第一讲-计算机地质制图概述20100829

明德至诚博学远志周小成计算机地质制图概述办公室：87892673，手机：[phone]Email：[e-mail]讲课提纲计算机地质制图简介地学常见制图软件简介计算机地质制图的发展一二三四五六计算机绘图系统及其优点计算机地质制图与相关学科的联系七教学目的、大纲、考核方式如何学好计算机地质制图yeartemp.yeartemp.yeartemp.yeartemp.yeartemp.yeartemp.1854-0.1218780.011909-0.411935-0.0419580.11978-0.131855-0.51880-0.371910-0.481936-0.211959-0.131979-0.121856-0.281881-0.31911-0.391938-0.131960-0.1419800.161857-0.461883-0.31913-0.351939-0.171961-0.231981-0.131858-0.151885-0.431914-0.341940-0.1419620.081983-0.121860-0.361886-0.391915-0.411941-0.0519630.141984-0.221861-0.551887-0.251916-0.319430.0519640.0619850.091862-0.21889-0.41917-0.321944-0.0519650.031985.50.031863-0.51890-0.341919-0.11945-0.0219660.119860.131865-0.221892-0.171920-0.5119460.0319670.1119870.21866-0.191893-0.41921-0.2219470.0219680.111987.50.11867-0.231894-0.331923-0.219490.011969-0.1519880.31868-0.231895-0.431924-0.3119500.1719700.11988.50.11870-0.211896-0.321925-0.2919510.041971-0.0319890.21871-0.361898-0.31926-0.3119520.041972-0.041989.50.351872-0.421899-0.071927-0.031953-0.061973-0.0819900.21873-0.281900-0.191929-0.161954-0.0719740.11875-0.31902-0.361930-0.171955-0.0619750.021876-0.491905-0.51932-0.181956-0.131976-0.121877-0.431908-0.231934-0.3319570.0819770.17全球平均气温变化表一、计算机地质制图简介枯燥的数据表Grapher绘制的全球气温变化图YearlyAverage5YearAveragePolynomialFit-0.55-0.45-0.35-0.25-0.15-0.050.050.150.250.35GLOBALWARMING将枯燥的数据变为图形展示用图形来表达枯燥的数据用图形来表达枯燥的文字更好的展示成果，增加视觉冲击力，更好的传达信息，增强人的理解力。计算机绘图（或制图），是应用计算机及图形输入、输出设备，实现图形显示、辅助绘图及设计的一门计算机技术。它建立在图学、应用数学及计算机科学三者有机结合的基础上。计算机地质制图的内容主要有基于统计数据的各类图件的绘制，以及基于纸质底图地图绘制，地质图绘制，以及最新的3S技术的制图技术。一、计算机地质制图简介（续）二、计算机绘图系统及优点2.1计算机绘图系统计算机绘图系统是一个以计算机为主的系统。一般说来，计算机绘图系统包括硬件系统和软件系统两大部分，由于某种硬件系统大都配有自己相应的软件系统，常把计算机绘图硬件系统简称为计算机绘图系统。硬件系统；计算机、必要的外部设备，如图形输入、输出设备等。图形输入设备的用途就是将用户的图形数据、各种命令等转换成电信号输入计算机；而输出设备的用途则是将计算机处理好的结果转换成可见的图形。常用的输入设备主要有键盘、目标器、扫描仪、数字化坐标仪、图形扫描仪等。常见的输出设备一般可分为两大类，一类是起交互作用的显示设备(显示器)；另一类是输出永久性图形的绘图设备，如打印机及绘图仪。软件系统；使计算机能够进行编辑、计算和实现图形输出的信息加工处理系统，包括系统软件、数据库、绘图语言或绘图软件等。一般，计算机绘图系统的配置如图所示：二、计算机绘图系统（续）计算机主机数字化仪扫描仪键盘鼠标绘图仪打印机显示器计算机绘图系统组成2.2计算机绘图的优点为什么要用计算机进行绘图？手工绘图的特点：在人类的生产活动及正常生活中，经常需绘制各种图样、图表、美术图案、动画及广告等。传统的制图是利用绘图工具和仪器进行手工绘图．劳动强度大，效率低，而且绘图精度不能保证。图纸不便管理和保存。图纸易变形，信息易模糊。科学技术的发展，对绘图精度的要求越来越高，同样也越来越复杂，如超大规模集成电路掩膜图、印刷电路板的布线图、航天飞机及宇宙空间飞行器复杂曲面外壳等。手工绘图是无法完成的，而且现代社会竞争激烈，要求产品更新换代十分迅速，就要求产品设计绘图必须高效完成。传统手工地质绘图的缺点地质绘图是地质工作的有机组成部分，在开展多学科、多途径的地质研究中，自始至终都要运用各种地质图件来表现研究成果。从工作过程来看，要经历基础资料的收集和整理、主要基础图件的编制和分析、各类所需图件的编制和使用三个阶段。传统的手工绘图存在精度低、修改难、绘制需时长等缺点，且其工艺流程和操作方法是相当烦琐和复杂的。传统的地质成图方法已经不能适应现今社会高速发展和地质科学发展的需要。因此，世界上一些发达国家如加拿大、美国等国都先后从20世纪50一80年代就开始进行计算机辅助绘图。2.2计算机绘图的优点计算机制图的优点：利用计算机绘图可以完全取代手工绘图，使工程设计人员真正从手工设计绘图的繁琐、低效率、重复工作中解脱出来，而且不会因为存放时间过长而变形，信息丢失。2.2计算机绘图的优点（续）计算机绘图统计（属性）数据成图地图制图专题地图成图普通地图制图地质制图计算机绘图体系工程制图地质统计数据制图计算机地图制图及优点计算机地图制图又称机助地图制图或数字地图制图，它是以传统的地图制图原理为基础，以计算机及其外围设备为工具，采用数据库技术和图形数据处理方法，实现地图信息的采集、存储、处理、显示和绘图的应用科学。计算机地图制图是伴随着计算机及其外设的产生和发展而兴起的一门正在得到迅速发展的应用技术学科。它的诞生为传统的地图制图学开创了一个崭新的计算机图示技术领域，并有力地推动了地图制图学理论的发展和技术进步的过程。计算机地图制图已在普通地图制图、专题地图制图、数字高程模型、地理信息系统等方面得到了广泛的应用，成为地图制图学的发展趋势。2.2计算机绘图的优点（续）计算机地图制图(或数字地图制图)是地图制图领域内一次重大的技术变革。与传统的地图制图相比，计算机地图制图具有如下的优越性：1．易于编辑和更新传统的纸质地图一旦印刷完成即固定成型，不能再变化，而数字地图是在人机交互过程中动态产生出来的，可以方便地根据地图用户的要求改编地图，以增加地图的适应性。例如，用户可以指定地图的显示范围，设定显示的比例尺并可以选择地图上出现的地物要素种类等。2．提高绘图速度和精度计算机绘图显著提高了绘图的速度，缩短了成图周期，把制图人员从烦琐的手工制图中解放出来，同时也减少了制图过程中由于制图人员的主观随意性而产生的偏差。2.2计算机绘图优点（续）3容量大且易于存储数字地图的容量大，它一般只受计算机存储器的限制，因此可以包含比传统地图更多的地理信息。数字地图易于存储，并且由于存储的是数据，所以不存在传统地图中常见的纸张变形等问题，保证了存储中的信息不变性，提高了地图的使用精度。4丰富地图品种计算机地图制图丰富了地图品种。如坡度图、坡向图、通视图、三维立体图等。5便于信息共享数字地图具有信息复制和传播的优势，容易实现共亨。数字地图能够大量无损失复制，并可以通过计算机网络进行传播。2.2计算机绘图的优点（续）①纯手工绘图向AutoCAD过渡20世纪90年代以前，传统的地质制图过程，工艺繁琐复杂、成图周期长、劳动强度大。一幅图从编辑、出版、印刷需要经十几道工序，要经历若干个成图步骤，一幅1:20万或1:5万的图幅，从野外填图到提交成果，一般需要4-5年。传统的地质制图方法在某种程度上已不能适应地质科学发展的需要，为此迫切要求尽可能提高地质制图过程自动化。随着计算机技术软硬件技术的快速发展，地质专业应用信息化制图条件已趋成熟。用计算机绘制工程地质图件是科学技术的进步。这是信息化制图建设的第一阶段，是质的飞跃，完成了从手工到计算机的转换，工作效率也得到了大大提高三．计算机地质制图的发展该阶段的存在问题：编制出来的图件不能很好地处理属性信息和图形之间的拓扑关系，光滑度、颜色都满足不了地质标准的需要，最致命的就是信息的后期查询和处理都遇到了很大的困难。三．计算机地质制图的发展（续）②CAD向GIS软件平台过渡20世纪90年代末开始，GIS技术得到广泛应用，各种GIS软件平台纷纷出现。GIS技术的快速发展为地质制图提供了现代化的技术手段。各种GIS软件厂商在GIS功能方面都不断创新。大多数著名的商业遥感图像软件都吸取了GIS的功能，而一些GIS软件如Are/Info也都吸取图像虚拟可视化技术。总体来说，各种软件各有千秋，互为补充，目前市面上用户使用较多的GIS软件平台有ArcGIS,MapInfo,MAPGIS等，遥感图像处理软件有ENVI，ERDAS，PCI等三．计算机地质制图的发展（续）另外还有专门针对矿山地测工作、地质单孔柱状、剖面、平面自动成图量身制作的地理信息系统软件，虽然其图形编辑和颜色管理方面不能与MapGIS相提并论，但是这些软件的自动成图功能却是十分完善，实现了从原始的基础数据(如钻孔数据、导线点数据等)自动生成并动态修改。在地质勘探线剖面图、采掘工程平面图、底板等高线及储量计算图、任意剖面切割等方面有着无可比拟的优势。三．计算机地质制图的发展（续）③计算机制图的发展现状2005年以来：当前制图基本流程:利用计算机图数转换技术、交互式图形技术将图件数字化，对其进行编辑修改，然后通过高精度图形设备，直接制图或生成制版胶片，同时生成可反复使用、任意个性的数字图件。实现地质图形数字化，建立图形和属性两类地学数据相结合的数据库，地质信息全部存贮于计算机中，实现对地图数据分层信息成片存贮，易于管理和查询，并为分析应用开拓了新领域。GIS与多媒体、Internet等结合，可实现地质制图的信息共享及多途径显示、输出、分析，实现动态化制图，地学信息总是处在动态变化过程中，地学图件内容的变更，利用GIS可方便地将信息调出，作必要修改，重新输人，大大缩短修编周期，地质图件精度高、速度快，大大提高地质图件的应用价值。四、计算机地质制图与相关学科的联系1．计算机科学计算机科学为地图空间信息的表达、存储、处理、分析和应用提供了有利的工具。数据库技术提供数据的管理、更新、查询和维护功能；计算机图形学提供算法基础，CAD对于辅助设计提供支持，软件工程对于计算机地图制图的系统设计提供科学的方法。2．地图学计算机地图制图源于传统地图制图，地图学理论与方法对计算机地图制图系统的发展有着重要的影响。计算机制图为地图特征的数字表达、操作和显示提供了一系列方法，为计算机地图制图系统的图形输出提供技术支持。计算机地质制图与相关学科关系与计算机地图制图类似3遥感技术遥感(RS)作为空间数据的采集手段，已经成为计算机地图制图的重要信息源与数据更新途径。可以从遥感图像中快速而可靠地提取地面目标