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数字地图生产相关技术介绍. 信息工程大学测绘学院 刘海砚. 2010.11 北京. 主要内容. 数字地图生产的基本情况 地理信息生产与地图制图一体化流程 基于可控规则的符号化技术 多源数据资料的综合应用 数据集成与交互式地图编绘 地图生产中的问题. 1 数字地图生产的基本情况. “ 十一五 ” 期间 1:25 万数字地图更新及出版( 3 代) 1:50 万数字地图及出版( 2 代) 1:100 万数字地图及出版( 2 代). 1 : 25 万数字地图更新及地图出版 1 、中国 2000 大地坐标系
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数字地图生产相关技术介绍 信息工程大学测绘学院 刘海砚 2010.11 北京
主要内容 • 数字地图生产的基本情况 • 地理信息生产与地图制图一体化流程 • 基于可控规则的符号化技术 • 多源数据资料的综合应用 • 数据集成与交互式地图编绘 • 地图生产中的问题
1 数字地图生产的基本情况 “十一五”期间 • 1:25万数字地图更新及出版(3代) • 1:50万数字地图及出版(2代) • 1:100万数字地图及出版(2代)
1:25万数字地图更新及地图出版 1、中国2000大地坐标系 2、更新铁路路线代码、铁路车站代码、国省道路线名称代码、高速公路代码 3、更新交通要素(车载GPS道路数据) 4、更新航空要素 5、更新居民地、水系、植被(新的影像资料) 6、更新勘界数据
3 基于可控规则的符号化技术 《地理信息要素分类与编码标准》和《地图图式规范》的不完全等价性,导致了地理信息与可视化地图两者之间不能直接进行信息无差异转换。
3 基于可控规则的符号化技术 地图与数字地图(地理信息)相互转换(数字化/符号化)过程中会产生两者之间地图信息的差异!
地理信息直接显示 地理信息符号化显示
3 基于可控规则的符号化技术 • 表面上的信息差异:符号间的压盖(印)关系、符号与属性说明注记的位置关系。 • 深层次的根本矛盾:地理信息数据和地图图形数据要求的不一致。
3 基于可控规则的符号化技术 图形符号 地理要素 1.地理要素的符号化控制 地名 注记 属性说明注记 2.属性说明注记的符号化控制
要素属性与地图符号对应关系的分析 3 基于可控规则的符号化技术 • 相同编码,属性不同对应不同地图符号 • 不同的表面注记形式表示各种要素属性 • 部分属性信息对地图符号化无影响,但必须通过可视化手段进行数据检查
第1种:相同编码,属性不同对应不同地图符号。第1种:相同编码,属性不同对应不同地图符号。 3 基于可控规则的符号化技术 • 等级不同的公路 国道 省道 县道 高速公路
3 基于可控规则的符号化技术 • 不同类型的等高线
第2种:不同表面注记形式表示各种要素属性 3 基于可控规则的符号化技术
第3种:属性信息对地图符号化无任何影响 3 基于可控规则的符号化技术 • 例如:居民地的行政区划代码、河流代码(临时符号化检查)
3 基于可控规则的符号化技术 • 地图要素的完整表示是由地图符号及其表面注记组成,与要素的编码、属性相关。 • Y =(A(X,C)+ B(X,C)) • Y 要素的完整表示 • A 地图符号 B 表面注记 • X 编码 C 特殊属性 GIS:Y =A(X,C)
2 基于可控规则的符号化技术 • 实现要素属性与地图符号的映射关系 符号化控制规则库 地图符号控制表 说明注记控制表。
注释 要素编码 图形特征 符号名称 出版层优先级 说明注记标志 (1)地图符号控制表 点、线、面要素符号化控制表结构 属性控制语句
具有控制作用的字段 编码
注释 要素编码 要素图形特征 属性控制语句 注记类型 注记字体 注记字形 字大 颜色 位置方式 输出格式 显示风格 3 基于可控规则的符号化技术 (2)说明注记控制表 注记符号化控制表结构
《测量控制点符号化控制表》 具有控制作用的字段 是否有属性说明注记 编码 符号名称
(2)说明注记控制表 注记参数 注记参数 要显示的属性 ? 方框框怎么办?
显示风格 显示 风格 注记参数
输出格式 ? {{[桥长]-[宽度]}/[载重吨数]}@[类型] 要显示的属性 属性说明注记参数 显示 风格
4 多源数据的综合使用 • 坐标系转换和数据处理 • Google Earth遥感影像应用 • 车载GPS道路数据应用 • 数字海图应用 • 航空、地磁数据应用
坐标系转换和数据处理 • 坐标系转换模型(中国54、80、2000,日本,朝鲜,越南) • 地图投影变换(高斯、墨卡托) • 几何纠正方法( 4点、9点、二次多项式、三角网纠正) 支持多种数据的综合利用 • Google Earth遥感影像 车载GPS道路数据 • 海图 航空与地磁数据
Google影像应用 影像裁切 投影变换 数据叠加 要素更新
遥感影像应用 提取面状水域边界
遥感影像应用 提取植被边界
遥感影像应用 提取大型地面目标
车载GPS道路数据应用 步骤: • 数据读取 • 坐标系变换(80 系-> 2000系) • 重复段检查、数据合并 • 光滑和压缩
5 数据集成与交互式地图编绘 中小比例尺数字地图生产特点: 变化小要素:数据集成 变化大要素:地图缩编。
5 数据集成与交互式地图编绘 例:1:50万数字地图生产 居民地、交通变化大:使用1:25万数字地图数据进行综合。 地貌、水系变化小:选用1:50万交通图数据和航空图数据进行更新 海部:直接使用1:50万数字海图数据。
目标数据仓库历史记录 源数据仓库 数据综合 数据 更新 要素采集 要素编辑 1:25万数字地图 1:50万航空图数据 1:50万交通图数据 GPS道路数据 目标数据仓库历史记录 数字海图数据 拓扑检查 质量控制 目标数据仓库 出版编辑 地图整饰 5 数据集成与交互式地图编绘 生产流程 1:50万地图生产系统 抽取 转换 清洗 装载 基于属性管理的地图编辑 地理信息数据生成与检查 出版处理 印前系统 1:50万地图 地图编辑
5 数据集成与交互式地图编绘 数据源1:1:25万数字地图数据: 直接利用其测控点、工农业社会文化设施、居民地、陆地交通、境界、植被、航空等要素,对其综合。
5 数据集成与交互式地图编绘 基于分形的线状要素综合的组合优化算法 不能光滑 Douglas算法 组合优化 化简效果好 化简与光滑好 光滑效果好 Li-Openshaw算法 化简效果差 道路合并处理后结果
5 数据集成与交互式地图编绘 道路合并处理后结果
5 数据集成与交互式地图编绘 道路化简结果
5 数据集成与交互式地图编绘 基于参数化设计模型的面状要素轮廓算法 居民地化简结果
5 数据集成与交互式地图编绘 植被边线化简后结果