第一講電子地圖基本概念課件

電子地圖環(huán)境與水利學院2010.11

電子地圖環(huán)境與水利學院2010.11課程的定位和目標定位地理信息系統(tǒng)本科的專業(yè)選修課程。屬于現(xiàn)代測繪學與地理學的一門交叉學科，研究在計算機環(huán)境下電子地圖的設計、制作與應用方法。目標通過該課程的學習，掌握電子地圖的基本知識和原理，以及電子地圖的設計、制作與應用方法。包括：電子地圖的定義、分類、功能和構成；電子地圖的數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)結構及其建庫方法；電子地圖的可視化表達、空間分析；了解不同種類電子地圖及電子地圖集的設計、制作和集成技術。

課程的定位和目標定位教材教材1龍毅，溫永寧，盛業(yè)華，電子地圖學，科學出版社，2006教材2廖克，現(xiàn)代地圖學，科學出版社，2003教材教材1第一講電子地圖基本概念ppt課件課程要求按時參加課堂學習獨立完成課程作業(yè)認真參加實驗課程積極參與課堂討論課程要求按時參加課堂學習考核方式論文OR考試70%平時成績15%考勤成績15%考核方式論文OR考試70%課程安排講課實踐討論課合計電子地圖基本概念44電子地圖數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)組織44電子地圖可視化表達22多媒體電子地圖448網(wǎng)絡電子地圖448三維電子地圖22移動導航電子地圖22專業(yè)應用的電子地圖22合計24832課程安排講課實踐討論課合計電子地圖基本概念4第一章電子地圖基本概念第一章電子地圖基本概念地圖學的歷史和發(fā)展古代地圖學的萌芽和發(fā)展古埃及繪在葦草上的金圖礦最早的地圖實物是古巴比倫地圖地圖學的歷史和發(fā)展古代地圖學的萌芽古埃及繪在葦草上的金圖礦最中國最早的古地圖－漢代古地圖長沙國深平防區(qū)地形圖亦稱長沙國南部地形圖（西漢文帝），成圖于公元前168年以前。比例尺約為1：180000，相當于漢代一寸折十里，地圖幅面為縱96cm、橫96cm。原圖上本無名，因地圖內容包含山川、道路、城鎮(zhèn)等要素，故取名“地形圖”。 1973年12月發(fā)掘湖南長沙市東郊馬王堆三號漢墓時出土。絹底彩繪，現(xiàn)藏于湖南省博物館。中國最早的古地圖－漢代古地圖長沙國深平防區(qū)地形圖托勒密世界地圖

——

在世界地圖科學史上，古希臘的著名數(shù)學家、天文學家、地圖學家托勒密（Ptolemy公元87－150年）占有重要的地位。托勒密世界地圖所附27幅地圖，是世界最早的地圖集。他創(chuàng)造普通圓錐投影和球面投影兩種世界地圖的新投影方法，所繪的地圖具有劃時代的意義。地圖上的一些概念，甚至在1538年墨卡托的第一幅世界地圖上，也還有著相當?shù)挠绊?。托勒密世界地圖——

探險時代最著名的地圖學家荷蘭的墨卡托（GerardusMercator1512－1594）于1538年繪制了第一張世界地圖，這是從北極的角度俯視繪制而成。貼在他擁有的托勒密地圖集內。墨卡托世界地圖

——

墨卡托世界地圖——17世紀，各國紛紛成立測繪機構。18世紀，實測地形圖出現(xiàn)，將數(shù)字應用于制圖，地圖投影發(fā)展，逐漸形成了地圖學的基礎。19世紀，縮編地圖、專題地圖出現(xiàn)。20世紀，航空攝影測量技術和照相、彩色印刷技術的發(fā)展，使地圖的生產工藝極大改變。制圖綜合理論、專題制圖和綜合制圖逐步發(fā)展和完善，使地圖學逐漸成為同測量學緊密聯(lián)系并成為一門獨立的學科。地圖學的歷史和發(fā)展17世紀，各國紛紛成立測繪機構。地圖學的歷史和發(fā)展20世紀60年代

計算機為主體的電子技術的全面應用，地圖信息論、地圖感受論、地圖符號學、地圖模式論及地圖傳輸論等現(xiàn)代地圖學理論的產生和不斷引向深入，逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代地圖學。20世紀60年代現(xiàn)代地圖學的學科體系結構現(xiàn)代地圖學的學科體系結構1.1電子地圖的定義多名學者給出了多種定義Taylor（1991）：在電子介質上使用的地圖；郭仁忠（1995）：基于電子技術，在屏幕上顯示的地圖的總稱；祝國瑞（2004）：是數(shù)字地圖經過可視化處理在屏幕上顯示出來的地圖；吳忠性（1993）、張文詩（1994）：以數(shù)字地圖為基礎，在屏幕上顯示的地圖形式。1.1電子地圖的定義多名學者給出了多種定義1.1電子地圖的定義電子地圖的基本性質電子地圖是一種模擬地圖產品。具有地圖的三個基本特征；電子地圖的數(shù)據(jù)來源是數(shù)字地圖；電子地圖的采集和設計都是在計算機平臺環(huán)境下實施的；電子地圖的表達載體是屏幕。1.1電子地圖的定義電子地圖的基本性質1.1電子地圖的定義綜上所述，可從狹義和廣義來定義電子地圖狹義：以數(shù)字地圖數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)基礎，以計算機系統(tǒng)為處理平臺，在屏幕上實時顯示的地圖。廣義：屏幕地圖和支持其顯示的地圖軟件的總稱。1.1電子地圖的定義綜上所述，可從狹義和廣義來定義電子地圖電子地圖的特點數(shù)據(jù)與軟件的集成性地圖數(shù)據(jù)和軟件系統(tǒng)的集成。過程的交互性區(qū)別于紙質地圖，可以讓用戶交互操作。信息表達的多樣性地圖載負量極大擴展。無級縮放和多尺度數(shù)據(jù)快速、高效的信息檢索和地圖分析多維和動態(tài)可視化共享性低成本性可存儲于地圖數(shù)據(jù)庫中，方便復制更新編輯，容易再版。電子地圖的特點數(shù)據(jù)與軟件的集成性電子地圖與地圖、GIS的關系電子地圖與傳統(tǒng)模擬地圖的聯(lián)系電子地圖也屬于模擬地圖形式，和紙質地圖在很多方面（設計、表達）具有一致性；傳統(tǒng)地圖通常是數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)來源之一；電子地圖可以通過打印輸出為紙質地圖；電子地圖與傳統(tǒng)模擬地圖的區(qū)別在地圖的三個基本特征上兩者具有顯著差異；電子地圖增加了多媒體數(shù)據(jù)的應用；在表達上電子地圖更容易描述動態(tài)過程和立體場景。電子地圖與地圖、GIS的關系電子地圖與傳統(tǒng)模擬地圖的聯(lián)系電子地圖與數(shù)字地圖數(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；電子地圖是數(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)的可視化產品。數(shù)字地圖是電子地圖的數(shù)據(jù)基礎，電子地圖是數(shù)字地圖的表達結果；數(shù)字地圖是虛地圖，電子地圖是實地圖。電子地圖與數(shù)字地圖數(shù)字地圖是用數(shù)字形式描述地圖要素的位置、屬電子地圖與數(shù)字地圖數(shù)字地圖數(shù)字地圖IO接口電子地圖應用系統(tǒng)電子地圖電子地圖與數(shù)字地圖數(shù)字地圖數(shù)字地圖IO接口電子地圖應用系統(tǒng)電電子地圖與GIS電子地圖和GIS聯(lián)系緊密，但是在數(shù)據(jù)、功能、應用目的、通用程度等方面有顯著差別，彼此不能相互替代，主要表現(xiàn)在：地圖數(shù)據(jù)的完整性要求不同GIS注重分析功能，強調地理實體的空間完整性。電子地圖為了表達目的有可能損失完整性。核心功能的要求不同GIS著重空間分析。電子地圖著重地圖表達。地圖表達的應用要求不同GIS制圖要求相對簡單。電子地圖需要豐富的地圖表現(xiàn)形式。產品的通用程度不同GIS常作為政府、行業(yè)的決策支持系統(tǒng)。電子地圖的用戶多是廣大的普通用戶。電子地圖與GIS電子地圖和GIS聯(lián)系緊密，但是1.2電子地圖的分類1.2電子地圖的分類1.3電子地圖的系統(tǒng)構成電子地圖系統(tǒng)的基本構成電子地圖數(shù)據(jù)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)人員1.3電子地圖的系統(tǒng)構成電子地圖系統(tǒng)的基本構成電子地圖數(shù)據(jù)電子地圖的數(shù)據(jù)類型空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)表達地理實體的位置、大小和分布信息，也稱為圖形數(shù)據(jù)或者幾何數(shù)據(jù)非空間數(shù)據(jù)主要包括專題屬性數(shù)據(jù)和地理統(tǒng)計數(shù)據(jù)等基礎地理數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)基礎地理數(shù)據(jù)是只具有空間定位和基本屬性信息的地圖數(shù)據(jù)專題地理數(shù)據(jù)是電子地圖要反映的主題數(shù)據(jù)電子地圖的數(shù)據(jù)類型空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)電子地圖的數(shù)據(jù)構成基礎地理數(shù)據(jù)專題地理數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)基礎空間數(shù)據(jù)專題空間數(shù)據(jù)非空間數(shù)據(jù)基礎非空間數(shù)據(jù)專題非空間數(shù)據(jù)分類分級信息專題屬性信息專題統(tǒng)計信息其他地學信息多媒體信息電子地圖的數(shù)據(jù)構成基礎地理數(shù)據(jù)專題地理數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)基礎空間數(shù)電子地圖的硬件系統(tǒng)電子地圖的硬件系統(tǒng)電子地圖的軟件系統(tǒng)電子地圖的軟件系統(tǒng)電子地圖軟件的組成和功能電子地圖軟件的組成和功能電子地圖軟件的組成和功能1.設計系統(tǒng)

負責電子地圖數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖面配置符號設計和存儲管理等功能2.瀏覽系統(tǒng)是用戶操作電子地圖的平臺，又稱為閱讀系統(tǒng)3.地圖數(shù)據(jù)庫管理模塊CDBMS（CartographicDatabaseManagementSystem）,承擔電子地圖數(shù)據(jù)庫的組織和管理4.地圖符號庫管理系統(tǒng)是設計、組織和管理電子地圖使用符號的應用系統(tǒng)5.商品化的輔助性軟件電子地圖中多媒體數(shù)據(jù)的設計加工輔助軟件，如Photoshop、3DSMax等電子地圖軟件的組成和功能1.設計系統(tǒng) 電子地圖集系統(tǒng)電子地圖集根據(jù)一定的應用目的，按照統(tǒng)一的規(guī)則設計和編排的一組電子地圖集合。電子地圖集系統(tǒng)電子地圖集及其應用軟件的總稱。用戶通過電子地圖集軟件查看和操作電子地圖集的相關信息。電子地圖集系統(tǒng)電子地圖集第一講電子地圖基本概念ppt課件推薦閱讀——微軟大百科全書Encarta推薦閱讀——微軟大百科全書Encarta第一講電子地圖基本概念ppt課件第一講電子地圖基本概念ppt課件第一講電子地圖基本概念ppt課件第一講電子地圖基本概念ppt課件1.4電子地圖的功能和應用表達功能可視化是電子地圖的核心。包括地圖無級縮放和漫游、分層分級顯示、基于多媒體的表達等。分析功能是電子地圖區(qū)別于傳統(tǒng)地圖的關鍵。包括查詢、量算、距離分析、統(tǒng)計分析、智能規(guī)劃和決策等。服務功能提供用戶和地理空間信息相關的服務，具有大眾化的特點。1.4電子地圖的功能和應用表達功能電子地圖的應用特點電子地圖具有范圍廣、種類多、技術和設備依賴性強的特點范圍廣應用遍及自然科學、人文科學等多領域種類多電子地圖具有眾多類型，如導航、旅游、軍用、單機版、網(wǎng)絡版、手機版、觸摸屏等等技術和設備依賴性強不同種類的電子地圖依賴特定的技術和設備電子地圖的應用特點電子地圖具有范圍廣、種類多、技術和設備依賴電子地圖的應用領域智能交通和導航旅游和公眾信息服務規(guī)劃管理軍事指揮防災減災城市公共設施管理電子地圖的應用領域智能交通和導航1.5電子地圖和電子地圖學電子地圖學產生的基礎理論基礎以現(xiàn)代地圖學理論為基礎(地圖傳輸論、符號論、認知理論、可視化理論等)技術基礎計算機技術、通信技術、計算機地圖制圖技術、地圖數(shù)據(jù)庫技術、人工智能技術等應用與實踐基礎市場不同領域、不同技術的大量電子地圖軟件和產品1.5電子地圖和電子地圖學電子地圖學產生的基礎1.5電子地圖和電子地圖學地圖學的定義地圖學是研究地圖的理論、編制技術和應用方法的科學，是一門研究以地圖圖形反映和揭示各種自然和社會現(xiàn)象空間分布、相互關系以及動態(tài)變化的科學、技術和藝術相結合的科學。電子地圖學的定義電子地圖學是以地理信息的屏幕可視化為核心，研究電子地圖設計、技術和方法的綜合性科學。1.5電子地圖和電子地圖學地圖學的定義電子地圖學的研究對象從基本概念看電子地圖學的