地图制图技术及发展
制图过程的变革
1.资料准备
这一阶段主要是根据制图要求,搜集资料。传统的制图资料包括地图资料、控制测量成果、文字和统计资料。新技术条件下新增加的制图资料包括地图数据库和遥感图像等。地图数据库是以数字地图的形式存储各种来源的数据,地图数据库一旦建立,长久受益,可以发挥我们测绘专业优势,广泛地为社会各行各业服务,提供丰富多彩的数据产品,避免重复劳动,节约社会劳动力,创造更多的社会财富。同时可长期保留数据,动态更新,充分提高数据的利用率,创造更大的社会效益和经济效益。摄影测量学已有一二百年的历史,遥感学科是本世纪60年代提出并发展起来的,随着新型传感器的不断研制、影像处理技术的进步,制图工作者不仅可以从低空、中空、高空飞机上,而且可以从人造地球卫星、载人宇宙飞船、航天飞机等空间飞行器上取得各种图像作为地图制图的数据源,这些图像的覆盖范围可以小至几百米,大到覆盖1/3的地球,图像类型不仅有黑白、彩色、彩红外片,而且有可见光、红外、微波雷达图像等,这些图像和探测数据经过处理后可以为制图工作者提取大量有用的信息。
2.制图编辑
计算机制图技术的应用,使得制图设计工作进入了一个崭新的境界,它给地图制图及设计人员提供了强大的支持与保障,它可以使设计的意图充分表现出来,设计者不必畏手畏脚,担心设计思想实现不了。地图资料信息源的扩大和数据采集技术的发展,搜集资料不再是难事,庞大的地图数据库可以让人们开拓视野、放宽思路,使地图制图的目的和地图的用途随设计者的愿望而实现,计算机软硬件强大的功能及其附属的输入输出设备的高度精确性、稳定性使得诸如地图投影的选择、符号的配置、线划的质量、比例尺的改变、地图的整饰等等传统作业方式下比较繁锁的工作都已不在有任何困难,计算机可以给设计工作提供一个交互的、所见即所得的工作界面,不但可以提高设计工作的效率,而且可以保证设计方案的质量,避免重复返工现象,缩短成图周期。计算机3维技术、动画技术、多媒体技术、图形图像技术的发展,实现各种功能的软件浩如烟海,各种硬件设备的成熟,这些条件可以让我们充分利用计算机进行创意设计,新技术条件下的创意设计不仅使得传统地图的设计锦上添花,而且使电子地图、3维立体地图等新的地图产品把地图的艺术表现手法提高到一个新的层次,另人耳目一新,使地图除了最基本的实用功能外,有了更多的科技含量和更高的艺术魅力。
数据库的建立与地图成果输出
制图数据经过人机交互或计算机自动处理以后在输出设备上输出,形成纸基地图或电子地图成果,可充分满足各行业用户的现势需求。并且地图数据库中的地图数据经过一定时期的生产积累在不断扩大采集存储数据量的同时,利用数据库中的这些数据定期对已存储数据进行动态更新,经过较少的处理就可以输出新成果,那么在相关制图区域地图的出版工作中,尤其是已有图的再版或系列地图的出版工作,优势更加明显,这样可以充分提高数据的利用率,极大地缩短成图周期、降低制图成本。
地图产品的多样性
地图学所以充满生机和活力,重要的原因是地图是社会发展需求中不可替代的产品。计算机及相关学科的发展,使地图的表示形式突破了纸基地图的局面,带来了地图产品的多样化。在数字制图环境下,有了数字地图,既能生成电子地图又可生成纸基地图。数字地图、电子地图、纸基地图各有不同特点和作用,任何时候都是不可能互相取代的。
纸基地图亦称传统地图,是空间地理环境的抽象化、概念化和可视化的图形符号模型,它是按照严格的数学法则和科学的制图法则,利用符号系统记录空间地理环境信息,能反映自然和社会现象的空间分布、组合、联系与制约关系。它具有静态的局部性,不能有效反映具有时间特性的连续变化的地理环境,无法进行动态分析。尽管如此,它在国民经济和国防建设中仍有不可取代的作用。因为它适合人们较传统的习惯的视觉读图效果,不需专门硬件设备即可携带使用。但携带大批量的图纸资料,即不方便又不符合地图保密安全的要求。
电子地图是在计算机技术支持下发展起来的一种新型地图,又称屏幕地图和瞬间地图。它一经问世,就因其独特的动态性、交互性和探索性、多媒体结构等性能而倍受关注。电子地图与纸基地图相比其最大特点是,数据存储与显示是分开的,地图内容通过数字化形式存储在相关介质中,应用时,由读图系统界面提供符号化图形。电子地图具有多媒体等技术优势,充分地体现了地图绚丽多彩、形式多样化的现代艺术设计手段,如图形图像学支持下的3维立体地图、虚拟现实技术支持下的现代化的地图产品。
数字地图具有信息载负量大、传输迅速方便等特点。地图制图可以凭借在图上的强大专业优势,向其他行业提供数字地图,节约社会必要劳动时间,创造更大的社会效益与经济效益。光盘、磁带等存储介质容量大,稳定性、安全性高,可以用于装载传送数字地图;计算机网络技术空前发展,数字地图可以形成标准格式,通过Internet 的 E-mail 等形式直接传递给用户。这也是地图的新技术产品以新技术方式为社会服务的关键所在。家庭计算机的拥有量正迅速增加,广泛开发应用的地理信息系统产品与传统地图相比,GIS数据源在增多,数据量在增大;在遥感等技术的支持下,可保证数据的现势性;数据查询、检索方式灵活多样,信息传输的可选性增强;通过数据分析和计算,可以为用户提供大量的派生信息;计算机图形技术提供了多种多样的地理信息产品及传输方式。因此大力发展桌面GIS,并使之进入千家万户,使我们的地图产品和服务方向产生一个新的质的飞跃。
地理信息系统的建立与应用
计算机技术的飞速发展带动了整个测绘行业向地理信息产业转变,其表现是GIS与GPS、RS技术的篷勃发展。受到世界各国、各行各业广泛关注的GIS,是由地图脱胎而来,是机助制图的发展,是地图数据库的延伸。GIS和地图有着很深的渊源关系,可以说传统的纸基地图是一种静态的GIS,GIS是地图学在信息时代的发展。在科学技术是第一生产力的当今,我们必须发展GIS产业。