电子地图的数据特点

电子地图分析与导航电子地图的数据特点《电子地图分析与导航》课程组目录CONTENTS面向地图表达的需要基础与专题地理数据的划分0102灵活多样的地图数据形式03生动丰富的多媒体数据04数据的多尺度与多维性05面向地图表达的需要01地图是关于现实世界的一种模型描述，通过将自然与人文要素的各种现象抽象出来，表示为空间的和非空间的信息。空间信息是地图不同于一般描述性文字、观测数据和统计报表的关键环节，而将非空间信息依附于空间信息进行组织、表达和应用是地图能够更广泛地结合不同专业领域、拓展应用能力的重要因素。01面向地图表达的需要电子地图作为屏幕上表达的地图形式，必须依赖于计算机能够认识和处理的数据，包括空间的和非空间的数据。由于电子地图的大众应用特点，要求这些数据不仅仅支持地图的可视化表达，同时也能够针对用户感兴趣的内容，利用计算机运算、处理和屏幕表达的优势，支持更深入的专题信息查询、分析与应用。01面向地图表达的需要因此，电子地图在表现形式上更接近专题地图类型，而专题地图所特有的底图内容和专题地图内容并存的格局，必然影响到电子地图的数据结构与组织。电子地图数据具有以下5方面特点。01面向地图表达的需要1.面向地图表达的需要2.基础与专题地理数据的划分3.灵活多样的地图数据形式4.生动丰富的多媒体数据5.数据的多尺度与多维性电子地图的核心功能是地图表达，其数据的建立、组织必须考虑地图表达的需要。电子地图和传统地图相比较，尽管在地图载体、表达手段等很多方面都发生了变化，但是传统地图制图的基本理论、方法与技术仍然发挥着重要的作用，应该说，在长期的地图实践过程中积累的地图投影、制图综合、地图符号、色彩和绘制方法、地图应用技术等都是宝贵的经验结晶，为在容量有限的介质条件下最大限度地表现地理信息的内容，反映区域和专题特征提出了一系列解决方案。所以，在电子地图中，尽管计算机软硬件平台提供了更大的存储空间和更快的处理速度，可实现屏幕地图的任意缩放、符号的实时显示、动态变化、注记的自动配置等，但为了尽可能地在屏幕上体现地图内容的直观性、科学性与艺术性，地图数据的建立仍需要在一定程度上满足地图表达的要求。01面向地图表达的需要在GIS中，为了强调地理实体以及实体间的空间联系，数据的建立必须保证目标的相对独立性和完整性。但是在地图表达中，当地图目标因为在空间上发生共位现象而出现表达冲突时，为了提高地图认知的效率，往往采取断开、分割、移位、合并等处理方法，从而破坏了这种独立性和完整性。01面向地图表达的需要下图被视为专题地图的一种特殊形式中两条河流的交汇，在地图数据中一般将两条河流作为一个面状目标保存[图(b)],而在GIS数据中应该分解为两条河流对象A和B,它们具有不同的属性值[图2(c)]。但是GIS数据的这种保存方式无法避免在绘制地图时两条河流交汇处会产生一条分割线。这些冲突现象在地图表达的许多地方都存在，并且随着比例尺的缩小而更加突出。01面向地图表达的需要基础与专题地理数据的划分02为了突出地图表达的效果，地图数据可能忽视目标的完整性与独立性，这就必然影响地图分析与应用的质量。要解决这个问题，电子地图通常采用将其数据划分为基础地理数据和专题地理数据两个部分的方法，特殊情况下也可以只选择采用其中之一。在两者之中，基础地理数据用于基础地理底图的绘制，其数据强调地图表达的特点，不考虑地图目标的空间关系；专题地理数据用于绘制电子地图的专题地图部分，具有更多的属性信息，同时考虑目标的独立性与完整性，考虑目标之间的空间关系。由此不难看出，电子地图的这种划分方式与传统专题地图制图的内容划分相互一致，两者之间有着非常紧密的联系。02基础与专题地理数据的划分正因为基础地理数据承担了主要的基础制图任务，专题地理数据具有了更大的灵活性，体现在它既可以进行显性表示，即直接以基础地理底图为基础，在屏幕上进行绘制，也可以隐含保存，不予显示，仅支持地图的空间分析与目标查询功能。显性表示的专题目标有两个前提：①基础地理数据中没有相关的信息；②专题数据的绘制符合一定的制图要求。例如，在商业网点的电子地图中，基础地理数据保存了街道、建筑物、河流等信息，各商场、超市等作为点状专题目标可以直接在电子地图中显示，并同时提供信息查询服务；反之，如果不符合上面两个条件，就需要采用隐性表示的方法。02基础与专题地理数据的划分如图(a)所示，在大比例尺地图中，道路是通过作为基础地理数据的街区（实线部分）来间接反映的，但是无法实现对道路信息的查询，这就需要将街道线作为隐性的专题地理数据（虚线部分）来建立，它的作用只有在目标查询分析时提供空间信息支持。在图(b)中，小区目标作为基础地理数据已经存在，且目标并非唯一，因此同样需要采用隐性面状专题目标（虚线部分）的方法。02基础与专题地理数据的划分电子地图数据的这种划分方式，避免了把两种作用不同的数据按照相同方式采集和组织所带来的数据无效与沉余，对于变化相对较慢的基础地理数据和变化灵活的专题地理数据，显著地提高了数据采集和更新的效率，从而既保证了地图表达，又保证了地图分析与应用的数据需要，并将两个功能有机、协调地统一起来。02基础与专题地理数据的划分灵活多样的地图数据形式03地图数据形式的多样性体现在两个方面，一方面基础地理数据和专题地理数据一般采用不同的数据形式，这是由于两种数据的作用不同的结果。前者单方面强调地图的表达效果，数据形式具有较大的灵活性，而后者需要基于地图目标的信息查询与空间分析，必须建立基于目标对象的数据形式。另一方面，在基础地理数据或专题地理数据内部，也可以采用不同数据形式并存的方式，例如，在基础地理数据中把地形三维晕渲图与矢量数据结合起来，从而提供更加丰富、完善和有效的电子地图应用。03灵活多样的地图数据形式地形的数据表达形式03灵活多样的地图数据形式生动丰富的多媒体数据04文字、图片、声音、视频和动画等多媒体数据是电子地图中常用的一种数据形式，也是最能体现电子地图的大众应用特点的非空间数据。它通过灵活、生动、直观的形式描述地理实体的综合信息，发展了传统地图制图以及GIS的数据范畴和应用范围，并进一步支持目标的信息查询功能，提高了电子地图的服务功能。例如，在旅游、城市和商业网点等电子地图中，多媒体信息可以极大地丰富专题地理数据，可以用于旅游景区的风光展示，旅游线路的飞行浏览，城市信息的综合介绍，商店、宾馆的服务项目推荐等，这是传统的地图所无法表达的。04生动丰富的多媒体数据04生动丰富的多媒体数据数据的多尺度与多维性05虽然电子地图的表达比例尺不固定，可以任意缩放，但是比例尺仍然是电子地图数据的一个重要指标，它反映了地图信息的详细程度。在电子地图中，地图数据量大小主要取决于计算机的外部存储器容量，然而在有限的屏幕区域显示地图内容仍然受到信息载负量的限制。因此，一个高质量的电子地图应该建立地理实体数量和空间细节信息随尺度减小而增加的功能，这往往依赖于两种方式，即采用地图自动综合或者直接建立有机联系的多尺度电子地图数据。由于地图制图综合的自动化程度还不够高，尚没有进入实用化阶段，