浅述现代数字化地图的发展史及技术

2012-08-15杨覃

科技视界 2012年15期

杨覃

（安徽省测绘产品质量监督检验站安徽合肥 230031）

1 数字地图的发展历史

20世纪50年代，随着电子计算机技术的发展，数字地图应运而生，人们可以方便的利用计算机来计算、处理、分析这些数据。这些存放在计算机中的地图数据就是数字地图，他们是用来建立各类专题地理信息系统和制作各类专题地图的数字框架与基础。

数字地图最早用于土地与地籍信息的管理，1956年奥地利的测绘部门建立了地籍数据库；20世纪60年代末，加拿大测绘部门建立了世界上第一个地理信息系统，即加拿大地理信息系统（CGIS）。数字地图的大量应用是在70年代后期，由于计算机普及与推广，以及计算机技术的迅猛发展（大容量存储、高质量的图形图像显示），各类地图制图软件及地理信息系统软件如雨后春笋发展并得到广泛应用和重视。80年代是GIS的普及与推广应用阶段，数字地图被广泛应用于国土利用、城市规划、人口规划、统计与布置等方面。进入90年代及21世纪，随着计算机的微型化，WINDOWS操作系统及网络的迅速发展，数字地图已应用于国民生产的各个部门，已成为政府决策不可或缺的工具与手段，特别是WEBGIS的发展，数字地图从服务政府、企业转向为普通老百姓服务，已成为公众生活的一部分。

2 数字地图的技术基础

A、计算机图形学(Computer Graphics)

计算机图形学的主要研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。

B、数据库技术

数据库是依照某种数据模型组织并存放的数据集合。数据库的特点是数据量大、需长期保存及反复使用、多用户共用。对数据库中数据的各种操作统一由一个软件执行，即数据库管理系统（DBMS）。数据库和数据库管理系统合称为数据库系统。在地图学中的应用表现为对空间和非空间数据的管理。使用数据库可以带来许多好处：如减少了数据的冗余度，从而大大地节省了数据的存储空间；实现数据资源的充分共享等等。

C、数字图像处理

数字图像处理（digital image processing）是利用计算机对图像进行各种处理的技术和方法。主要用于图像变换、量测、模式识别、模拟以及图像产生。广泛应用在遥感、宇宙观测、影像医学、通信、刑侦及多种工业领域。

遥感影像数字图像处理的内容主要有：1）图像恢复。即校正在成像、记录、传输或回放过程中引入的数据错误、噪声与畸变。包括辐射校正、几何校正等；2）数据压缩。以改进传输、存储和处理数据效率；3）影像增强。突出数据的某些特征，以提高影像目视质量。包括彩色增强、反差增强、边缘增强、密度分割、比值运算、去模糊等；4）信息提取。从经过增强处理的影像中提取有用的遥感信息。包括采用各种统计分析、集群分析、频谱分析等自动识别与分类。

D、多媒体技术

多媒体技术融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体，借助日益普及的高速信息网，可实现计算机的全球联网和信息资源共享，因此被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业，并正潜移默化地改变着我们生活的面貌。

E、网络技术

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术，它把互联网上分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。

当前的互联网只限于信息共享，被认为是互联网发展的第三阶段。网络也可以构造地区性的网络、企事业内部网络、局域网网络，甚至家庭网络和个人网络。网络的根本特征并不一定是它的规模，而是资源共享，消除资源孤岛。

WebGIS是网络技术应用于GIS开发的产物。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使数字地图服务千家万户。