电子地图概论

电子地图概论

摘要电子地图，即数字地图，是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。电子地图储存资讯的方法，一般使用向量式图像储存，地图比例可放大、缩小或旋转而不影响显示效果，早期使用位图式储存，地图比例不能放大或缩小，现代电子地图软件一般利用地理信息系统来储存和传送地图数据，也有其他的信息系统。本文讨论相关电子地图的概念、研究内容及方法、应用及其发展。

一、电子地图的概念

电子地图是传统地图与计算机技术、GIS技术、网络技术相融合的产物，是地理信息的符号化表现，是空间信息与专题信息的结合，是传统测绘产业技术改造的结果，是提供地理信息公共服务的重要渠道。突破了传统纸质地图时间和空间上的局限性，具有更丰富的信息含量和更广阔的应用范围。

1、电子地图的产生

地图是一种传输地理信息的工具，依据一定的数学法则，使用专门的符号系统，经过取舍和概括表现客观世界的数量特征和质量特征，及其随时间推移的变化，有着悠久的历史。计算机的问世和数字测图技术的发展为空间数据的获取、表达、存储和利用提供了新的技术手段。从20世纪60年代开始计算机地图制图有了飞速的发展，突破了传统纸质地图时间和空间上的局限性，地图内容得到了极大丰富。地理信息系统(GIS) 是计算机地图制图的延伸和发展。空间可视化技术实现了多尺度、多维、多时态、多信息源的海量数据管理。网络技术，尤其是国际互联网(Internet ) 、移动通信技术的发展和普及应用为地图服务进入千家万户提供了技术平台。随着GIS不断融入主流IT技术，“eMap”迅速成为当今地理信息公众服务的热点。

2、电子地图的特点

通常所看到的地图是以纸张、布或其他可见真实大小的物体为载体的地图。内容是绘制或印制在这些载体上。而电子地图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的地图。内容是通过数字来表示的，通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索和分析。电子地图上可以表示的信息量远远大于普通地图，包括三大类别。

（1）地理空间框架信息，是电子地图的定位基础和专题信息集成的载体。包括各种平面和高程控制点、建筑物、道路、水系、境界、地形、植被、地名及相关的属性信息；

（2）遥感影像信息，传统的线划地图不仅建立周期长、更新困

难而且比较抽象，已经从原始信息中筛去了很多环境成分。与符号化的线划地图相比，遥感影像具有真实性、直观性、实时性等优点。将转变传统地图的观念，加快数据更新，丰富表现手段；

（3）各类专题信息，包括社会经济信息、交通信息、公共服务设施信息和兴趣点信息，如地名、地址、城市道路、公交线路、公交站点、加油站、停车场、政府机关、社会团体、企事业单位、学校、医院、宾馆、商场、购物中心、银行、旅游线路、名胜、公园等。

二、电子地图的研究内容及方法

1、数据处理与图面设计

1.1地图数据处理

电子地图作为一种可视化的数字地图产品，是以在计算机屏幕上阅读为基本特征的。屏幕显示速度、缩放速度直接与地图数据量密切相关，并且其存储介质CD- ROM 空间有限。这些因素都使得电子地图数据与出版为目的数字地图数据，在数据量和表示形式上有所不同。因此，针对电子地图特点，就必须对数字地图进行数据处理和图面重新设计，并遵循以下原则：

（1）在保证图面不失真的前提下，尽量压缩数据规模，抽稀矢量化采集密度；

（2）在保持图例体系清晰完整的基础上，尽量去除原图中为增加图面美观而设计的诸如渐变、透明、发光、阴影、立体等特殊效果，简化线型、符号，建立图面美观、复杂内容清晰、数据量较小的数字图形；

（3）针对计算机屏幕特点及色彩特征，调整图集面色彩设计，使之在不失原貌的基础上色彩协调柔和、层次分明、适合屏幕阅读；

（4）根据计算机屏幕尺寸、调整图面布局，重新进行图面设计；

（5）根据多级比例尺开窗放大功能，相关图幅进行点、线、面要素分类编辑；

（6）在保证清晰显示的前提下，压缩图像尺寸及分辨率，以降低存储空间，屏幕显示图像分辨率通常72~90dpi就可满足要求。

1.2多媒体数据处理与合成

多媒体数据处理主要有以下几方面的内容：

（1）音频编辑：录制及编辑合成各种音频信息，通常用Wave Studio、Cooledit、Cakewalk 等；

（2）视频编辑：可以用视频捕捉卡从录像带上采集，常用编辑软件有Premiere、Cool3D、3D StudioMax、Direct、Flash等。图集的序幕演示部分充分利用了上述多媒体素材，将片头、序幕、地图模块、片尾，用多媒体合成软件Authorware完整结合起来，搭建图集总体框架。类似的多媒体合成软件还有Direct、方正奥思等。

2、系统设计与工艺流程

电子地图以Windows为开发平台，用Mapinfo、Atlas、Visual Basical、Foxpro、多媒体创作软件Authorw are、3D Stadio Max等工具进行二次开发和制作，整个系统分为数据集成、数据解析、数据转换三大模块。

数据集成模块负责进行数据录入。它将矢量数据和栅格数据以图组的形式组织起来，每个图组由不同专题的图幅构成，每个图幅又可根据内容划分，连接多幅插图、插图与插图、插图与图幅之间可进行循环链接。包括视频、图片、文字图表等的多媒体信息以关系型数据库分类组合，归入相应的数据库中。可在图中建立拓扑关系，创建点、线、面类型热区、与多媒体信息关联。数据解析模块使用户在应用时从数据文件中读取需要的地图信息及多媒体信息，以友好的界面实现用户分展显示、多级比例尺放大显示、按类型显示等，并根据用户的选择自定界面结构。数据转换模块是将各类地图属性的数据格式转换为本系统识别的地理信息数据，具有访问速度和显示速度快的特点。

3、功能特点分析

电子地图，在保持地图面貌的基础之上，具有以下特点。

（1）交互性强，具有导读功能，表达手段丰富，集文字、图片、声音、动画于一体，直观、动态、形象地传达用户所需的各类信息，各注册用户还可通过终端上传更新的数据，发布自已的最新动态；

（2）不需调用专业GIS软件建立庞大的地图数据库，实现地图简单的类型查询、索引查询、区域查询、路径查询、景区情况查询、宾馆餐饮查询等；

（3）可以实现地图放大、缩小、全图浏览，多级比例尺放大、多媒体数据库链接、分层、分类显示等功能，满足一般地图阅读要求；

（4）界面设计简洁、清晰、美观、便于非专业人士使用，并且可根据读者爱好调整界面窗口比例布局。

三、电子地图的应用和发展

1、电子地图的应用范围

电子地图就是利用成熟的网络技术、通信技术、GIS 技术实现一种新的地图服务方式。电子地图没有了纸的质感，却重新诠释了人们心目中地图的概念。电子地图可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼接形成新的地图；可以进行任意比例尺、任意范围的绘图输出；容易进行修改缩短成图时间；可以很方便地与卫星影像、航空照片等其他信息源结合生成新的图种；可以利用数字地图记录的信息，派生新的数据，如：数字高程模型，将地表起伏以数字形式表现出来，可以直观立体地表现地貌形态。交通电子地图，可以为交通管理部门实行动态、实时的交通管理与控制提供极大的方便，