计算机地图制图系统设计
地信12-2赵晓宇07122831
一 主要构成：硬件、软件、制图数据、地图模型与方法、操作管理与应用人员 二 实验实施
1：硬件系统
（1）地图数字化输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、数字化仪 （2）计算机硬件系统：主机、显示器 （3）地图输出设备：绘图仪、电子屏幕
2：软件系统
（1）基础软件：OpenGL、AutoCAD、CorelDraw
（2）开发软件：Cass、Epsw、Virtuozo、ENVI、ERDAS、GIS软件
3：制图数据
（1）数据的采集：纸质地图、航空遥感相片、统计资料、野外测量 （2）数据预处理
几何纠正：通过一次变换以及二次变换和高次变换，消除因图纸变形和数字化过程中产生的随机误差。
数据压缩（以曲线为例）：；利用间隔取点、垂距法和偏角法、道格拉斯——普克法、光栏法。删除冗余数据，减少数据的存储量，节省存储空间，加快后继处理速度。把大量的原始数据或由存储器取出来的数据转化为有用的，有条理的、精炼而简单的信息。
数据规范化：分为定义规范、空间数据转换规范、数字制图数据质量
控制规范和制图要素规范
数据匹配：通过顶点匹配、数字接边的方法纠正误差。
数据的存储结构：通过矢量数据结构、栅格数据结构两种模型来存储数据，数据模型可以选用层次模型、网络模型、关系模型、对象——关系数据模型
数据格式转换：矢量数据变栅格数据，栅格数据变矢量数据
4：基本图形的生成
直线生成：算法有数值微分法（DDA）、中点画线法、Bresenham算法
圆的生成：算法有圆弧扫描、中点画法、Bresenham算法 椭圆的生成：利用中点画圆法的推广
其他曲线的生成：主要有多边形的扫描转换（扫描线算法、边填充算法）、以及区域填充算法（简单种子填充、扫描线种子填充、图案填充算法律）两大类方法 字符生成：点阵字符与矢量字符
反走样：改善图形的生成质量与效果，通过提高分辨率、区域采样、加权区域取样等方法来实现
地图投影变换：根据实际需要，选择恰当的地图投影方式。可以采用正解变换、反解变换、综合变换、数值变换、以及数值-解析变换五种方式。
5：地图内容的增减与综合
图形求交：
图形裁剪：
（1）矩形窗口裁剪算法;点的裁剪、直线段裁剪
（2）多边形裁剪算法：Sutherland—Hodgman算法Weiler-Athenton算法。
（3）字符裁剪： 图形变换
（1）地图坐标系统及其变换：包括数字化仪坐标和扫描影像的坐标与大地坐标的变换，以及两个不同大地坐标的坐标变换。有相似变换、仿射变换（坐标在xy方向上的比例因子不一致,或者图纸存在仿射变形时需采用)。
（2）图形几何变换：对图形的几何信息经过几何变换后产生的新图形。有二维图形的几何变换、三维图形的几何变换，能够进行图形的缩放、旋转、对称、错切、平移、投影等变换 （3）形体的投影变换：平行投影与透射投影 ④图形处理：
地图符号的图形生成：分为矢量法和栅格法
（1）矢量法：信息法（绘图时，通过程序处理符号库中的信息块，完成符号的绘制）和编程法（在绘图时按符号的编码调用相应的绘图子程序，井输入适当的参数，该程序便根据已知数据和参数计算绘图向量并产生绘图指令，从而完成地图符号的绘制） （2）栅格法：可以采用栅格数据处理来实现
6：地图符号设计：
（1）符号设计：针对地图符号本身，即对符号的形状、尺寸、色彩进行设计。
（2）符号库设计：对设计的符号进行合理的数据结构组织并建立有效索引。
（3）符号设计系统：研究符号设计界面、操作工具等对符号进行编辑、修改、存储等操作。
（4）地图对象符号化模块设计：主要研究如何对地图实体进行符号化及其过程，通常采用动态库（DLL）或控件(COM)技术提供用户接口，便于不同的系统使用 符号化过程示意图
地图制图系统 符号化 指令 制图范围 地图 数据库 符号标识符号描述信息 符号化器 地图实体符号化模块 符号标识 符号库 地图实体 信息 地图 注记的设计：包括字体、字大、字色、间距、配置等诸方面 地图布局与图幅设计：
（1）图幅设计：包括地图的数学基础设计、地图的分幅设计、地图的图面设计、地拼接设计等内容。
（2）地图数学基础的设计：包括地图投影的选择、地图比例尺的确
定、坐标网的选择三方面的内容。 （3）分幅设计：确定地图开幅的大小。
（4）图面配置设计：指图名、图例、图廓、附图等的大小、位置及其形式的设计。它们要配合制图主区的形状及内容特点，考虑到视觉平衡的要求进行设计。
（5）地图的拼接设计：图廓拼接、重叠拼接。
（6）图廓拼接：每幅图都有完整的内图廓，使用时沿图廓拼接起来 （7）重叠拼接：两幅相邻的地图之间设置一个重叠带（1cm左右），拼接时将其中的某一个边裁掉，然后将相邻图幅粘贴起来。 轮廓整饰：在地图数据库中裁剪特定分幅内的地图制图数据进行符号化，并增加图廓信息。
(1)地图实体裁剪与符号化：方法一是先对全区域多层要素一次性全部符号化、注记后，再按照地图分幅原则制作分幅地图;方法二是按照分幅原则使用裁剪算法从地图数据库中提取分幅图内的地图数据，再完成符号化和注记。
(2)图幅整饰：包括图名、图号、图幅结合表、方里格表、图例、图幅外注记、比例尺、坡度尺等许多内容。
7：图形输出
主要任务是将地图数据处理的结果变成图形输出装置可识别的指令，以驱动图形输出装置产生地图图形。根据数据格式，地图吧用途和图形输出装置的性能不同，可采用矢量绘图机、栅格绘图机、图形显示器、微缩系统等绘制或显示地图图形。