電子地圖與紙質地圖的比較分析研究

李兆旺

一、電子地圖與紙質地圖的含義

電子地圖就是指具有地圖內涵能夠通過電子設備進行傳輸，并能在電子計算機控制的屏幕上動態顯示與實時處理的圖像。它是通過把紙質地圖（或航空、航天像片）上離散和連續分布的點、線、面符號及注記，按一定規則分離為一系列離散性的點，測出其空間位置，并按一定的編碼、數據結構模式，描述它們的屬性、位置和拓撲關系，使之變為電子計算機能夠識別、存貯和處理的地形信息，即完成圖/數轉換；再依數據結構設計出逆反的數/圖轉換軟件，使之能根據需要，在屏幕上集合生成以符號、注記表示的電子地圖。

紙質地圖是按照一定的數學法則，用特定的圖式符號、顏色和文字注記，將地球表面的自然和社會現象，經過一定的制圖綜合測繪于平面圖紙上的圖。電子地圖與紙質地圖兩者反映的都是客觀地理世界，都屬于地圖產品；在制圖過程中都必須要遵循一定的數學法則，都需要用特定的圖式符號、顏色、文字及數字注記來表示地球表面的自然和社會現象；都必須要經過一定的制圖綜合。

二、電子地圖與紙質地圖的分類

（一）電子地圖的分類

1．電子地圖按生成方式分為，數字地圖和視盤地圖。其中，數字地圖就是以數字形式記錄和存儲的地圖。按其數字化方法的不同，數字地圖又分為矢量數字地圖和像素數字地圖。

矢量數字地圖就是采用矢量數據格式記錄數據的地圖，叫矢量數字地圖。像素數字地圖是以一系列大小相同、排列有序的柵格像素的灰度值表示的地圖，叫像素數字地圖。

視盤地圖就是地圖的有序錄像片。主要用于地形分析及輔助指揮員決策使用。

2．按軍事用途來分，電子地圖可以分為普通電子地圖和專題電子地圖。普通電子地圖，是指顯示內容與紙質地圖一致的電子地圖，它是在地形數據庫的支持下生成全要素的電子地圖，主要用于地形分析、計算機標圖和實施一般情況下的作戰指揮。

專題電子地圖結合專題內容的不同分為，戰場環境電子地圖、地形分析電子地圖和武器制導與保障電子地圖。

戰場環境電子地圖，是指在戰場環境數據庫的支持下，能生成戰場地形和提取其他軍事地理環境信息的電子地圖，主要供戰役戰場地形分析和輔助作戰指揮決策使用。戰場環境電子地圖地形信息都附有屬性，儲存有不能用圖解表示的，但對作戰行動有影晌的其它信息，如居民地的等級、性質、等信息都可以在地圖中檢索到。

地形分析電子地圖，是指凡地形信息的內容、數字化的數據結構能滿足地形分析要求的電子地圖，以及在數據庫支持下，使用地形分析系統軟件而生成的各種專題電子地圖。

武器制導與保障電子地圖，是指保障導彈按預定路線飛行并命中目標的地形匹配電子地圖、保障武器命中戰術目標的“景像匹配”電子地圖以及裝置在飛機、軍艦和車輛上保障機動戰斗的電子地圖。

（二）紙質地圖的分類

紙質地圖按其內容可分為普通地圖和專題地圖兩大類。普通地圖，就是人們常見的，一種通用的地圖，它綜合地反映地球表面地理景觀的外貌，比較全面地表示自然條件，社會經濟要素，以及人類改造自然的成果。它所表示的內容有：水系、居民地、道路、地貌、土壤植被、境界以及經濟現象、文化標志等。其具體內容的詳簡程度，則由地圖比例尺的不同而定。地形圖，是普通地圖的一種，其比例尺大于1：100萬，它是國家經濟建設、國防建設和軍隊作戰、訓練不可缺少的重要地形資料。我國地形圖比例尺系列為1：1萬、1：2.5萬、1：5萬、1：10萬、1：25萬、1：50萬、1：100萬等七種。專題地圖，又稱“專門地圖”或“主題地圖”，是以普通地圖為底圖，著重表示某一專題內容的地圖，如地質圖，地貌圖、水文圖、人口圖、交通圖、歷史圖等。

三、電子地圖與紙質地圖的特點

（一）電子地圖的特點

電子地圖將傳統的地圖與當代技術方法結合起來，產生了新的地圖產品品種，表現在制圖工藝流程、表現形式、地圖介質、應用方法等諸多方面。和傳統紙質地圖相比，電子地圖擁有著眾多的特點。

1．電子地圖是以數據庫為基礎的數字地圖，數據庫可包括圖形、圖像、文檔、統計數據等多種形式，也可與視頻、音頻信號相連，數據類型與數據量的可擴展性比較強；

2．電子地圖具有漫游、動畫、開窗、縮放、增刪、修改、編輯等功能，檢索也十分方便，多種數據類型、多個窗口可以在同一屏幕上分層、實時地進行動態顯示，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．可以進行動態模擬，便于定性與定量分析，可以在電子地圖進行距離、面積、通視、坡度、斷面等的量算，可以根據使用者的不同需要打印不同比例尺的地圖。

5．可縮短大型系列地圖集的生產周期和更新周期，降低生產成本。與輸出硬設備相連，可將電子地圖上的多種信息制成硬拷貝。

6．電子地圖與虛擬現實技術相結合可以實現地圖立體化、動態化，能讓使用者有身臨其境之感。

（二）紙質地圖的特點

1．有一定的數學法則。地球是一個極不規則的自然球體，它的表面是一個復雜的、起伏不平的曲面。而地圖則是一張平面圖紙，要把這個曲面展繪成平面圖形，就必須通過一定的數學法則，才能將地球表面的自然和社會現象描繪到位平面圖紙上，這樣才能在圖上進行距離、角度、高度、面積和坐標等的量讀和計算。

2．有特定的圖式符號。地面上的物體種類繁多，形狀、大小不一，而且有些還是無形事物。為了能夠把地面上的地物，恰當地表示在地圖上，就必須采用特定的圖式符號，才能使地圖清晰醒目，便于識別和使用。

3．有規定的顏色。地表事物本身的顏色非常豐富，這么多的顏色也不可能在地圖上全部表現出來，所以，規定在地圖上以與自然相類似的顏色表示。如；地物用黑色，森林用綠色，水系用蘭色，地貌用棕色等。

4．有規定的文字、數字注記。為標明物體的名稱、質量和數量，圖上應以規定的字體和大小，用文字和數字予以注明。

5．經過一定的制圖綜合。 由于地球表面的自然和社會現象是無窮的，測繪時，不可能、也沒有必要全部地表示在地圖上。因此，制圖時，就必須按照制圖《規范》，對那些數量較多的物體，按其重要程度進行取舍，那些形態比較復雜的物體，按其質量狀況進行簡化，以保證地圖更加清晰。這種方法稱為制圖綜合。

四、電子地圖與紙質地圖的比較

1．電子地圖以計算機屏幕和投影大屏幕為媒介，而傳統地圖一般以紙張作為信息的載體。

2．電子地圖的制作、管理、閱讀和使用能實現一體化，對地形、地物可以實時地進行修改。而傳統紙質地圖的生產、管理和使用都是分開的。

3．電子地圖顯示地圖內容的詳略程度是可以隨時調控的，可以根據使用者的需求，調整顯示的內容和比例。而傳統紙質地圖的內容是固定的、不變的。不受使用者意愿而改變。

4．電子地圖的表現形式是多樣化的，能把圖形、圖像、聲音和文字合成在一起，而紙質地圖則做不到。

5．電子地圖的使用要依賴專門的設備與軟件，而紙質地圖的使用則不需要，隨時隨地可以使用。

6．電子地圖由于受計算機屏幕尺寸和屏幕分辨率的限制，整幅地圖顯示的效果受影響，以分塊分層顯示為主。而傳統紙質地圖以圖幅為單位整頁出版印刷，幅面大，讀圖的整體印象深刻， 地理要素相互之間的關系明白清楚。

7.電子地圖可以做到無級縮放，可以放大和縮小,不但可以看到整個城市的全局，甚至可以看到城市的每座建筑。傳統地圖，采用固定比例尺,無法放大縮小。

8.電子地圖一般都提供了模糊查詢功能，可以根據建筑，街道,公園，醫院，車站等名字來進行查詢。傳統地圖，只能人工查找。