电子地图产业化之研究

1、电子地图产业化之研究日期:2006-12-25步入新千年，人类社会高度信息化的特征越来越明显，信息已同科技、人才并立成为推动人类社会向前发展的三大新动力。没有人会否认准确、详实的地理信息能对人类社会发展产生巨大的推动作用，因为很难想象一种客观存在的事物与地理位置毫无联系。电子地图的问世将地图的应用范围扩展到了更广阔的领域：从政府决策到市政建设，从知识传播到企业管理，从移动互联到电子商务等，无一能脱离基于电子地图的应用和服务。而近年来在我国逐渐兴起的导航定位、数字地方建设，则开始将电子地图的应用渗透到社会生活的方方面面。在社会、经济的双重推动下电子地图产业化已呼之欲出，研究什么是电子地图产业化，怎样开展电子地图产业化建设在当前具有深远的现实意义。 1电子地图产业化的概念 电子地图是20世纪80年代初出现的地图新品种，电子地图可以定义为是一种可通过电脑屏幕交互阅读的、可复制可存放于数字存储介质能提供查询、统计、分析、打印、输出等功能的地图。电子地图具有交互性、通用性及超媒体集成性等特点。 产业，泛指各种形态的生产事业。产业化，在英文中同义于工业化（Industrialization），其特

2、征是产业经济重心由初级产品向制造业转移。联合国经济委员会将产业化定义为：生产的连续性（Continuity）；生产物的标准化（Standardization）；生产过程各阶段的集成化（Integration）；工程的高度组织化（Organization）；尽可能用机械代替人的手工劳动（Mechanization）；生产与组织一体化的研究与实验（Research & Development）。据此，笔者将电子地图产业化定义为：在统一的技术规程指导下，按照共同认可的技术标准，向社会公开发行电子地图并形成一个连续的、可循环的开发、制作、应用、维护的产业链，以满足整个社会对电子地图的需求。 2国内外电子地图产业化概况 目前，国外电子地图产业化已日渐成熟，在整个社会的要求和推动下，政府、私营企业和各种非赢利性团体均开始生产各种电子地图，电子地图开始被标准化、公开化和网络化。在美国，电子地图已成为电子政府的重要组成部分之一，电子地图的产业化十分成熟，提供成熟的IT解决方案。在日本，基于电子地图的导航产品随处可见，技术十分成熟，应用程度也很深入。在欧洲，地理信息的用户已普及到广大公众，用户访问和处理

3、地理信息不需要事先对地理信息系统有很多的了解。他们在网络上开发的火灾实时监测系统，提供了市民随时报警和查询灾情的界面，为广大市民能够积极参与创造了良好而方便的条件。在北欧的芬兰、瑞典等国家，不仅国家级电子地图产品已经搬上国际互联网，其它多媒体电子地图产品的应用也十分发达。 同国外相比国内的电子地图产业化还处在探索的阶段。伴随着这个探索的是国内电子地图市场日渐明显的供需矛盾：一方面做电子地图服务的企业数量少，提供的服务少；另一方面则是整个市场日益增大的需求，企业的信息化应用系统、门户网站、电子商务、其他专业如ICP、GPS系统，都有着对电子地图急切而广泛的需求。加快电子地图产业化是解决这一矛盾的最好途径，事实上在部分经济发达的地区，电子地图产业化已提上了议程。3电子地图产业化的意义 电子地图作为一种工具，其最终的发展方向就是面向整个社会的应用。因此如何将电子地图变成一个方便、快捷而又实用的工具也成为电子地图发展过程中必须解决的问题。产业化能把电子地图作为一个产业来组织、开发、应用和维护，从工业化的角度将电子地图作为一个工具来推广。因此可以说产业化是电子地图发展的必然趋势。 3.1电子地图

4、的产业化，有利于提高地理空间数据的标准化程度 数据标准化程度的提高一方面可以有效避免重复建设和无谓的人力物力资源浪费，另一方面可以最大限度扩大数据资源的共享范围，提高数据资源的利用价值。 3.2电子地图的产业化，有利于促进经济和电子地图本身的发展 电子地图的产业化可以形成从数据生产、分发到维护的一整套体系，为高速、高质、高量的生产电子地图提供了保障。这种电子地图生产方的保障则可带来电子地图市场及其它数据使用市场的繁荣和稳定，以促进相关经济的发展；与此同时在消费市场的刺激下也会催生出更好更新的电子地图产品，从而为电子地图本身的发展提供更多的机会。 3.3电子地图的产业化，有利于增加电子地图应用的深度和广度 电子地图的产业化可以拓展空间信息的应用层面，提高空间信息的使用效率和频率。在现阶段电子地图已被广泛应用于政府决策咨询系统、商业调度管理系统及公众使用的信息查询系统。在不久的将来随着产业化研究的开展及进行，会出现更多新的电子地图产品如网上电子地图、导航电子地图、掌上GPS定位系统等，这些电子地图产品的开发和推出，将会使地理信息的应用深入到更为广泛的用户中。 4电子地图产业化的主要研究内容

5、 结合电子地图产业化目前发展的趋势和电子地图本身的特点，笔者认为电子地图产业化的主要研究内容包括以下几大类： 4.1电子地图技术规程的研究 电子地图容量极大，又可辅以照片、图表、文字、音频和视频等多媒体信息，因此其编辑设计方法已大大不同于常规制图。电子地图技术规程的研究内容包括技术区间的划分；相应于技术区间的技术流程、作业手段与指标评价体系以及可操作的技术规范手册等。 4.2电子地图软件平台的研究 电子地图软件平台要研究建立一个面向电子地图专业应用并能提供输入与输出接口以及可被其他软件集成的标准工具集。该工具又可分为高、中、低三个层次：高端软件如空间分析、数据挖掘、网络发布等工具；中端软件如电子地图集成工具、符号库、信息查询编辑工具等；低端软件如数据格式转换、辅助编辑、信息采集等工具。 4.3电子地图数据结构的研究 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，指的是一类定性数学模型，是计算机算法设计的基础。关系数据库是目前广泛应用且十分成熟、稳定的信息组织方式，但它不适合空间数据的存储，需要对其扩展以增加空间结构支持。 4.4电子地图表示内容的研究 不同的使用对象对电子地

6、图的表示内容有不同的需求，电子地图表示内容的研究就是将所有用户分类并按照每类用户的特点及使用要求确定电子地图的内容。 4.5电子地图数据格式转换方案的研究 现阶段空间数据尚未有统一的标准，不同系统都定义了自己的数据结构及相应的操作函数，开展电子地图数据格式转换方案的研究是为了充分利用数据资源。格式转换的研究内容包括输入与输出两部分，可采用数据引擎的思想连接这两部分。4.6电子地图版权保护的研究 电子地图版权保护的研究内容包括以下三方面：研究建立完善、切实可行的版权保护法规；通过数字水印、坐标变换、伪地物等途径间接实现版权的保护与体现；研究电子地图中哪些信息属于蕴藏的专题知识，并将他们的保护纳入法规中。电子地图版权保护建设将为规范地图市场，打击盗版，形成整个行业内的良性竞争提供参考建议，有利于电子地图产业的发展。 4.7电子地图更新机制的研究 电子地图更新机制包括时间和技术两方面。从时间方面看，要分区域分专题要素建立电子地图的最佳更新周期。从技术方面看，要引入与电子地图更新关系密切的技术，包括：遥感、航空摄影测量、GPS测量、野外信息采集（外调）、实地勘测资料（数字化测图）、自然社会要素

7、变迁规律、区域规划等。 5电子地图产业化研究的关键技术 电子地图是现代高新技术的产物，所涉及的技术众多。其中硬件技术发展非常迅速，远远超过软件技术和数据保障的发展水平，因此关注和充分利用新的硬件技术、加速发展软件技术和数据保障，也是目前我们应该采取的恰当策略。 即使是在软件领域，我们所涉及的新技术也是十分广泛的，它们分别属于计算机图形学、地理信息系统、数字制图技术、多媒体技术、计算机网络技术及由此而产生的集成技术。其中比较重要的包括多维信息可视化、导航电子地图、多媒体电子地图、网络电子地图、嵌入式电子地图等技术。 5.1系统平台技术 包括数/模转换，数字信息处理技术，这些技术涉及到信息的识别、提取、变换、表达各方面。 5.2地图数据的组织与处理技术 包括地图数字化，地图数据库技术，以及数据的压缩与解压缩，计算机地图编辑5.3多维信息可视化技术 多维信息可视化技术的出现，使得传统上不可能实现或难以实现的地图表现手段变得可能。这集中体现在地图的三维化和动态化方面。地图的三维化首先表现为地形的立体化表达，其次是注记、符号等的立体化。透视三维及视差三维是地图立体化的两种形式，前者是通过透视和光

8、影效果来达到三维效果，后者则是通过眼睛的生理视差来达到真实的立体效果，需借助专门的观看设备，如红绿镜、片振光镜甚至是专门的虚拟现实设备等。地图的动态化表现在时间和空间两方面，前者是区域上观察视点移动产生的动态效果，后者是同一区域在时间上的动态发展表现效果，更复杂的动态则是时间变化和空间变化的结合。 5.4导航电子地图技术 导航电子地图是在普通的电子地图上增加了GPS信号处理、坐标变换和移动目标显示功能。导航电子地图的特点是加入了车船等交通工具这样一种移动目标，使得电子地图表示要素始终围绕交通工具的相关位置显示展开，关注区域、参考框架、比例尺乃至符号化方式都会随着交通工具位置的移动而改变，是一种动态化程度较高的电子地图。5.5多媒体电子地图技术 多媒体革命使得计算机不仅能够处理数字、文字等信息，而且开始能够存贮和展现图片、声音、动画和活动图像（视频信息）等多媒体信息。在多媒体电子地图中，基于不同详细程度的可视化数字地图，可表示各类空间实体的空间分布，并通过信息链接的方式将文字、声音、图片和视频等多媒体信息相互关连，从而为用户提供更为生动和直接的信息。 5.6网络电子地图技术 国际互联网的

9、普及，使数字形式的地图找到了一种快捷的传播和分发方式网络电子地图。网络电子地图与其说是一种新的产品模式，不如说是地图的一种新的分发和传播模式。网络地图的出现使地图能够摆脱地域和空间的限制，实现远距离的地图产品实时全球共享。由于网络电子地图本质上还是数字产品，因而用户仍旧可以在软件的支持下选择制图范围、制图内容及表示方法。 5.7嵌入式电子地图技术 嵌入式软件开发技术是基于Window CE等掌上型电脑操作系统的软件开发技术。基于该项技术可开发基于掌上计算机（个人数字助理PDA）的电子地图系统。嵌入式电子地图的最大优势在于其携带的方便性，以及与现代通讯及网络的紧密联系。本身具有数据量小，占用资源少的特点，可将电子地图及其软件存贮在闪卡上，亦可通过网络下载。与GPS结合的可能性使其具有实时定位和导航的特性，是未来大众接触电子地图非常重要的一条途径。 电子地图产业化所需的技术是多方面的，而作为一个工业产品来开发还涉及到产品周期、市场开发、大众购买力经济发展状况等一系列软科学的研究。 6电子地图产业化的途径 电子地图作为一种特殊的工具产品，它的产业化除了需要提高生产的自动化、机械化程度外,还应从内部机制和外部政策环境两方面来解决。外部的政策环境建设可以给电子地图产业化提供一个稳定、积极的社会政治经济基础，而建立一个符合电子地图特点的内部产业运行机制则是形成电子地图产业链的关键。 6.1内部机制 电子地图的整个生命周期包括以下五个阶段：需求分析、数据获取、生产、应用、维护。电子地图产业链也由这五个阶段组成，需求分析指导地图生产的方向，应用可以扩大市场，维护可以稳定市场，而一个不断扩大和稳定的市场则又带来了对电子地图新的需求，这样就能形成一个良性循环的电子地图产业链。以此为原则作为电子地图内部机制建设的指导思想,结合电子地图可视性强、适用性广、现势性高的特点,笔者将电子地图产业化内部机制的建设综合为以下三条途径：建立完整的标准化体系；电子地图的市场

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