本科第五章数字地图的自动综合
地图自动综合的基本问题
地图自动综合的基本问题刘炼(中国地质大学(武汉)信息工程学院，湖北武汉430074)应用科技哺要]对地图自动综合的几个基本理论问题进做出相应的论述；阐述地图自动综合基拳技术方法，时知识规则库的建立的影响因素及其内稿琏行相应的描述和探讨。
[关键词】自动综合；基苯理论；技术方法；知识规则库长久以来，地图自动综合作为地理信息及G IS等多学科的联合应用—个热点和难点，备受研究人员的关注。
随着G I S技术的迅速发展，其应用范围越来越广。
同时，海量地图数据也给G I S的数据存储和空间分析带来新的问题。
这些都加强了对地图自动综合的需求。
研究表明，虽然对地图自动综合的研究一直在继续，目前在一些发达国家的研究也有了一些突破和成果，但是自动综合依旧存在很多问题难以解决。
具体到科学技术层面，主要有两方面的问题，基本理论问题和基本技术方法。
1地图自动综合的基本理论问题地图自动综合的基本理论问题可归纳为三个方面，地图综合的目的，地图综合的定义和地图综合的对象。
1．1地图综合的目的当由大比例尺地图生成小比例尺地图，或者从大的±雌间向，J、地理空间转化时，为了满足不同层次不同领域的用户的需求，减少信息的存贮空间，降低数据传输的成本，就需要对地图信息进行抽象和概括。
这是地图综合本质上的目的。
此外，通过对地理信息的综合，处理数字地球海量数据也是地图综合的一个目的。
12地图综合的定义地图综合实际上就是抽象概括。
其目的是突出制图综合对象的类型特征，抽象出其基本规律，更好的运用地图图形想读者传递信息，并可以延长地图的时效性，避免地图很快的失去作用。
换言之，地图综合即是按照特定的标准(地图用途，地图比例尺等等)，抽象出地理实体的的类型特征，再对之进行概括。
从而实现大比例尺地图向小比例尺地图的转化，或者是形成大地理空间到小地理空间的映射o13地图综合的对象地图是对地理实体的平面描绘，所以，地图综合的对象即是地理空间中各种各样的点状、线状、面状等地理实体。
地图自动综合的现状及发展方向
我们所处 的世界呈现 出多维表达 的性质 ， 对于一个 特定 的空 紧要 ， 而且 还会 淹没主 导信息 。当地 图为过量 的细节 所充 塞 ， 超 间 目标 ， 当从不 同距 离观 察时 ， 会表 现 出不 同的性质 。在 ＧＩ Ｓ和 过人们 的视觉分辨 与理解 能力时 ， 人们 由此 所获得 的信息便趋于 数字地图制图环境 中， 据应用 目的的不 同 ， 个 目标 的各个属 零 。因此排除干扰 、 根 一 突出主导信息 ， 就构成 了 ＧＩ Ｓ中空 间信 息（ 图 性（ 专题属性 和几何属性 ） 的重要程度 会不 同， 由此便 产生 了 目标 形信息与属性信息 ） 的综合 。
Ｙ ｍ ＝ ～７ １ ９ ５０６
２ ０ｍ间距计算 出第二 由于 计 算 公 式 有 明 显 的规 律 性 ， 公 式 中 的参 数 为 中 线 的 ） 且
维普资讯
第３ ４卷 第 ２ ２期 ２０ ０ ８ 年 ８ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ２ １３ ． ２
Ａｕ ２ ０ ｇ ０８
・３ ５ ・ ４
文 章 编 号 ：０ ９６２ （０ ８ ２ —３ ５０ １０ —８ ５２ ０ ）２０ ４ —２
的多 维 （ 多 比例 尺 ） 达 问 题 。解 决 多 维 表 达 问 题 的 主要 方 法 或 表 便 是 “ 图综 合 ” 地 。 目前 包 括 欧 美 发 达 国 家 在 内 的 一 些 国 家 制 图局 已经 开 始 自 动 综 合 的研 究 ， 取 得 了 一 些 成 果 。 并
地 图 自动综 合 的现 状 及 发 展 方 向
曲 邦 定
摘 要： 论述 了地 图自动综合 的意义及地 图 自动 综合 的分类 ， 分析 了 自动 综合 的基础理论 问题 ， 介绍 了地 图 自动综合的
第05章数字线划地图
第五章 制作数字线划地图（DLG ）采用数字摄影测量的方法制作DLG ，其制作基本流程如下：§ 5.1目的与要求·掌握立体切准的基本专业技能·掌握地物数据采集与编辑的基本操作·掌握文字注记的方法§ 5.2实习提示·用数字摄影测量的方法制作DLG ，既是数字影像测图，是利用计算机代替解析测图仪、用数字影像代替模拟相片、用数字光标代替光学光标，直接在计算机上进行解析测图的作业方法。
·本模块为交互式数字影像测图系统（IGS ），主要用于地物量测。
从立体影像或正射影像上对目标进行数据采集及编辑，生成三维数字测图文件（***.xyz ），并按标准的制图符号输出为矢量图。
·等高线数据可由DEM 自动生成后引入到测图文件中。
·实习步骤：模型定向生成核线→进入测图界面→新建或打开测图文件→ 装入立体模型→界面调整与功能设置→地物的测绘与编辑→文字注记§ 5.3实习指导5.3.1进入测图界面在VirtuoZo NT 系统主菜单中，选择数字测图→IGS 数字测图项，调用测图模块，屏幕弹出测图界面。
5.3.2新建或打开测图文件 数据准备 生成DEM生成等高线 立体测图 引入等高线矢量 生成DLG·新建一个测图文件：选择File→New Xyz File项，屏幕弹出文件查找对话框，输入一个新的xyz 文件名，弹出测图参数对话框。
在对话框中输入各项测图参数：成图比例尺（分母）；高程注记的小数位数；流数据压缩容限（单位：毫米）；图廓坐标：Xtl、Ytl（左上角）、Xtr、Ytr（右上角）、Xbl、Ybl（左下角）、Xbr、Ybr（右下角）。
选择Save按钮后，将创建一个新的测图文件。
此时屏幕弹出矢量图形窗并显示其测图的图廓范围。
·打开一个测图文件：选择File→Open项，此时弹出文件查找对话框，选择一个已有*.xyz文件，打开后，屏幕显示当前的矢量图形文件。
浅谈地图制图综合方法
浅谈地图制图综合方法在数字化时代的今天，地理信息系统已成为空间信息分析应用的主要工具，但空间信息在GIS中的最好表示方式仍然是地图。
本文以地图制图的理论为基础，提出了地图制图综合的几种方法，希望对相关人士有所帮助。
标签：地图自动综合概念模型模型算法1前言地图自动综合的研究从上世纪60 年代就开始了。
最初的研究内容是将地图目标看作简单的几何实体进行操作，如Douglas 和Peucker 进行的线目标化简算法；Topfer 和Pillewizer 的对点、面群目标的选取等。
这些算法使得地图综合的问题得到简化，使得计算的运算量大大的减少；但同时也带来了一些不可忽视的问题，例如不能反映制图综合的约束条件以及不能完全满足基于GIS 下的地图综合的需要。
此后，众多的制图学者进行了多方面的探讨，提出了许多有建设性的理论和方法。
2地图自动综合方法2.1交互式综合在交互式综合中，低层次的任务由软件执行，高层次的任务由人来实现和控制。
交互式方法基于友好的用户界面，用户可以在系统选项中轻松地漫游，选择要被综合的对象和综合所用到的工具。
一个交互式综合方法要成功，最重要的是它不仅仅代替了制图员的笔，而且真正使用户能够在一个高层次上对综合做出决策，也就是说，系统必须能够放大人类的智能。
因此这种方法又叫做“放大智能方法。
”2.2批处理式综合地图自动综合主要批处理方法：面向信息综合、滤波法、启发式综合和分形学方法、小波分析法等。
面向信息综合的基本思想：在原图上找出信息密度（单位面积信息量）太大且因此不能保证缩小后的地图的视觉易读性的位置。
通过在该处改变制图目标，使目标概率增加，从而使信息量减少。
面向信息的综合大都是研究地图的总体信息，甚至基本上只涉及关于一幅图的平均信息量，然而对于具体的综合操作来说，更为重要的是单个制图目标的信息。
滤波是对以周期振动为特征的一种现象的一定频率范围的减弱或抑制。
当低通滤波时，地图信息的局部高频被消除；当高通滤波时，地图信息的局部低频被消除。
用于数字地图自动综合的多边形合并算法
) 在合并的凸包两相邻不同多边形顶点之间 插入离这两顶点连线距离较近的多边形凸顶点 , 可 获取较合理的两多边形邻近部位的初步形态 ( 如图 所示 )。 此时数组中的顶点序列变为# $%+%,$%&
2,$%& ,$2&2 ,$2& ,$2&’,$2&(,$%&,,$%&%-,
图 . 多边形的最终合并结果
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,算 法 相 对 简 单,但 合 并 得 到 的 多 边 形 的 形 态 不
很理想 。 基于 NeGaunay 三角网的多边形合并 , 主要 是利用三角网确定多边形顶点 、 边之间的空间关 系 ,由 于 构 网 算 法 相 对 复 杂,本 文 试 图 从 计 算 几
.1‘.
测
绘
工
程 即线段 mv 的长度 。
A 的所有顶点到 B 的最小距离 D1,B 的所有顶点 到 A 的最小距离 D2, 多边形间的距离为 min (D1, D2)。 4 ) 多边形间邻近边的投影长度 : 构成多边形
邻近边的条件是多边形两边之间端点到相对边距 离的最大值不大于规定的距离尺度 ( 本文考虑为地 图上符号间的距离尺度 ), 且两边的夹角在许可的 范 围 之 内 ( 如 图 1- 甲 中 的 边 de 和 边 mn 为 邻 近 边 )。 两边中一条边的投影长度指这条边在邻近边
图 1 邻近边间投影和多边形间的邻近度
2.2 "凸包演化 " 算法的基本步骤 1 ) 分别将待合并的两多边形的顶点通过去重
复点 、调整坐标串为同时针方向 、建立凸包 、 坐标排 序 ( 按 : 或 ; 坐标值 )、 分析每个顶点的凸凹特征 等操作表示为如下数据结构中的顶点数组 :
专题地图复习题
一、问答题1.简述专题地图与普通地图的异同2.专题地图的特点是什么？3.专题地图的分类方法有哪几种？请以简图方式描述其分类体系。
4.自然地图和人文地图的二级类型有哪些？5.专题地图的主要用途有哪些？6.专题地图的图型分类方法有几种，分别写出各类型的名称。
7.简述按专题内容的分布特点与结构形式所划分的地图图型的主要特征。
8.（2）专题地图的主要表示方法有哪些？（十种，只写名称）9.简述定点符号法的概念、特点与适用范围10.定点符号法的符号类型有几种？它们的特点是什么？11.简述等值线以及等值线法的概念及适用范围。
12.简述质别底色法的概念、特点与适用范围。
13.简述范围法的概念、特点与适用范围。
14.在点值法地图上，应当掌握什么样的布点原则？15.在进行点值法地图设计时，如何确定点值？简述其方法与步骤。
16.简述动线法的概念以及“结构式”动线符号的设计技巧17.（1）专题地图的基本制图方法有几种，分别说明其特点。
（对各种类型做简单表述）18.简述室内制图法与野外制图法的区别与联系。
19.简述综合制图法和遥感制图法各自的优缺点。
20.传统专题地图编制的主要工作程序是什么？21.现代专题地图的主要工艺特点有哪些？22.简述航空制图、航天制图的主要工艺差别。
23.专题地图制图综合的方式和内容有哪些？24.简述传统制图综合的实质及影响因素。
25.简述数字地图自动综合的特点。
26.选择专题地图投影的考虑因素有哪些？27.简述制图与印刷纸张的种类、规格、计量和开本方式。
28.坐标网选择的特点是什么？29.简述经纬线分幅的方式与特点。
30.论述按经纬线分幅的方法与步骤。
31.简述地图内分幅的考虑因素、方法步骤。
32.地图符号设计的原则有哪些？点状、线状、面状符号的构图特点有哪些？33.简述地图符号色彩设计与色彩库的内容。
34.专题地图图例设计应遵循什么原则？35.专题地图的图面配置与整饰有什么特殊要求？36.简述专题地图编图资料的主要类型。
地图学概论复习内容要点
第一章现代地图学引论★1、现代地图的定义及其基本特性地图是遵循一定的数学法则，见地理信息通过科学的概括综合，运用富豪系统表示在一定的载体上的图形，以传递它们的数量、质量在空间上的分布规律和发展变化。
基本特性：严密的数学法则特定的符号系统科学的地图概括2、看图识别地图的组成要素地形图的组成要素有数学要素（大地控制、缩小程度、地图投影）、地学要素（内容要素）、辅助要素（图名图号、图例图标、文字说明）★3、试述地图的功能及应用领域信息载负与存储功能，信息传输与交流功能，地图模拟与模型功能，地图认知与感受功能4、按照地图表示内容可划分为几类？按比例尺进行划分的依据是什么？按照地图表示内容可分为普通地图和专题地图两大类，普通地图又可分为地形图和地理图；专题内容可进一步氛围自然地图、人文社会经济地图等★按照比例尺可划分为大比例尺地图（比例尺≥1：10万）、中比例尺地图（比例尺＜1：10万≥1：100万）、小比例尺地图（比例尺＜1：100万）★5、现代地图学的定义现代地图学是以地学信息传输与地学数据可视化为基础，以区域综合制图与地图概括为核心，以地图的科学认知与分析应用为目的，研究地图的理论实质、制作技术和使用发放的综合性科学。
★6、现代地图的作用经济建设的科学依据工程建设的设计蓝图产业及城乡规划的基础科学研究的主要手段宣传教育的良好形式军事作战的重要工具决策管理的有力帮手国家疆域版图的重要表现形式7、在地图学发展历史过程中，熟知几种典型地图、代表人物及其贡献最古老的地图是距今4700年前苏美尔人绘制的地图中国裴秀提出“制图六体”：分率（比例尺）准望（方位）道里（距离）高下方邪迂值（地形欺负、倾斜缓急、山川分布走向）西方地理学之父：古希腊埃拉托色尼第一次计算了地球曲率和周长托勒密是西方古代地图学的奠基人★（论述题）8、现代地图学与地学及相关学科的关系现代地图学与地学的关系是基础地学既是地图学的应用对象又是地图学的研究对象，地图作为科学研究的有效工具，促进了地学的发展。
数字地图制图
《计算机地图制图原理》复习思考题第一章绪论1、什么叫数字地图制图？数字地图制图与计算机辅助设计（CAD）、地理信息系统（GIS）有什么联系和区别？数字地图制图（Digital Cartography ）：又称为计算机地图制图、自动化地图制图或机助地图制图（Computer-Aided Cartography，简称CAC）。
它是研究以传统的地图制图原理为基础，在计算机软、硬件的支持下，采用数据库技术和图形数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、存贮、处理、识别、分析和输出的一门技术性学科。
计算机地图制图与CAD相同之处：CAD与计算机地图制图都以计算机图形学为数据处理和算法设计的基础，均有空间坐标系统，能把目标和参考系统联系起来，也都能在一定程度上处理非图形属性数据。
不同之处：CAD一般采用几何坐标系，处理的多为规则几何图形及其组合，图形功能尤其是三维图形功能极强，属性数据处理功能相对较弱。
计算机地图制图一般采用大地坐标系，处理的多为地理空间的自然目标和人工目标，图形关系更为复杂，因而图形处理的难度更大，且制图数据来源广、输入方式多样化。
特别是专题地图的自动绘制，需要丰富的地图符号库和属性数据库支持。
因此一个功能强大的CAD系统，并不完全适合于完成计算机地图制图的任务。
计算机地图制图与GIS计算机地图制图是GIS的重要组成部分。
计算机地图制图侧重于地物的显示和处理，讨论地形、地物和各种专题要素在地图上的表示，并且以数字形式对它们进行存贮、管理，最后通过图形输出设备输出地图。
GIS既注重实体的空间分布又强调它们的可视化效果，既注重实体的空间特征又强调它们的非空间（属性）特征及其操作，具备强大的空间分析和决策支持能力。
现代GIS都具有计算机地图制图的成分，具备良好的地图制图功能，但并非所有计算机地图制图系统都含有GIS的全部功能。
2、数字地图制图的一般过程可分为那几个阶段？第二章计算机地图制图的理论基础1、点线侧位关系如何判断？2、如何判断一点与一个多边形的位置关系？3.一有向图（G）如下图所示，写出该图的邻接矩阵A(G)和关联矩阵M（G）表。
地图学复习要点
《地图学》重点复习内容第1章概述1.地图的基本特征和定义（两个矛盾）2．地图的基本内容3.地图的分类：按内容（主题）、按比例尺（国家基本比例尺地形图）4.地图的分幅与编号：我国地形图的分幅与编号、新旧图幅号的计算5．地图的功能6.地图学定义7.地图学的学科体系8、地图学与地理信息系统的联系？第2章地图数学基础1.地球的自然表面、物理表面、数学表面2.旋转椭球体，椭球体三要素3.什么大地控制网？大地控制网的组成？4、对地球的三级逼近指的是？5、我国的大地原点、高程基准点？6.比例尺的定义、地图投影的定义7.地图投影的分类8、变形椭圆的定义9.地图投影选择需要考虑的因素。
10..我国常用地图投影有哪些？11.高斯-克吕格投影的分带（计算带号，中央经线）12..双标准纬线等角圆锥投影的变形规律13..UTM投影与高斯-克吕格投影的比较分析第3章地图内容要素的表示方法1.地图的信息源有哪些构成？2．什么是量表系统？请一一解释？3、视觉变量有哪些？每一种视觉变量的特点？4.地图符号的定义、分类5、颜色三要素6、注记的作用，种类？7、深度基准面8.、制图要素主要有哪些？9.、常用的专题地图表示方法有哪些？各种方法的比较分析？第4章地图内容的制图综合1..制图综合的定义2..制图综合的基本方法3.、影响制图综合的因素有哪些？4.开方根规律的公式、含义及应用第五章现代地图制图技术与方法1、数字地图的定义特点、电子地图的定义特点2.、数字地图与电子地图的区别3..4D产品4.地图数字化的基本步骤？第1章概述1.地图的基本特征和定义（两个矛盾）定义：根据一定的数学法则，将地球(或其他星体)上的自然和人文现象，使用地图语言，通过制图综合，缩小反映在平面上，反映各种现象的空间分布、组合、联系、数量和质量特征及其在时间中的发展变化。
地图是根据由数学方法确定的构成地图数学基础的数学法则和构成地图内容地理基础的制图综合法则，记录空间地理信息环境信息的载体，是传递空间环境地理信息的工具，它能反映各种自然和社会现象的多维信息、空间分布、组合、联系与制约及其在时空中的变化和发展。
地图学 教学大纲
教学大纲一、课程教学目的本课程是测绘类本科各专业的一门专业基础必修课，具有不可替代的重要作用和意义。
通过课程学习，能够使学员充分认识地图在空间信息处理、分析中的作用，掌握地理信息在地图上的表示方法，理解常规地图和数字地图的生产方式，了解地图学发展的新理论、新技术以及地图在各行各业的应用，基本具备熟练读图识图用图能力，并为进一步学习其他专业课程打下坚实基础。
二、课程教学任务通过本课程的学习，要求学员理解并掌握地图的基本特征、地图内容表示、地图生产与应用方面的基本理论和方法，了解地图设计和生产的基本环节，了解地图印制的原理和方法。
熟练阅读分析各类地图并写出读图报告；深刻认识空间信息在地图上符号化表示的全过程；掌握制图综合的基本方法在地图编制中的作用；掌握地图常用的分析方法；了解数字地图制图原理与过程。
重视将地图学理论与实践相结合，养成良好的读图习惯和专业作风，鼓励学员的创新意识，培养学员的综合素质和分析问题及解决问题的能力。
三、教学内容的结构第一章地图与地图学第1节：地图的基本特征和定义、地图的功能和作用第2节：地图阅读第3节：地图的内容和分类、地图的一般制作过程、地图学及其发展趋势教学目标：通过本模块的学习，深刻理解地图的基本特征，准确掌握地图的概念，在对地图所包含的基本内容及地图分类等知识点进行学习的基础上，认识地图的功能与作用，了解地图测制的基本过程与方法，达到从总体上对地图与地图学有一个比较全面认识的目的。
通过明确地图是测绘过程的最终成果，认清测绘各专业在地图测制过程中的作用及相互联系，从而理清专业关系，更好地把握专业学习，并为具体内容的学习奠定认识基础和框架。
教学方法：本模块共安排6学时，其中理论教学4学时，实践2学时。
采用课堂讲授、实例示范和参观实践的方法实施教学。
课堂讲授：通过准确解释各个基本概念，清晰阐明基本概念的内涵和相互联系。
在教学过程中，充分利用大量地图实物和多媒体电子课件，力求将抽象概念形象化、具体化，以加深学员对基本概念的理解。
计算机地图制图原理
计算机地图(dìtú)制图原理第1章计算机地图制图是指以计算机硬件设备为基础，在相应软件软件系统的支持下，以数字格式对地图制图要素与现象数据进行采集、处理与管理，按照地图制作的规范进行符号化、图版制作与输出(shūchū)，并提供地图自动分析的过程。
地图是按照一定的数学法则，将地球（或星体）表面的空间信息，经概括综合后以可视化、数字化或可触摸的符号形式，缩小表达(biǎodá)在一定载体上的图形模型，用以传输、模拟和认知客观世界的时空信息。
计算机地图制图(zhì tú)系统的数据转换：多源数据---计算机地图制图系统---数字地图。
计算机地图(dìtú)制图一般过程：地面数据获取---地面数据处理---地图输出。
计算机图形学是研究怎样用计算机生成、处理和现实图形的一门学科。
计算机图形系统由图形硬件系统和图形软件系统组成，图形硬件系统是支持图形的设备，图形软件系统是实现图形设备管理和图形功能的程序和数据，计算机图形系统特点是数据量大、数据结构复杂、数据操作计算机量大和处理方法复杂。
计算机图形系统基本功能：1.图形输入输出功能2.图形定义和维护功能3.图形数据存储和管理功能4.图形变换、图形处理和数据计算功能。
地图数据主要包括：1.地理要素空间数据2.地理要素属性数据3.地理要素空间关系数据4.地图符号库5.地图注记数据6.地图元数据。
计算机地图制图的当前发展特点：1.多元数据采集手段一体化2.数据标准化3.数据库集成化4.地图产品多元化5.地图分析的深入6.地图表达方式多样化7.地图及相关应用商业化。
计算机地图制图的主要研究内容：1.计算机地图制图硬件设备研制与开发2.制图数据采集与预处理3.地图要素表达与数据结构4.地图符号设计5.地形表达6.地图数据存储与组织7.地图操作8.地图空间分析与地图关系9.输入输出10.三维可视化、虚拟现实地图与虚拟地理环境11.地图制图新技术应用12.计算机地图制图软件系统与应用系统开发。
第五章-制图综合PPT课件
建平
1234
ห้องสมุดไป่ตู้
崇礼 张家口
2010
滦平
承德 平泉
建昌
赤城
地 图 学
宣化
龙关
响水堡
2190
怀来 石匣涿 鹿 夹河
蔚县
3491
清白口
三家店
良乡
迁河口
青石岭
密云
五龙山
2050
兴隆
怀柔
北京
1418
平谷
顺义 三河
蓟 县 200 遵 化
苏庄
搬溜
罗家屯
迁西 迁安
通州
香河
九王庄
丰润 唐山
双桥
滦县
1677
青龙
1273
横河集
将地表景观表现为地图，需要解决两个基本矛盾：
1、地球曲面与地图平面的矛盾 2、缩小、简化了的地图模型与
实地复杂的现实之间的矛盾
地图投影 制图综合
5
6 6
. © Ying Song Department of Map Science and Geographical Information Engineering , Wuhan University, Wuhan, China
图
地图的主题与用途是编绘过程中运用制图综
学 合方法首先要考虑的问题，它作用于制图综合的
全过程，影响着制图综合的倾向与程度。地图的
江 用途是地图概括的主导因素。地图的主题决定某
西 师
要素在图上的重要程度，同一种地理要素的选取
范 也受地图主题的影响，因而也影响地图概括。
大 学
地图用途的影响：地图用途决定了地图内
第一节 制图综合的基本概念 4
测量与地图学第五章制图综合
本科生课程：测量与地图学_第五章制图综合
（三）选取的方法
1、资格法：
以一定的数量或质量指标作为选取的资 格，凡达到资格标准的就选取表示，达不到的 则予以舍去的一种方法。 选取标志：
数量标志：长度、面积、产值等 资格（标准）
质量标志：等级、品种、性质等 优缺点 优点：标准明确，简单易行； 缺点：① 一个标志不能全面衡量出物体的重 要程度；
本科生课程：测量与地图学_第五章制图综合
一、地图比例尺的影响
是制图综合的最根本、最主要的影响因素。表现在： （一）影响图上表示地物多少的变化 （二）影响图上对地物碎部特征的表达 （三）影响地物重要性的变化
本科生课程：测量与地图学_第五章制图综合
本科生课程：测量与地图学_第五章制图综合
二、地图用途与主题的影响
当符号定位发生矛盾时，特别是 当同类符号碰到一起时，一般舍弃其中 较低一个。 2、移位
①双方移位：两者同等重要时，采用 相对移位方法。
②单方移位：两者重要程度不同时， 符号之间保持正确的拓扑关系的情况下， 移动级别低的一方。 3、压盖：点状符号或线状符号与面状 符号定位发生矛盾时，有时需采用压盖 方法处理。
规定选取标准和选取程度都不能千篇一律。其决定因素： (1)首先要考虑地图的具体用途。 (2)要考虑区域特点。 (3)要考虑该地图上所表示内容和指标的重要性。
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二、制图对象的概括
制图对象的概括：是指根据地图比例尺、用途和要求，确
定地图内容各要素的分类分级原则，以及对地物的形状、
② 合并：随着地图比例尺的缩小，制图物体的图形极其间隔小到不 能详细区分时，可以采用合并同类细部的方法，来反映制图物体的主 要特征。
地图自动综合的研究与分析
３ ２ 地 图综合是增强 Ｇｌ ． ｓ信息可视化的需要
目前 的状 况 如 此 ， 人 们 最 终 还 是 希 望 有 更 先 进 的 系统
来 取 代 这 种 方 式 。 Ｇ Ｉ 和 自动 制 图 系统 的最 终 目标 都 Ｓ 将 是 基 于 知 识 的 方 法 和 综 合 算 法 生 成 不 依 比 例 尺 的 Ｇ Ｓ ，能 够 实 现 动 态 和 连 续 地 从 一 种 比 例 尺 向 另一 种 Ｉ 比 例 尺 过 渡 的 自动 浏 览功 能 ，支 持 多 种 目 的 和 任 务 所 要求 的 多比例 尺地 理 信息 的应 用 。
在 许 多 情 况 下 ， 当数 据 显 示 的 比 例 尺 小 于 数 据 采
集 的 比 例 尺 时 ， 只 有 经 过 综 合 才 能 以 清 晰 的 形 式 显 示 出 来 ，相反 地 ，有 时 开 窗 放 大 的 效 果并 不 令 人 满 意 ，尤 其 当现 实 比例 尺 大 于 数 据 采 集 比 例 尺 时 ， 要 想 了 解 更 加详 细 的信 息是 不 可能 的 ， 因为在 应 用空 间数 据 时 ， 其 比例 尺 是 不 能 大 于 数 据 采 集 比 例 尺 的 。 同时 ，合 理 综 合 的 结 果 ，不 仅 保 留 了 空 间 数 据 库 在 给 定 比 例 尺 或 图 像 格 式 情 况 下 原 始 信 息 的 最 佳 数 量 ， 而 且 去 除 了 图
张志勇
温婉丽
袁勘省：大学地学类《地图学》课程通用教学大纲
2008年“大学地球科学课程论坛”交流论文：大学地学类各专业《地图学》课程通用教学大纲一、课程的基本属性课程编码：课程名称：地图学（cartography）课程类别：必修课课程学分： 4课程学时：72/54学时（按一学期18周，平均每周4或3节课分别计算）适用专业：地理、地质、测绘等学科“地图学与GIS”、“资源环境与城乡规划管理”等专业先修课程：高等数学、计算机操作（一般可安排在二年级第1学期上完数学和计算机课后再上好）使用教材：袁勘省主编.《现代地图学教程》.科学出版社.2007-12拟订人员：袁勘省，各学校任课教师可根据自己的实际情况和教学需要，进行必要的增删与修改。
二、课程的性质、地位、特点和培养目标地图学是地理学、测绘学、地质学“地图学与GIS”专业的专业基础课和地球科学、资源环境科学类其他相关专业的专业公共基础课，也是地学类各专业的一门通用的专业主干课，同时又是一门技能性较强的工具课，一般师范学校地理教育类专升本无条件开设GIS课的也开设了地图学课。
地图作为地学信息的载体及地理学的第二语言，它与地学类的其他专业课有着紧密的联系。
一些地理事物和地学现象的空间分布、质量和数量特征及其时空变化规律等，只有借助于地图才能表现得形象、清晰、准确和简捷。
所以，《地图学》课一般都安排在大学的低年纪开设，其主要特点是基础性和通用性，因而内容应该是基础理论知识、基本制图技能和地图分析应用应当并重，理工科专业学生可略侧重于理论和技术基础知识（因后续还有专业课），非专业学生可略侧重于制图和用图知识；而对地学教育类师范生则应主要侧重于地图分析和应用，理论与技术也要为分析应用服务的。
所以，地图学课程的内容根据教学对象应当是不同的。
但基本上通用的主要内容应为以下现代地图学的基本知识：包括现代地图与地图学基本概念、地球空间认知与地图数字测绘、地图投影及其判别与变换、地图符号与内容表达、地图概括与自动综合、数字制图与电子地图、遥感制图与数字地球、综合制图与地学信息图谱、地图分析与应用等最基本和基础的知识和内容。
第五章 地图数据拓扑处理
第五章 地图数据拓扑处理前面章节我们已经讲述了点、 线、 面等类型数据的输入编辑， 但是从数据的完整性和正 确性角度来说， 这些数据并没有最终完成， 还需要进一步的加工和完善。
本章以等高线的拓 扑检查为例，从拓扑规则、线拓扑处理、拓扑检查 4 个方面介绍如何利用 SuperMap GIS 6R 进行检查和修改数据，保证矢量化数据质量。
本章采用本书示例数据中的 SuperMap 影像配 准及数据采集中“拓扑处理与检查.udb”数据源来完成。
5.1 SuperMap 中拓扑概述空间数据在采集和编辑过程中， 会不可避免地浮现一些错误。
例如， 同一个节点或者同一 条线被数字化了两次、相邻面对象在采集过程中浮现裂缝或者相交、不封闭等， 这些错误往 往会产生假结点、 冗余结点、 悬线、 重复线等拓扑错误， 导致采集的空间数据之间的拓扑关 系和实际地物的拓扑关系不符合，会影响到后续的数据处理、分析工作，并影响到数据的质 量和可用性。
此外，这些拓扑错误通常量很大，也很隐蔽，不容易被识别出来， 通过手工方 法不易去除，因此，需要进行拓扑处理来修复这些冗余和错误。
拓扑是地理要素间的空间关系，它是确保数据质量的基础。
拓扑能提高空间分析能力， 并且在确保 GIS 数据库质量方面扮演了一个重要角色。
通过对简单数据集（即点、线、面 数据集）进行拓扑处理或者检查， 并修改生成的拓扑错误， 可以提高数字化数据质量，为后续 数据应用提供可靠的数据基础。
SuperMap 提供拓扑处理和拓扑检查两种处理方式。
拓扑处理是针对线数据集， 选择特 定的几种规则检查线拓扑错误， 之后系统自行更改数据集中的拓扑错误；拓扑检查是指通过 用户输入详细的拓扑检查规则对点、 线、 面数据集进行检查， 用户通过生成的新的结果数据 集来来修改拓扑错误。
SuperMap 拓扑检查规则共有 36 种，其中线拓扑处理规则 7 种，包括去除假结点、 去除 冗余点、 去除重复线、 去除短悬线、 长悬线延伸、邻近端点合并和进行弧段求交。
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武汉大学资源与环境科学学院 吴凡
地图自动综合的目的与任务
数字环境下地图自动综合的特点
(1)地图自动综合在操作对象、主体、方式和结果等方面，有着与手工地图综合不同的特点。前者 地图自动综合在操作对象、主体、方式和结果等方面 地图自动综合在操作对象 的操作对象是数字地图，操作主体(操作者)是制图员与计算机的交互作用，操作方式是在计算机可 读的情况下通过编程来实现，操作结果是经过综合了的数字地图；而后者的操作对象是模拟地图 ，操作主体是制图员，操作方式是利用刻(绘)图工具在目视可读的情况下直接处理图形资料，其结 果仍是模拟地图。 (2)由于模拟地图具有目视可读的特点，所以手工地图综合过程中选取、化简、概括和位移等操作 由于模拟地图具有目视可读的特点， 由于模拟地图具有目视可读的特点 是一次(同时)完成的，而在数字地图环境下，只能是计算机可读 数字地图环境下， 数字地图环境下 只能是计算机可读，选取、化简和位移等操作是分别 独立进行的，其操作步骤具有很强的可分解性。从这个意义上说，地图综合过程中的操作步骤分 解越细(当然要合理)，地图自动综合的实现就相对地越容易。 (3)模拟地图的自动综合其结果仍然是模拟地图 模拟地图的自动综合其结果仍然是模拟地图，在目视可读的情况下，地图综合的质量是可以目 模拟地图的自动综合其结果仍然是模拟地图 视检查的，当然也是可以目视修改的。数字地图综合的结果仍然是数字地图 数字地图综合的结果仍然是数字地图，计算机可读，但目 数字地图综合的结果仍然是数字地图 前计算机还无法判别综合结果是否符合要求，因此，还必须在图形交互编辑条件下，将综合结果 显示在屏幕上，由制图员进行检查并利用修改功能予以修改，当然许多情况下也是可以使用智能 启发式人机交互方式进行修改的。 (4)地图综合是一项复杂的创造性思维过程和繁重的劳动过程 地图综合是一项复杂的创造性思维过程和繁重的劳动过程，在模拟地图 模拟地图综合的情况下，这种复 地图综合是一项复杂的创造性思维过程和繁重的劳动过程 模拟地图 杂的创造性思维过程和繁重的劳动过程都是由制图人员人工完成的，综合质量取决于制图人员对 制图对象规律性的认识和对这些规律的表达能力；在数字地图综合 数字地图综合条件下，复杂的创作性思维过 数字地图综合 程由制图员完成，而繁重的重复劳动过程却是由计算机编程实现的，即使引用专家系统等人工智 能技术，计算机也只是模仿制图专家在综合过程中处理问题的思维方式，解决由制图专家才能处 理好的问题，综合质量取决于模型、算法、规则的合理性、完备性及智能化程度。综合的决策由 制图员做出，而决策的实现是由计算机完成的。
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地图自动综合的策略与概念框架
数据库综合一般来说要满足下列要求： ①能产生可预见的或可重复的结果； ②误差达到最小； ③数据的压缩量达到最大； ④原始数据集中对象模型化的完整性和一致性不被破坏； ⑤从用户的观点看，综合过程中的参数设置要尽可能少，输入参 数和综合结果之间的联系要明显； ⑥计算速度要快。
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地图自动综合的策略与概念框架
制图综合的基本问题
在目标比例尺图上舍掉不能表示的次要的小物体(选取)； 简化空间物体表达的详细程度(图形化简)； 输出的图形不能有图形冲突(要素间或物体间相互关系的处理)。
制图综合算子分析
化简、夸大、符号化、合并、位移、收缩、典型化以及删除是可视化过程中的8种 算子 这些算子中，删除、合并和化简与数据库中的模型综合相类似。但其动机和准则 在模型综合和制图综合中却是不一样的。 夸大、符号化、位移、化简和合并会影响周围的物体，而删除、典型化和收缩则 不会影响周围物体但却会影响拓扑关系。这些算子形成的最终结果也是不一样的 ：删除去掉了物体：典型化与合并改变了原始物体，但却产生了尺寸变大，数量 变少的新物体；符号化、夸大、化简与收缩部分地改变了物体；位移改变了物体 的位置但保留了形状与方向。
属性的改变主要是分类标志的调整和分级界限的调整，这是语义数据 模型的综合，可以用于属性的分类分级。
(3)空间位置的改变 删除小物体：删除算子将小于一定尺寸的面和线段滤掉，这里要考虑物体的最 小尺寸。 删除细小碎部：化简算子可以滤掉太过详细的内容。 合并相邻物体：合并算子将相邻的小的同类物体合为一个大的物体。 图形等级变换：图形等级变换算子将空间物体由面状改为线状甚至点状，或由 线状变为点状。
地图综合自动化所需的基本条件
(1)计算机能从数字地图中找到所表达的地理含义，以便实施不同的综合手段。要达到这 个要求，就必须研究地理空间如何用数据结构和数据模型来描述，在此基础上计算机自 动获取图形的关系信息和特征信息，如目标间的距离、中心线的产生、结构信息的获取 等； (2)地图自动综合算子库的建立等； (3)地图综合工程性的考虑，如无缝地图数据库的建立等，具体的地图综合的目标和具有 完整地理含义的目标的解释条例等。 (4)地图综合的质量评价。这里的质量评价是地图综合效果的分析，它可以包含在地图综 合模型之中，也可以是对最后的总体综合效果的评价。还有综合方法的计算效率的评价 等。
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地图自动综合的策略与概念框架
数据库综合的特点
数据库综合实际上是形成新的概念数据模型的过程，也就是通过数据库 综合变换原始数据库，降低原始数据库的复杂性，形成新的概念数据模 型。数据库综合是数据库到数据库的变换，这个变换过程包含一系列相 关的算子。 相对于制图综合，数据库综合的特点在于仅考虑对数据本身的变换能力 而不考虑其图形的表示。 数据库综合的主要目的是压缩数据量，数据量的减少能够提高GIS中分析 功能的分析效率。 数据库综合的过程实质上是语义综合的过程，即对客观现实世界进行概 念层次上的综合性模拟 数据库综合是基于分析的需要而进行的，而制图综合则基于信息传输的 需要，但两者并非互不关联。应该说，数据库综合可以作为一个预操作 先于制图综合进行，制图综合包含了数据库综合。
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地图自动综合的策略与概念框架
数据库综合算子分析 合理安排综合算子的顺序，是正确派生新数据库的前提。 模型综合算子的优先级大体可如下安排：选取→合并→分类分级 →概念转换→图形等级变换→化简。
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地图自动综合的策略与概念框架
制图综合的特点
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地图自动综合的策略与概念框架
数据库综合的基本问题
注释：邻近 邻近描述不相连物体间的相邻关系，邻接 邻接描述相连接的几何物体间的相邻关系。 邻近 邻接
(1)内容的取舍
内容的取舍包括三个方面，这三个方面分别是要素的选取、物体的选 取和新类(或新等级)物体的选取。
(2)属性的改变
制图综合是数据库的图形表达，主要任务是为了视觉表达而对模型综 合后派生的数据库进行可视化，这与输出比例尺有很大关系。 制图综合可以看作是数据库可视化的过程，这就是说数据库中的数据 需要由制图综合来可视化，数据的局部和全局结构、空间冲突的状况 、综合过程中物体的行为等，是制图综合中需重点考虑的问题。
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地图自动综合的目的与任务
地图自动综合的需求分析
(4)数据库派生的需要 数据库派生的需要：在目前建立地图数据库仍费时费力的情况下，由 数据库派生的需要 大比例尺数据库派生较小比例尺地图数据库依然是地图数据库应用的一个 重要方面，这样不仅节约了建库经费，而且可以大大节省建库时间。 (5)数据更新的需要：数据更新是数据库维护中需要经常进行的的一项工 数据更新的需要： 数据更新的需要 作。由于更新的资料或数据与数据库中数据的比例尺有可能不一致，因而 必需经过一定的综合才能入库。 (6)数据一致性的需要：许多制图部门建立了多种不同比例尺的地图数据 数据一致性的需要： 数据一致性的需要 库，无论如何这都是费时费力的事，而且这些不同比例尺数据库之间没有 同一物体的信息联系，因此要想在不同版本的数据库之间传播是不可能的 。 (7)增加信息可视性的需要：合理综合的结果，不仅保留了空间数据库在 增加信息可视性的需要： 增加信息可视性的需要 给定比例尺或图像格式情况下原始信息的最佳数量，而且去除了图像中的 噪音，放大了图形的最基本部分，使图形的最主要特征得以保持，这样才 能满足可视化的需要，因此可以说综合是在给定比例尺条件下增加信息可 读性的一种工具。
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地图自动综合的策略与概念框架
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地图自动综合的策略与概念框架
数据库综合与制图综合的例子
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地图自动综合的策略与概念框架
地图自动综合的策略 基于纸质地图的地图综合规律的简单分析
在综合顺序上强调：从整体到局部，从高等级到低等级，从主要到次要，从大到小等。 在要素选取方面：有定额法和资格法等。在图形概括方面，除了进行简单的化简之外， 为了强调地理特征的有效表达，常用到夸大、分割等，随着比例尺的缩小，地图的精度 在下降，地图上强调的主要是：要素间的关系及用图形的有效组合来概括地表达地理知 识。
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地图自动综合的策略与概念框架
实现地图自动综合的途径 数据库综合(或称模型综合、数据综合)
从现有的数据库中经过综合变换推导出新的具有不同详细程度的数据库 是变换空间模型的复杂性水平 目的：数字或GIS环境下空间数据的多尺度分析与显示；
制图综合(或Байду номын сангаас可视化综合)
当用某一比例尺进行可视化输出时，数据库中数据容量过大不能进行清晰的图形表达时所进 行的综合变换。 数据库的图形表达，与传统的制图综合相同，但考虑了地图、数据库与可视化之间的差别。 目的：满足模拟地图输出的要求
地图自动综合的策略与概念框架
制图综合的前提与限定条件 (1)制图综合的顺序
第一，确定综合中物体的类型，重要类型的物体可不必考虑其它性质(如物体的尺寸)； 第二，同类物体中，物体的“加权尺寸”决定其排序； 第三，同类物体中，尺寸相同的复杂综合单元比单纯综合单元重要(除非还有其它条件)； 第四，物体的位置特征亦决定其排序。