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        導航電子地圖中重要線狀要素表示方法初探

        2013-05-15 00:58:04
        測繪通報 2013年8期
        關鍵詞:線狀界線電子地圖

        狄 琳

        (國家測繪地理信息局地圖技術審查中心,北京100830)

        一、引 言

        導航電子地圖啟動后一般會顯示中國版圖,然后逐級放大,直至顯示出街區(qū)圖。筆者在導航電子地圖審查過程中,經(jīng)常看到導航電子地圖中重要線狀要素的表示存在一些問題,影響了地圖質量。如對于行政區(qū)域界線,目前我國的國界線和省級行政區(qū)域界線畫法標準樣圖只有1∶400萬和1∶100萬兩種比例尺,而導航電子地圖的顯示涉及多種比例尺,在沒有合適比例尺標準樣圖的情況下,企業(yè)只能依據(jù)這兩種比例尺標準樣圖,根據(jù)需要進行綜合,因此經(jīng)常出現(xiàn)一些與界線畫法標準樣圖不一致的問題。對于道路、河流等其他重要線狀要素,也存在表示方面的問題。導航電子地圖在制圖綜合上存在一定的難度,完全按照紙質地圖的標準要求是很困難的,但是若從技術層面有所處理,保證不違反公開地圖表示的若干規(guī)定也是可能的。

        二、導航電子地圖中重要線狀要素表示存在的主要問題及其原因分析

        導航電子地圖是空間信息(特別是交通信息)的可視化產(chǎn)品,既有與紙質地圖相似的地方,更有動態(tài)性高、交互性強、無級縮放、多尺度顯示的特點。由于沒有大比例尺界線畫法標準樣圖,因此筆者建議導航電子地圖顯示尺度大于10 km(相當于1∶100萬)時不表示界線。而較小比例尺界線圖一般都由企業(yè)通過制圖綜合得到。在地圖審查過程中,發(fā)現(xiàn)導航電子地圖在較小尺度顯示時,界線、道路、河流等重要線狀要素表示存在以下主要問題。

        1.未定國界線表示問題

        中國與塔吉克斯坦之間的未定國界線起于烏孜別里山口,止于中塔阿三國交界點。按照地圖表示規(guī)定,在任意顯示尺度下,起訖點都應表示在此位置。但審查時發(fā)現(xiàn),在較大尺度顯示時,起訖點位置一般都能表示正確;而在較小尺度顯示時,則偏移較大(如圖1所示)。其主要原因是在地圖綜合時,忽視了起訖點這樣的重要特征點,可視化軟件沒有強制定義該位置,導致出現(xiàn)錯誤。

        圖1 不同尺度下未定國界線的表示

        2.國界以河為界時的表示問題

        中朝邊界以鴨綠江、圖們江為界,江面共有,國界線符號在任意顯示尺度下都應當沿江兩側跳繪表示;中俄東段邊界以額爾古納河、黑龍江、烏蘇里江主航道中心線為界,以單線河表示河流時,國界線應當沿河流兩側跳繪,以雙線河表示時,國界線則應當沿河流主航道中心線繪制。但審查時發(fā)現(xiàn),在一些導航電子地圖中,國界線與河流的位置關系表示比較混亂,特別是中朝界線,經(jīng)常表示錯誤(如圖2所示)。究其原因,一方面是導航企業(yè)對以河為界的國界線表示規(guī)定不理解;另一方面是沒有從技術上加以解決,通過軟件算法來處理。

        圖2 中朝國界線實例

        3.香港特別行政區(qū)界線表示問題

        按照規(guī)定,香港特別行政區(qū)界線用一長一短虛線(即“—-”)表示。但審查時發(fā)現(xiàn),較小尺度顯示時,很多導航電子地圖都將其表示為直線,放大顯示后,才表示為長短虛線。究其原因,主要是沒有按照線段比例尺變化合理配置符號,一種比例尺下配置的符號難以滿足更多比例尺顯示要求。

        4.中等比例尺顯示時線狀要素關系問題

        導航電子地圖中等比例尺顯示時,界線、河流、道路等線狀要素相互之間的關系處理經(jīng)常有不妥之處。如省界以河流或道路為界時,省界沒有沿河流或道路繪制符號或跳繪符號;沿河流行進的公路被表示在河流當中,如圖3所示。經(jīng)分析,這些要素數(shù)據(jù)本身是正確的,只是在可視化時,由于表示方法不合理或軟件算法不夠優(yōu)化,導致產(chǎn)生錯誤。

        圖3 界線、道路、河流表示實例

        5.線狀水系表示問題

        在導航電子地圖中,水系作為背景數(shù)據(jù)顯示,不同產(chǎn)品的表示方法和顯示內(nèi)容不盡相同。有的導航電子地圖在多種尺度下顯示河流,在較大尺度顯示時,河流連續(xù)完整;但在較小尺度顯示時,河流時斷時續(xù),失真很大。經(jīng)分析,主要是在數(shù)據(jù)抽稀時沒有考慮河流的連續(xù)性造成的。

        三、解決辦法初探

        針對上述導航電子地圖中重要線狀要素表示存在的問題,筆者從技術和管理的角度出發(fā),提出以下解決方法。

        1)導航電子地圖的顯示級別主要涉及以下比例尺,詳見表1。前述界線表示常見問題主要出現(xiàn)在10~1000 km的顯示級別,即中小比例尺。為滿足導航電子地圖和互聯(lián)網(wǎng)地圖的使用需求,筆者建議政府有關部門根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品使用界線的實際情況,組織編制系列比例尺界線畫法標準樣圖,至少還需要編制1∶8000 萬、1∶4000 萬、1∶2000 萬、1∶1000萬 4 種比例尺的界線畫法標準樣圖,以供企業(yè)在產(chǎn)品中直接引用,從源頭上避免此類問題的出現(xiàn)。

        表1 電子地圖比例尺

        續(xù)表1

        2)政府有關部門應提供準確的未定國界線起訖點的繪制位置。為了保證起訖點位置的準確表達,需將起訖點間的線段獨立表達,并將該線段使用動態(tài)的“點線”符號(線型Line Style)表示,即不同比例尺下點和線的像素間隔和寬度不同,且符號的起止點必須為空白,以調整到最佳顯示效果,見表2。對于香港特別行政區(qū)界線,根據(jù)地圖表達的要求,可以依據(jù)相同原理,使用動態(tài)“點線”符號來表達。

        表2 未定國界符號配置

        3)為避免以河流為界的界線表示出現(xiàn)問題,可以采取在小比例尺顯示時不表示河流的辦法,或制作多種比例尺的國界線,尤其將需要跳繪的國界線分離為單獨的圖層表達,以便配置符號和顯示控制。

        4)在地圖可視化時,需要考慮保持線狀要素的連續(xù)性及其相互之間關系不變,通過軟件算法控制要素相離、重合等,并合理配置要素符號。

        5)從管理角度出發(fā),要積極幫助企業(yè)加強對地圖編制和內(nèi)容表示等基本知識的學習。可以通過開展培訓、技術交流等活動,有針對性地幫助導航電子地圖制作企業(yè)、導航軟件開發(fā)企業(yè)、導航硬件生產(chǎn)企業(yè)的相關人員學習地圖編制和內(nèi)容表示的有關規(guī)定,強化國家版圖意識,并在實際工作中加以運用。

        四、其他需要注意的問題

        1.界河名稱注記問題

        按照電子地圖的數(shù)據(jù)管理方式,要素名稱作為屬性數(shù)據(jù),可視化時在標識點周圍顯示即可。但是對于界河,其名稱位置有特殊要求的,必須按照公開地圖表示有關規(guī)定注記。如鴨綠江、圖們江、松阿察河、烏蘇里江、黑龍江、額爾古納河等界河名稱應當標注在我國境內(nèi)沿河流外側,不能標注在河流當中或國外,如圖4所示。

        由于導航軟件一般是根據(jù)線狀要素的名稱屬性進行自動標注,筆者建議按照以下方案進行處理:

        圖4 界河名稱位置實例

        1)當界河為單線河流時,配置符號時需指定標注方式(沿線標注、散列標注等)和標注位置(線上、左側、右側等),軟件才能將其屬性值標注在指定的方位。其中,為了保證注記在界河內(nèi)側(境內(nèi)),要根據(jù)線段的方向配置標注的位置,如圖5所示。

        圖5 沿線段標注河流名稱

        2)當界河為面狀河流時,需制作專門的注記線來顯示注記,該注記線可以放置在沿河的境內(nèi)所在側,符號配置方法參見第1條。

        2.中比例尺顯示時公路網(wǎng)出現(xiàn)的斷路問題

        公路網(wǎng)應該是貫通的,不應出現(xiàn)斷路情況。有的導航電子地圖,在中比例尺顯示時,公路網(wǎng)不連續(xù),有斷頭路出現(xiàn)。因此需要排查每種顯示尺度下各級道路綜合后的連續(xù)性。

        3.大比例尺顯示時群島名稱注記問題

        小比例尺顯示時,東沙、中沙、西沙、南沙群島名稱標注在群島附近;但大比例尺顯示時,群島表示區(qū)域擴大,其名稱應該散列表示在群島附近。目前導航電子地圖在大比例尺顯示時,還是將群島名稱標注在某個島嶼附近。因此筆者建議在地圖數(shù)據(jù)中,根據(jù)標準圖增加群島的多比例尺注記線,在大比例尺時,軟件將其以散列的形式標注在沿線的不同位置。

        五、結束語

        經(jīng)汽車市場多年發(fā)展的帶動,且隨著手機等電子產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,導航電子地圖正通過各種媒介形式進入人們的生活。筆者通過對導航電子地圖的審查,見證了我國導航電子地圖的發(fā)展歷程。雖然導航電子地圖已經(jīng)從最初的二維地圖發(fā)展到目前的三維地圖和路口實景地圖,但是在界線等重要線狀要素的表示方面一直存在著這些共性問題。導航電子地圖的表示正確與否,不僅關系到消費者的權益,而且會給國家主權和安全帶來影響。因此對這些問題的梳理分析,將對導航企業(yè)正確表示地圖內(nèi)容有所幫助。

        [1] 趙寧.導航電子地圖地理要素符號表示方法研究[D].武漢:武漢大學,2005.

        [2] 閆浩文,褚衍東,楊樹文.計算機地圖制圖原理與算法[M].北京:科學出版社,2007.

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