探究多媒體電子地圖及其制作范文

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摘要:多媒體電子地圖是利用網(wǎng)絡技術、通信技術和GIS技術實現(xiàn)的一種比電子地圖更新的地圖服務方式。介紹多媒體電子地圖的內(nèi)容及其主要優(yōu)點，探討多媒體電子地圖的制作流程及制作中需要注意的問題。

關鍵詞:多媒體電子地圖;地圖制圖;圖像校正;地圖數(shù)字化

電子地圖是20世紀80年代初出現(xiàn)的，是利用計算機輔助地圖制圖技術制作的一種新型地圖，因其靈活性、共享性和易計算等優(yōu)點深受用戶的歡迎。與普通紙質(zhì)地圖相比，電子地圖的表現(xiàn)形式更靈活、生動，內(nèi)容更全面、豐富，更適應社會和技術發(fā)展的要求。多媒體電子地圖是在計算機技術支持下，將圖片、動畫、文本、視頻及聲音等多媒體信息整合到電子地圖中形成的地圖，是利用網(wǎng)絡技術、通信技術和GIS技術實現(xiàn)的一種更新的地圖服務方式。它可引入底圖圖片、旅游信息文體、多媒體技術和可視化技術，使地圖的表現(xiàn)形式具有極強的動態(tài)特征，是電子地圖的進一步發(fā)展，在表現(xiàn)空間信息的動態(tài)性及用戶與系統(tǒng)間的交互探究方面具有很大的優(yōu)勢。20世紀90年代，美國、加拿大等發(fā)達國家制作完成了一批多媒體電子地圖集，包括美國出版的3D世界地圖集和加拿大、美國等國的國家電子地圖集。我國也緊跟國際形勢，大力研究和開發(fā)了國內(nèi)的多媒體電子地圖。

1多媒體電子地圖的內(nèi)容

多媒體電子地圖顯示的內(nèi)容是利用現(xiàn)代測繪技術獲取的、現(xiàn)勢性強的地理綜合基礎測繪成果資料，是對地表形態(tài)、地表覆蓋和重要地理國情要素等進行動態(tài)和定量的三維測繪，根據(jù)測繪成果統(tǒng)計分析其變化量、分布特征、地域差異、變化趨勢等反映各類資源環(huán)境、生態(tài)等要素的空間分布和變化的地理信息數(shù)據(jù)，并從地理空間角度客觀、動態(tài)地展示旅游信息、交通信息、生活起居、國情國力等。多媒體電子地圖可為國家制定宏觀調(diào)控政策，協(xié)調(diào)區(qū)域開發(fā)，保障我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供準確、動態(tài)的地理國情信息。

2多媒體電子地圖的主要優(yōu)點

2．1表現(xiàn)手段多樣化

多媒體電子地圖集地圖文本、影像、圖表、聲音、視頻等多種信息于一體，不僅豐富了地圖的內(nèi)容，還融合了多種信息表現(xiàn)手段，如閃爍、動畫、三維顯示、空中飛行、虛擬現(xiàn)實等，有利于同時調(diào)動讀者的多種感官，最大限度地發(fā)揮地圖的閱讀功效。

2．2用戶界面靈活方便

多媒體電子地圖可提供開窗放大、地圖漫游、地圖檢索等功能，實現(xiàn)大范圍(包括全球范圍)地圖與影像的無縫拼接，不受地圖分幅的限制;可任意放大(比例尺)漫游瀏覽，從宏觀到中觀，再到微觀(最大比例尺顯示)，地圖內(nèi)容由粗到細，便于地圖的使用與分析。同時，通過人機交互界面，使讀者由被動讀圖到通過主動操作來獲取所需信息，激發(fā)讀者的用圖興趣。

2．3多維與動態(tài)可視化

顯示多媒體電子地圖可通過閃爍、動畫、三維顯示、空中飛行、虛擬現(xiàn)實等表現(xiàn)手段突出表現(xiàn)某個要素和現(xiàn)象，或顯示各現(xiàn)象和要素的多維形態(tài)與時空動態(tài)變化，不僅豐富了對自然現(xiàn)象和社會現(xiàn)象的動態(tài)仿真表達，還增強了讀者的直觀視覺感受效果。

2．4實時信息檢索和地圖分析

多媒體電子地圖可提供各類信息的快速查詢檢索，能在屏幕地圖上快速自動量算坐標、長度(距離)和面積，進行多種統(tǒng)計分析與空間分析，包括相關地圖的疊置比較等。

2．5資料更新快捷，操作方便，易于更新

再版地圖數(shù)據(jù)可以根據(jù)需要，適時更新，下載打印。制作成本低，復制生產(chǎn)簡便，降低了再版所需的時間和經(jīng)費，從而降低了制作成本，使地圖的再生產(chǎn)由復雜變得簡單。

2．6光盤存貯量大，攜帶使用方便

多媒體技術與其他多種技術的進一步緊密相連，如大容量光碟存儲器CD-ROM、DVD-ROM，實時多任務操作系統(tǒng)技術、數(shù)據(jù)壓縮技術和大規(guī)模集成電路制造技術等。電子地圖使用數(shù)字存儲介質(zhì)，一張光盤很容易存放幾百張地圖，通過光盤直接傳輸和閱讀，顯示和漫游的速度較快，傳播便捷。

3多媒體電子地圖的制作

多媒體電子地圖在設計上，仍遵循地圖設計的原則。首先，進行總體設計(編寫腳本)，即對地圖系統(tǒng)的總體結構、表現(xiàn)形式、圖幅編排、各圖間的協(xié)調(diào)配合以及色調(diào)、音樂、顯示方式和交互方式等進行總體設計;其次，根據(jù)多媒體電子地圖的功能確定系統(tǒng)的軟、硬件環(huán)境，進行數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)處理，并根據(jù)要求對數(shù)據(jù)進行集成，形成完整的系統(tǒng);最后，對系統(tǒng)進行調(diào)試修改和檢查，將完整的電子地圖數(shù)據(jù)存放在共享的大數(shù)據(jù)平臺，為人們提供可視化空間信息查詢、定位及專題信息查詢檢索服務。

3．1圖像幾何校正

對掃描柵格地圖進行裁剪，使地圖范圍達到成圖要求，然后根據(jù)已獲取控制點的坐標(平面直角坐標系)，在ERDASIMAGINE中對柵格圖像進行幾何校正。校正過程主要包括2個環(huán)節(jié):一是像素坐標的變換，即將圖像坐標轉換為地圖或地面坐標;二是對像素亮度值進行重采樣。由于地球曲率、大氣折射和地面起伏變化所產(chǎn)生的非系統(tǒng)圖像變形，在進行圖像幾何校正時，要注意選擇明顯地物特征點(如水系交叉口，道路交叉口等)，輸入地理坐標進行校正。為了保證圖像中各地物要素相對地理位置精度準確，在影像視覺上差異最小，需要去掉X軸的帶號。另外，還要根據(jù)選取地面控制點的原則選用校正系數(shù)，確定采集控制點的個數(shù)，校正系數(shù)需滿足方程(n+2)(n+1)/2，n通常取4。

3．2地圖數(shù)字化

一幅效果較好的電子地圖，需要數(shù)字化的信息包括道路、居民小區(qū)、市政設施、基礎信息等。其中，道路按主要道路、一般道路和普通道路分三級進行數(shù)字化，市政設施按公園、游樂園、隧道、鐵路和橋梁等類型進行數(shù)字化，基礎信息是對河流等進行數(shù)字化，其他信息都以居民小區(qū)形式進行數(shù)字化表示。需要注意的是，在數(shù)字化前首先應在AutoCAD中對這些信息進行分層，并對面狀地物的屬性信息通過加入POINT點的形式進行設定，最后再對圖像進行數(shù)字化，輸出DXF格式文件。

3．3地圖數(shù)據(jù)拓撲處理

對獲得的DXF文件，采用ArcInfo軟件的Work-Station對其進行數(shù)據(jù)處理，分8個步驟:創(chuàng)建工作區(qū)間，把工作區(qū)間轉移到新創(chuàng)建的工作區(qū)間中，轉換DXF文件為COVERAGE，取得默認參數(shù)$rest，選擇Y，對其他圖層數(shù)據(jù)同樣處理，對COVERAGE文件中的點進行拓撲處理，把COVERAGE文件的特征屬性表和DXF文件的圖層屬性連接起來，對COVERAGE文件進行多邊形拓撲處理。在對COVERAGE文件中的點進行拓撲處理時，一定要保證COVERAGE文件中所有點數(shù)據(jù)的屬性完整、準確，否則直接影響下一步驟中COVERAGE文件的特征屬性表和DXF文件的圖層屬性之間的完全匹配連接操作以及多邊形拓撲無縫覆蓋處理。

3．4數(shù)據(jù)轉換

1)COVERAGE轉Shapefile。對COVERAGE文件，選擇其中的POLYGON格式文件，導入到Arc-Map中，右擊圖層，彈出菜單中選擇“數(shù)據(jù)”菜單，選擇“導出數(shù)據(jù)”，輸出數(shù)據(jù)(Shapefile格式)。2)Shapefile轉TAB。對獲得的Shapefile文件，在MapInfo中進行數(shù)據(jù)轉換。對轉換的數(shù)據(jù)文件進行投影變換時，一定要確保特征控制點的經(jīng)緯度正確無誤，投影帶和投影帶序號設定準確，保證電子地圖中所有地物要素地理位置不變形，這是較關鍵的一步。

3．5地圖配色處理

將獲取的TAB文件全部導入MapInfo中進行圖層編輯處理。對選擇的圖層進行局部配色處理。處理時色彩不要太過濃重，盡量選擇一些淺淡、素雅的顏色進行搭配。

3．6添加地圖標注

配色處理完成后，創(chuàng)建標注圖層，添加地圖標注。添加標注時需要注意主次分明，互不混淆;不壓蓋重要地物;整齊美觀，符合規(guī)范或習慣;標注的密度與被標注地物的密度一致。

3．7使用GPS控制點對地圖進行驗證

由于GPS控制點是以度、分、秒形式表示的球面坐標，而MapInfo中默認的坐標形式則是地理直角坐標，因此，首先要把地理坐標轉換為球面坐標。轉換完成后，需要根據(jù)GPS點位信息，檢查地圖坐標是否正確。

3．8對地圖重新矯正

如果地圖未完全達到要求，即坐標未達到要求，首先需要把GPS控制點坐標轉換為地理坐標，然后在AutoCAD中根據(jù)控制點坐標對地圖進行矯正。矯正時，若精度要求較低，只需對矢量數(shù)據(jù)進行移動;如果矯正精度要求高，則需要將矢量數(shù)據(jù)重新矯正到柵格圖像上。

4結語

在計算機技術支持下，多媒體電子地圖不僅擴展了制圖領域，還提供了更有效的制圖方法和地圖使用方法。多媒體電子地圖雖不能完全取代傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖和電子地圖，但其靈活的表現(xiàn)形式，豐富的表現(xiàn)內(nèi)容，更新的技術融合手段和動態(tài)的交互方式受到越來越廣泛的關注，市場前景廣闊。今后，在多媒體電子地圖制作中，還需要進一步提高專業(yè)技術人員的業(yè)務水平，使地圖專業(yè)要素的嚴肅性和精度完整地體現(xiàn)在多媒體電子地圖中，為全社會提供最精確的地圖服務。

參考文獻

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［3］朱佳提．《南京旅游多媒體電子地圖》的設計與制作［J］．地圖，2000(2):17－20

作者：張潤科 單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)地圖院