网络地图制图中的主要问题及其解决方案

网络地图制图中的主要问题及其解决方案

王芳周灿

湖北地信科技集团股份有限公司湖北省武汉市430070

摘要：随着互联网的蓬勃发展之势，越来越多的地图作为空间基础设施的一部分被发布到WorldWideWeb，互联网络为地图行业提供了一种崭新而又非常有效的地理信息载体，它在提供很多令人感兴趣的新特点的同时，也给新世纪的地图制图学提出了新的要求和挑战。文章重点就网络地图制图中的主要问题及其解决方案进行研究分析，以供参考和借鉴。

关键词：网络地图制图；主要问题；解决方案；研究

引言

随着因特网的日渐普及，它为地图的传播和使用提供了一种崭新的方式，网络地图也作为新一代地图产品脱颖而出。网络地图或网上地图是指在因特网上浏览、制作和使用的地图，供全球网络使用者阅读、查询、下载，广泛用于发布旅游信息和数据传播，它的出现使地图能够摆脱地域和空间限制，实现远距离的地图产品实时共享。随着网络地图制作技术的提高以及网络地图功能的完善，不仅专业的地图学、遥感、GIS网站大力推广网络地图，一般的网站，尤其是旅游服务的网站都提供相应的网络地图服务，在空间信息的可视化和传播方面的作用越来越受到重视。

1网络地图的特点分析

因特网是目前世界上最大的计算机网络和信息源，因特网更容易分发和显示各种不同种类的直观地图，因特网这一媒体使得地图应用又有了新的定义，网络地图作为新一代地图产品有以下特点：第一，获取途径方便、快捷，使用简单；第二，现势性好；第三，数据共享，费用低；第四，允许地图的动态显示和交互操作；第五，利用多媒体技术和虚拟现实技术。

2网络地图制图中的主要问题分析

2.1网络地图信息发布模式的局限

网络地图的发布大致可以分为两大类，即基本发布模式和功能拓展模式。基本发布模式只能提供静态地图信息的检索，所需要查询的数据必须事先存储在web服务器上，其中的地图元素，如图层等的可视化方法和分类方案将是固定的，用户无法改变。整个运行过程可以描述为一系列简单的“请求响应”过程，这种基本发布模式有很多局限，即只能支持静态的地图，没有良好的交互性等。

2.2网络地图设计的局限性

制图总的原则是从用户阅读感受的角度以最清晰、最易读易懂的形式，来表达最复杂的自然地理和社会地理现象、过程以及模式。网络地图的设计在符合这一原则的同时，又是新颖而又富有挑战的工作，制图者必须考虑屏幕地图和网络环境的机遇和挑战。毫无疑问，我们应该提供更多的交互性，使得地图和用户之间的沟通交流更加通畅。影响地图设计的因素包括地学空间数据特征的分析、地图内容、地图目的、地图符号、比例尺、精度等，这些因素相互之间还相互影响，相互制约。另外，美学、生产成本和时间也有很大影响，网络地图作为一种以网络为传播媒介的新型地图，其设计需要考虑的因素还有很多，如交互性、动画、多媒体、数字图形和符号设计等。由于网络传输速度的限制，地图文件的规模必须非常小，所以不可能表达过于丰富的信息，需要更高程度的综合。除此之外，由于设计者无法对表现在用户终端上的最终颜色给予直接控制，它最终决定于具体的硬件配置和用户设置，所以安全的网络调色板在网络地图的设计中广泛采用，以保证屏幕没有抖动现象。

2.3缩放的非自适应性

用户不仅要能够一览无遗，也应该能够深入探究某一感兴趣的细节，为此必须提供缩放、平移等技术。缩放技术总的来说分为两大类，即静态缩放和动态缩放。静态缩放由客户端提供支持，随比例尺变化机械地进行放大或缩小，放大时不能提供更多的细节，甚至只能看到单个的像素；缩小时也不提供概览效果，空间目标反而可能集聚成簇。就目前来讲，大部分网络制图和网络GIS应用中制图质量欠佳，原因不仅在于网上传输的技术局限，同时也在于数字制图中基本的制图学原则的忽视，即动态缩放，它需要服务器提供支持，其核心在于自适应缩放。自适应是变化环境下的适用解决方案，指系统能够根据用户需求自动改变自身特征的行为。自适应缩放可以定义为在缩放操作时地图内容及其符号表现在特定比例尺下的自动调整，包括地图内容的选取和综合、符号化表达、图形变量的选择、注记文本的字体等方面。

3网络地图制图问题的解决方案

3.1网络地图信息发布的平衡模式

为了让客户机和服务器的通讯以及浏览器和用户的交互更加便捷，在实践中人们最经常使用的是折衷的平衡模式，把上述两种策略结合起来，将基础性、全局性、数据量集中的处理交由服务器执行，而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成，使得客户机和服务器既不太胖也不太瘦，这种计算模式能够灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配，这样客户机与服务器都能活跃起来，各司其职，既具有瘦客户模式空间数据管理、地图提取、地图分析、地图查询的能力，又具有胖客户模式地图浏览、查询输入、地图显示等灵活方便的特征；既减轻了服务器和网络传输的负担，又充分利用了服务器和客户机的资源；既可以对整幅地图进行显示浏览，又可以对单个地物进行操作；既具有较高的客户端交互能力，又能够提高服务器的响应速度，从而扬长避短达到网络地图发布系统的最佳状态，是比较理想的客户机/服务器功能平衡模式。

3.2自适应缩放

第一，细节层次模型，即在多分辨率数据库中预先存储不同的细节层次模型，由于事先进行综合，具有较高的效率，应用十分广泛，但缩放局限于预先计算好的不同地图及比例尺，在不同比例尺之间切换时有跳跃现象，区间跨度过大时，需要多个细节层次模型进行调整，更新时必须每个地图细节层次都更新；第二，在线综合，即运行时从单个数据集中提取地理要素创建临时视图，这种方式可支持任意比例尺，容易维护，但时间占用过多，目前缺少有效的综合算法机制，仅适用于简单算法可以进行综合的物体类；第三，渐进式矢量传输技术，思想源于栅格数据的渐进传输，它是在首次传输之后，仅传输增量数据，添加到目前已显示的地图上，其困难在于如何构造有效的数据结构，使得在客户端能够集成这些不同时刻传来的数据，包括地理目标及其空间关系，从而使客户端显示的地图完整正确。我们的主要观点是综合应用多分辨率数据库支持的细节层次模型和在线实时综合模式，集成应用到同一个系统中，实现对自适应缩放的支持，由此可以利用两者的优点，并避免其缺陷。

结束语

综上所述，互联网与传统地图制图学结合成网络地图制图是地图学发展的必然趋势。一直以来，网络地图发布模式、如何实现自适应缩放、如何设计网络地图都是需要考虑的基本问题。本文探讨了网络地图发布模式以及自适应缩放的实现途径，在自适应缩放方面结合细节层次模型与在线综合两种解决途径，以期达到最佳效果，下一步的工作将是深入探讨应用逻辑各个模块的实现方案，在客户机和服务器两端继续进行扩展，使之功能更加强大。

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