地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出設(shè)計(jì)課件

地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出設(shè)計(jì)第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式

地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出是按用戶能理解的形式或能夠傳送到其它計(jì)算機(jī)并能立即使用的形式表示數(shù)據(jù)處理結(jié)果這樣一種操作過程。人們能理解的共同形式（有時(shí)叫做兼容輸出）是地圖、圖形、表格等；計(jì)算機(jī)兼容的形式是能讀入其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的磁盤、磁帶等記錄形式，還包括某些通訊網(wǎng)、電話線、無線電話連接設(shè)施等電子傳輸形式。一、GIS產(chǎn)品基本概念

是指由系統(tǒng)處理、分析、可以直接提供研究、規(guī)劃和決策人員使用的產(chǎn)品，其形式有地圖、圖象、統(tǒng)計(jì)圖表以及各種格式的數(shù)字產(chǎn)品等，是系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。1、地圖

GIS中圖形的輸出的主要形式，是空間實(shí)體的符號(hào)化模型。具有以下特征：（1）采用特殊數(shù)學(xué)法則產(chǎn)生的可量測(cè)性：采用地圖投影、比例尺和定向?qū)⒌厍虮砻娴膶?shí)體投影到二維平面并制成各種分幅的地圖。（2）使用符號(hào)化模型產(chǎn)生的直觀性：用顏色、尺寸、大小等表示點(diǎn)狀符號(hào)、線狀符號(hào)、面狀符號(hào)。（3）采用制圖綜合產(chǎn)生的一覽性：制圖綜合對(duì)實(shí)體質(zhì)量特征進(jìn)行分類分級(jí)，對(duì)次要的實(shí)體或?qū)嶓w特征進(jìn)行選取概括，使得反映的地理現(xiàn)象主次分明確切地表示出各要素間相互關(guān)系，更易于理解事物本質(zhì)和規(guī)律。二、GIS產(chǎn)品類型第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式2、圖像

GIS中圖形的輸出的另一種形式，它也是空間實(shí)體的一種模型，其特點(diǎn)為：（1）不用符號(hào)化方式，而是采用人的直觀視覺變量如色、灰度、模式表示空間實(shí)體的質(zhì)量特性。（2）通常將空間劃分為規(guī)則的單元，并賦予視覺變量。3、統(tǒng)計(jì)圖表統(tǒng)計(jì)圖表用以表示非空間信息。統(tǒng)計(jì)圖與地圖綜合使用，形成以統(tǒng)計(jì)符號(hào)表示的專題圖。4、其它

數(shù)字地圖等。第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式三、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出設(shè)備硬件打印機(jī)(字符／圖形)、繪圖機(jī)、顯示屏、膠片記錄儀等。根據(jù)圖形設(shè)備輸出形式可以將其劃分為矢量制圖設(shè)備和柵格制圖設(shè)備，即矢量制圖和柵格制圖。軟件

GIS具有一系列產(chǎn)品輸出軟件:包括圖形（圖象、圖表）輸出、外部轉(zhuǎn)換、符號(hào)設(shè)計(jì)三部分。輸出軟件應(yīng)有好的用戶界面，如采用菜單、窗口、圖符（icon)等技術(shù)。第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式四、主要產(chǎn)品介紹1、常規(guī)地圖(1)全要素地圖指地形圖，包括水系、地貌、植被、居民點(diǎn)、交通、境界、獨(dú)立地物等內(nèi)容。第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式（2）各類專題地圖專題地圖定點(diǎn)符號(hào)法專題地圖質(zhì)別底色法第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式專題地圖分區(qū)圖表法專題地圖質(zhì)別底色法第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式（3）遙感影像地圖第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式（4）統(tǒng)計(jì)圖表與數(shù)據(jù)報(bào)表(1)統(tǒng)計(jì)圖

統(tǒng)計(jì)圖是將這些屬性數(shù)據(jù)傳遞給用戶。統(tǒng)計(jì)圖的主要類型有柱狀圖、扇形圖、直方圖、折線圖和散點(diǎn)圖等。(2)數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)計(jì)表格是詳盡表示非空間數(shù)據(jù)的方法，它不直觀，但可提供詳細(xì)數(shù)據(jù)，可對(duì)數(shù)據(jù)再處理。第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式統(tǒng)計(jì)圖表舉例第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式2、數(shù)字地圖種類：屏幕地圖，電子地圖，動(dòng)態(tài)地圖特點(diǎn)：（1）信息存儲(chǔ)量大、體積小、便于攜帶。（2）利用高分辨率的顯示器實(shí)現(xiàn)地圖的顯示，提高地圖的現(xiàn)實(shí)精度。（3）便于與遙感和GIS相結(jié)合，以及便于多層次信息的復(fù)合分析。第一節(jié)GIS產(chǎn)品輸出形式第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、基本理論(1)世界坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系

世界坐標(biāo)系(worldCoordinates，簡(jiǎn)稱WC)，也稱為用戶坐標(biāo)系。一般由用戶自己選定，與機(jī)器設(shè)備無關(guān)。大地坐標(biāo)系(geodeticCoordinates)是地理坐標(biāo)系的一種。大地原點(diǎn)是大地坐標(biāo)的起算點(diǎn)，一般由國(guó)家或地區(qū)選定。大地坐標(biāo)采用由大地測(cè)量方法決定的大地緯度(B)和大地經(jīng)度(L)。

54北京坐標(biāo)系：選定北京為坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)該點(diǎn)推得的坐標(biāo)。

80陜西坐標(biāo)系：選定陜西省涇陽(yáng)縣永樂鎮(zhèn)設(shè)立新的大地原點(diǎn)。1圖形坐標(biāo)系統(tǒng)第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2）輸出設(shè)備的物理坐標(biāo)與邏輯坐標(biāo)系

在設(shè)計(jì)、描述圖形對(duì)象時(shí)，用戶使用的是對(duì)象所在的世界坐標(biāo)系(用戶坐標(biāo)系)。在輸出時(shí)，往往要使用與設(shè)備物理參數(shù)有關(guān)的設(shè)備坐標(biāo)系(devlcecoordinates，簡(jiǎn)稱DC)。設(shè)備坐標(biāo)系：是物理設(shè)備的輸入輸出(I／O)空間。每一種圖形設(shè)備都有其獨(dú)有的坐標(biāo)系，如圖形顯示器使用熒屏坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)大都在左上角；繪圖機(jī)使用繪圖坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)在板面的左下角等。邏輯坐標(biāo)系：為了方便圖形的輸出，在世界坐標(biāo)系(WC)和設(shè)備坐標(biāo)系(DC)之間定義了一個(gè)與設(shè)備無關(guān)的規(guī)范化設(shè)備坐標(biāo)系(normalizeddevicecoordinates，簡(jiǎn)稱NDC)，這種坐標(biāo)系的每一維坐標(biāo)的取值范圍可以為[0，1]，也可以是0到65535之間的整數(shù)。第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）RGB表示，三基色定理紅（R）綠（G）藍(lán)（B）三色通過疊加形成一種混合色例如：白色（RGB）=（100，100，100）黑色（RGB）=（0，0，0）

RGB組成的立方體是非線性的，即兩種顏色相近的程度不能簡(jiǎn)單地用歐氏距離來表示。應(yīng)用：用于彩色監(jiān)視器。2顏色模型和顏色空間地圖的表示用顏色、符號(hào)、注記等方法。第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)H（Hue)色度：反映顏色的分類，如純紅、品紅；L(Light)亮度：反映顏色黑的程度，如白色的亮度比黑色的亮度高S(Saturation)飽和度：反映顏色的純度，如純紅的飽和度比粉紅的飽和度高。用HLS表示后，最后還是轉(zhuǎn)成RGB顯示。應(yīng)用：用于彩色監(jiān)視器(遙感影像顯示等)。（2）HLS表示第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)青色(C)、品紅(M)、黃色(Y)分別是紅色、綠色和藍(lán)色的補(bǔ)色。這三種顏色是通過白光中消除或減去某種顏色來規(guī)定的。其它顏色可以通過這三種顏色的混合來得到。應(yīng)用：在硬拷貝機(jī)中使用。（3）CMY表示第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、輸出的幾何變換二維圖形變換三維圖形變換地圖投影變換

幾何變換就是如何實(shí)現(xiàn)從用戶坐標(biāo)系到熒屏坐標(biāo)系的變換。變換類型包括：第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)

二維圖形的變換類型主要包括比例、旋轉(zhuǎn)、平移、鏡像、觀察變換等。(1)比例變換：比例變換就是將平面上任意一點(diǎn)(x，y)的橫坐標(biāo)放大或縮小S11倍，縱坐標(biāo)放大或縮小S22倍。(2)旋轉(zhuǎn)變換：旋轉(zhuǎn)變換就是將平面上任意一點(diǎn)繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)某一角度，一般規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)檎?，順時(shí)針方向?yàn)樨?fù)。(3)平移變換：平移變換平移變換是將平面上任意一點(diǎn)沿x方向移動(dòng)tx，沿y方向移動(dòng)ty

。1二維圖形變換第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)(4)鏡像變換鏡像變換就是將平面上的二維圖形繞一直線ax+by+c=0對(duì)稱變換。(5)漫游和縮放就是把用戶坐標(biāo)系中指定窗口內(nèi)的圖形映射到熒屏上的視圖區(qū)的過程。實(shí)現(xiàn)對(duì)畫面的漫游和縮放。第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)2三維圖形變換

三維空間的點(diǎn)可以用齊次坐標(biāo)系表示:[Hx

HyHzH]，其中H不等于0。若H=1，則為規(guī)范齊次坐標(biāo)。三維圖形變換過程使用齊次坐標(biāo)后，首先對(duì)圖形進(jìn)行平移變換和比例變換，再進(jìn)行平行投影，可實(shí)現(xiàn)三維圖形變換。3地圖投影變換

地圖投影變換就是從一種地圖投影變換為另一種地圖投影。其實(shí)質(zhì)是建立兩平面之間及鄰域雙向連續(xù)點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。第二節(jié)

GIS圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、地形圖與專題圖的輸出組織形式

計(jì)算機(jī)中的地圖通常以圖層進(jìn)行組織，每一圖層包含地圖的一個(gè)不同部分。地圖中的各種要素，如境界線、交通線、居民地等等，常放在不同圖層中。圖層是透明的，各圖層疊加在一起構(gòu)成完整的一幅地圖。

1．透明圖層與影像圖層

在統(tǒng)一的空間坐標(biāo)系下，遙感影像也可以作為圖層進(jìn)行組織，可以與矢量圖層進(jìn)行疊合。第二節(jié)

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