电子地图应用发展方向浅析

陈璞然

（辽宁省基础测绘院，辽宁 锦州 121003）

电子地图是新兴的一项地理信息产品，广泛应用于政府规划、经济贸易、旅游向导、卫星导航、作战指挥等领城。在各个地区的各级管理、分析、建设、规划、建设和评价工作中，在城市信息系统、自然灾害预测评估信息系统、遥感作物估产系统、智能交通管理系统以及资源利用、区域规划等系统的建设中，电子地图其实是一项很主要的地理信息基础。

一、电子地图发展背景

电子地图是地图制作和应用的一个系统，是由电子计算机控制所生成的地图，是基于数字制图技术的屏幕地图，是可视化的实地图。人们在出行才、旅游、生产、行政区划、军事作战等方面都已经和地图打下很多的交道。但是传统的以纸质为主的地图有其固有的缺点：携带不方便；容易变形，造成地理精度损失；现实性差，不易更新；成品复制较麻烦，不利于大规模发布；比例尺固定，不能随意缩放等。纸质地图越来越满足不了信息化社会中人们对信息快速获取的需求，迫切需要其替代品的出现。

电子地图的前身是数字地图，也是计算机制图的最终产品。计算机科学的发展同时引领了数据库技术及地理信息系统技术的发展，计算机制图技术与数据库技术、地理信息系绕技术的结合使得电子地图应运而生。

广义的电子地图包括各种数字化地图产品，以4D（数字高程模型DEM、数字正射影像图DOM、数字栅格地图DRG、数字线划图DLG）产品为代表，但是这些产品缺乏必要的属性数据，或是不能实现必要的分析及辅助决策功能，即所谓的中看不中用；狭义的专业电子地图是面向用户的，根据不同的用途实现空间图形数据与属性数据的有效链接并辅以特定的空间分析功能，是在特殊的电子地图软件平台下生产的，一般有几个主要功能菜单：查询、显示、专题制作、帮助等。

电子地图以图形数据库和属性数据库为内容，与传统地图相比，电子地图有许多新特征：声、图文、多媒体集成，数据可扩展性强；查询检索和分析决策功能；图形动态变化功能；良好用户界面，可操作性强；多级比例尺的相互转换；缩短地图的生产周期和更新周期，降低成本；便于信息共享；便于携带与交流。

二、电子地图制作工艺流程

目前，电子地图主要是在一些专业软件上制作，如武汉大学资源与环境科学学院远图开发室自主研发的电子地图集成工具软件包ATLAS2000、 中国地图出版社的阅读型电子地图出版平台CDMAP和以地理信息查询与分析为主的地理信息系统型电子地图出版平台Map pro。

1.数据获取

数据获取是将图像或图形转换为数字数据，便于计算机识别、贮存和处理。主要的数据源有纸质版地图、航天航空遥感影像、统计资料、野外实测数据和地理调查资料等。数据类型有图形数据和属性数据：图形数据可以用栅格型或者矢量型数据结构表示，主要采用数字化（扫描数字化或手扶跟踪数字化）或数据转换的方式输人；属性数据描述空间实体的非空间特性，可通过键盘输入或外接数据库的方式录入。数据录入时必须根据用户需求，有选择地录入。

数据获取后根据一定的数据结构将这些数据进行存贮和组织，建立一套标准的数据文件或地图数据库，将空间信息数据转换为系统格式。

2.数据处理

数据处理的具体内容包括：地图数据的预处理，如坐标变终，结点匹配，数据格式转换，数据组织重构、比例尺统—等；地图投影变换；地图内容的取合与综合；图形处理，比如图形编辑、地图符号的设计、地图符号的使用、注记的配置和图廓整饰；空间数据拓扑关系的建立；空同数据质量的检测与修改；图形数据和属性数据的链接。

数据据处理过程中，可采取人机交互处理和批处理的方式。

3.模块设计

单纯的数字地图只能用来显示。为了满足用户需求，根据电子地图的用途开发各应用模块：显示模块、分析模块、生成模块等，开发友好用户界面。以下是各模块的主要功能：

生成模块：包括多种地图制图、文字面辑、图表生成、影像恢复、数据更新等功能。其中数据更新是目前制约电子地图发展的最关键技术之。

分析模块：基于GIS的空间分析功能，根据电子地图的应用，设置定性分析、定量分析、相关分析、动态分析等功能，如最短路径查找、半径查找等。

显示模块：检索方式、属性查询、静态显示（多窗口、多种数据类型、分层叠加显示）、动态显示（滚动、闪烁、 漫游、动态模拟等）图形缩放、翻页、模拟产品输出等。 模块设计是最关键的环节,应具有针对性、专业性。

4.成果发布

电子地图的成果可采用固定式和网络式发布。前者主要是指制作光盘拷贝，以商品方式出售；后者主要用于公众服务，可在局域网或广域网上发布，主要以网上浏览、查询或公共场所触换屏方式。

三、电子地图的应用

电子地图是利用电子计算机技术和信息技术开发的一种集地理信息系统、多媒体查询系统为一体的区域性电子版图，也是公众用于交流各种信息的网络平台。可以帮助人们提供一些详细的区域位置信息的查询，也便于企事业单位对客户名称、电话、地址等资料的查询，可以清晰地标注出单位自身的详细位置和域名链接，同时也为将来政府宏观网络建设及信息化管理（电子政务）建立了基础。便于公安报警系统、智能交通管理系统、公交车辆调度、GPS 汽车定位系统等公共社会服务系统的集成，充分发挥了地方经济服务的整体效能。

电子地图的主要应用有：信息查询式电子地图、GIS（地理信息系统）用电子地图、GPS（全球定位系统）用电子地图、手机版电子地图、地理信息基础数据等，这里只谈几个有代表性的用途。

1.分发式电子地图

这种电子地图以光盘刻录制作安装盘的方式发布，作为商品出售。由于光盘的存贮量大，使得该种电子地图内涵数据量大，信息丰高，综合性强，主要以小比例尺为主，介绍国家和地方的风土人情等概况，例如中国地图集光盘、香港特别行政区电子地图、杭州通等。其中中国地图集的光盘是以中国地图出版社权威资料为基础，包含最新审定的中华人民共和国各省、自治区、辖市、特别行政区、经济特区、省会城市及各省大中城市、著名风景区的电子地图。读者可以在计算机上由点到面浏览中国政区、民族分布、中国地形、交通、文化古迹、风景名胜、土特产、工艺美术等专题电子地图200幅以及相应的图片、文字和音乐，这些电子地图具有快速缩放、移动、漫游、浏览、索引、打印等功能。

2.WebGIS（网格 GIS）用电子地图

这种电子地图结合数据库管理系统DBMS、地理信息系统GIS和动态WEB软件技术，用户可以很方便地操作电子地图。用户可以用矢量化电子地图平滑的放大、缩小、漫游、目标定位和搜索地图位置；可以确定最优公交换乘方法和旅行线路；可以通过智能化地理信息分析查找特定范围内的特定目标；可以真正的做到“秀才不出门，全知天下事”。此类地图在网上应用很广泛，一些大城市如深圳市电子地图、常州市电子地图、北京通、四川卧龙景区的电子地图等，主要用于介绍城市或者景区的一些自然概貌和社会概貌，起到了窗口的作用，但数据量较小，GIS分析功能简单一些。

3.GPS用电子地图

电子地图和GPS的结合最经典的使用方式是汽车导航电子地图。这种专用电子地图以交通专题数据和多尺度地图数据为内核，以磁盘或光盘为存储介质，辅助专用的电子显示装置、软件操作和GPS接收机集成在—起，可在行进过程中实时显示汽车当前所在的空间位置及周围相关地物、障碍物等信息，可跟据交通的拥挤状态和出行线路选择最佳行进线路。

4.手机用电子地图

大型数据库技术、多媒体技术、移动通讯技术、WEBGIS技术的集成推动了手机使用电子地图的诞生。WEB地图、电子交通线路图、电子黄页等信息都将可以在上网手机甚至普通手机中看到。

随着GPS差分定位技术的成熟，手机版电子地图可用于个人定位导航，相当于一台手持 GPS接收机。

以上是电子地图其中的几个经典应用，其他如军用电子地图、旅游电子地图、教学电子地图等专业电子地图应用前景亦很广泛。

四、电子地图发展思考

电子地图已经从开始的单机用户版发展到现在的网络用户版。然而受一些技术瓶颈如：海量数据的压缩存贮技术、数据快速更新技术、三维可视化与虚拟现实技术、WEBGIS技术等的限制，电子地图的发展还存在以下几点问题。

（1）网络化电子地图的数据量、信息量较小,GIS功能相对较弱。

（2）电子地图数据的更新比较困难，受到软件和经费的限制较大。

（3）目前电子地图依旧以二维地图为主，三维以及四维电子地图的发展比较缓慢。

（4）与电子地图配套运行的硬件设备发展相对滞后。

（5）电子地图的版权同题及版图或行政区划的完整性有待规范。

这些同题都是当前制约电子地图发展的关键问题，有待今后解决。