现代地图与地图学概念认知及学科体系探讨

现代地图与地图学是传统地图与地图学发展到现代阶段的必然结果。本文重点探讨现代地图与地图学的基本概念和学科体系。文章从现代地图的特性、功能、构成要素/基础及拓展,以及地图科学分类及拓展等基本问题入手,分析了国内外现代地图与地图学概念定义的发展演变,给出了现代地图与地图学较为精练、准确的概念定义;讨论了现代地图学的学科结构体系和由传统到现代过渡时期的学科基本名称与研究内容;最后展望了未来地图学的发展前景。     

地图的定性和定量分析

空间数据可以通过意念制图、图形分析、图谱分析、空间统计等处理发现挖掘得到新的信息。意念地图(mental map)通过空间变换将真实地理对象在欧几里德空间上的分布绘制成人们意念感知中的地图。图形分析(geometric analysis)是基于空间数据的几何形状度量或几何操作进行推断的方法,常用的有缓冲区(buffer)、叠加(overlay)、邻近度(proximity)等操作,几何重心、几何形状等度量、两图案比对等算法等。图谱(summarymapping)系通过非数据分析的办法,对大量图案的观察、归纳和物理机制推断,将杂乱的信息去粗取精、去伪存真、高度抽象和浓缩,得到抽象和简化,但反映地学过程本质的地图。     

增强现实地图载体的空间认知负荷特征研究

本文依据增强现实数字地图与地理场景在时空、尺度和语义等的上下文关联性,研究并划分了包括存在上下文关联的地理实体空间载体、模型实体空间载体,以及不存在上下文关联的虚位空间载体三类AR地图载体。选取二维纸质地形晕渲图、三维打印地形实体模型、以及桌面虚位空间3种不同类型载体的AR地图为研究对象,以目标搜索和路径规划为任务目标,开展不同载体AR地图空间认知实验研究。结果表明,在2组实验中三维实体模型载体AR地图的认知负荷指数(CLI)分别为2.53和4.84均显著低于二维地图和虚位载体,具有认知负荷低、沉浸在场感强的认知特征;二维地图载体的认知负荷指数略低于虚位空间载体,但两者并无显著差异;同时,两组实验对比分析结果显示,随着任务难度提升,二维地图载体和虚位空间载体AR地图的认知负荷显著增加,但三维实体模型载体AR地图的认知负荷未显著增加,表明实体模型载体在面向复杂空间认知任务时具有较低认知负荷的优势。此外CLI和任务难度的同步变化也表明脑电数据对空间认知实验敏感,能有效反映空间认知实验过程中的认知特征变化。     

基于地图API的Web地图服务及应用研究

为解决企业和个人开展基于在线空间信息服务数据源以及技术问题,对基于地图API的Web地图服务及应用模式进行了研究.首先对企业和个人Web地图服务的需求和特点进行了分析,提出当前Web地图应用开发存在的问题及解决途径;其次,对开放式地图APi的特点、功能和工作原理进行了总结,提出了基于地图API的Web地图服务技术框架;最后,以一个校园地图服务应用系统为例开展了基于开放式API的Web地图服务应用实践.结果表明,地图API可解决网络地图服务数据源问题,节省开发成本,具有较好的应用前景.     

全息高精度导航地图: 概念及理论模型

本文提出了全息高精度导航地图的概念,它融合了多源数据,尤其是电磁传感器、声音传感器、热红外仪等传感器数据,从更多角度为导航提供信息。在此概念基础上,提出了一种融合多源数据的全息高精度导航地图理论模型框架,该框架包含4个步骤：① 全息道路数据采集,包含道路三维彩色激光点云、遥感影像、无人机航拍倾斜测量数据、摄像头图像、热红外图像、声场信号、电磁场信号;② 道路静态信息提取,从上述采集信息提取和标记得到,如车道线、路坎、栏杆、路牌、路灯、隧道等,作为无人驾驶车辆规划基础路线和车辆位置定位的数据基础;③ 道路动态信息提取,从上述采集信息提取和标记得到,如离前后车辆的距离、前方有无行人、道路施工护栏、泛在信息等,作为检测无人驾驶车辆周围的实时道路环境和规划无人驾驶车辆行驶路线的依据;④ 动、静态信息融合：融合道路静态信息和道路动态信息,丰富道路信息,提高道路线精度,提高全息高精度导航地图更新的效率,为导航和无人驾驶车辆提供地图服务。     

旅游地图网站设计研究

随着旅游业的迅猛发展,旅游网络地图的广泛应用,旅游地图网站规模不断壮大,并具有广阔的应用前景。但目前其设计还非常混乱,由于缺乏理论指导,限制了旅游地图网站的进一步发展。本文在分析了国内外众多较著名的旅游网络地图站点的基础上,总结了其存在的主要问题;然后探讨了旅游地图网站的特性,并根据主题和应用目的的不同对旅游地图网站进行了分类,总结了不同种类地图网站的设计;最后提出旅游地图网站的设计原则,并以此原则为指导设计实现了河南省旅游地图网站。     

广东省地图管理数据库系统建设研究

通过对广东省地图数据、业务需求的分析,提出建立以基础地图数据库为主的分布式数据库,在此基础上,建立六个子系统,各子系统基于数据集成为一个集地图数据管理、地图审核制作、地图信息发布于一体的,具有C/S、B/S两种网络结构的信息系统,实现了广东省地图业务的信息化管理。     

地图缓存技术显示模式的研究

地图缓存是快速访问地图服务的有效方式,目前流行的Google地图,MapBar地图,ArcGIS Online等在线地图都是通过地图缓存的方式提供高效的访问速度.JPEG格式由于其超强的压缩能力以及卓越的图像品质一直是缓存图片格式的首选.但是,在实际应用中也经常出现诸如“项圈”等差强人意的显示效果.针对这种情况,本文提出一种融JPEG与PNG32于一体的混合缓存模式,并通过验证表明,该模式有效提高了地图缓存的显示效果.     

学科交叉驱动的地图思维演化

信息通讯技术时代,地图表达对象已着眼于物理空间、社会空间以及信息空间组成的三元空间。伴随“数字化”“智能化”和“智慧化”等信息化阶段的演进,地图学知识体系也随之发生着深刻变化。在此过程中,地图思维演化成为认识、理解和构建空间思维的重要途径,可以具体提炼为“数-形-图-谱”4种思维方式。“数思维”是对传统二元空间中地理实体和现象的定量化描述和表达,追求空间描述的“精度和准确”;“形思维”是“数”的符号映射,以可视化形式承载人类的地理学洞察力,看重“相似与保真”;“图思维”进一步完成区域事象之间关系和结构的抽象,形成意义整体,是建立“地图/GIS+行业应用”的思维基础,其基本路径涵盖隐喻启示、泛化表达和知识链接;“谱思维”是按照对象的类别或系统,采取某种特征将一系列地图编辑起来,形成具有动态演化特征的概念体系。多学科驱动下,地图“数-形-图-谱”4种思维方式在语法特征、语义功能、语用特征、实现路径、表达类型和关键技术方面都存在着显著的差异性。测绘科学更多立足于地图“数-形”思维,重在科学量度和表达地理要素的空间分布;地理学更加偏向于“图-谱”思维,重在揭示地理现象的规律与机制。     

主流地图应用程序接口在地图质量和实用功能上的对比分析

随着互联网地图的迅速发展,国内外涌现出许多优秀的地图API(Application Programming Interface,应用程序接口),运用API进行地图服务开发能够为开发者提供强大的数据支撑和技术服务。本文针对这些地图API各有优劣点,并且侧重面不尽相同,开发者难以迅速从中选取到最适合于自身应用的接口问题,对目前主流的地图API进行分析比较,国外选取谷歌和ESRI,国内选取百度、高德和天地图,比较这几种地图API的地图质量、服务类型和侧重方向,以期能够为广大开发者利用地图API进行开发时提供选择依据。     

点状地图符号统一编码的研究

地图符号数据的开放模型和统一描述编码是地图符号共享的重要基础,针对点状地图符号共享与操作研究滞后这一现状,在分析国内外GIS软件的点状符号编辑模块基础上,设计了点状地图符号的开放数据模型,提出了点状地图符号的统一编码描述准则,建立了基于Xml-Schema的点状地图符号的统一编码规范,最后进行了基于该编码规范的点状地图符号共享实验,验证了遵循统一的编码规范,有利于实现点状地图符号的共享与互操作。     

量化地图图形符号动态化的展示

 图形符号是地图的语言,在量化地图中,图形符号侧重于表示地理事物的数量特征,以揭示事物的量变过程与发展规律。图形符号的设计除注重内容的表达之外,还应强化形式的表达。图形符号动态化就是从符号的表现形式上来增强地图的趣味性和可视性。本文从视角感受的角度,阐述了图形符号动态化的含义及其在量化地图中的表现形式,以丰富地图的展示方法,提高量化地图的展现力     

移动环境地图自动综合系统设计与实现

地图自动综合的研究随着地图与地理信息系统科学的发展不断深入,从早期的地图目标几何量测与图形简化至制图综合知识的运用、制图综合方法评价与集成、乃至在线综合与综合服务的出现.本文针对当前移动地理信息服务对地图随时、随地为所有人和所有事提供实时服务的要求,主要探讨了移动环境中地图自动综合的概念、特征与系统架构等相关理论与技术...     

同名矢量地图要素形状配准的算法与应用

地图配准是GIS领域的一个基础问题,本文结合矢量地图要素的形状特点,提出了一种可对存在仿射变换关系的两个同名矢量地图要素,进行自动精确配准的算法。首先,该算法综合利用地图要素的几何矩以及仿射变换的有关性质定理解算仿射变换参数,实现两个要素的粗配准;然后,以粗配准结果作为初值,通过一种改进的PLICP算法进行迭代配准,从而实现待配准地图要素的精配准。实验结果表明:本文算法可对存在仿射变换的同名要素进行自动精确配准,且具有一定的抗噪能力,以配准结果为基础,还可以准确地从同名要素上自动识别和匹配同名特征点。     

导航电子地图多尺度显示与载负量的研究

导航电子地图的多尺度显示目的就是在导航终端有限的屏幕容量下,形成适宜载负量的地图.本文在对导航电子地图载负量指标进行研究的同时,将导航电子地图用于显示的道路形状数据、背景数据、地名数据,按照每一类要素的几何大小或重要程度再分为若干级别,利用分级显示技术,计算出导航电子地图各级显示尺度下的合理载负量,使导航电子地图在多尺...     

论园林景观地图

提出了将园林景观设计图与地图融合的思路来构建园林景观地图。论文重点讨论园林景观设计与地图在表达内容、要素表达方法、空间理念等之间的互通之处,基于它们的关联分析,以香港斧山公园为例说明园林景观地图的实现方法。园林景观地图结合了园林景观设计与地图的优点,既有园林景观设计的写意与美观,又有地图的可量测性和现势性,有效地实现了地图抽象性与景观设计形象性的结合。     

动画地图中感知变量初探

根据动画地图的特点,考虑动画地图的空间认知特性,提出了感知变量这一新概念,将传统动画地图设计中常用的视觉变量进行拓展,并对感知变量的分类进行了阐述,指出听觉变量和触觉变量等具有较好的辅助作用.另外,通过新闻动画地图的设计与实现,总结了感知变量在动画地图中的作用及应用规律,并指出感知变量的研究对电子地图设计具有较大的理论意义和实际应用价值.