數字地圖及其服務發展趨勢

摘要：能滿足各類用戶需求是數字地圖發展的不竭動力和終極目標。文章簡要介紹了數字地圖的基本原理，然后從數字地圖信息數據源、數據傳輸、數據表達、產品模式、用戶接口等幾方面論述了其發展趨勢。

關鍵詞：數字地圖；服務；發展趨勢

中圖分類號：P28 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 18-0009-01

一、引言

地圖是地球空間信息的可視化形式，是人類空間形象思維的再現，也是空間信息傳輸與認知的重要手段[1]。20世紀，計算機的發明，使許多領域產生了新的發展甚至飛躍，一系列新的概念、名詞術語乃至新的學科隨之出現。數字地圖的概念就是隨著計算機技術在地圖學中的應用而逐步形成和發展的[2]。目前，數字地圖制圖也已成為現代地圖學的一個重要研究領域。隨著信息科學技術的快速發展和廣泛應用，數字地圖在信息獲取與傳輸手段、表現內容與方式等方面都展現出蓬勃的生機。本文首先介紹數字地圖的基本原理，然后分析了其發展趨勢。

二、數字地圖的基本原理

數字地圖是以數字形式記錄和存儲的地圖，是在一定的坐標系統內具有確定位置、屬性及關系標志和名稱的地面要素和現象的離散數據，在計算機可識別的存儲介質上存儲的概括的有序集合[2]。雖然它在計算機中的表示和存儲形式為一組數據，并非可視地圖，但在計算機屏幕等輸出設備上可再現為的色彩鮮艷、直觀的傳統地圖（模擬地圖）。屏幕上顯示的地圖即電子地圖。

數字地圖制圖的核心問題是如何使用計算機處理地圖信息，即研究空間信息的獲取、變換、存貯、處理、識別、分析和圖形輸出的理論方法和技術工藝，模擬傳統的制圖方法，進行地圖的設計和編繪，其技術基礎包括計算機圖形學、數據庫技術、數字圖像處理技術、多媒體技術。概括起來，數字地圖制圖需要解決三個主要問題：一是對連續的地圖信息數字化；二是對數字形式的地圖信息進行一系列的加工處理，形成各種形式的地圖產品；三是把數字地圖的有關內容轉換為人可閱讀的地圖圖形。

三、數字地圖的發展趨勢

數字地圖本身是存儲在計算機存儲器上的規格化的地圖數據，需要通過有關軟件調用處理才能再現現實世界地表地物的位置、幾何形狀、相互關系和相關屬性信息。這些在很多方面都推動數字地圖呈現出了新的發展趨勢。

（一）數據集成多源多維化。傳統的數字地圖主要基于模擬顯示地理信息的思想。電子地圖背景數據源包括桌面出版環境中的地圖、航空像片、衛星影像、GPS數據、各類專題圖等。專題數據源又包括：基礎地理數據庫、地名庫、DEM庫等。背景數據可以二維、三維的形式表現，專題數據滲透在背景中，其分析結果以可視化的形式顯示于背景之上。現在，一些城市數字地圖提供的服務往往包括主要建筑、道路、景區等相關地名信息查詢和現場實況[3]。谷歌還推出了具有大型商店和機場室內地圖功能的新版移動地圖服務，幫助用戶避免在大賣場和復雜建筑物內迷路，可以說，這是一次重大突破。該系統利用移動基站、GPS和公共WiFi接入點來進行定位，不過該功能目前僅限于美、日的一些知名場所。

（二）數據庫訪問自動化、標準化。電子地圖中數據庫訪問采用通用數據庫引擎與標準結構化查詢語言（SQL），實現自動化操作。隨著互聯網的普及應用，數字地圖分布存儲和處理、網上傳輸和服務趨勢日益明顯。為了保證大量高清數據上線后，瀏覽器的速度和穩定性，一些電子地圖服務機構開始引入云計算技術和多站點流量分擔方案，以實現用戶在線看視頻地圖不卡殼。

（三）數據表達準確、可視化。傳統的數字地圖，空間目標采用方程參數，實現數據壓縮，繪制時采用“反走樣”以增強圖形效果，影像信息采用“金字塔”策略顯示。其可視化表達的內容由最初單一的空間數據可視化，擴展為面向專業領域的屬性數據和空間關系的可視化。表達的手段已由2維轉向3維乃至真實場景等。現在，一些城市的數字地圖已經發展到從平面地圖查詢直接升級為高清街景和實時路況，可在線瀏覽實時交通路況，可清晰看到道路兩側樓房的樓梯、隔離帶、車棚等場景。而谷歌的街景地圖功能曾因為數據分辨率太高太真實而在一些國家引起了隱私保護方面的爭議。

（四）產品模式多媒介、個性化。以可視化數字地圖為背景的光盤電子地圖、網絡電子地圖、PDA電子地圖，通過只讀光盤、網絡及移動通信等媒介傳播，以普通PC機、觸摸屏計算機、PDA、智能手機等形式提供給大眾使用，通過人機交互手段可以實時、動態地提供信息檢索、數值分析、決策咨詢和機動駕駛、步行和自行車導航等功能；展示城市、企業、旅游景點等區域綜合面貌，是數字化技術與古老地圖學相結合而產生的一種新的地圖品種，正逐漸成為公眾日常生活中信息服務的一部分。通過歷史文化信息系統和公共旅游服務系統將全方位地還原所有5A景區的視頻原貌，人們可以通過互聯網、移動互聯網登錄系統，在線模擬旅游，查詢景區的電話、開放時間、門票、廁所等實用旅游信息。當然，這些服務涉及到地圖制作生產商與有關行業的有效合作溝通，否則，提供的信息往往因為更新不及時而失去其應有的價值，最終影響產品信譽而失去用戶支持。

（五）用戶接口人性化。目前，電子地圖交互界面中應用了一些優秀的多媒體技術，如Flash動畫、3維動畫、視頻特技VRML場景、360°全景圖、多媒體網頁等，大大改善了用戶接口。將來，多媒體人機交互技術的智能化會為電子地圖提供強大的技術支撐與創意空間。一些數字地圖產品的手機版，將全面支持安卓、蘋果、微軟移動等主流操作系統。其中，Android智能手機和平板電腦的用戶已可以查看谷歌的室內地圖。

五、結束語

信息時代，數字地圖成為人們認識世界、改造世界和進行各種活動經常需要的重要信息來源。真實可靠、快速顯示用戶需要感知的信息是其創新發展的不竭動力和思想源泉。

參考文獻：

[1]廖克.地圖學與地理信息系統（GIS）的新進展[J].地球信息科學，2005，7（2）.

[2]總參謀部測繪局.數字地圖制圖與地理信息工程[M].北京：解放軍出版社，2000：9-13.

[3]吳迪.北京數字地圖在線可看高清街景.http：//www.chinaz.com/news/2011/1117/220881.shtml.