计算机地图制图原理与方法上机实验报告

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6.三角形内插点
功能:通过在已有三角形内插一个点来增加建网三角形。
操作过程:执行此菜单后,见命令区提示。
提Hale Waihona Puke Baidu:输入要插入的点:输入插入点。
高程(米)=输入此点高程。
7.删三角形顶点
功能:删除指定的三角形顶点。适用于DTM中有错误点的情况,为避免画等高线时出错将该顶点删除。
操作过程:见命令区提示。
提示:请点取要删除的三角形顶点:选取要删除的点。
请输入三角形最大边长最多大于最小边长的倍数:<10.0倍>设定一个倍数,若三角形最大边长与最小边长之比大于此倍数,则此三角形会被系统删除掉。
5.增加三角形
功能:将未连成三角形的三个地形点(测点)连成一个三角形。
操作过程:执行此菜单后,见命令区提示。
提示:依次为顶点1:顶点2:顶点3:用鼠标在屏幕上指定,系统自动将捕捉模式设为捕捉交点,以便指定已有三角形的顶点。增加的三角形的颜色为蓝色,以便和其他三角形区别。当增加完三角形确认无误后,请立即进行修改结果存盘。
4、进一步对计算机制图课堂知识加深了解。
二、实验原理
扫描矢量化的基本原理是对各种类型的数字工作底图如纸质地图、黑图或聚酯薄膜图,使用扫描仪及相关扫描图像处理软件,把底图转化为光栅图像,对光栅图像进行诸如点处理、区处理、桢处理、几何处理等,在此基础上对光栅图像进行矢量化处理和编辑,包括图像二值化、黑白反转、线细化、噪声消除、结点断开、断线连接等。这些处理由专业扫描图像处理软件进行,其中区处理是二值图像处理(如线细化)的基础,而几何处理则是进行图像坐标纠正处理的基础,通过处理达到提高影像质量的目的。然后利用软件矢量化的功能,采用交互矢量化或自动矢量化的方式,对地图的各类要素进行矢量化,并对矢量化结果进行编辑整理,存储在计算机中,最终获得矢量化数据,即数字化地图,完成扫描矢量化的过程。
在地图地物符号采集时,为保证采集的点位数据的正确性,必须掌握地物符号的定位点、定位线的基本知识,知道各地物符号的定位点、定位线在地物中的位置。
(1)图式符号中的比例符号。对轮廓较大的地物,如湖泊、草地、林地、房屋等,其形状按实测点(特征点)位置,再据图式配置规定的符号,据测图比例尺缩绘即可。
(2)图式符号中非比例符号。对轮廓较小而无法按测图比例尺将其形状和大小缩绘到图上的地物,而按测图要求又不能省略的地物,如测量控制点、独立树、烟囱等,其在图上的表示是按图式规定统一符号进行的,这类所谓非比例符号的定位点、定位线的位置会因地物不同而异,特征点数据采集时应加以注意,有关应注意的问题综合如下:①类似三角点、导线点、检查井等圆形、矩形、三角形等几何图形符号,图形的几何中心为其定位点。②蒙古包、烟囱、独立石类的宽底符号,其底线为定位线,底线中心为定位点。③风车、路标等类的底部为直角形的符号,其底部直角的顶点为定位点。 ④气象站、雷达站、无线电杆等类地物的定位点,在其下方图形的中心点或交叉点。⑤窑、亭、山筒等下方没有宽点或直角顶点的不规则符号,不依比例尺表示的,定位点在其下方两端点间连线的中心点。⑥不依比例尺表示的其他符号如桥梁、水闸、挡水坝、溶斗等,定位点在符号的中心点⑦半比例符号如通讯线路、窄道路、管道等一些带状延伸的地物,其长度可按比例尺缩绘在图上,而宽度却因尺寸太小无法缩绘,即所谓线状符号,其图形的几何中心线即为该类符号的定位线。地物在绘制时用比例符号、非比例符号还是线状符号表示,是由测图比例尺决定的,比例尺大时,宽度较小的地物也可按比例绘制,大比例尺地图中用比例符号的地物多,比例尺小时许多地物无法按比例表示,在图中就变成线状符号。
14.绘制等深线
功能:计算并绘制等深线。
操作过程:同“绘制等高线”,但过程中系统会提问水面高程,高于此高程的等深线将用实线来画,否则用虚线画。
15.等高线内插
功能:当等高线过疏时,通过此功能在其中内插等高线。
操作过程:根据命令区提示选择两条边界等高线,然后命令区会有提示:
提示:输入等高线上采样点距:(米)<3.0>采样点距越小,内插等高线精度越高,当然计算时间也越长。系统默认值为3米。
实验二、构建TIN-生成等高线
一、实验目的
2、熟悉Cass、AutoCAD制图环境。
5、掌握在计算机制图中生成等高线处理。
6、掌握用南方Cass、AutoCAD制图软件构建TIN的基本步骤与基本方法。
7、进一步对计算机制图课堂知识加深了解。
二、实验数据
本次实验中我用的是第六幅图
三、实验过程
通过本菜单可建立数字地面模型,计算并绘制等高线或等深线,自动切除穿建筑物、陡坎、高程注记的等高线。
(3)对点状要素数字化:
对于点状要素,数字化为点,点的采集要尽量位于要素中心,可以适当放大要素。
五、成果截图
六、实验体会
通过本次试验我熟悉了AutoCAD制图环境;掌握在计算机制图中扫描矢量化处理;掌握用南方Cass制图软件扫描矢量化的基本步骤与基本方法;进一步对计算机制图课堂知识加深了解。本次实验我在实验过程中遇到了许多问题,比如说如何加图幅、图名、图框,辨认地形图上不清晰的地物符号、文字,最终经过请教同学和老师最终操作问题得以解决。受益匪浅!
数据采集是数字化图最重要的工作,在数字化过程中各种地物的数字化均有自身特点,因而,在数字化作业时必须充分考虑各种类型地物的特点进行数据采集。
对于点状类符号(如独立地物符号),仅需采集符号的定位点数据;对折线类型的线状符号只需采集各转折点数据;曲线类型的线状符号,只对其特征点的数据进行采集,由程序自动拟合为曲线,特征点的选择同地形测图时的方法相同,曲线上明显的转弯点等均是特征点。对于斜坡、陡坎、围墙、栏杆等有方向性的线状类符号,数据的采集要结合图式符号库的具体算法进行,数据采集只在定位线上进行,采集数据的前进方向的选择要按软件图式符号库的规定进行,如规定有方向性的线状类符号的短毛线或小符号在前进方向右侧(或左侧),由此可结合图上符号的具体位置决定数据采集的前进方向;对面状类符号,则只需采集在其轮廓线上的拐点或特征点。面状符号内部有填充符号时,面状符号的轮廓线必须闭合。
操作过程:执行此菜单后,见命令区提示。
提示:select objects:用鼠标在三角网上选取待删除的三角形后回车或按鼠标右键,三角形消失。当您修改完确认无误后,必需进行修改结果存盘。
4.过滤三角形
功能:将不符合要求的三角形过滤掉。
操作过程:执行此菜单后,见命令区提示。
提示:请输入最小角度:(0-30) <10度>在0-30度之间设定一个角度,若三角形中有小于此设定角度的角,则此三角形会被系统删除掉。
操作过程:执行此菜单后,弹出如图1-134所示对话框。
对话框中会显示参加生成DTM的高程点的最小高程和最大高程。如果只生成单条等高线,那么就在单条等高线高程中输入此条等高线的高程;如果生成多条等高线,则在等高距框中输入相邻两条等高线之间的等高距。最后选择等高线的拟合方式。总共有四种拟合方式:不拟合(折线)、张力样条拟合、三次B样条拟合和SPLINE拟合。观察等高线效果时,可输入较大等高距并选择不光滑,以加快速度。如选拟合方法2,则拟合步距以2米为宜,但这时生成的等高线数据量比较大,速度会稍慢。测点较密或等高线较密时,最好选择光滑方法3,也可选择不光滑,过后再用“批量拟合”功能对等高线进行拟合。选择4则用标准SPLINE样条曲线来绘制等高线,提示请输入样条曲线容差: <0.0>容差是曲线偏离理论点的允许差值,可直接回车。SPLINE线的优点在于即使其被断开后仍然是样条曲线,可以进行后续编辑修改,缺点是较选项3容易发生线条交叉现象。
(2)对面状要素数字化:
对于面状要素,首先点击多段线命令,然后在图上选择面域边界的特征点,连成闭合的多段线。对面状要素,数字化为闭合的多段线,一定在结束时选择闭合命令,或在多段线属性中选择闭合,首尾点重合不表示闭合。数据点的采集要符合实际,如房屋的墙体一般是平直的,并且前后面保持平行,对于共用边界,要严格保证边界的一致,不要出现空洞、交叠的现象,做到不重、不漏。可以采用捕捉、复制等手段。对于不同层要素,也要注意相互的关系,点与线、线与线,线与面,面与面等的关系是否正确。
三、实验数据
在本次实验中,我所用实验数据为王老师提供的Tif格式的地形图中第四幅地图,数据如下:
四、实验步骤
运行南方Cass软件,在Cass中载入数据:
步骤:工具->光栅图像->插入图像。
图象纠正,对图象进行变形纠正并赋以坐标:
步骤:工具->光栅图像->图像纠正。
图像纠正完毕后,进行矢量化处理
(1)对线状要素数字化:
对于线状要素,首先点击多段线命令,然后在图上选择要素的特征点,连成多段线。
对于曲线部分,用折线段来替代,曲率小时取点较少,大时可多取些点,尽量避免冗余数据。
数据采集要尽量与原图保持一致,但要识别出原图中模糊、毛刺、斑点等质量问题,做到精益求精。数字化时,要正确划分要素个体,不要多个要素连成一体,也不要单一要素分成若干段。对于能用线状符号描述的,只需数字化符号的中心线或控制线、边界线即可;不能用符号描述的,可以整体数字化。数字化时,有时找中心线很困难,可以沿着某边数字化,完成后再整体平移到中心线处。数字化具有平行、垂直、相交、相切、相连等关系的要素,需要使用捕捉功能,以及复制、镜象、旋转等操作,保证要素的精确、完整。
<<计算机地图制图原理与方法>>
上机实验报告
学院:环境与测绘学院
学号: 07113021
姓名: 田孟浩
班级:测绘11-3班
2011-11-11
实验一、地图扫描矢量化
一、实验目的
1、熟悉Cass、AutoCAD制图环境。
2、掌握在计算机制图中扫描矢量化处理。
3、掌握用南方Cass、AutoCAD制图软件扫描矢量化的基本步骤与基本方法。
系统会立即从三角网中删除该点,并重组相关区域的三角形。
8.重组三角形
功能:通过改换三角形公共边顶点重组不合理的三角网。指定两相邻三角形的公共边,系统自动将两三角形删除,并将两三角形的另两点连接起来构成两个新的三角形。如果因两三角形的形状无法重组,会有出错提示。
操作过程:执行此菜单后,见命令区提示。
提示:指定要重组的三角形边:此指定边应是相邻两三角形的公共边。
10.删三角网
功能:删除整个DTM三角网图形。当您想单看等高线效果时,需要执行此功能删除三角网。
11.三角网存取
功能:可将已经建立好的三角网DTM模型保存到文件中,随时调用。
12.修改结果存盘
功能:将修改好的DTM三角网存入文件。
13.绘制等高线
功能:系统自动采用最近一次生成的DTM三角网或三角网存盘文件计算并绘制等高线。
1.建立DTM
功能:建立三角网。
操作过程:左键点击菜单,弹出如图1-133所示对话框,首先选择建立DTM的方式,分为两种:由数据文件生成和由图面高程点生成,如果选择由数据文件生成,则在坐标数据文件名中选择坐标数据文件;如果选择由图面高程点生成,则在绘图区选择参加建立DTM的高程点。然后选择结果显示,分为三种:显示建三角网结果、显示建三角网过程和不显示三角网。最后选择在建立DTM的过程中是否考虑陡坎和地性线。
2.图面完善
功能:利用“图面DTM完善”即可将各个独立的DTM模型自动重组在一起,而不必进行数据的合并后再重新建立DTM模型。
操作过程:执行此菜单后,见命令区提示。
提示:选择要处理的高程点、控制点及三角网:选择需要建网的点或三角网。
3.删除三角形
功能:当发现某些三角形内不应该有等高线穿过时,就可以用该功能删去它。注意各三角形都和邻近的三角形重边。
9.加入地性线
功能:由于等高线是与地性线是互相垂直的关系,所以在建三角网时要考虑到地性线的位置。
操作过程:执行此菜单后,见命令区提示。
提示:第一点:输入一地性线的起点。
曲线Q/边长交会B/<指定点>输入第二点。
曲线Q/边长交会B/隔一点J/微导线A/延伸E/插点I/回退U/换向H<指定点>继续输入点,回车结束。
请给出内插等高线数:<1>输入需插入的等高线条数。
在做此项工作之前,要使内插等高线更准确,最好先将等高线进行拟合。但有时在边界等高线弯曲过大时,内插线变形稍大,这时需要手工进行局部处理。
16. 等值线过滤
功能:当等高线或等深线过密时,通过此功能删除部分等高线或等深线。
17.删全部等高线
功能:删除屏幕上的全部等高线。
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