电子地图在大数据政工领域的应用

第第页电子地图在大数据政工领域的应用摘要：大数据带来的信息风暴，正在引发新一轮军事较量。从解读分析数据的角度看，电子地图逐步发展成为一种新的观察视角和方法工具。文章研究如何将电子地图引入大数据政工领域，使不同的数据类型在地图分布上一目了然、简洁易读，以期更好地服务于政治机关分析处理数据，推动政治工作创新发展。

关键词：电子地图；大数据；政治工作

大数据时代的到来，对政治工作产生了全域、深层的影响。在全治工作会议上指出，要推动政治工作传统优势与信息技术高度融合。建设大数据政工，成为顺应军队信息化趋势的时代要求。美军红旗军演，预警机作战控制中心把战机飞行数据以三维动态的方式显示在屏幕上用于导调控制。同样，引入电子地图，实现数据可视化，能够辅助政治机关更为直观和高效地洞悉海量数据背后的信息、知识与智慧，提高决策指挥与管理效能。

1大数据

1.1大数据概念

2011年5月，麦肯锡全球研究院在《大数据：创新、竞争和生产力的下一个前沿》报告中最早指出“大数据”时代的到来，称：数据已经渗透到各个行业和业务职能领域，成为重要生产因素。2014年5月，美国白宫一份总统报告《大数据：抓住机遇、保存价值》中谈到：数据收集、存储和分析正朝着一个向上且无边的轨迹发展。据统计，2011年，世界创造和复制的信息量就超过了1.8ZB。2013年，全球生产的信息量达到了4ZB。

大数据是一个抽象概念。麦肯锡认为，“大数据”是指其大小超出了常规数据库采集、储存、管理和分析等能力的数据集。维基百科定义大数据，是所涉及的数据量规模巨大到无法通过人工，在合理时间内达到截取、管理、处理、并整理成为人类所能解读的信息。

1.2大数据特点

海量的数据规模（Volume）：随着数据收集、存储和处理的成本不断下降，传感器等不断产生新的数据资源，数据收集和处理的容量是空前的，已经从TB增长到PB甚至ZB。

快速的数据流转和动态的数据体系（Velocity）：数据收集和分析正在向着实时的速度发展，这意味着大数据分析会对人的生活环境和人生选择产生直接而深远的影响。

多样的数据类型（Variety）：一些数据是数字的电脑或数据处理系统创造，比如邮件、GPS信息；一些数据产生于分析，转化为数字格式在增长，比如气温、心率等监测数据。

巨大的数据价值（Value）：大数据时代是人类信息化进程的新阶段，将给人类生活带来极大便利，带来科学革命，并成为各行业的基础设施和一种运行制度。

1.3大数据政工

大数据政工，全治工作会议后首次提出，指的是借助信息技术对政工数据进行信息挖掘、关联分析，在大量微观个体数据基础上得出科学准确的判断。它是实现信息技术与政工业务融合发展的创新方式。

现在，人们身处“互联网+”时代。这个“+”号，意味着任何传统领域，只要遇上了互联网，马上就会发生深刻的变化。与其他工作相比，政治工作是做人的工作，官兵的心理活动，部队的军心士气难以用精确的数值进行量化或评判，以往多是定性的分析与评估。有了大数据政工，各种信息即时呈现、瞬息万变，方位、足迹、沟通、情感等都贴上了数据标签。大数据时代，谁掌握了数据，谁就拥有了战斗力。我们对官兵的言论和行为信息进行挖掘分析，数据越多，分析方法越科学，就越能精确掌握他们思想行为的特征趋势。特别是在未来激烈的战斗中，官兵思想每一秒钟都可能发生突变，并以极快的速度感染他人，影响战斗力。大数据政工，正是使政治工作具备“思想处突”能力，随时“秒杀”不良思想。

2电子地图

2.1电子地图概念

地图，作为人类认识周围环境的工具，已经从纸张延伸到计算机。一种以数字形式记录、反映地表自然与社会现象、在屏幕上能够进行可视化表现的地图产品应运而生，我们称之为电子地图。

按功能和数据结构，电子地图可以分为阅读型、交互型、网络型。阅读型电子地图，是把已制作的模拟地图通过扫描数字化作为图像数据存储，使用栅格数据模型表达地图图形，主要为单一的地图显示和阅读。交互型电子地图，在地图矢量数据库和软硬件资源支持下，能实现对电子地图显示阅读、属性查询、检索分析等各种操作。网络型电子地图，是在Internet或局域网络环境中使用的电子地图。

2.2电子地图特征

交互性：电子地图改变以往纸质地图受图幅、比例尺大小的限制，可以任意指定地图显示范围，设定比例尺和自由组织地图要素，通过“漫游”和“平移”一次性容纳一个地区的所有地图内容，实现无级缩放和无缝连接。

多维化：纸质地图通常是二维矢量图形，而电子地图可以存储二维、三维影像，涵盖图形、文档、统计报表等不同数据类型，拓展性比较好。

共享性：数字信息能够实现传播与共享。电子地图能够进行大量无损复制，随着网络型电子地图的产生发展，可以实现在计算机网络的传播与共享。

计算、统计和分析功能强：在电子地图上能够进行量算和分析，进行动态模拟，比纸上地图作业更加省时、精准。

2.3电子地图的发展趋势

“谷歌纬度”，能够实现电脑和手机同步定位、标记用户地理位置，为社会救援和日常生活提供便利。纽约本地搜索服务网站，以Google地图为载体，为居民和游客提供纽约市的出行、游览信息及社交活动。

由此可见，在数据分析和可视化方面，电子地图成为重要板块。大数据时代促使地图行业链条不断延伸，互联网、计算机、物流等相关行业开始加入地图服务行业。他们的加入给地图发展注入了新的活力，使地图跨界融合成为发展趋势，成为移动互联的入口。地图的发展不仅仅专注于技术和专业化，而是融入人们的生活。现在的地图显示的是我们知道的世界，但以后的地图不会是千人一面，而是基于用户和用户地点以及需求的分析，把已有的知识尽可能地植入地图服务中去。也就是说，每个地图将会依据特定的人和特定的地点进行自定义，于个人用户而言获得有用信息就更多，地图就更好用了。

3大数据政工对电子地图的应用需求

3.1可视化表达空间信息

在政治工作中，会遇到这样的情况，即数据与地名有关，这时虽然也能用Excel的图表来表现，但如果能将数据和地图结合起来，应用地图来分析和展示与位置相关的数据，要比在Excel中单纯的数字更为明确和直观，让人一目了然。例如：2011年，解放军报、国防部网和中国军网联合主办的“红色足迹万里行”大型采访活动，历时57天，行程12000多公里，跨越上海、浙江、江西等16个省市，发布网络视频120条、文字报道2000多篇、图片3700余幅。如果将这些空间信息以及相关数据在地图上实时显示，能够直观回答类似于“是什么？”“在哪里？”以及“什么是共同的？”等问题，起到更好的宣传效果。在电子地图的支持下，政治部门能够快捷地使用地理空间数据，掌控驻地各种信息，实现对民情、社情及地理信息的有效管理。另外，对于网络军史馆的建设，引入电子地图展现重大历史事件，战役战例等，能够更好地宣扬出单位的优良传统。

3.2空间数据分析

在大数据政工中，一些与数据本身来源和主体看似无关的对象，在经过数据价值提取和协同挖掘后，往往会表现出关联性。同样，位置信息的应用分析，不仅可以被用来进行最佳选址、最优路线问题的分析，通过对海量位置信息的分析，也能提升对自然环境和活动行为的认知能力。比如，“新闻地图”是通过大数据分析的方式实时反映网络新闻热度的产品，不仅能够看到“各地最新热闻”，还能够看到地域最热新闻和实时热搜词，便于政治部门更好地掌握舆论动向。另外，当政治部门需要重点关注某一热点、敏感地区的情况时，地图注记不仅可以说明地域的要素情况，而且可以通过注记的基本属性反映地理要素的质量特征和数量特征，在有限的地图载体上增加地图表达内容的信息量。特别是通过色彩变化表现数值的大小能够直观形象地展示数据分布，能够有效监控群体事件。

3.3空间数据的模拟预测

地图与大数据的结合，可以更好地认识“人的世界”。我们从位置数据中找出关联关系，通过这种关系对政治工作态势作出预测。比如，在不同驻地，位置数据特征上的差异就可以直接映射到官兵在休闲娱乐、群体性格、情感分布、生活压力等方面。通过对官兵出行信息、足迹数据的分析，预测出官兵近期的思想关注点，可以为官兵移动行为进行指导；通过舆情监测，发现舆情演化趋势，可以抢占舆论先机。另外，在政治作战方面，电子地图为指挥控制系统、训练模拟系统提供空间信息，直接在地图上对点、线和区域进行标注，由以往的被动接受和查找到现在的交互。指挥员在电子地图上能够看到所属部队乃至单兵的实时位置，看到敌方的武力部署及政治经济情况，看到战场瞬息变化的态势，据此发布指挥命令。

4几种常用电子地图的引入方式

4.1单一地图文件引入

4.1.1GeoJSON

GeoJSON是一种基于JavaScript对象表示法的轻量级的地理空间信息数据交换格式。它总是由一个几何、特征或者特征集合等单独的对象组成。

GeoJSON使用type表示数据的类型。当type取值Point、LineString、Polygon、MultiPoint、MultiLineString、MultiPolygon或GeometryCollection时，用来表示几何图。当type取值Feature时，除了几何图外，还可以包含其他自定义信息。当type取值FeatureCollection时，可以包含多个FeatureObjects。GeoJSON使用一维数组表示Point，二维数组表示MultiPoint或LineString（或LinearRing即环线），三维数组表示MultiLineString或Polygon（包含洞的面），四维数组表示MultiPolygon。GeoJSON能够被JavaScript简单快速的解析。但GeoJSON包含的是地理坐标数据，不能显示地形地貌特征。

4.1.2TopoJSON

TopoJSON是GeoJSON的扩展，增加了拓扑逻辑的编码。通过提取图形中公用的点来减少冗余，一般可以把GeoJSON的大小压缩到原来的20%。TopoJSON压缩算法有4种：一是把所有点提取到一个数组中，其他需要用到点的地方，直接填入index，减少了数据冗余；二是通过transform把浮点数转化为整型数；三是点列表除了第一个点外，其他的点都只存储相对位置；四是通过topojson.simplify压缩。

4.1.3SVG

SVG，可缩放矢量图形是基于可扩展标记语言（XML），用于描述二维矢量图形的一种图形格式。因为SVG是被设计用于互联网，所以通过JavaScript和DOM访问它就是最重要的应用模式。通过JavaSeript和DOM可以动态地修改HTML，同样也可以在浏览器中动态地创建、修改和删除图片。SVG提供了圆、多边形、路径等一些基本图形元素，对于复杂地物可以通过它所包含的简单地物提供的几何数据来表示。对于点状地物，需用元素或元素定义相应的点符，而后通过元素引用相应的符号来进行表示。线状地物通过，，，等元素来进行表示。面状地物通过，，，等元素来进行表示。SVG基于可扩展标记语言（XML），采用文本来描述对象，具有交互性和动态性，支持DOM。但SVG传输解析效率低，不适合大数据量多比例尺，不支持三维数据和空间关系的描述（见表1）。

4.1.4Shp

Shapelile作为GIS文件系统格式文件，是工业标准的矢量数据文件。一个Shapefile文件至少包括3个文件：主文件（*.shp）――存储地理要素的几何图形的文件，索引文件（*.shx）――存储图形要素与属性信息索引文件，dBASE表文件（*.dbf）――存储要素信息属性的dBase表文件。除此之外还有可选的文件包括：空间参考文件（*.prj）、几何体的空间索引文件（*.sbn和*.sbx）、只读的Shapefiles的几何体的空间索引文件（*.fbn和*.fbx）、列表中活动字段的属性索引（*.ain和*.aih）、可读写Shapefile文件的地理编码索引（.ixs）、可读写Shapefile文件的地理编码索引（*.mxs）、dbf文件的属性索引（*.atx）、以XML格式保存元数据（*.shp.xml）、用于描述.dbf文件的代码页，指明其使用的字符编码的描述文件（*.cpg）。Shapefile不包含拓扑数据结构，能够直接索引存取文件，支持点线面要素和文字注记操作。但在处理海量数据时，速度较慢。

4.1.5WKT

WKT是一种用于表示矢量几何对象、空间参照系统及空间参照系统之间转换的文本标记语言。它可以表示点，线，多边形，TIN（不规则三角网）及多面体等几何对象，也可以通过几何集合的方式来表示不同维度的对象。一个表示空间参照系统的WKT字串描述了空间物体的测地基准、大地水准面、坐标系统及地图投影。WKT在许多GIS程序中被广泛采用。ESRI亦在其shape文件格式（*.prj）中使用WKT。但wkt文件偏大。

4.1.6KML

KML基于XML语法与格式，是一种用于描述和保存地理信息的编码规范，常用于GoogleEarth和GoogleMaps。像HTML一样，KML使用包含名称、属性的标签（tag）来确定显示方式，并带有用于特殊显示用途的名称和属性。KML能够实现与用户的互操作，但由于缺乏独立的坐标系描述元素，应用受限。

4.2Flash与WebGIS

4.2.1Flash

Flash是一种构建包含丰富媒体内容应用程序的交互式矢量多媒体技术。基于Flash的电子地图，能够用少量数据描述一个复杂的对象，存储空间只是位图的几分之一，且任意缩放不会影响画面质量。并且具有成本低廉、维护简单、占资源少、表达性强、使用便捷等优势。

4.2.2WebGIS

WebGIS是基于Internet、客户端应用软件，采用网络协议，运行在Internet上的地理信息系统。与传统的GIS不同，WebGIS通过web浏览器来实现客户机与服务器之间的信息交换。由于WebGIS是分布式系统，可以在全球范围内通过各种手段获取各种地理信息。利用浏览器交互能力，WebGIS还可以实现图形及属性数据的查询检索、分析计算，为用户提供基于空间分布的多种信息服务。

4.2.3Flash与WebGIS比较（见表2）

4.3网络地图API

地图API是一种通过JavaScript等语言工具将地图嵌入到网页的应用程序接口。该接口提供了大量工具用以处理地图，并通过各种服务向地图添加内容，从而能够在网站上创建功能全面的地图应用程序。常见的有Google、百度、高德、搜狗等API。

5未来发展构想

阿尔文・托夫勒在《未来的战争》中，谈到海湾战争真正的“明星”是那些处理、分析和分配数据的看不见的软件。软件正在改变着全球军事力量的均衡。许多数据要处理成为实用的信息和知识，只有依靠软件才能完成。地图，作为软件中对数据新的解读方式，将以更加动态方式展示政工领域的信息数据和官兵的行为数据。

5.1离线构建

由于政工数据的保密性，电子地图可能要求离线使用。目前，单一的GeoJSON、SVG、SHP能够实现离线调用，但地图轮廓粗糙，不能够显示地形地貌。百度、谷歌离线地图的使用，要使用离线地图下载器，按