导航电子地图中重要线状要素表示方法初探

狄 琳

（国家测绘地理信息局地图技术审查中心，北京100830）

一、引 言

导航电子地图启动后一般会显示中国版图，然后逐级放大，直至显示出街区图。笔者在导航电子地图审查过程中，经常看到导航电子地图中重要线状要素的表示存在一些问题，影响了地图质量。如对于行政区域界线，目前我国的国界线和省级行政区域界线画法标准样图只有1∶400万和1∶100万两种比例尺，而导航电子地图的显示涉及多种比例尺，在没有合适比例尺标准样图的情况下，企业只能依据这两种比例尺标准样图，根据需要进行综合，因此经常出现一些与界线画法标准样图不一致的问题。对于道路、河流等其他重要线状要素，也存在表示方面的问题。导航电子地图在制图综合上存在一定的难度，完全按照纸质地图的标准要求是很困难的，但是若从技术层面有所处理，保证不违反公开地图表示的若干规定也是可能的。

二、导航电子地图中重要线状要素表示存在的主要问题及其原因分析

导航电子地图是空间信息(特别是交通信息)的可视化产品，既有与纸质地图相似的地方，更有动态性高、交互性强、无级缩放、多尺度显示的特点。由于没有大比例尺界线画法标准样图，因此笔者建议导航电子地图显示尺度大于10 km(相当于1∶100万)时不表示界线。而较小比例尺界线图一般都由企业通过制图综合得到。在地图审查过程中，发现导航电子地图在较小尺度显示时，界线、道路、河流等重要线状要素表示存在以下主要问题。

1.未定国界线表示问题

中国与塔吉克斯坦之间的未定国界线起于乌孜别里山口，止于中塔阿三国交界点。按照地图表示规定，在任意显示尺度下，起讫点都应表示在此位置。但审查时发现，在较大尺度显示时，起讫点位置一般都能表示正确;而在较小尺度显示时，则偏移较大(如图1所示)。其主要原因是在地图综合时，忽视了起讫点这样的重要特征点，可视化软件没有强制定义该位置，导致出现错误。

图1 不同尺度下未定国界线的表示

2.国界以河为界时的表示问题

中朝边界以鸭绿江、图们江为界，江面共有，国界线符号在任意显示尺度下都应当沿江两侧跳绘表示;中俄东段边界以额尔古纳河、黑龙江、乌苏里江主航道中心线为界，以单线河表示河流时，国界线应当沿河流两侧跳绘，以双线河表示时，国界线则应当沿河流主航道中心线绘制。但审查时发现，在一些导航电子地图中，国界线与河流的位置关系表示比较混乱，特别是中朝界线，经常表示错误(如图2所示)。究其原因，一方面是导航企业对以河为界的国界线表示规定不理解;另一方面是没有从技术上加以解决，通过软件算法来处理。

图2 中朝国界线实例

3.香港特别行政区界线表示问题

按照规定，香港特别行政区界线用一长一短虚线(即“—-”)表示。但审查时发现，较小尺度显示时，很多导航电子地图都将其表示为直线，放大显示后，才表示为长短虚线。究其原因，主要是没有按照线段比例尺变化合理配置符号，一种比例尺下配置的符号难以满足更多比例尺显示要求。

4.中等比例尺显示时线状要素关系问题

导航电子地图中等比例尺显示时，界线、河流、道路等线状要素相互之间的关系处理经常有不妥之处。如省界以河流或道路为界时，省界没有沿河流或道路绘制符号或跳绘符号;沿河流行进的公路被表示在河流当中，如图3所示。经分析，这些要素数据本身是正确的，只是在可视化时，由于表示方法不合理或软件算法不够优化，导致产生错误。

图3 界线、道路、河流表示实例

5.线状水系表示问题

在导航电子地图中，水系作为背景数据显示，不同产品的表示方法和显示内容不尽相同。有的导航电子地图在多种尺度下显示河流，在较大尺度显示时，河流连续完整;但在较小尺度显示时，河流时断时续，失真很大。经分析，主要是在数据抽稀时没有考虑河流的连续性造成的。

三、解决办法初探

针对上述导航电子地图中重要线状要素表示存在的问题，笔者从技术和管理的角度出发，提出以下解决方法。

1)导航电子地图的显示级别主要涉及以下比例尺，详见表1。前述界线表示常见问题主要出现在10～1000 km的显示级别，即中小比例尺。为满足导航电子地图和互联网地图的使用需求，笔者建议政府有关部门根据企业产品使用界线的实际情况，组织编制系列比例尺界线画法标准样图，至少还需要编制1∶8000 万、1∶4000 万、1∶2000 万、1∶1000万 4 种比例尺的界线画法标准样图，以供企业在产品中直接引用，从源头上避免此类问题的出现。

表1 电子地图比例尺

续表1

2)政府有关部门应提供准确的未定国界线起讫点的绘制位置。为了保证起讫点位置的准确表达，需将起讫点间的线段独立表达，并将该线段使用动态的“点线”符号(线型Line Style)表示，即不同比例尺下点和线的像素间隔和宽度不同，且符号的起止点必须为空白，以调整到最佳显示效果，见表2。对于香港特别行政区界线，根据地图表达的要求，可以依据相同原理，使用动态“点线”符号来表达。

表2 未定国界符号配置

3)为避免以河流为界的界线表示出现问题，可以采取在小比例尺显示时不表示河流的办法，或制作多种比例尺的国界线，尤其将需要跳绘的国界线分离为单独的图层表达，以便配置符号和显示控制。

4)在地图可视化时，需要考虑保持线状要素的连续性及其相互之间关系不变，通过软件算法控制要素相离、重合等，并合理配置要素符号。

5)从管理角度出发，要积极帮助企业加强对地图编制和内容表示等基本知识的学习。可以通过开展培训、技术交流等活动，有针对性地帮助导航电子地图制作企业、导航软件开发企业、导航硬件生产企业的相关人员学习地图编制和内容表示的有关规定，强化国家版图意识，并在实际工作中加以运用。

四、其他需要注意的问题

1.界河名称注记问题

按照电子地图的数据管理方式，要素名称作为属性数据，可视化时在标识点周围显示即可。但是对于界河，其名称位置有特殊要求的，必须按照公开地图表示有关规定注记。如鸭绿江、图们江、松阿察河、乌苏里江、黑龙江、额尔古纳河等界河名称应当标注在我国境内沿河流外侧，不能标注在河流当中或国外，如图4所示。

由于导航软件一般是根据线状要素的名称属性进行自动标注，笔者建议按照以下方案进行处理:

图4 界河名称位置实例

1)当界河为单线河流时，配置符号时需指定标注方式(沿线标注、散列标注等)和标注位置(线上、左侧、右侧等)，软件才能将其属性值标注在指定的方位。其中，为了保证注记在界河内侧(境内)，要根据线段的方向配置标注的位置，如图5所示。

图5 沿线段标注河流名称

2)当界河为面状河流时，需制作专门的注记线来显示注记，该注记线可以放置在沿河的境内所在侧，符号配置方法参见第1条。

2.中比例尺显示时公路网出现的断路问题

公路网应该是贯通的，不应出现断路情况。有的导航电子地图，在中比例尺显示时，公路网不连续，有断头路出现。因此需要排查每种显示尺度下各级道路综合后的连续性。

3.大比例尺显示时群岛名称注记问题

小比例尺显示时，东沙、中沙、西沙、南沙群岛名称标注在群岛附近;但大比例尺显示时，群岛表示区域扩大，其名称应该散列表示在群岛附近。目前导航电子地图在大比例尺显示时，还是将群岛名称标注在某个岛屿附近。因此笔者建议在地图数据中，根据标准图增加群岛的多比例尺注记线，在大比例尺时，软件将其以散列的形式标注在沿线的不同位置。

五、结束语

经汽车市场多年发展的带动，且随着手机等电子产品和互联网技术的发展，导航电子地图正通过各种媒介形式进入人们的生活。笔者通过对导航电子地图的审查，见证了我国导航电子地图的发展历程。虽然导航电子地图已经从最初的二维地图发展到目前的三维地图和路口实景地图，但是在界线等重要线状要素的表示方面一直存在着这些共性问题。导航电子地图的表示正确与否，不仅关系到消费者的权益，而且会给国家主权和安全带来影响。因此对这些问题的梳理分析，将对导航企业正确表示地图内容有所帮助。

［1］ 赵宁.导航电子地图地理要素符号表示方法研究［D］.武汉:武汉大学，2005.

［2］ 闫浩文，褚衍东，杨树文.计算机地图制图原理与算法［M］.北京:科学出版社，2007.