導航電子地圖中重要線狀要素表示方法初探

狄 琳

（國家測繪地理信息局地圖技術審查中心，北京100830）

一、引 言

導航電子地圖啟動后一般會顯示中國版圖，然后逐級放大，直至顯示出街區圖。筆者在導航電子地圖審查過程中，經常看到導航電子地圖中重要線狀要素的表示存在一些問題，影響了地圖質量。如對于行政區域界線，目前我國的國界線和省級行政區域界線畫法標準樣圖只有1∶400萬和1∶100萬兩種比例尺，而導航電子地圖的顯示涉及多種比例尺，在沒有合適比例尺標準樣圖的情況下，企業只能依據這兩種比例尺標準樣圖，根據需要進行綜合，因此經常出現一些與界線畫法標準樣圖不一致的問題。對于道路、河流等其他重要線狀要素，也存在表示方面的問題。導航電子地圖在制圖綜合上存在一定的難度，完全按照紙質地圖的標準要求是很困難的，但是若從技術層面有所處理，保證不違反公開地圖表示的若干規定也是可能的。

二、導航電子地圖中重要線狀要素表示存在的主要問題及其原因分析

導航電子地圖是空間信息(特別是交通信息)的可視化產品，既有與紙質地圖相似的地方，更有動態性高、交互性強、無級縮放、多尺度顯示的特點。由于沒有大比例尺界線畫法標準樣圖，因此筆者建議導航電子地圖顯示尺度大于10 km(相當于1∶100萬)時不表示界線。而較小比例尺界線圖一般都由企業通過制圖綜合得到。在地圖審查過程中，發現導航電子地圖在較小尺度顯示時，界線、道路、河流等重要線狀要素表示存在以下主要問題。

1.未定國界線表示問題

中國與塔吉克斯坦之間的未定國界線起于烏孜別里山口，止于中塔阿三國交界點。按照地圖表示規定，在任意顯示尺度下，起訖點都應表示在此位置。但審查時發現，在較大尺度顯示時，起訖點位置一般都能表示正確;而在較小尺度顯示時，則偏移較大(如圖1所示)。其主要原因是在地圖綜合時，忽視了起訖點這樣的重要特征點，可視化軟件沒有強制定義該位置，導致出現錯誤。

圖1 不同尺度下未定國界線的表示

2.國界以河為界時的表示問題

中朝邊界以鴨綠江、圖們江為界，江面共有，國界線符號在任意顯示尺度下都應當沿江兩側跳繪表示;中俄東段邊界以額爾古納河、黑龍江、烏蘇里江主航道中心線為界，以單線河表示河流時，國界線應當沿河流兩側跳繪，以雙線河表示時，國界線則應當沿河流主航道中心線繪制。但審查時發現，在一些導航電子地圖中，國界線與河流的位置關系表示比較混亂，特別是中朝界線，經常表示錯誤(如圖2所示)。究其原因，一方面是導航企業對以河為界的國界線表示規定不理解;另一方面是沒有從技術上加以解決，通過軟件算法來處理。

圖2 中朝國界線實例

3.香港特別行政區界線表示問題

按照規定，香港特別行政區界線用一長一短虛線(即“—-”)表示。但審查時發現，較小尺度顯示時，很多導航電子地圖都將其表示為直線，放大顯示后，才表示為長短虛線。究其原因，主要是沒有按照線段比例尺變化合理配置符號，一種比例尺下配置的符號難以滿足更多比例尺顯示要求。

4.中等比例尺顯示時線狀要素關系問題

導航電子地圖中等比例尺顯示時，界線、河流、道路等線狀要素相互之間的關系處理經常有不妥之處。如省界以河流或道路為界時，省界沒有沿河流或道路繪制符號或跳繪符號;沿河流行進的公路被表示在河流當中，如圖3所示。經分析，這些要素數據本身是正確的，只是在可視化時，由于表示方法不合理或軟件算法不夠優化，導致產生錯誤。

圖3 界線、道路、河流表示實例

5.線狀水系表示問題

在導航電子地圖中，水系作為背景數據顯示，不同產品的表示方法和顯示內容不盡相同。有的導航電子地圖在多種尺度下顯示河流，在較大尺度顯示時，河流連續完整;但在較小尺度顯示時，河流時斷時續，失真很大。經分析，主要是在數據抽稀時沒有考慮河流的連續性造成的。

三、解決辦法初探

針對上述導航電子地圖中重要線狀要素表示存在的問題，筆者從技術和管理的角度出發，提出以下解決方法。

1)導航電子地圖的顯示級別主要涉及以下比例尺，詳見表1。前述界線表示常見問題主要出現在10～1000 km的顯示級別，即中小比例尺。為滿足導航電子地圖和互聯網地圖的使用需求，筆者建議政府有關部門根據企業產品使用界線的實際情況，組織編制系列比例尺界線畫法標準樣圖，至少還需要編制1∶8000 萬、1∶4000 萬、1∶2000 萬、1∶1000萬 4 種比例尺的界線畫法標準樣圖，以供企業在產品中直接引用，從源頭上避免此類問題的出現。

表1 電子地圖比例尺

續表1

2)政府有關部門應提供準確的未定國界線起訖點的繪制位置。為了保證起訖點位置的準確表達，需將起訖點間的線段獨立表達，并將該線段使用動態的“點線”符號(線型Line Style)表示，即不同比例尺下點和線的像素間隔和寬度不同，且符號的起止點必須為空白，以調整到最佳顯示效果，見表2。對于香港特別行政區界線，根據地圖表達的要求，可以依據相同原理，使用動態“點線”符號來表達。

表2 未定國界符號配置

3)為避免以河流為界的界線表示出現問題，可以采取在小比例尺顯示時不表示河流的辦法，或制作多種比例尺的國界線，尤其將需要跳繪的國界線分離為單獨的圖層表達，以便配置符號和顯示控制。

4)在地圖可視化時，需要考慮保持線狀要素的連續性及其相互之間關系不變，通過軟件算法控制要素相離、重合等，并合理配置要素符號。

5)從管理角度出發，要積極幫助企業加強對地圖編制和內容表示等基本知識的學習。可以通過開展培訓、技術交流等活動，有針對性地幫助導航電子地圖制作企業、導航軟件開發企業、導航硬件生產企業的相關人員學習地圖編制和內容表示的有關規定，強化國家版圖意識，并在實際工作中加以運用。

四、其他需要注意的問題

1.界河名稱注記問題

按照電子地圖的數據管理方式，要素名稱作為屬性數據，可視化時在標識點周圍顯示即可。但是對于界河，其名稱位置有特殊要求的，必須按照公開地圖表示有關規定注記。如鴨綠江、圖們江、松阿察河、烏蘇里江、黑龍江、額爾古納河等界河名稱應當標注在我國境內沿河流外側，不能標注在河流當中或國外，如圖4所示。

由于導航軟件一般是根據線狀要素的名稱屬性進行自動標注，筆者建議按照以下方案進行處理:

圖4 界河名稱位置實例

1)當界河為單線河流時，配置符號時需指定標注方式(沿線標注、散列標注等)和標注位置(線上、左側、右側等)，軟件才能將其屬性值標注在指定的方位。其中，為了保證注記在界河內側(境內)，要根據線段的方向配置標注的位置，如圖5所示。

圖5 沿線段標注河流名稱

2)當界河為面狀河流時，需制作專門的注記線來顯示注記，該注記線可以放置在沿河的境內所在側，符號配置方法參見第1條。

2.中比例尺顯示時公路網出現的斷路問題

公路網應該是貫通的，不應出現斷路情況。有的導航電子地圖，在中比例尺顯示時，公路網不連續，有斷頭路出現。因此需要排查每種顯示尺度下各級道路綜合后的連續性。

3.大比例尺顯示時群島名稱注記問題

小比例尺顯示時，東沙、中沙、西沙、南沙群島名稱標注在群島附近;但大比例尺顯示時，群島表示區域擴大，其名稱應該散列表示在群島附近。目前導航電子地圖在大比例尺顯示時，還是將群島名稱標注在某個島嶼附近。因此筆者建議在地圖數據中，根據標準圖增加群島的多比例尺注記線，在大比例尺時，軟件將其以散列的形式標注在沿線的不同位置。

五、結束語

經汽車市場多年發展的帶動，且隨著手機等電子產品和互聯網技術的發展，導航電子地圖正通過各種媒介形式進入人們的生活。筆者通過對導航電子地圖的審查，見證了我國導航電子地圖的發展歷程。雖然導航電子地圖已經從最初的二維地圖發展到目前的三維地圖和路口實景地圖，但是在界線等重要線狀要素的表示方面一直存在著這些共性問題。導航電子地圖的表示正確與否，不僅關系到消費者的權益，而且會給國家主權和安全帶來影響。因此對這些問題的梳理分析，將對導航企業正確表示地圖內容有所幫助。

［1］ 趙寧.導航電子地圖地理要素符號表示方法研究［D］.武漢:武漢大學，2005.

［2］ 閆浩文，褚衍東，楊樹文.計算機地圖制圖原理與算法［M］.北京:科學出版社，2007.