1、电子地图分析与导航,电子地图的功能电子地图分析与导航课程组,目录CONTENTS,01 表达功能,02 分析功能03 服务功能,表达功能,01,电子地图作为一种由数字地图和计算机地图制图技术结合发展而来的地图产品形 式，在功能上既继承了模拟地图的优势，又继承了数字地图的特点。从其应用的 角度出发，电子地图具有表达、分析和服务3个方面的主要功能。,01 表达功能,可视化是电子地图的核心。电子地图通过可视化处理来直观、有效地反映地理的 空间信息，以供用户快速、准确地认识、了解地理环境和地理现象的空间位置、形态、分布、相互联系及发展变化的相关信息。“千言万语不如一张图”就是指 地图，这也是电子地图表
2、达作用的最好说明。传统的模拟地图主要表现二维平面的地图，电子地图利用屏幕表达的优势，可以 在二维平面或三维立体地图上实现动态的和无级缩放的功能，从而更加丰富、详 细、直观地表达自然的或者人文的地理环境信息。,01 表达功能,三维地图及其无级缩放,01 表达功能,电子地图的表达功能具有以下特点：(1)集基础底图和专题地图的表达于一体。基础（地理）底图主要反映电子地图 的地理背景信息，层次多，数据量大，范围广，是电子地图中体现地图特色的主 体内容。其表达强调显示速度、效率和色彩协调性，同时遵循地图制图的一些基 本规范，如河流、湖泊的用色，桥梁的形状，铁路符号的运用等。专题地图是电 子地图的主题信息
3、，包括专题的点、线、面、体等目标，是用户查询、分析的选 择对象。因此，专题目标的表达应做到与基础底图既相互协调又生动、突出，能 很好地引起用户的注意。,01 表达功能,电子地图的表达功能具有以下特点：(2)实现地图的无级缩放和漫游。在屏幕上显示的电子地图不是静止不动的，而 是通过用户的操作可以随时实现地图的局部放大、缩小和漫游，在显示区域内进 行自动开窗、剪裁、重绘，产生新的可视地图。在这个过程中，对电子地图的交 互操作也成为电子地图表达不可分割的一部分,01 表达功能,电子地图的表达功能具有以下特点：(3)实现地图的分区、分层和分级显示。电子地图的应用需要表达迅速、内容清 晰、容易阅读。当电
4、子地图拥有大数据量地图数据时，要保证这一点，就要采用 分区、分层和分级策略。分区是将制图区域划分为若干区间，根据地图显示的范 围确定需要表达的对应区间，只显示这些区间中的地图目标，避免了非显示范围 的地图目标也参与屏幕输出，降低显示效率。分区方法对多图幅拼接的电子地图 一样有效。分层显示同样有利于提高电子地图的表达效率，它主要按地图目标的 内容划分不同的图层，如道路图层、河流图层等，可以显示指定的一个图层，也 可以显示几个叠加的图层。,01 表达功能,电子地图的表达功能具有以下特点：(4)实现基于多媒体的表达。多媒体所包含的文本、图片、视频、声音、动画等 构成了对地图目标更直观、更进一步的信息
5、说明，因此，多媒体数据的显示或者播放都是多媒体表达功能的一个组成部分。针对不同的媒体采用不同的表达方式，并合理、协调地将它们组织起来，是更好地发挥多媒体技术优势，提高电子地图 表达效果的关键。如一个地图目标的文字或者图片显示时，关于这个目标的音频 文件同时配合播放，形成一个相互呼应、关联的整体。,01 表达功能,分析功能,02,分析功能是电子地图在应用上有别于传统地图的关键环节。在传统的模拟地图 中，地图分析是通过用图者观看地图，借助于一些常规的地图分析手段，利用 自己的地图知识和专业经验进行思维、判断，得到研究结果的过程。这里所说 的常规地图分析手段主要是指目视和地图量算的方法，在这个过程中
6、分析任务 一般是通过用图者自己的思考来完成的。,02 分析功能,和传统地图一样，电子地图也可以将屏幕上显示的地图直接提供给用图者进行 人工分析。但是，电子地图的分析方法不仅仅如此，由于有数字地图和计算机 软、硬件平台的支持，电子地图还可以提供进一步的地图自动分析功能。因此，电子地图的分析功能就是指在电子地图软件中利用已有的电子地图数据，通过 对地图目标的空间、属性以及目标之间关系的研究，探索和揭示地理现象的分 布、联系和演化规律的自动处理与运算的能力，它是提升电子地图应用价值的 重要因素。,02 分析功能,电子地图的分析功能主要解决以下几方面的问题。(1)地图目标的查询。地图目标查询是电子地图
7、分析中最基础，也是应用最普遍 的功能，它主要包括由地图目标的空间位置获取目标的属性信息、由属性条件 获取目标空间位置的双向查询功能以及由一系列组合条件进行的复合查询功能 等。这里查询的过程并非仅仅是简单的数据库检索，而可能是采用更为复杂的 图形、图像运算得到的，如查询与某一地图目标具有一种或几种联系的其他目 标。,02 分析功能,电子地图的分析功能主要解决以下几方面的问题。(2)地图量算与形态、距离分析。地图量算是以电子地图数据为基础，对地图目 标进行量测和计算并得到各要素数量特征的方法。其中的数量特征主要是指与 目标及目标群的空间形态、分布、距离等有关的特征参量，如坐标位置、长度、距离、面积
8、、体积、高度、坡度、坡向、密度、梯度、弯曲程度、分数维等。这些数量特征指标有助于电子地图软件自动分析地图目标的形态分布特征和距 离远近关系。,02 分析功能,电子地图的分析功能主要解决以下几方面的问题。(4)空间结构、关系的分析与建立。空间结构反映了地理现象的空间分布格局或 趋势，如水系的树状结构、道路的网状结构或者放射状结构等，与空间关系一 样都是建立地理实体之间有机联系的重要特征信息。空间结构和关系的分析与 建立都属于智能化程度更高的地图分析过程。由于两种信息通常都隐含在电子 地图数据中，需要应用图形图像学、数学、计算机科学、人工智能等方面的知 识和技术方法，综合分析电子地图数据，从中产生
9、和提取正确的空间结构与关 系信息。,02 分析功能,电子地图的分析功能主要解决以下几方面的问题。(5)基于空间信息的智能规划与决策。规划与决策是地图，也是电子地图分析和 应用的最终目标。其过程主要是系统首先根据规划和决策任务的需要，明确任 务的目的和现有数据条件，然后利用前面的几种电子地图分析方法，结合专业 的规划与决策知识和知识库的支持，经过自动运算、分析和推论，最后确定正 确的解决方案。这是一个复杂、综合的分析过程，通常需要涉及众多的相关研 究领域，成为电子地图在不同的专业领域应用发展的重要途径。,02 分析功能,当然，目前电子地图的分析功能由于受到计算机软硬件环境的限制，分析的理 论与方
10、法还有待进一步完善，还无法真正实现高度智能化的电子地图分析应用，在大多数复杂情况下仍然需要依赖人工分析过程。但是随着计算机图形学、数 字图像处理、人工智能和专家系统等技术的发展，电子地图的分析功能正在逐 渐由传统的单一目标、单一要素、单一图层向多目标、多要素、多图层转化，由目标的形态分析向目标群的结构关系分析转化，由二维平面分析向三维立体 分析转化。电子地图分析功能的进一步发展将极大地提高电子地图应用的智能 化程度，从而更好地为地理领域的科学规划与决策服务。,02 分析功能,服务功能,03,电子地图主要提供用户与地理空间信息有关的服务，具有非常鲜明的大众化特 点。在传统的地图服务框架中，地图一
11、旦提供给用户，服务就宣告结束，后面 即进入由用户自行开展的地图应用阶段。不仅科学研究、决策规划的应用是这 样，而且就连一般用户购买使用的城市交通图、旅游图也是这样。而电子地图 发挥其数字地图优势和屏幕表达的灵活性，可以更丰富地、更有针对性地完善 地图服务功能和服务模式，将地图的服务范围扩展到整个地图应用过程。,03 服务功能,电子地图的服务功能具有以下几个方面的特点：(1)提供快速的信息检索和地图输出服务。电子地图的浏览软件能够提供传统地 图所不具备的功能，即根据用户的自定义条件检索并输出有关地图信息。为了 提高地图检索和输出的效率，电子地图系统采用了许多技术，如前面提到的分 区、分层和分级及
12、其索引结构，保证了用户使用地图、获取信息的快速和高效。,03 服务功能,电子地图的服务功能具有以下几个方面的特点：(2)与各种新技术结合，提供不同的地图服务方式。电子地图与各种信息技术快 速结合，推出了一系列新的电子地图产品，也同时提供了新的服务方法，如网 络电子地图将电子地图置于计算机网络环境中，可以提供用户远程浏览地图信 息和实现网上数据快速更新；利用PDA、手机和无线通信技术，用户可以得到 来自于电子地图服务器的实时地理信息服务。,03 服务功能,电子地图的服务功能具有以下几个方面的特点：(3)通用服务和定制服务并存。在一般情况下，电子地图产品在软件功能、界面 和数据组成等方面事先已经设计、加工完成，能够直接提供应用。但是，针对 某些用户的特定需求，也可以通过电子地图设计系统方便地进行定制。,03 服务功能,电子地图的服务功能具有以下几个方面的特点：(4)静态的和动态的信息服务并存。电子地图首先提供了存在于地图数据库中的 地图目标的查询和定位功能，这些目标是暂时静止不变的，因而这种服务属于静态的信息服务。在此基础上，利用GPS、手机等定位方式和无线通信传输协议，电子地图可以把用户或者用户感兴趣的当前目标位置及其相关信息实时、动态地表示出来。,03 服务功能,THANKS,谢谢聆听,电子地图分析与导航课程组,
