电子地图的设计与应用研究.doc

电子地图的设计与应用研究摘要：屯子地图是一种以硬盘、CD-ROM等为承载介质的多媒体数字地图产品，它融合了数字制图技术、GIS技术、多媒体技术等新兴技术，具有灵活性、动态性、和可扩展性等诸多特点。研究电子地图的设计与实施具有较高的实用价值。关键字：电子地图 多媒体1电子地图的构成电子地图从技术组织和内容构成与关联上看，其整体结构如图1：包括片头、目录、图组、主图、图幅、插图、文本、静态图像、音频、视频及片尾等部分。电子地图各部分内弈分述如下：(1)片头电子地图的片头通常是电子地图主题的一种抽象的方式反映，类似于电影电视节目的片头。(2)目录电子地图的目录是电子地图的全部内容的索引，是一个图集所描述内容的概括，包含各个图组的链接。电子地图的目录多由一个静态图像加上热区构成，其中每个热区与一个图组链接，“进入”和“退出”是两个热区。(3)图组电子地图的每个图组包含一幅主图和若干图幅及插图。(4)主图电子地图的主图反映了图组的主题内容，并且包含各个图幅的索引。电子地图的主图通过一种可视的方式来描述一个图组所表达的内容，同时包括有向此纽图所包含的各个图幅的链接。电子地图的主图多由一个静态图像加上热区构成，其中每个热区与一个图幅链接，如“南京市”是一个热区，点击“南京市”可以进入图幅。(5)图幅电子地图的图幅足指反映某一专题相关信息的页面，是电子地图的主要组成部分；是一个电子地图的主体。电子地图的图幅由背景图层和专题图层组成，其中背景图层可以为矢量的、栅格的或者矢量、栅格混合的；专题图层足用户可以进行交互查询的图层，其基本组成部分是：点、弧段、路径、线、面等图元，用户可以对各个图元进行单独定义、控制和操作，因而可以方便地将这些基本图元定义为超媒体中的热区，还可以进一步和其它媒体进行链接，从而方便地查阅点、弧段、路径、线、面等图元的媒体信息。每个图幅还可以与其它媒体链接。如背景音乐的链接、其它相关图幅的链接等。根据背景图层和专题图层的组合方式，可以将图幅分为静态图幅和交互图幅两种类型： 静态图幅：静态图幅只能由背景图层构成，是只读属性的，用户不能进行信息的交互查询； 交互图幅：交互图幅多由背景图层加上专题图层构成，是交互属性的，用户可以根据图幅定义的图元进行空间信息和属性信息的交互杳询等操作。(6)插图 插图是一种特殊的只有通过图幅链接才能被浏览的图幅。插图作为一种特殊的图幅，其定义和图幅的定义相同，只是插图4i能通过图组直接链接，必须通过图幅或者其它插图进行链接。这种组织方式在电子地图巾是非常必要的，如在浏览广东省全图时，用户可能耍了解佛山市的地图，那么就可以把佛山市的地图制作成插图的形式，然后商接链接到佛山市的热区上。(7)文本 文本是指电子地图巾的各种文字与符号信息。在电子地图的多媒体表达中，文本是人们最熟悉、最常用的一种信息描述方法，如各种文字介绍、地理名称、现象或事物的质最或数景特征的描述等。文本媒体的定义育标题、内容等。(8)静态图像 静态图像是电子地图多媒体表达中的一种可视元素，是反映空间环境的一种重要媒体。电子地图巾的静态图像主要包括卫片、航片和照片等，其中卫片和航片主要用于表示某一区域的地理环境或要素的空间分布状况，主要作为背景米予以显示。照片则一般与一些图元链接，以一种直观的方式米反映图元所表示内容的信息。(9)音频 音频图像是电子地图多媒体表达不可缺少的组成部分，主要包括背景音乐和解说词两种。电子地图的背景音乐是指电子地图中的伴奏音乐，而电子地图的解说词则足指文字的配音等。电子地图的背景音乐和解说词可以定义在图组、图幅或热点上。(10)视频图像 视频图像是电子地图中多媒体表达一种非常重要的动态视觉媒体，它能够以生动、真实的形式再现某一区域或某一现象的实地状况，从而增强了空间环境信息表现的动态感和真实感。视频图像既可以是将传统模拟视频(包括电视和电影)片段捕获转换成计算机能调用的数宁信号，又可以是利用计算机软件合成的数字信号。视频图像使电子地图变得更加生动和完美。(11)片尾 片尾一般是电子地图中介绍图集的说明信息，如版权、编著者、参编人员、出版单位、出版时间等。2电子地图的要求电子地图作为一个在计算机系统支持下由地图、文字、图形图像、音频视频融合的系统，其核心是按照用户的需求和应用目的来实现基于地图的信息浏览、查询和空间分析等操作，获得具有空问分布规律的相关信息结果。因此目前电子地图必须满足以下要求：(1)交互性 交互性是指电子地图在地图数据库以及系统提供的工具的支持下，用户可以进行信息的交互查询以及其它的一些交互操作，如放大、缩小、漫游等。(2)动态性动态性是指电子地图可以采用视觉的(P,I烁、颜色渐变、动态符号、运动线等)及听觉的(声音、音乐等)等多种手段来动态地表达空间现象。(3)更强的适应性更强的适应性是指在电子地图中解决了传统地图的内容一经确定后就无法更改的问题，用户可以根据自己的需要，任意选取要显示的内容，同时还可以自己定义可视化表达的方式。(4)具有地理信息系统的功能即电子地图具有如查询、最优路径选取以及缓冲区分析等功能。(5)信息系统的延伸信息系统的延伸足指电子地图不仅足地图产品，而且是一个信息系统，如旅游信息系统、城市信息系统。(6)方便的量算功能景算功能是指电子地图可以方便地进行距离的测量和周长、面积的计算。(7)可靠性 可靠性是指电子地图是一个实时处理系统，具备足够的备份措施，做到“万无一失”。(8)先进性 先进性是指电子地图能体现时代特点，代表地图的先进水平和发展方向。(9)实用性 实用性是指电子地图的高效服务，节约投资。(10)扩展性扩展性是指电子地图易于维护升级，基础建设能满足长期扩展需要。3电子地图的系统总体设计l、产品定位：确定产品的用户群或者理解客户的制作要求。2、分析数据源：了解数据的格式，如欠景或栅格的地图数据格式、常见的多媒体及多种数据库。内容设计：包括背景信息设计与专题信息设计。背景信息设计指划分图组、图幅、插图并确定相关地图内容。图1 数据组织3、专题信息设计指在背景图幅和插图上增加专题图层，每个专题图层又包括点、线、面、路径等多目标，目标通过关键字与数据库连接以提供快速信息查询。4、数据库设计：包括信息分类、确定数据库表内容及字段名称、属性。根据数据库在系统中的不同用途，将其划分为图幅数据库、专题数据库、属性数据库、信息数据库和系统数据库。图幅数据库统一管理不同区域多比例尺地图的显示、打印，空间量算和GPS定位与导航；专题数据库提供地图的图幅目标与属性信息的双向查询；属性数据库支持在不确定地图的图幅情况下由相关属性到地图目标的查询，包括目标的多媒体等属性信息在内；信息数据库是以数据库报表的形式提供目标信息；系统数据库是自动管理系统的配置和索引信息的数据库。5、功能设计：根据不同的产品形式来利用软件包不同的系统功能，如光盘版、触摸屏版和印刷版；设计电子地图产品的功能，软件包提供视图操作、多尺度地图显示与打印、图形属性双向杳询、公交线路分析、空间量算、GPS定位与导航、报表预览、生成DEM、生成地貌图、生成模拟飞行、多媒体信息的自定义与关联等一系列完善功能。4电子地图的数据加工与实施数据加工与实施是整个多媒体电子地图制作的核心过程，这个过程将会决定整个电子地图的整体风格、功能、准确性、丰富性和实用性。软件包提供全开放的数据支持，是电子地图数据集成的“容器”，数据的逻辑结构组织、信息查询实现、拓扑关系建立以及各种功能的完善都在这个“容器”中完成。相关数据的处理如下：41地图数据加工：(1) 地图的扫描、纠正、数字化、整饰、编辑、格式转换。地图数学精度校正：用大比例尺地形图叠合纠正小比例尺地图的道路、房屋、注记、海岸线等地理要素。 定位GPS点：定位地图左上角、右下角方里网坐标作为控制点。 确定有关参数：地图图幅的大小、地图图像分辨率、地图图幅名称、地图比例尺等。42多媒体数据加工制作模板：可以统一制作风格和避免重复设计。图片：包括专题地图(栅格)、专题图片、多媒体信息图片。音频：包括解说词与背景音乐。视频：包括首尾视频、多媒体视频。FLASH动画：提供交互多媒体信息。专题图表：包括统计图表、流程图表。文字：文字简介。网页：提供专题实时网络信息。虚拟环境：提供重点区域或楼宇的交互式VRML虚拟环境多媒体片段：AUTHORWARE或DIRECTOR片段。43 数据库建立图幅数据库：“一库一表”。每幅地图信息作为表中的一条记录。专题数据库：“多库多表”，每幅地图关联一个专题库，地图上每个专题图层对应一个表，图层中每个目标对应表中一条记录。属性数据库：“一库多表”，用户查询的每个专题作为一个表，专题目标一个属性作为表的一个字段，如按照“名称”(字段)或“地址”(字段)在“单位”(表)中查询“佛山规划院”(目标)。信息数据库：用户定制，提供“表格”信息，如银行网点(目标)的“报表查看”。系统数据库：系统自动管理图组、图幅、插图的索引。44 专题数据采集热点、热线、热面采集直接将线、面目标转化成热点目标，避免数据的重复采集。公交线路线及拓扑关系的建立：增加站点