多媒体电子地图与互联网地图

第一节多媒体电子地图集的发展及其优越性1.1、国外发展概况20世纪80年代中期，随着计算机技术和计算机制图技术的发展，加拿大的计算机制图专家在计算机制图与地图数据库的基础上，结合GIS技术，提出了电子地图(Electronicmap)的概念，并作出一些样图。1987年在墨西哥莫雷利亚召开的第13届国际地图学会议和国家地图集委员会上，正式提出了发展电子地图集(ElectronicAtlas)的倡议，并委托国家地图集委员会委员、加拿大资源部地图处计算机制图部主任依娃博士提出电子地图集设计制作的框架，并向委员会提交报告。1990年在北京召开的国际国家与区域地图集委员会（1989年改为此名称）学术会议上，又进一步讨论了电子地图集的设计原则与方法，加拿大、瑞典、西班牙等国家的委员都提出了在编制传统印刷的国家地图集的同时，建立国家地图集信息系统和出版国家电子地图集的方案和计划。1995年在德国科隆召开的第16届国际地图学会议上，展示了瑞典、加拿大、西班牙等国的国家电子地图集。1996年在智利专门召开了国家与区域电子地图集学术会议。此时介绍了10多种各国出版的电子地图集。1997年美国出版的3D世界地图集，1998年美国微软公司制作的《虚拟地球》是当今国际上多媒体电子地图集的代表作。1998年在加拿大渥太华召开的第19届国际地图学会议和国际地图展览会上又展示了一批电子地图集，其中包括加拿大和美国的国家电子地图集。目前国际上一些主要的较大城市都出版了整个城市的电子地图集或城市交通电子地图集。电子地图集正迅速发展，成为新的地图形式和重要的大众化信息产品。图14.1《虚拟地球》界面与“空中飞行”一景图14.3《长江经济带可持续发展地图集》界面及其中一幅“人口发展潜势图”1.2、多媒体电子地图集的特点与优越性同常规地图集比较，多媒体电子地图集具有明显的特点与优越性。1.2.1、表现手段多样化。多媒体电子地图集集地图、影像、文字、数字、声音、视频等多种信息于一体，大大丰富了地图集的内容，有利于同时调动读者的多种感官，最大限度地发挥地图集的阅读功效。1.2、多媒体电子地图集的特点与优越性1.2.2、用户界面灵活方便。电子地图集提供开窗放大、地图漫游、地图检索等多种手段实现大范围（包括全球范围）地图与影像的无缝拼接，没有地图分幅的限制，加上可以任意放大（比例尺）漫游浏览，从宏观到中观，至直微观（最大比例尺显示），地图内容由粗到细，更有利于地图的使用与分析。同时通过人机交互，激发读者兴趣，读者由被动读图到主动操作，获取所需。图14.4无缝拼接与开窗放大示例（左图为《虚拟地球》任意地区的局部放大；右图为《香港电子地图集的开窗放大局部》）1.2.3、多维与动态可视化显示。多媒体电子地图集的闪烁、动画、三维显示、空中飞行、虚拟现实等表现手段突出表现某个要素和现象，或显示各现象和各要素的多维形态与时空动态变化，丰富了对自然和社会现象的动态仿真表达，增强了直观视觉感受效果。1.2.4、适时信息检索和地图分析。电子地图具有快速信息查询检索、地图量测、统计分析与空间分析功能。由于拥有大量、丰富信息的数据库，可提供各类信息的快速查询检索。还能在屏幕地图上快速自动量算坐标、长度（距离）和面积，进行多种统计分析与空间分析，包括相关地图的叠置比较等等。1.2.5、资料更新速度快，便于更新再版；制作成本较低，复制生产简便。1.2.6、光盘存贮量大，携带使用方便。1.3中国国家自然地图集电子版的主要特点和创新1.3.1、丰富的电子地图系统，独特的交互界面结构中国国家自然地图集以综合集成的地图集形式系统总结和概括了20世纪我国地学与生物学的调查研究成果，全面系统地揭示了我国自然环境的综合特点和区域分异，以及自然环境的形成与演变规律，充分阐明了我国自然环境的复杂多样性与多方面的独特性。1.3.2、动态交互工具，交互式图例设计动态交互是当今计算机人机交互的最新发展，自然图集电子版采取了动态交互工具设计。所有地图浏览、信息查询、地图缩放、索引地图等采用Flash制作的动画按钮，当鼠标移至按钮时，按钮发生动态变化，通过动画形象地显示该按钮所具有的功能。1.3.3、三维地形飞行与三维地图浏览电子地图集利用全国1:100万和1:25万的DEM，设计制作中国的三维地形，并实现中国地形三维飞行。飞行路线大致：从北京出发，至东北大平原、大、小兴安岭，折至内蒙古草原、黄土高原，经过河西走廊、至新疆戈壁、准葛尔盆地，穿越天山、塔克拉玛干沙漠，到青藏高原东部、横断山，到云贵高原、四川盆地，南折南岭、东南部中低山，往北飞越长江、黄河、黄淮海平原，回到北京。此外还设计和制作了一部分三维地图，例如全国年降水量图、全国河流冰情与凌汛图等。三维地图的浏览功能包括拉近、推远、三维漫游、分别绕XYZ三个轴向旋转等。这类三维地图都是把专题信息转化为三维高度表现出来，增强直观阅读效果，发挥计算机多维动态可视化的优势（图14.11）。图14.11国家自然地图集的三维立体地图示例1.3.4、多种形式的动态地图自然地图集电子版利用多种动态可视化技术，设计制作了多种形式的动态地图。有显示时间和空间变化的时空动态地图和显示空间变化的动态地图两类。其中多数地图同时显示时空动态变化。例如，中国降水量1-12月的变化，中国河流封冻日期及解冻日期的推移，中国各月台风路径及寒潮路径，黄河下游三角洲河口及河道的历史变迁、海岸线历史变迁等（图14.12）。显示空间动态变化的地图，主要有黄河下游决口与冲积扇形成地图。图14.12国家自然地图集中各月降水量的自动显示1.3.5、多种表现与显示手段的联合运用充分利用电子地图的各种可视化手段，将栅格数据地图、二维矢量地图、三维地图与各种形式的动态地图联合运用，更好地反映和显示自然各要素和现象的质量与数量特征、空间格局及其时空变化规律。例如降水量图单元包括二维矢量图、三维效果图及各月降水量动态变化图，从不同形式、不同侧面反映和显示我国降水量的分布特点和区域差异。又如黄河下游河床与三角洲地貌图单元，也是多种可视化手段的组合，反映黄河下游河床决口的动态变化、下游河道与三角洲河床历史的时空动态变化。1.3.6、较强的查询检索与地图分析功能电子图集具有从空间到属性和从属性到空间的双向查询检索功能。还有量算坐标、长度、面积，制作地形剖面与综合剖面，地图叠加比较，统计分析等分析功能，对地图的使用与应用很有帮助。第二节互联网地图的发展及其特点1.互联网地图发展概况随着Internet的迅速发展和普及，已经成为快速传播所有知识的重要渠道。其中作为空间信息图形表达形式的地图，越来越受到各网站和广大用户的欢迎。近十多年来，互联网地图（也称互联网络地图、InternetMap、网络地图、WebMap）得到极其迅速的发展。互联网地图经历了从简单地图到复杂地图，从静态地图到动态地图，从二维平面地图到三维立体地图的发展过程。而且随着互联网技术、WebGIS技术的迅速发展，互联网地图的传输与浏览速度逐步提高。目前国际上和国内比较大的网站也都开辟了网络地图专栏，出现了一批专门的通用的地图网站或专题地图网站（如历史地图网站），美国、加拿大等国家还专门设立国家地图集网站，将国家地图集的主要内容通过Internet发布，实现免费共享，用户可以上网查询检索，浏览阅读，打印或下载所需要的图幅或其他信息。附图9a美国互联网国家地图集中的地质图目前互联网地图主要有：城市地图、旅游地图（包括旅游路线与景点图，旅游设施图、旅游区导游图）、公路交通图、全国与区域普通地图、专题地图、国家与区域地图集等。2．互联网地图的特点互联网地图也是一种多媒体电子地图，通过计算机屏幕显示和阅读，也可以打印、复制或下载备用。它具有一般电子地图的特点，如开窗放大、漫游浏览、任意交互与动态显示以及一定的查询检索与分析功能。但网络地图同一般的电子地图比较有以下不同特点：（1）远程地图信息传输。以光盘存贮的多媒体电子地图集是把经过编辑加工生成的一幅幅地图，集成组装成地图集。用户可以根据目录打开阅读其中任一幅地图。地图的载体就是光盘，通过光盘直接传输和阅读。而网络地图是在异地通过Internet传输数据（数据存贮于服务器），然后通过浏览器生成地图，供用户浏览阅读。由于中间有一个数据传输与地图生成的过程，所以比一般电子地图显示与漫游的速度要慢一些，尤其是数据量很大的复杂地图。随着宽带网与互联网络技术的不断提高，地图数据传输显示的速度会有所提高。（2）广泛便捷传播。网络地图同纸质地图和普通电子地图比较，具有更广泛的用户群体，最大限度地发挥地图的使用效益和社会效益。而且还具有远程快速传递的优越性。正如电子邮件优越于普通邮政信件一样。（3）适时动态更新。虽然光盘电子地图比纸质印刷地图具有易于更新再版的优点，但互联网地图比光盘电子地图更具适时动态更新的特点。互联网地图的数据可以根据需要，随时更新。类似于电视中的天气形势与天气预报地图，每天都是新编绘的地图出现。（4）人机交互性更多。光盘电子地图比纸质印刷地图具有交互性特点，而网络地图比电子地图具有更多交互性。用户可以根据自己的需要选择不同地图网站的不同内容与不同形式的地图，而且可以选择任意地区放大，增加、减少某些图层或添加某些线画与符号，下载打印或用E-mail发给他人。网络地图还可以查询、检索更多的相关信息。例如从旅游地图可查询旅游景点的更多信息，或饭店的更详细信息，甚至即刻通过互联网直接预订房间。