電子地圖制圖的運用與發(fā)展

　　電子地圖制圖是在信息革命的大背景下，地圖學(xué)與計算機科學(xué)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它利用先進的信息技術(shù)極大地拓展了地圖制圖的方式和手段，促進了地圖學(xué)的又一次革新。地圖學(xué)的研究方向也突破了二維靜態(tài)的限制，向多維，交互，動態(tài)和虛擬的方向發(fā)展。本文主要論述了目前電子地圖制圖發(fā)展?fàn)顩r，電子地圖制圖的優(yōu)點，電子地圖與制圖綜合以及電子地圖制圖運用與不足等。

　　《電子知識產(chǎn)權(quán)》(月刊)創(chuàng)刊于1991年，由工業(yè)與信息化部科學(xué)技術(shù)司主管，信息產(chǎn)業(yè)部電子科技情報研究所、信息產(chǎn)業(yè)部電子知識產(chǎn)權(quán)咨詢服務(wù)中心主辦。本刊集理論性和實踐性為一體，是目前國內(nèi)信息技術(shù)領(lǐng)域唯一的知識產(chǎn)權(quán)專業(yè)期刊。

　　1.電子地圖制圖的發(fā)展?fàn)顩r

　　1.1電子地圖概括

　　電子地圖是以地圖數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以數(shù)字形式存貯于計算機外存貯器上，并能在電子屏幕上實時顯示的可視地圖，又稱“屏幕地圖”或“瞬時地圖”。根據(jù)電子地圖存貯介質(zhì)的不同又可分為“磁盤地圖”或“光盤地圖”等。

　　電子地圖的主要優(yōu)點在于：

　　(1)電子地圖數(shù)據(jù)庫可包括圖形、圖像、文檔、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等多種形式，也可與視頻、音頻信號相連，數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)量的可擴展性比較強;

　　(2)電子地圖的檢索十分方便，多種數(shù)據(jù)類型、多個窗口可以在同一屏幕上分層、實時地進行動態(tài)顯示，具有廣泛的可操縱性，用戶界面十分友好;

　　(3)信息的存貯、更新以及通訊方式較為簡便，便于攜帶與交流;

　　(4)可以進行動態(tài)模擬，便于定性與定量分析，具有較強的靈活性，為地圖及其相關(guān)信息深層次的應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ);

　　(5)可縮短大型系列地圖集的生產(chǎn)周期和更新周期，降低生產(chǎn)成本。

　　1.2電子地圖制圖的優(yōu)點

　　電子地圖制圖與傳統(tǒng)地圖制圖相比，有著不可比擬的優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在：

　　1、電子地圖可以方便地應(yīng)用于計算機讀取、分析、管理和輸入地形信息的各個領(lǐng)域(如GIS)中的信息獲取和輸出。

　　2、電子地圖易于校正、編輯、更新和復(fù)制，并可方便地根據(jù)用戶要求進行改編，計算機可僅取出和制作用戶所需要的內(nèi)容和比例尺，增強了地圖的適應(yīng)性、實用性和用戶的廣泛性。

　　3、電子地圖存貯方便，并保證了貯存的不變形性，提高了地圖的使用精度。

　　4、電子地圖的容量大，它只受計算機存貯器的限制，因此可以包含比一般模擬地圖多得多的地理信息。

　　5、增加了地圖的品種，拓寬了服務(wù)的范圍，比如用電子計算機處理地圖信息，可制作用常規(guī)方法難以實現(xiàn)的三維立體圖、視覺立體圖、地面切割密度圖、坡度圖、坡向圖等。

　　6、傳統(tǒng)地圖制圖主要是以手工完成，手工制圖的質(zhì)量高低，很大程度上取決于作業(yè)者的技術(shù)水平，不同的作業(yè)者對同一圖幅內(nèi)地理現(xiàn)象的認識存在著差異，因此不同作業(yè)者編制的同一地區(qū)的地圖在內(nèi)容上就有可能不完全一致，這種不一致有時就會給地圖使用者帶來困難。用繪圖機繪圖不僅減輕了作業(yè)人員的勞動強度，而且也減少了制圖過程中人的主觀隨意性所引起的偏差，這樣就為地圖制圖的進一步標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化奠定了基礎(chǔ)。

　　7、加快了成圖速度，縮短了成圖周期，改進了制圖和制印的工藝。

　　8、便于遠程傳輸。電子地圖信息，能作遠距離的傳輸和處理。某些類型的制圖，如航空圖，需及時向用圖者反映圖上各種變化，通過遠程傳輸能夠有效地達到這一目的。

　　當(dāng)今電子地圖制圖的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　(1)多種數(shù)據(jù)采集手段一體化

　　(2)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

　　(3)向集成化的地理信息系統(tǒng)發(fā)展

　　2.電子地圖制圖

　　2.1電子地圖制圖概括

　　電子地圖制圖強調(diào)空間地理信息的傳輸和表達,電子地圖制圖須在現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上加強空間(地圖) 分析功能,即在保持地圖表達的模擬性、藝術(shù)性的基礎(chǔ)上向GIS 發(fā)展轉(zhuǎn)化,才能夠一方面提高可視化表達質(zhì)量,另一方面深化數(shù)字地圖制圖的應(yīng)用層次,拓展其應(yīng)用范圍

　　地圖學(xué)經(jīng)過長期的研究與實踐,總結(jié)了一整套地圖設(shè)計、編制、整飾、綜合的地圖制圖技術(shù)體系,并由此歸納出地圖信息學(xué)、地圖模式論、地圖符號學(xué)、地圖感受論等理論知識,可以從用圖者對地圖內(nèi)容在心理及生理層面上的感受、審美觀、視覺效果等方面入手,最大程度地利用容量有限的地圖載體,概括和抽象空間地理特征,表達海量的地圖目標(biāo)實體及其復(fù)雜的空間關(guān)系。

　　而電子地圖制圖是地圖學(xué)與計算機技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)融合發(fā)展的產(chǎn)物,在保持地圖原有特色的基礎(chǔ)上,提高了地圖的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率和成果質(zhì)量,增加了地圖的表現(xiàn)手段,拓展了地圖的應(yīng)用范圍。但電子地圖制圖在重視地圖制圖理論、技術(shù)、方法的同時,存在著忽視地圖分析應(yīng)用的現(xiàn)象,而要拓展電子地圖制圖的應(yīng)用,就要在保持其現(xiàn)有特色的基礎(chǔ)上,加強空間地理分析功能,向GIS 發(fā)展和轉(zhuǎn)化。

　　2.2電子地圖與制圖綜合

　　在傳統(tǒng)地圖制圖過程中,制圖綜合的目的是在于將無限的信息反映在有限的區(qū)域內(nèi),實質(zhì)是受制于信息存儲介質(zhì)的容量和人的視覺分辨率。計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展使得存儲器的容量成倍地增加,同時圖形數(shù)據(jù)的縮放、漫游功能也改變了人的視圖要求。因此,在重新審視制圖綜合標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量時,應(yīng)該從現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的角度考慮,將傳統(tǒng)的制圖綜合的一些方法、規(guī)則與新技術(shù)相結(jié)合,與GIS對空間地理目標(biāo)的數(shù)據(jù)要求相匹配。問題的關(guān)鍵在于如何協(xié)調(diào)區(qū)域地理特征和空間地理目標(biāo)細節(jié)之間的關(guān)系,在有效保持區(qū)域地理特征的基礎(chǔ)上,盡可能減少地圖綜合對地圖目標(biāo)實體的變化,比如采用變焦數(shù)據(jù)庫或建立各要素空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的方式。分析這兩種方法的實質(zhì),不難發(fā)現(xiàn)它是通過不改變地圖數(shù)據(jù)庫,僅僅在視覺上實現(xiàn)地圖制圖綜合效果的方法,以解決地圖表達的計算機視覺與空間地理分析的地理實體之間的矛盾問題

　　2.3電子地圖制圖的不足

　　顯然,地圖數(shù)據(jù)庫中存在的地圖目標(biāo)的不完整和地圖制圖綜合導(dǎo)致的空間地理信息的變化也導(dǎo)致了空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的不完整。由于GIS 在空間分析中需要建立完整的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系,既包括道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、河系樹結(jié)構(gòu)等較簡單的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系(這些關(guān)系通過拓撲結(jié)構(gòu)就可以進行準(zhǔn)確的描述) ,也包括居民地、地貌等更加復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)形態(tài)。作為主要研究地圖表達的電子地圖制圖在地圖數(shù)據(jù)庫支持下雖然有一部分空間分析功能,可以建立一定的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系,但還是無法滿足GIS 的更為廣闊的區(qū)域和專題應(yīng)用的需要。

　　解決的前提是建立地圖數(shù)據(jù)庫中全面的、完整的地圖目標(biāo)實體,同時保持地圖目標(biāo)實體在空間形態(tài)上的地理性質(zhì)。并在此基礎(chǔ)上,從分析地理應(yīng)用出發(fā),建立地圖各要素之間的關(guān)系

　　3.電子地圖制圖的運用

　　目前國內(nèi)外的電子地圖應(yīng)用主要集中于地圖信息數(shù)據(jù)的網(wǎng)上發(fā)布，以及簡單的空間和屬性的雙向查詢，這還僅僅局限于二維表達地理客體和現(xiàn)象。隨著地圖功能多極化的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)地圖同樣具有功能多極化的特點，也就是將其擴展到三維顯示，能瀏覽和操作大型海量數(shù)據(jù)，功能擴展到空間分析、知識挖掘、預(yù)測預(yù)報和綜合評價等方面。

　　結(jié)論：

　　電子地圖制圖是現(xiàn)代地圖學(xué)研究的前沿之一，它的研究對地理信息的表達、處理、傳輸和利用都具有重要的理論和現(xiàn)實意義。特別是在信息技術(shù)高度發(fā)達的今天，各個學(xué)科領(lǐng)域都不斷的引入其它學(xué)科中有益的方法和手段以促進自身的進一步發(fā)展，電子地圖制圖也應(yīng)該不斷的汲取其它學(xué)科中有益的方法以彌補自身不足，使之更加完善，功能更加齊全。

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