教育心理學

[拼音]：jisuanji fuzhu ditu zhitu

[英文]：computer-assisted cartography

指運用電子計算機的處理分析功能製作地圖。根據地圖製圖原理，利用電子計算機和圖形輸入、輸出等裝置，通過應用資料庫技術和圖形的數字處理方法，實現地圖資訊的量化、編輯、傳輸、處理，最後以自動或人機結合的方式輸出地圖。簡稱機助製圖，亦稱數字製圖或自動化製圖。

簡況

20世紀50年代，計算機控制的行式印表機開始輸出地圖圖形。1964年，研製成英國牛津自動製圖系統。1967年，美國H.T.費希爾領導的實驗室研製出組合統計製圖軟體包。1970年，美國人口統計局設計出具有拓撲編輯功能的雙重獨立地圖編輯技術(DIME)，奠定了機助製圖資料結構的拓撲學基礎。在中國，1972年，由中國科學院地理研究所主持開始製圖自動化系統的研製，至80年代，各種型別的資料庫和地理資訊系統相繼建立，在為普通地圖的計算機輔助生產準備和積累資料的同時，專題地圖的計算機製圖得到了廣泛的應用。

工藝過程

機助製圖的基本工藝過程包括輸入、處理和輸出3個主要環節。

（1）資料輸入。指圖形的數量化和輸入系統的全過程。用於編圖的資料有地透、像片和統計資料等。對於圖形和影像通過數字化，變為機器的可讀數字。數字化方法有很多種，最普遍的是以聯機方式的手扶跟蹤數字化方法。這種方法的速度較慢，但實用、可靠、容易處理。掃描數字化方法，是將像片或地圖圖形分解為一系列由0和1組成的圖形元素，或按不同灰度值構成的二維矩陣像元組，速度快，但所含資料量相當大，計算機處理也複雜得多，它是數字化技術的發展方向。

（2）資訊處理。指在資料輸入和圖形輸出這兩個階段之間，計算機對資料進行的各種加工。包括資料的編輯加工，資料檢索和更新，以及圖形的變換、簡化和處理。如比例尺和投影的變換，資料壓縮和內容分類，專門要素的符號化等，以獲取符合編圖要求的製圖檔案，並將製圖檔案進一步加工為繪圖機可以識別的繪圖檔案。所有這些工作都是編圖人員通過呼叫系統程式、製圖庫程式和使用者應用程式來實現的。處理方式有聯機、離線或混合方式三種，一般使用圖形聯機編輯處理方式較為理想。

（3）圖形輸出。指計算機執行繪圖檔案，驅動繪圖機輸出圖形。根據資料的不同來源、不同圖形特點和對繪圖質量的不同要求，可以採用向量繪圖機、光柵繪圖機、陰極射線管顯示或計算機輸出縮微膠片等。由於地圖常常需要複製，一般採用帶有光學繪圖頭的平臺式向量繪圖機。

組成部分

包括硬體系統和軟體系統兩大部分。

硬體系統為機助製圖裝置的總稱，一般由電子計算機和各種輸入、輸出裝置構成（見圖）。電子計算機是系統的關鍵裝置，用以控制整個製圖過程，完成各種複雜的運算和資料處理；輸入裝置主要有圖形數字化儀，其功能是將圖形或影象轉換為數字。較常用的是手扶跟蹤數字化儀。輸出裝置主要有各類自動繪圖機、圖形顯示裝置和縮微膠片記錄儀等。

軟體系統為機助製圖程式和資料檔案的總稱。由於地圖內容和製作過程複雜，軟體的型別和功能也多種多樣，常按資料型別、裝置類別、製圖目的和應用功能進行分類，分為向量製圖軟體和柵格製圖軟體；行式列印機制圖軟體、繪圖機軟體和螢幕顯示軟體，地形圖製圖軟體、專題地圖製圖軟體和晒圖製圖軟體；以及基本軟體、功能軟體和應用軟體等等。根據目前開發的機助製圖軟體，製圖程式分為：

（1）資料採集、編輯和管理；

（2）基本繪圖操作；

（3）繪製地圖的點、線和麵狀符號；

（4）插值和繪製等值線；

（5）三維圖形表示；

（6）建立地圖數學基礎和地圖投影轉換；

（7）圖表和統計地圖的顯示；

（8）螢幕顯示系統；

（9）距離和麵積的量算；

（10）其他分析和處理程式。

由於程式的功能主要取決於製圖演算法和資料結構的有效性，因此演算法和資料結構的研究也是機助製圖軟體的重要組成部分。

展望

長期以來，地圖靠手工方法制作，人工耗費多，生產週期長，資料更新慢，影響地圖的使用價值。機助製圖的誕生，引起地圖生產方式和地圖面貌的變化，也改變了地圖使用的實質。通過建立以知識庫為基礎的地圖專家系統，將推進地圖設計和地圖應用的發展。從人機結合到人工智慧，從資料庫設計到模型庫技術，從產品開發到系統設計，從資訊管理到決策分析，將代表機助製圖今後發展的新領域。