《计算机地图制图》实验指导书测绘1314李兰勇.docx

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《计算机地图制图》实验指导书测绘1314李兰勇

《计算机地图制图》实验指导书

（适用于测绘工程13级）

测绘学院测绘工程系

2013年9月8日

1、实验项目一:

栅格图像的地理配准

1）目的

理解栅格地图的坐标配准的原理，掌握栅格地图的坐标配准和分析的方法。

2）内容安排与组织

（1）实验时间及安排

①实验学时数2学时。

②实验地点在机房，每人一机，实验软件AutoCAD，栅格图像。

（2）主要内容

在理解栅格地图的坐标配准的几何原理基础上，利用AutoCAD软件，使用image、move、rotate、scale、line、units、list等命令，获得配准转换参数，实现栅格地图的坐标配准，后采用误差理论，计算配准精度，并对配准精度进行分析。

（3）基本原理

栅格图像可以通过扫描仪获取，它的误差来源两个方面：

①扫描图件的变形误差

地形图的材质主要是薄膜，但仍有一少部分是纸图，由于制图时间较长，有不少图件不同程度发生变形，这是误差的主要来源。

②扫描仪的误差

在扫描过程中，由于使用CCD扫描仪，会引入误差，主要有扫描仪的分辨率误差、光学误差、机械运动和速度不均所造成的直线、线阵方向与扫描方向不垂直引起的误差等。

所有以上这些误差引起的几何变形，可看成平移、旋转、缩放、放射，以及各种更高变形的综合结果。

栅格图像要使用，就必须对误差进行纠正，在实际操作中，很难对所有的误差一一进行变形改正，只能综合考虑它们的影响，综合校正。

若栅格图像的变形比较均匀，可以简单的对图像进行平移、旋转、缩放纠正。

（4）CAD中栅格图像地理配准的主要步骤

①使用Image命令将要地理配准的影像插入到CAD中；

图1插入栅格图像

②运行units命令，设置角度和长度精度，小数点后4位；

图2图形单位设置

③在图像已知坐标两点画line线；

④用list命令查看绘制line线的角度和长度,根据已知坐标两点的真实坐标计算角度和长度,求出旋转角度和放缩比例；

图3获取实体信息

⑤对图像用move命令选定某已知点作为基点，移动图像到真实坐标处；

⑥用rotate命令以已知点为基点根据④计算的旋转角度进行旋转；

⑦用scale命令以已知点为基点根据④计算的放缩比例进行缩放。

（5）实验报告的要求

①要写明自己实验的过程，以及实验过程中计算的具体数据

②填写误差统计表

图像纠正误差统计表

图幅名称

图幅编号

控制点理论坐标

纠正后实际坐标

误差

X坐标

Y坐标

X坐标

Y坐标

△X

△Y

中误差

误差原因分析说明：

附：

2、实验项目二:

数据文件读写

1）目的

理解AutoLISP语言的语法规则和基本编程方法，掌握利用AutoLISP语言实现对文本文件的读写操作。

2）内容安排与组织

（1）实验时间及安排

①实验学时数2学时。

②实验地点在机房，每人一机，实验软件AutoCAD。

（2）主要内容

在理解AutoLISP语言的语法规则和基本编程方法的基础上，掌握文件打开与关闭函数、文件的读行和写行函数、常用的字符串处理函数、命令函数、常用的表处理函数、常用的实体访问类函数的使用方法，实现数据文件读写程序编写。

（3）读取文本文件展绘碎部点

根据实验提供的展点数据文件，编制读取文本文件展绘碎部点程序。

图1展点数据文件

图2展绘碎部点图

（defunC:

zhsbd（/）

（setqpf（getfiled"pathFile""""txt"2））

（ifpf

（progn

（setqfp（openpf"r"））

（setqreco（read-linefp））

（whilereco

（setqdh（substrreco12））

（setqx（substrreco67））

（setqy（substrreco147））

（setqz（substrreco226））

（setqpt（list（atofx）（atofy）））

（command"layer""m""yuan""c"67""""）

（command"circle"pt0.5）

（command"layer""m""dh""c"90""""）

（command"text""r"（polarptpi1）20dh）

（setqreco（read-linefp））

）

）

）

（princ）

（closefp）

（command"zoom""e"）

）

（4）提取高程点写入文本文件

根据实验提供的高程点数据文件，提取高程点坐标，写入文本文件。

图3离散高程点图

图4提取出的离散高程点数据文件

（defunC:

tqgcd（/）

（setqpf（getfiled"保存数据文件""""txt"4））

（ifpf

（progn

（setqfp（openpf"w"））

（setqss（ssget"X"'（（0."TEXT"）（8."p831"））））

（ifss

（progn

（setqn（sslengthss）i0）

（while（

（setqdata（entget（ssnamessi）））

（setqdata1（assoc10data））

（setqx（rtos（cadrdata1）24））

（setqy（rtos（caddrdata1）24））

（setqstr（cdr（assoc1data）））

（setqi（+i1））

（setqstr（strcat（itoai）""y""x""str））

（write-linestrfp）

）））

）

）

（closefp）

（prompt（strcat"\n共提取"（itoai）"高程点"））

）

3、实验项目三:

符号制作

1）目的

理解CAD软件制作地形图符号的原理，掌握点状、线状和面状符号的制作方法。

2）内容安排与组织

（1）实验时间及安排

①实验学时数4学时。

②实验地点在机房，每人一机，实验软件AutoCAD。

（2）主要内容

在理解CAD软件制作地形图符号的原理的基础上，利用CAD软件，结合点状、线状和面状符号的制作方法，制作相应的地形图符号。

（3）点状符号的制作

利用图块建立下水井、路灯、纪念碑等独立符号。

图1下水井（定位点：

圆心）

图2路灯（定位点：

下方圆形的圆心）

图3纪念碑（定位点：

下方直线的中点）

（4）线状符号的制作

①定制线型法

每个线型文件可定义多个线型，每个线型有一个标题行和一个定义行。

a）标题行的格式如下：

*ltype-name[,description]

其中，“*”是标记行的标记，它后面紧跟线型名，逗号之后是对这个线型的注释。

b）定义行的格式如下：

A,dash-1,dash-2,…,dash-n

其中，“A”表示为两端对齐方式，dash-1,dash-2、…为短划线序列的每段长度。

当dash-i>0，表示是实线段；dash-i<0，表示是空白线段；当dash-i=0，表示是一个点。

c）小路符号的建立如下：

*XIAOLU————

A,4,-1

图4小路符号

图5点划线符号

*DASHDOT,_____._____._____

A,0.5,-0.25,0,-0.25

②复合线型的开发

复合线型定义的具体格式如下：

*线型名[,线型描述]

Alignment,dash-1,dash-2,…[嵌入的文本字符串或形定义],dash-n,…

其中，嵌入文本字符串的定义语法为：

[“string”,style,R=n,A=n,S=n,X=n,Y=n]

嵌入形的定义语法为：

[Shapename,shape_file,R=n,A=n,S=n,X=n,Y=n]

string是双引号中的由一个或多个字符组成的文本字符串，shapename是shape_file文件的形名。

Shape_file文件中必须有形，否则AutoCAD不允许用户用此线型。

Style是文本式样的名字，shape_file为AutoCAD的.SHX形文件。

如果当前图形中没有style，AutoCAD则不允许使用此线型。

如果shape_file文件没有位于库搜索路径中，AutoCAD会提示并要求用户选择另外一个.SHX文件。

在shape_file文件中可包含路径。

其余5个字段R=、A=、S=、X=和Y=为可选择的转换分类。

每个转换分类后面的n表示所需数字。

R（Rotate）＝n表示文本或形相对于当前线段方向的转角。

缺省时为零，表示AutoCAD文本或形的方向与所给线段方向一致。

A（Angle）＝n表示文本或形相对于世界坐标系的X轴的绝对的转角。

当希望文本或形总是以水平形式出现而与线段的方向无关时，可采用A＝0。

用户可以指定R和A，但两者不能同时指定值。

如果两个都没有指定值，则AutoCAD采用R＝0。

R和A以度为单位。

如果希望以弧度或梯度作为单位，那么数字后面必须加R和G。

S＝n确定文本或形的比例系数。

X＝n和Y=n为可选项，它们确定相对于线型分类中的当前点的偏移量。

缺省时AutoCAD将文本字符串的左下角点或形的插入点放在此当前点。

两个偏移量分别沿着当前线段方向（对于X）和沿着与当前线段方向垂直的方向（对于Y）度量，就像有一个局部坐标系，它的X轴从当前线段的第一个端点指向第二个端点。

因此正的X偏移量会使文本或形朝着当前线段的第二个端点的方向移动，正的Y偏移量使文本或形沿着正X方向的90度方向（逆时针）移动。

这两个偏移量将使文本或形的定位更精确。

例如：

定义栅栏符号

图6栅栏符号

例1：

定义形文件aaa.shp，编译compile。

*2,3,2

1,01C,0

*3,7,3

3,2,1,10,1,000,0

同时建立文件zhalan1.lin

*zhalan1,--|---@---|---@---|---@---|---@---|---@---|---@------

A,4.5,[2,c:

\aaa.SHX,Y=1],4.5,-0.5,[3,c:

\aaa.SHX,X=0.5],-0.5

例2：

定义形文件bbb.shp，编译compile.

*2,3,2

1,01C,0

*3,9,3

3,2,2,010,1,10,1,000,0

同时建立文件zhalan2.lin

*zhalan2,--|---@---|---@---|---@---|---@---|---@---|---@------

A,4.5,[2,c:

\bbb.SHX,Y=1],4.5,-0.5,[3,c:

\bbb.SHX],-0.5

③编程开发法

图7栅栏符号

（defunC:

zl（/p1p2p3p4sfs0ni）

（setqp1（getpoint"\n请指定点1"））

（setqp2（getpointp1"\n请指定点2"））

（setqs（distancep1p2）f（anglep1p2））

（setqn（+（fix（/s10.0））1））

（setqs0（/sn））

（setqi0）

（while（

（command"circle"p10.5）

（command"line"（polarp1f0.5）（polarp1f（-s00.5））""）

（setqp3（polarp1f（/s02））p4（polarp3（+f1.57）1））

（command"line"p3p4""）

（setqp1（polarp1fs0））

（setqi（1+i））

）

（command"circle"p10.5）

（princ）

）

（5）面状符号库的制作

①图案填充法

一个图案的文件可存放多个图案的定义。

每个图案有一个标题行和若干个定义行。

标题行的格式如下：

*pattern-name[,description]

其中，“*”是标题行的标记，它后面紧跟图案名，图案名之后是关于这个图

案的注释。

定义行的格式如下：

angle,x-origion,y-origion,delta-x,delta-y[,dash-1,dash-2,…,dash-n]

图案的定义行解释如下：

angle：

该组平行线与水平方向的夹角。

x-origin、y-origin：

该组平行线中必有一条经过此点。

delta-x：

相邻两平行线沿线本身方向的偏移。

delta-y：

相邻两平行线的距离。

[,dash-1,dash-2,…,dash-n]：

该组平行线的线型。

若为实线，无此部分。

a）草地图案定义

图8草地符号

*H142,Caodi

90,0,0,0.01,0.01,0.0015,-0.0185

90,0.0008,0,0.01,0.01,0.0015,-0.0185

b）特种房屋图案定义

图9特种房屋符号

*H251,TezhongFangwu

45,0,0,0,0.0015

135,0,0,0,0.0015

4、实验项目四:

格网DEM建立

1）目的

理解格网DEM的基本原理，掌握距离反比法插值算法原理，编程实现格网DEM的生成。

2）内容安排与组织

（1）实验时间及安排

①实验学时数4学时。

②实验地点在机房，每人一机，实验软件AutoCAD，离散高程点图。

（2）主要内容

在理解格网DEM的基本原理的基础上，利用距离反比法插值算法，编程实现格网DEM的建立。

（3）格网DEM建立

①根据离散高程点图，采用AutoLISP语言提取高程点信息，利用距离反比插值算法生成格网DEM。

图1离散高程点图

图2距离反比法插值算法

五、座谈与反馈

针对学生实验过程中存在的疑问、报告存在的问题以及对今后的课程学习与就业等相关问题，进行座谈。

六、评价方式

1．评价内容：

实验成绩主要考核学生的实验软件操作熟练程度、实际操作表现、实验完成情况以及实验报告中对实验结果的分析与总结。

2．成绩构成：

实验成绩满分100分，每个实验25分，共计100分。

七、注意事项

1、实验过程中，按要求时间到达指定场地。

2、服从指导教师的调度，班长、学委要辅助教师组织同学，保证实习顺利进行。

3、实验中保持良好的纪律，尊重作报告者的劳动。

4、听报告时要认真做好笔记，为编写实习报告准备资料。

5、实验报告要亲自编写，锻炼提高自己。

虽然实验项目相同，但是每个人的语言特点、组织方式是不相同的，严谨互相抄袭，情节严重者本次实验成绩按不合格处理。

6、注意请假制度，没有参加实验的学时超过学校规定的学时，本次实验成绩按不合格处理。

7、遵守实验的纪律，违反纪律严重者，指导教师有权终止该生的实验，成绩不合格，并要上报院里作行政处理。

撰写人：

李兰勇

教研室主任：

吉长东

测绘学院教学院长：

王崇倡