎn)品形態(tài)

10、轉(zhuǎn)變?yōu)榈乩硇畔⒎掌脚_。地圖產(chǎn)品的演進中國地圖出版社地圖產(chǎn)品的演進地理信息學科背景下課程定位 GI“S”空間認知本體論地理信息科學地圖設(shè)計地圖數(shù)據(jù)庫地圖分析數(shù)字地圖制圖網(wǎng)絡(luò)地圖空間信息服務空間數(shù)據(jù)質(zhì)量System 技術(shù)Science 理論Service 工程應用數(shù)字地圖制圖原理數(shù)字地圖制圖概述數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)據(jù)地圖制圖概述本章主要內(nèi)容：數(shù)字地圖制圖概述數(shù)字地圖制圖的發(fā)展與應用數(shù)字地圖制圖與相關(guān)學科的聯(lián)系地圖圖形與數(shù)據(jù)表示數(shù)字地圖制圖的一般過程數(shù)據(jù)獲取階段數(shù)據(jù)處理階段圖形輸出階段數(shù)字地圖研究意義2什么是數(shù)字地圖數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述1.1 數(shù)字地圖制圖概述地圖

11、制圖學是研究地圖編制及其應用的一門學科數(shù)字地圖制圖（計算機地圖制圖）是利用計算機及其相關(guān)的外部設(shè)備（圖形輸入、輸出、處理設(shè)備等），結(jié)合地圖制圖學理論與計算機技術(shù)，研究計算機環(huán)境下地圖制圖的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)表達問題的新的地圖制圖研究方向。目前，相關(guān)學科與技術(shù)的發(fā)展（計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、傳輸技術(shù)與GIS），帶動了數(shù)字地圖制圖的快速發(fā)展ComputerAided CartographyComputerAssisted CartographyDigital Cartography3數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述數(shù)字地圖(Digital Map)1.定義在一定的坐標系內(nèi)，具有確

12、定的定位和屬性標志的地面要素和現(xiàn)象的離散數(shù)據(jù)在計算機可識別的存貯介質(zhì)上概括的、有序的集合成為數(shù)字地圖你我之間有區(qū)別嗎？數(shù)字地圖模擬地圖數(shù)字4數(shù)字地圖是什么？空間屬性非空間屬性空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的綜合體Name Address Town St. Zip 數(shù)字地圖地理底圖專題覆蓋數(shù)字地圖數(shù)字地圖：存貯于計算機等可識別介質(zhì)上，具有確定坐標和屬性特征的地理現(xiàn)象的離散數(shù)據(jù)，按特殊的數(shù)學法則所構(gòu)成的有序的數(shù)據(jù)集合。GJB1840-93定義：“以數(shù)字形式記錄和存貯的地圖”。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)劃分：數(shù)字地圖分為矢量地圖和柵格地圖。定義5數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述部分數(shù)字化地圖DLGDOMDEMDOM+

13、DLG+DEM靜態(tài)性：一旦完成，表示的內(nèi)容就固化“了是連續(xù)變化的現(xiàn)實世界的瞬時記錄“快照”不需要專門的閱讀設(shè)備，符合人的視覺讀圖效果便于攜帶存儲與顯示一體化有特殊采用地圖符號系統(tǒng)，將地理事物縮小描繪在數(shù)學法則確定的平面上的圖形，即傳統(tǒng)地圖。特點模擬地圖定義數(shù)字地圖與模擬地圖特征對比慢、繁人工目視判別分析不可分離簡單、快捷便于分析與計算可分離地圖更新可分析性存儲與顯示一般不宜設(shè)備搭配使用 可以要求低要求高設(shè)備要求利用現(xiàn)代通訊技術(shù)傳輸 靠人工傳輸可傳輸性模擬地圖目視可讀數(shù)字地圖計算機可讀類別項目可讀性動態(tài)可視化表達多媒體表現(xiàn)手段信息傳輸?shù)目蛇x擇性強大編輯和更新能力豐富計算和分析功能電子地圖定義建立

14、在數(shù)字地圖基礎(chǔ)上，電子計算機屏幕上顯示的地圖，是數(shù)字地圖制圖表示的一種現(xiàn)代形式。特點電子地圖的特性很強的動態(tài)表現(xiàn)能力多媒體的表現(xiàn)手段信息傳輸具有極強可選擇性很強的增、刪、改和更新能力豐富的計算和分析功能可視化的數(shù)據(jù)探索能力動態(tài)多維可參與多載體實時更新可視化分析數(shù)字地圖特點？數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述數(shù)字地圖數(shù)據(jù)的特點是按一定的數(shù)學規(guī)律與地面一一對應，即有特定的數(shù)學基礎(chǔ)對要素進行過制圖綜合具有確定的分類分級的屬性數(shù)據(jù)數(shù)字地圖的優(yōu)點提高了地圖的制作速度可方便地進行數(shù)據(jù)實時更新提高了信息的分析處理能力能為多用戶共享數(shù)字地圖的性質(zhì)是數(shù)字地圖是可識別的是可以分析與量算的，分析的深度取決

15、于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與模擬地圖可以互相轉(zhuǎn)化可借助現(xiàn)代通訊設(shè)備進行傳輸6數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述數(shù)字地圖的特點便于存儲，并保證數(shù)據(jù)的不變形，從而提高了地圖的使用精度能更快更方便地生產(chǎn)現(xiàn)有地圖；能生產(chǎn)特殊用戶需要的地圖；能在缺少技術(shù)人員的情況下生產(chǎn)地圖；允許同樣的數(shù)據(jù)進行不同圖形表示的實驗；易于進行統(tǒng)計分析；能生產(chǎn)手工方法難以生產(chǎn)的地圖，如立體地等；能生產(chǎn)那些已確定地圖內(nèi)容取舍原則而連續(xù)生產(chǎn)的地圖；自動化的引入導致整個地圖生產(chǎn)過程的工藝革新、工時節(jié)省和技術(shù)改進；容量大，信息量豐富。對傳統(tǒng)地圖學理論的完善7圍繞著“數(shù)據(jù)”與“地圖” 產(chǎn)生組合數(shù) 圖 （地圖制作）: 地圖設(shè)計 專題地圖編制 地

16、圖藝術(shù)設(shè)計 地圖制圖數(shù)學模型 數(shù)字地圖制圖 遙感制圖圖 圖 （地圖變換）: 地圖綜合 普通地圖編制 地圖投影與變換 計算機地圖制圖圖 數(shù) （地圖應用）: 空間分析 DEM分析與可視化 地圖分析 空間統(tǒng)計數(shù)字地圖數(shù)字地圖制圖技術(shù)發(fā)展地圖制圖系統(tǒng) 1960s平板打印1970s滾筒打印1970s工作站1980s激光掃描儀 1980s滾筒掃描儀 1980s其他掃描儀原理1、傳統(tǒng)的手工制圖技術(shù)2、現(xiàn)代的計算機制圖技術(shù)3、信息化時代的制圖技術(shù)1.傳統(tǒng)的手工制圖技術(shù)1.在展繪好數(shù)學基礎(chǔ)的裱版上，將地圖資料照相曬藍拼貼，作為新編地圖的底圖，2.然后用由小筆尖、曲線筆等繪圖工具由手工編繪或清繪，注記由照相植字機

17、植字剪貼。3.地圖制印主要采用的是玻璃照相制版工藝，通過復照、翻版、分涂、曬版、打樣、印刷等多道工序才能完成，工藝流程復雜，周期長，效率低。20世紀60年代前的制圖技術(shù)面向出版的制圖技術(shù)中國地圖出版社1.傳統(tǒng)的手工制圖技術(shù)地圖制圖逐步實現(xiàn)軟片化。膠片編繪，膠片清繪、刻繪，可剝離軟片透明符號和注記以及軟片制版新工藝的應用，淘汰了裱版清繪、玻璃照相制版等工藝，較大地簡化了地圖編繪和制印工序，減輕了手工勞動強度，縮短了成圖周期，提高了成圖質(zhì)量。20世紀80年代的制圖技術(shù)傳統(tǒng)的制圖工藝流程地圖設(shè)計地圖編繪膠片清繪或刻繪翻版、修版彩色圖像電分線劃版普染色版電子分色版注記版拼版、分色套陽版（加網(wǎng)）曬制印刷

18、版打樣、印刷2.現(xiàn)代計算機制圖技術(shù) 20世紀70年代開始，計算機制圖研究，由實驗發(fā)展到試用階段。20世紀80年代，計算機制圖與地理信息系統(tǒng)技術(shù)迅速發(fā)展，建立了基于地圖數(shù)據(jù)庫的機助制圖系統(tǒng)。90年代以后，地圖電子編輯出版系統(tǒng)相繼問世，彩色地圖桌面出版技術(shù)廣泛應用，實現(xiàn)了全數(shù)字化地圖生產(chǎn)，徹底擺脫了傳統(tǒng)的手工地圖編制和制版工藝，地圖生產(chǎn)技術(shù)出現(xiàn)了一次革命性變革，極大地提高了地圖生產(chǎn)效率和印刷質(zhì)量。計算機制圖軟件數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的數(shù)字制圖 基于地圖數(shù)據(jù)庫的集成式數(shù)字制圖軟件：如方正智繪、MAPCAD、佳圖軟件等 基于GIS的集成式數(shù)字制圖軟件：ARC/INFO的ARCPRESS，是GIS軟件中的制圖模塊

19、基于數(shù)字化方式編繪的集成式數(shù)字制圖軟件：如CORELDRAW，沒有地圖數(shù)據(jù)庫或GIS數(shù)據(jù)庫支持 基于數(shù)字攝影測量技術(shù)的集成式數(shù)字制圖軟件：如ViualOZO 基于空間可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的電子地圖生成軟件：如ATLAS2000電子地圖著作軟件數(shù)據(jù)編輯處理直接制版印刷彩噴輸出計算機制圖工藝流程地圖設(shè)計紙質(zhì)地圖GIS數(shù)據(jù)地圖數(shù)據(jù)庫遙感影像數(shù)據(jù)四色膠片輸出打樣、印刷GPS實測數(shù)據(jù)計算機自動制圖 工藝流程大為簡化，成圖周期大大縮短，綜合效率大幅度提高，降低了材料的損耗和制圖成本。 提高地圖產(chǎn)品質(zhì)量。 便于修改、存貯、更新、再版以及數(shù)據(jù)共享、派生其他地圖品種。 全數(shù)字化過程控制，便于實現(xiàn)標準化、規(guī)范化。

20、 計算機制圖操作簡單，功能強大，相對傳統(tǒng)手工作業(yè)來講，操作人員更易于培養(yǎng)。優(yōu)勢3. 信息化時代的制圖技術(shù)地圖制圖技術(shù)已實現(xiàn)了傳統(tǒng)手工模擬方式向計算機數(shù)字地圖制圖的跨越式發(fā)展。加快了地圖生產(chǎn)速度，實現(xiàn)了地圖內(nèi)容表示從二維、靜態(tài)向多維、動態(tài)的發(fā)展。地圖制圖綜合的智能化、空間數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)的自動化、空間信息服務的網(wǎng)格化將成為未來信息化地圖制圖的核心技術(shù)支撐。數(shù)字地圖制圖發(fā)展背景數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述數(shù)字地圖制圖發(fā)展及應用50年代初期（醞釀時期）50年， MIT開發(fā)可顯示簡單圖形的顯示器58年， CalComp公司開發(fā)了滾筒繪圖機，Gerber公司開發(fā)了平臺式繪圖機60年代中

21、期（發(fā)展初期）64年，首次采用繪圖機會出了地圖65 70年，英國采用繪圖機開始繪制地圖作品70年代（蓬勃發(fā)展時期）數(shù)字地圖制圖理論的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了交互式CAC系統(tǒng)74年，加拿大地理信息系統(tǒng)，日本國土信息系統(tǒng)等8數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述80年代（普及時期）82年，美國地質(zhì)調(diào)查局建成 1:200萬地圖數(shù)據(jù)庫，用于生產(chǎn)1：200萬 1： 1000萬的各種地圖，到83年，開始建立1：10萬地圖數(shù)據(jù)庫。同時，英國也建立了相應的大比例尺國家地形圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，供1：1萬，1： 5萬， 1： 25萬地圖生產(chǎn)90年代至今（大規(guī)模應用階段）各種地理信息系統(tǒng)軟件出現(xiàn)各種數(shù)據(jù)標準逐漸形成基

22、于圖形可視化研究蓬勃發(fā)展9數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述1963, Development of Canada Geographic InformationSystem (CGIS) commences, lead by Roger Tomlinson.The system was needed to analyse Canadas nationalland inventory and pioneered many aspects of GIS.1964, The Harvard Lab for Computer Graphics andSpatial Analysis was

23、established by Howard Fisher.The Lab was an important research center, creatingpioneering software for spatial data handling.1966, Howard Fisher developed SYMAP (SynagraphicMapping System), a pioneering automated computermapping application, at the Northwestern TechnologyInstitute and completed it a

24、t the Harvard Lab forComputer Graphics and Spatial Analysis.10數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述1967, US Bureau of Census DIME (Dual Independent MapEncoding) data format was developed by GeorgeFarmsworth.The Experimental Cartography Unit (ECU) wasestablished at the Royal College of Art in London byDavid P. Bick

25、more.1969, Environmental Systems Research Institute (ESRI)was founded by Jack & Laura Dangermond.Intergraph Corporation was founded by Jim Meadlock(originally called M&S Computing Inc.).Laser-Scan was formed in the United Kingdom.Ian McHargs influential book Design With Nature waspublished, pioneeri

26、ng the development of map overlaytechniques.1971, The Canada Geographic Information System (CGIS)became fully operational.11數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述1972, The first Landsat satellite was launched(originally known as ERTS-1).IBMs GFIS (Geographic Information Systems) began.1973, Maryland Automatic Geogr

27、aphic Information(MAGI), one of the first state-wide GIS projects,began.The USGS began development of GeographicalInformation Retrieval and Analysis System (GIRAS) tomanage and analyze large land resources databasesthat were being created.1974, The first AUTOCARTO conference held inSeptember 1974, i

28、n Reston, Virginia. (Although theAUTOCARTO series really started the year before asthe International Symposium on Computer-AssistedCartography).1976, Minnesota Land Management Information System(MLMIS), another significant state-wide GIS, beganin 1976 as a research project at the Center forUrban and

29、 Regional Analysis, University of Minnesota.12數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述1977, The USGS developed the Digital Line Graph (DLG)spatial data format.1978, ERDAS was founded.1979, The ODYSSEY GIS was developed at the HarvardLab (the first modern vector GIS).1981, ESRI launched ARC/INFO.1983, ETAK digital map

30、ping company was formed.1984, The first International Spatial Data HandlingSymposia was held.Marble, Calkins & Peuquets Basic Readings inGeographic Information Systems was published.1985, The GPS (Global Positioning System) becameoperational.Development of GRASS (Geographic Resources AnalysisSupport

31、 System), a raster-based GIS program, wasbegun at the US Army Construction EngineeringResearch Laboratories.13數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述1986, MapInfo was founded.Peter Burroughs Principles of GeographicInformation Systems for Land Resources Assessmentwas published.The first SPOT satellite was launched.1

32、987, The International Journal of GeographicalInformation Systems was published.The Idrisi Project was started by Ron Eastman atClark University.SPANS GIS produced by Tydac was released.1988, The National Center for Geographic Informationand Analysis (NCGIA) was established in the USA.The first GIS/

33、LIS Conference was held.Smallworld was founded.14數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述The GIS-L Internet list-server was started by EzraZubrow, State University of New York at Buffalo.The first public release of the US Bureau of CensusTIGER (Topographically Integrated GeographicEncoding and Referencing) digital da

34、ta product.1989, Stan Aronoffs Geographic Information Systems:a Management Perspective was published.Integraph launches MGE.1991, Maguire, Goodchild, and Rhinds GeographicalInformation Systems : Principles and Applications(The GIS Big Book) was published.1995, MapInfo Professional launched for Windo

35、ws 95.15數(shù)字地圖制圖與相關(guān)學科的聯(lián)系地理信息系統(tǒng) (Geography information System, GIS)數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述1.3數(shù)字地圖制圖與相關(guān)學科的聯(lián)系地理信息系統(tǒng) (Geography information System, GIS)關(guān)于簡稱-GIS：Geographic Information System,Geographical Information System, Geo-informationSystem.Goodchild把GIS定義為采集、存儲、管理、分析和顯示有關(guān)地理現(xiàn)象信息的綜合系統(tǒng)。加拿大的Reger Tomlins

36、on認為 “GIS是全方位分析和操作地理數(shù)據(jù)的數(shù)字系統(tǒng) ”。16數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述 ？湯國安在他的書中提到 “它是一種特定而又十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬件、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或者部分地球表面與空間中的有關(guān)地理的數(shù)據(jù)進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng) ”。17數(shù)字地圖制圖原理陳述彭在他的書中提到 “地理信息系統(tǒng)可簡單定義為用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機信息系統(tǒng)”。類型按 研究范圍分：全球性的、區(qū)域性的和局部性的；按 研究內(nèi)容分：綜合性的和專題性的；按 空間數(shù)據(jù)的時空性質(zhì) 分：2維的、2.5維的、3維和4維的

37、。1819數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述GIS主要研究內(nèi)容GIS的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（矢量、柵格、三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等）幾種不同的數(shù)據(jù)模型及其數(shù)據(jù)庫的設(shè)計空間數(shù)據(jù)的采集和質(zhì)量控制空間數(shù)據(jù)的采集（幾何數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)）GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)標準（交換格式、MetaData等）空間數(shù)據(jù)的處理矢量數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系的自動建立矢量數(shù)據(jù)的圖形編輯矢量數(shù)據(jù)的坐標變換、壓縮處理、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換等圖像數(shù)據(jù)的處理方法空間數(shù)據(jù)的更新處理20數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述空間查詢與空間分析空間數(shù)據(jù)的查詢（Spatial Query）空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

38、、疊置分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析空間距離的量算等（Measurement of Distance）空間信息的可視化地圖語言與符號庫空間數(shù)據(jù)的可視化電子地圖、動態(tài)地圖等GIS的應用GIS與遙感（RS）的結(jié)合GIS與全球定位系統(tǒng)（GPS）的結(jié)合GIS與人工智能（AI）的結(jié)合WebGIS等GIS的開發(fā)與評價開發(fā)方法、開發(fā)過程、評價指標、應用發(fā)展等2122數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述主要軟件產(chǎn)品Arc/Info（ERSI Inc.）ARCGISMapInfo（MapInfo Inc.） MAPGIS數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述計算機輔助設(shè)計(Computer Aided

39、 Design, CAD)在設(shè)計過程中，利用計算機作為工具，幫助工程師進行設(shè)計的一切實用技術(shù)的總和稱為計算機輔助設(shè)計（CAD）計算機輔助設(shè)計包括的內(nèi)容很多，如：概念設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、計算機仿真、計算機輔助繪圖、計算機輔助設(shè)計過程管理等在工程設(shè)計中，一般包括兩種內(nèi)容：帶有創(chuàng)造性的設(shè)計（方案的構(gòu)思、工作原理的擬定等）和非創(chuàng)造性的工作，如繪圖、設(shè)計計算等主要軟件：CAD（Autodesk 公司） 23地圖圖形及其數(shù)據(jù)表示28數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述地圖圖形及其數(shù)據(jù)表示地圖的操作對象是地理數(shù)據(jù)、它具體描述地理實體的空間特征、屬性特征和時間特征地圖是根據(jù)特定的數(shù)學法則，將地

40、球上（或其它星球上）的自然和社會經(jīng)濟現(xiàn)象，通過制圖綜合，并以符號和注記縮繪在平面上的圖象航空像片地形圖29數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述地圖圖形元素點、線、面、注記30數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述31數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述地圖數(shù)據(jù)表示矢量格式柵格格式數(shù)字地圖制圖的一般過程數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述數(shù)字地圖制圖的一般過程數(shù)據(jù)獲取野外測量數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)-鍵盤、電子數(shù)據(jù)記錄簿；地圖數(shù)據(jù)-跟蹤數(shù)字化儀、掃描數(shù)字化儀；像片資料-攝像機；圖像數(shù)字信息-磁帶機；編輯、接邊、分層、圖形與屬性的連接等；數(shù)據(jù)入庫數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)變換 ：投影變換、輻

41、射糾正、比例尺縮放，誤差改正及處理等；一種數(shù)學狀態(tài)-另一種數(shù)學狀態(tài)；數(shù)據(jù)重構(gòu) ：數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)截取、數(shù)據(jù)壓縮等；一種幾何形態(tài)-另一種幾何形態(tài)；數(shù)據(jù)抽取：全集-子集圖形輸出輸出供專業(yè)規(guī)劃或決策人員使用的各種地圖、圖像、圖表和文字說明等32數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述主機打印機顯示器繪圖儀存儲設(shè)備掃描儀數(shù)字化儀33解析測圖儀測繪儀器遙感圖象GPS網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)庫符號庫顏色庫文字注記可視化圖形比例尺變換地圖綜合形式設(shè)計內(nèi)容設(shè)計應用設(shè)計 數(shù)字環(huán)境下地圖生產(chǎn)的模式I . 品種形式由單一型向多樣化轉(zhuǎn)移 應用環(huán)境多樣，表現(xiàn)形式多樣，用戶層次多樣 “以人為本”，自適應可視化 用戶參與制圖，Goo

42、gleEarth 網(wǎng)民回帖、標注數(shù)字技術(shù)環(huán)境下地圖生產(chǎn)的特點II . 服務模式由單純制作地圖向制作地圖與應用地圖集成（信息服務）轉(zhuǎn)移 面向用戶的網(wǎng)絡(luò)地圖信息服務、數(shù)據(jù)挖掘、空間分析III . 信息內(nèi)容由基本的地理現(xiàn)象分布向深層次的特征規(guī)律信息轉(zhuǎn)移 Wherehat (在何處由何物) Why / How (為什么這樣分布?有怎樣的空間關(guān)系) IV . 由靜態(tài)可視化向多維動態(tài)可視化轉(zhuǎn)移 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 動畫技術(shù) 地圖生產(chǎn)的模式2層含義 生產(chǎn)的技術(shù)手段數(shù)字技術(shù)與模擬技術(shù) 產(chǎn)品形式數(shù)字產(chǎn)品與模擬產(chǎn)品 4種結(jié)合（1）模擬技術(shù)生產(chǎn)模擬產(chǎn)品：傳統(tǒng)地圖集的編制、地圖冊的生產(chǎn)；（2）模擬技術(shù)生產(chǎn)數(shù)字產(chǎn)品：掃描地圖

43、集中頁面制作電子地圖多媒體光盤；（3） 數(shù)字技術(shù)生產(chǎn)模擬產(chǎn)品：CorelDraw矢量化跟蹤輸出常規(guī)印刷紙張圖（4）數(shù)字技術(shù)生產(chǎn)數(shù)字產(chǎn)品：數(shù)字攝影測量生產(chǎn)DEM三維動畫電子圖；傳統(tǒng)模式(1) 過渡模式 (2)(3) 現(xiàn)代模式(4)不僅技術(shù)手段都是在數(shù)字環(huán)境下通過數(shù)字技術(shù)工具，產(chǎn)品形式也是數(shù)字式的數(shù)字地圖生產(chǎn)過程研究意義34數(shù)字地圖制圖原理Part1 數(shù)字地圖制圖概述研究意義對傳統(tǒng)地圖學理論的完善傳統(tǒng)地圖的一些理論，如分層理論、符號理論，在數(shù)字環(huán)境下，更加方便制圖地圖應用領(lǐng)域的拓寬電子地圖網(wǎng)絡(luò)地圖導航地圖對GIS發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用凡是與地理位置相關(guān)的信息服務時，都引入了計算機地圖制圖為參照的信息表達方式，從一個比較直觀的側(cè)面給了使用者足夠的信息；比較傳統(tǒng)的語言、文字，具有不可替代的優(yōu)勢地圖制圖綜合的智能化、空間數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)的自動化、空間信息服務的網(wǎng)格化將成為