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摘要 数字地图制图给社会带来巨大影响， 但是随着技术发展，又使数字地图制图面临新的机遇和挑战。本文论述了数字地图制图的理论基础、技术方法与传统地图制图的关系和数字地图制图的应用及发展前景。
关键词 数字地图；制图理论；传统地图；全数字自动化制图
中图分类号 P283 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）102-0178-01
1 数字地图与传统地图的制图关系
1.1 数字地图与传统地图的对比分析
1）载体不同：传统地图是以纸张、布或其他真实大小的物体为载体的，地图内容是绘制或印制在这些载体上，而数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的；其使用方式也不同：传统地图通过目视直接阅读，分析解译地理事物或现象的分布规律与特点，可进行简单的量算和分析。而数字地图可自动显示、读取、计算和分析。
2）信息量不同：数字地图磁介质比传统地图纸介质的信息量大，且还可以与外接属性数据库（含地物数量、质量、名称和分类等的描述数据）相连，可方便查询和显示；传统地图的载负量在地图制成后是有限的，数字地图不仅能显示传统地图所显示的信息，还可以显示三维信息时态信息，在计算机上一幅地图的范围不会因比例尺的扩大而无法显示，无缝连结又使漫游成为可能。
3）使用条件和时间不同：传统地图阅读使用时比数字地图打开时间短，且不受仪器设备和操作水平的限制，目视效果较好；另更新方式和周期不同：传统地图的更新和修改周期较长，数字地图可进行任意比例尺、任意范围、任意形式的要素组合、拼接，形成新的地图，极大地缩短成图时间、更新周期。
4）应用潜力不同：数字地图可以很方便地与卫星影像、航空像片、其它电子地图、数据整合、拟合、显示等，生成各种类别的新型地图；利用数字地图的等高线和高程点可以生成数字高程模型，将地表起伏直观立体地表现。
2 数字地图制图的理论基础与方法
1）数字制图的理论基础。用现代地图学理论的观点研究数字地图制图是推动数字制图的重要基础。其基本理论有：地图信息论：研究地图图形的表示、转换、传递、存贮、处理、应用等方面的技术与理论。地图 信息传输论：研究地图信息传递过程和方法的理论。地图感受论：研究地图视觉感受的基本过程和特点，分析用图者对图形感受的心理、物理因素和地图感受效果的理论。地图符号论：研究作为地图语言的地图符号系统及其特性与使用的理论。地图模型论：用模型来认识地图的性质，解释地图的制作和应用的理论。地图认知理论：研究人类如何通过地图对客观环境进行认知和信息加工，并弄清地图设计制作的思维过程及其描述的理论。制图综合理论：研究地图制作概括取舍的理论与方法。它们是指导地图制图的主要理论基础。也是计算机辅助制图的基本理论。
2）数字地图制图的技术方法。数字地图制图使地图制图技术实现了现代化，其技术支持：计算机将数据信息处理、生成和显示为图形的研究，是计算机图形学的研究内容。其从图形数字化、建库、制图概括乃至多媒体网络制图，需实施一系列新技术。它们包括：数据库技术：数据库是进行数字处理的重要工具。建立地图数据库，不断进行数据更新和处理，可以及时提供现势性强、科学性强和实用性强的地图。制图综合技术：建立计算机辅助的地图综合系统，开发相应的软件进行综合，对重复建库和数据库更新是至关重要的。图像处理技术：是对图像信息的获取、传输、存储、变换、显示、理解与综合利用的技术，可输出图像、有关数据和资料，用于数字制图。遥感数字图像处理技术在数字地图制图中的作用越来越显著。多媒体技术：使得计算机不仅能够处理数字、文字等信息，而且能够存贮和展现图片、声音、动画和活动视频图像等多媒体信息，为用户提供各类空间实体的分布，文字、声音、照片和活动视频图像等多媒体信息，实现更深层次的技术支持和应用。网络技术：以网络协议、网络操作系统等网络软件实现包括硬件、软件及信息等网络资源共享的技术。通过网络分发数字地图将改变地图的出版发行方式，共享和普及使用地图。基于网络技术、移动通信与便携设备的结合，则可使地图的使用摆脱时空限制。虚拟现实技术：可为用户提供更真实、临场感更强的景像效果。虚拟现实技术不仅可以将空间现象按照人们的意愿展现出来，更能表现人眼看不到的空间分布现象。
3 数字地图制图技术的应用
数字地图制图实现了空间地理信息的数字表达，是地图学在数字信息时代的发展。诸如，美国的三维全球数字地图，我国的《京津唐区域开发电子地图集》、《中国地图集》、《世界地图集》、《中国人口地图集》、《中国经济地图集》、《深圳市电子地图集》、《杭州电子地图集》、《湖北省农村电网图集》、《武汉经济技术开发区电子地图》、《内蒙古公路电子地图》、《香港电子地图》、《深圳地图在线》等，以及二维平面数字地图、立体透视图、虚拟互动地图、影像地图、地貌晕渲图、动态地图等专题地图。数字地图制图技术的应用主要包括：各种图件的制作、印刷以及为各类地理信息系统建立地图库。通过数据库与数字地图相结合，以动态、直观的形式显示在数字地图上。实现数据库的显示、输入、管理、统计、打印和更新等功能。广泛地应用于油田、城市规划、交通、公安、管线、国土规划管理、环境保护、工业、农业、矿业、测绘等数字化工程。如在城市规划中，将城市图形库通过分幅输入、接边、校准，形成完整的城市地图，将城市有关要素分层管理。同时，利用城市地形库，结合用地现状、社会经济条件、人口分布情况、水文地质条件，通过SQL查询、组合查询等功能，为规划决策服务。另外，在商业、银行、保险、企业营销等方面，也开始应用地图。如银行网络遍布城市、乡村，但是如何实现合理布局，既要考虑地理分布的合理性、又要考虑效益的最佳化，数字地图在决
策中的作用是显而易见的。目前，数字地图制图正朝向：
1）注重空间地理信息的传输与表达。地理信息系统是以空间地理信息的处理与分析为主，具有更大的实用价值。因此，数字地图制图与地理信息系统的结合，克服了地理信息系统的空间信息可视化的问题，地理信息系统延伸了数字地图制图的使用，扩大其应用范围。
2）网络地图、虚拟地图方向发展。数字地图制图为网络地图、虚拟地图提供了发展的基础，网络地图、虚拟地图则延伸了地图的应用范围和功能。
3）全数字自动化制图方向发展。在全球信息数字化的实施过程中，地球空间信息技术，GIS RS、GPS的集成，使数字地图制图向纵深发展。总之，数字地图制图为地图制图实现信息化和现代化奠定了基础，成为地学时空分析、地学信息图谱研究、数据挖掘和知识发现的工具。
参考文献
[1]张力果.地图学[J].北京：高等教育出版社，1992.
[2]徐庆荣等.计算机地图制图原理[J].武汉测绘科技大学出版社，1992.
[3]龙毅等.数字地图制图向地理信息系统发展的若干问题分析[J].地图，2001.
关键词 数字地图；制图理论；传统地图；全数字自动化制图
中图分类号 P283 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）102-0178-01
1 数字地图与传统地图的制图关系
1.1 数字地图与传统地图的对比分析
1）载体不同：传统地图是以纸张、布或其他真实大小的物体为载体的，地图内容是绘制或印制在这些载体上，而数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的；其使用方式也不同：传统地图通过目视直接阅读，分析解译地理事物或现象的分布规律与特点，可进行简单的量算和分析。而数字地图可自动显示、读取、计算和分析。
2）信息量不同：数字地图磁介质比传统地图纸介质的信息量大，且还可以与外接属性数据库（含地物数量、质量、名称和分类等的描述数据）相连，可方便查询和显示；传统地图的载负量在地图制成后是有限的，数字地图不仅能显示传统地图所显示的信息，还可以显示三维信息时态信息，在计算机上一幅地图的范围不会因比例尺的扩大而无法显示，无缝连结又使漫游成为可能。
3）使用条件和时间不同：传统地图阅读使用时比数字地图打开时间短，且不受仪器设备和操作水平的限制，目视效果较好；另更新方式和周期不同：传统地图的更新和修改周期较长，数字地图可进行任意比例尺、任意范围、任意形式的要素组合、拼接，形成新的地图，极大地缩短成图时间、更新周期。
4）应用潜力不同：数字地图可以很方便地与卫星影像、航空像片、其它电子地图、数据整合、拟合、显示等，生成各种类别的新型地图；利用数字地图的等高线和高程点可以生成数字高程模型，将地表起伏直观立体地表现。
2 数字地图制图的理论基础与方法
1）数字制图的理论基础。用现代地图学理论的观点研究数字地图制图是推动数字制图的重要基础。其基本理论有：地图信息论：研究地图图形的表示、转换、传递、存贮、处理、应用等方面的技术与理论。地图 信息传输论：研究地图信息传递过程和方法的理论。地图感受论：研究地图视觉感受的基本过程和特点，分析用图者对图形感受的心理、物理因素和地图感受效果的理论。地图符号论：研究作为地图语言的地图符号系统及其特性与使用的理论。地图模型论：用模型来认识地图的性质，解释地图的制作和应用的理论。地图认知理论：研究人类如何通过地图对客观环境进行认知和信息加工，并弄清地图设计制作的思维过程及其描述的理论。制图综合理论：研究地图制作概括取舍的理论与方法。它们是指导地图制图的主要理论基础。也是计算机辅助制图的基本理论。
2）数字地图制图的技术方法。数字地图制图使地图制图技术实现了现代化，其技术支持：计算机将数据信息处理、生成和显示为图形的研究，是计算机图形学的研究内容。其从图形数字化、建库、制图概括乃至多媒体网络制图，需实施一系列新技术。它们包括：数据库技术：数据库是进行数字处理的重要工具。建立地图数据库，不断进行数据更新和处理，可以及时提供现势性强、科学性强和实用性强的地图。制图综合技术：建立计算机辅助的地图综合系统，开发相应的软件进行综合，对重复建库和数据库更新是至关重要的。图像处理技术：是对图像信息的获取、传输、存储、变换、显示、理解与综合利用的技术，可输出图像、有关数据和资料，用于数字制图。遥感数字图像处理技术在数字地图制图中的作用越来越显著。多媒体技术：使得计算机不仅能够处理数字、文字等信息，而且能够存贮和展现图片、声音、动画和活动视频图像等多媒体信息，为用户提供各类空间实体的分布，文字、声音、照片和活动视频图像等多媒体信息，实现更深层次的技术支持和应用。网络技术：以网络协议、网络操作系统等网络软件实现包括硬件、软件及信息等网络资源共享的技术。通过网络分发数字地图将改变地图的出版发行方式，共享和普及使用地图。基于网络技术、移动通信与便携设备的结合，则可使地图的使用摆脱时空限制。虚拟现实技术：可为用户提供更真实、临场感更强的景像效果。虚拟现实技术不仅可以将空间现象按照人们的意愿展现出来，更能表现人眼看不到的空间分布现象。
3 数字地图制图技术的应用
数字地图制图实现了空间地理信息的数字表达，是地图学在数字信息时代的发展。诸如，美国的三维全球数字地图，我国的《京津唐区域开发电子地图集》、《中国地图集》、《世界地图集》、《中国人口地图集》、《中国经济地图集》、《深圳市电子地图集》、《杭州电子地图集》、《湖北省农村电网图集》、《武汉经济技术开发区电子地图》、《内蒙古公路电子地图》、《香港电子地图》、《深圳地图在线》等，以及二维平面数字地图、立体透视图、虚拟互动地图、影像地图、地貌晕渲图、动态地图等专题地图。数字地图制图技术的应用主要包括：各种图件的制作、印刷以及为各类地理信息系统建立地图库。通过数据库与数字地图相结合，以动态、直观的形式显示在数字地图上。实现数据库的显示、输入、管理、统计、打印和更新等功能。广泛地应用于油田、城市规划、交通、公安、管线、国土规划管理、环境保护、工业、农业、矿业、测绘等数字化工程。如在城市规划中，将城市图形库通过分幅输入、接边、校准，形成完整的城市地图，将城市有关要素分层管理。同时，利用城市地形库，结合用地现状、社会经济条件、人口分布情况、水文地质条件，通过SQL查询、组合查询等功能，为规划决策服务。另外，在商业、银行、保险、企业营销等方面，也开始应用地图。如银行网络遍布城市、乡村，但是如何实现合理布局，既要考虑地理分布的合理性、又要考虑效益的最佳化，数字地图在决
策中的作用是显而易见的。目前，数字地图制图正朝向：
1）注重空间地理信息的传输与表达。地理信息系统是以空间地理信息的处理与分析为主，具有更大的实用价值。因此，数字地图制图与地理信息系统的结合，克服了地理信息系统的空间信息可视化的问题，地理信息系统延伸了数字地图制图的使用，扩大其应用范围。
2）网络地图、虚拟地图方向发展。数字地图制图为网络地图、虚拟地图提供了发展的基础，网络地图、虚拟地图则延伸了地图的应用范围和功能。
3）全数字自动化制图方向发展。在全球信息数字化的实施过程中，地球空间信息技术，GIS RS、GPS的集成，使数字地图制图向纵深发展。总之，数字地图制图为地图制图实现信息化和现代化奠定了基础，成为地学时空分析、地学信息图谱研究、数据挖掘和知识发现的工具。
参考文献
[1]张力果.地图学[J].北京：高等教育出版社，1992.
[2]徐庆荣等.计算机地图制图原理[J].武汉测绘科技大学出版社，1992.
[3]龙毅等.数字地图制图向地理信息系统发展的若干问题分析[J].地图，2001.