大數(shù)據(jù)時(shí)代公開(kāi)版地圖繪制的思考

吳媛媛

（山西省測(cè)繪地理信息院，山西 太原 030001）

0.引言

地圖是地理學(xué)家的第二語(yǔ)言[1]，是表達(dá)復(fù)雜世界最偉大的創(chuàng)新思維[2]，為推進(jìn)人類文明進(jìn)步發(fā)揮了巨大作用[3]，無(wú)法想象一個(gè)沒(méi)有地圖的世界[4]。相較于單一地圖，地圖集具有更強(qiáng)大的信息載負(fù)能力，素有“地理大百科全書(shū)”、“地理數(shù)據(jù)庫(kù)”的美譽(yù)，一部地圖集是一個(gè)時(shí)代人類文明的傳媒[2]。大數(shù)據(jù)時(shí)代，地圖學(xué)又站在了新的歷史起點(diǎn)上[5]。當(dāng)今的信息技術(shù)發(fā)展日新月異，也為地圖編撰工作提供了前所未有的機(jī)遇。與傳統(tǒng)測(cè)繪模式相比，大數(shù)據(jù)時(shí)代使得測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取更加快捷高效，但也存在大數(shù)據(jù)資源未能深入挖掘其自身價(jià)值的問(wèn)題。如何盤(pán)活現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)，用好大數(shù)據(jù)增量，必須在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，充分利用大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)和特性，以促進(jìn)公開(kāi)版地圖繪制工作。

1.大數(shù)據(jù)概述

1.1 大數(shù)據(jù)的概念及特點(diǎn)

大數(shù)據(jù)是具有綜合屬性的數(shù)據(jù)合集，這些數(shù)據(jù)合集的規(guī)模和復(fù)雜程度已經(jīng)超出目前數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)在可接受時(shí)間下的獲取、管理、檢索、分析、挖掘和可視化能力。在國(guó)務(wù)院發(fā)布的推動(dòng)大數(shù)據(jù)發(fā)展的新架構(gòu)中，大數(shù)據(jù)被定義為一組大容量、多種類的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)的來(lái)源并不局限于傳統(tǒng)意義上的專業(yè)部門(mén)，而面對(duì)的是大眾以及各個(gè)感應(yīng)器，其中就有網(wǎng)絡(luò)信息和社交平臺(tái)這兩個(gè)主要對(duì)象。在2012年IBM提出了大數(shù)據(jù)的五種特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)量非常大，規(guī)模達(dá)到PB級(jí)；（2）數(shù)據(jù)的種類繁多，其中就有位置信息、文本信息、圖像信息和社會(huì)信息；（3）數(shù)據(jù)價(jià)值密度低。因?yàn)閿?shù)據(jù)量非常大使得數(shù)據(jù)的類型異常復(fù)雜，最終導(dǎo)致的結(jié)果就是價(jià)值的密度非常低，大型數(shù)據(jù)庫(kù)中包含的信息不一定是潛在用戶需要的信息；（4）數(shù)據(jù)處理速度快，大數(shù)據(jù)信息是基于先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，用戶可以使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理工具快速處理數(shù)據(jù)；（5）數(shù)據(jù)的真實(shí)性和質(zhì)量是成功的關(guān)鍵。

1.2 大數(shù)據(jù)的價(jià)值

大數(shù)據(jù)徹底改變了地理信息的生產(chǎn)和傳播方式，顛覆了傳統(tǒng)地圖的編制與呈現(xiàn)方式。大數(shù)據(jù)的價(jià)值主要體現(xiàn)在多個(gè)層面：為公眾和其他數(shù)據(jù)用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)，使他們能夠快速獲取所需的數(shù)據(jù)；為各領(lǐng)域的發(fā)展提供數(shù)據(jù)平臺(tái)，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展；提高工作效率。

從地圖編制的角度來(lái)看，公開(kāi)版地圖中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，針對(duì)數(shù)據(jù)信息開(kāi)展收集和整理工作，有利于提升地圖信息相關(guān)工作的便捷程度。由此可見(jiàn)，地圖應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以推動(dòng)地圖行業(yè)實(shí)現(xiàn)變革，同時(shí)為地圖行業(yè)的整體發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1.3 大數(shù)據(jù)種類及特點(diǎn)

大數(shù)據(jù)的類型很多，根據(jù)不同的角度有不同的分類，按照數(shù)據(jù)狀態(tài)可以分為兩類：空間大數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)。例如現(xiàn)在很多人都喜歡的智能手環(huán)和手表，它可以監(jiān)測(cè)人們?nèi)粘５倪\(yùn)動(dòng)和睡眠情況，根據(jù)監(jiān)測(cè)同一時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)排名，制定運(yùn)動(dòng)計(jì)劃。還有搭地鐵、乘火車出行，通過(guò)實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)，用戶可以提前避開(kāi)擁擠的車廂；車廂里的溫度能做到“冷暖自控”。因?yàn)樗歉鶕?jù)人員流動(dòng)自行調(diào)整的。這背后其實(shí)就是大數(shù)據(jù)在起作用。

大數(shù)據(jù)具有較為顯著的非結(jié)構(gòu)化特點(diǎn)，因?yàn)閿?shù)據(jù)的屬性各不相同，所以后續(xù)的處理工作難度較大，特別是相關(guān)的收集工作和存儲(chǔ)工作，不能應(yīng)用有序的結(jié)構(gòu)模式實(shí)施處理，也就需要應(yīng)用不同的存儲(chǔ)模式，導(dǎo)致過(guò)程更加復(fù)雜。一般來(lái)說(shuō)，文本化存儲(chǔ)以及空間數(shù)據(jù)二進(jìn)制存儲(chǔ)均為以往應(yīng)用頻率較高的存儲(chǔ)模式，但是應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)可以針對(duì)數(shù)據(jù)開(kāi)展更加細(xì)致的分析工作，也就導(dǎo)致數(shù)據(jù)整體的處理難度較大。與此同時(shí)，其對(duì)于傳輸速度也提出了較高的要求。因?yàn)轭愋投鄻?，所以必須采用專業(yè)化程度較高的模式，開(kāi)展數(shù)據(jù)的分析處理工作，以充分體現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)的作用和優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也為數(shù)據(jù)信息的多樣化轉(zhuǎn)換提供支持。從實(shí)際上來(lái)看，大數(shù)據(jù)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的過(guò)程中，其最主要的應(yīng)用意義在于可針對(duì)海量數(shù)據(jù)實(shí)施處理，并保障處理效果的可靠和專業(yè)。

2.與傳統(tǒng)地圖相比基于大數(shù)據(jù)地圖制圖的優(yōu)勢(shì)

優(yōu)勢(shì)主要有：大數(shù)據(jù)制圖易于存貯，并確保存貯中的不變形性，從而提高了地圖的使用精度；大數(shù)據(jù)制圖易于校正、編輯和更新，增加地圖的適應(yīng)性、實(shí)用性和用戶的廣泛性，各個(gè)信息員以及網(wǎng)民,在各自所在的區(qū)域?qū)崟r(shí)添加變更信息，可以更好維護(hù)地圖的現(xiàn)勢(shì)性[6]；大數(shù)據(jù)制圖不僅減輕了制圖人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且減少了制圖人員的主觀隨意性而產(chǎn)生的偏差，為地圖制圖進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化鋪平了道路；大數(shù)據(jù)制圖提高了成圖速度，縮短了成圖周期，改進(jìn)了制圖和制印工藝；大數(shù)據(jù)制圖增加了地圖品種，拓寬了服務(wù)領(lǐng)域[6]。

3.公開(kāi)版地圖的作用以及設(shè)計(jì)

3.1 公開(kāi)版地圖的作用

公開(kāi)版地圖是指出版、銷售、發(fā)行、展示的地圖，以及帶有地圖圖形的產(chǎn)品。它是在紙、磁盤(pán)、多媒體大屏等媒介上顯示自然和社會(huì)文化元素的統(tǒng)稱，主要產(chǎn)品包括傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖、地球儀、數(shù)字地圖、導(dǎo)航電子地圖、網(wǎng)絡(luò)地圖、手機(jī)地圖、三維地圖、街景地圖、專題地圖等，最主要的作用是服務(wù)公共行政、日常生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和維護(hù)國(guó)家權(quán)益等。

3.2 公開(kāi)版地圖的設(shè)計(jì)

公開(kāi)版地圖是把基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖形的數(shù)字圖像，是可以顯示各種自然因素或社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象并公開(kāi)出版的地圖數(shù)據(jù)。從基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)到制圖圖形數(shù)據(jù)，從以對(duì)象為對(duì)象的數(shù)據(jù)到以圖形數(shù)據(jù)為對(duì)象的要素轉(zhuǎn)換，符號(hào)化設(shè)計(jì)、適度綜合、要素關(guān)系的協(xié)調(diào)處理和脫密處理是制作公開(kāi)版地圖的核心工作。公開(kāi)版地圖滿足了人們對(duì)地理信息的需求，大數(shù)據(jù)技術(shù)為地圖編制提供了新手段，如引入流數(shù)據(jù)、字符云等方法可增強(qiáng)圖面效果，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的進(jìn)步也推動(dòng)地圖朝著智能制圖的方向持續(xù)演化[7]。地圖的表達(dá)形式、色彩風(fēng)格、符號(hào)系統(tǒng)、圖表結(jié)構(gòu)、圖面配置等各方面都離不開(kāi)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)能讓地圖以更加藝術(shù)的形式展示，使地圖更具吸引力，大大提升用戶的讀圖體驗(yàn)[8]。地圖符號(hào) 是表現(xiàn)地圖內(nèi)容的基本標(biāo)記，是地圖編輯設(shè)計(jì)的重要部分。地圖符號(hào)由形狀、尺寸、色彩、定位點(diǎn)和文字等元素組成，與各種地物和現(xiàn)象的空間位置有著相對(duì)的特性關(guān)系。符號(hào)的設(shè)計(jì)和地圖的用途、內(nèi)容、比例尺、地域資料特征、視覺(jué)美觀、使用要求、生產(chǎn)和成本等因素有密切的關(guān)系。在符號(hào)的設(shè)計(jì)中，根據(jù)點(diǎn)形符號(hào)、線性符號(hào)、面形符號(hào)和注釋四種類型設(shè)計(jì)基本符號(hào)，要做到形象簡(jiǎn)潔、順序分明、邏輯性強(qiáng)。

4.大數(shù)據(jù)時(shí)代公開(kāi)版地圖繪制出現(xiàn)的變化及面臨的問(wèn)題

我國(guó)現(xiàn)有地理信息資源庫(kù)包括矢量數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)更新與實(shí)際需求之間仍存在較大差距。地理信息的應(yīng)用要求越來(lái)越多，這些層次多、速度快、精度高的數(shù)據(jù)信息使地圖更新要比以往更快些。

4.1 新時(shí)期公開(kāi)版地圖繪制發(fā)生的變化

4.1.1數(shù)據(jù)獲取方式發(fā)生了變化

與傳統(tǒng)地圖相比，數(shù)據(jù)采集方式發(fā)生了變化。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集主要包括野外測(cè)繪、遙感數(shù)據(jù)及公共部門(mén)發(fā)布的數(shù)據(jù)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)提供的數(shù)據(jù)。而在現(xiàn)在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的數(shù)據(jù)時(shí)代，還能夠應(yīng)用眾源的方法來(lái)得到數(shù)據(jù)。它把傳統(tǒng)的地理信息數(shù)據(jù)和VGI數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，造就出積極向上的滿足移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期用戶需求的大數(shù)據(jù)成效。

4.1.2地圖服務(wù)模式發(fā)生了變化

公開(kāi)版地圖繪制模式由專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化向制圖的多樣化、個(gè)性化、大眾化轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品形態(tài)由單一的傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖向數(shù)字地圖轉(zhuǎn)變，虛擬地理環(huán)境和各種基站點(diǎn)的服務(wù)系統(tǒng)發(fā)生了變化。

地圖不僅服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)，還服務(wù)于人們?nèi)粘Ｉ?。比如，有人使用地圖是為了尋找商場(chǎng)打折促銷活動(dòng)；有人使用地圖是為了尋求最近道路；有人使用地圖是為了尋找美食種類；有人使用地圖是為了旅游便捷；有人使用地圖是為了研究老街小巷與城市的空間分布特征。地圖編制工作多項(xiàng)內(nèi)容逐漸改變，越來(lái)越需要大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持，以實(shí)現(xiàn)自身及用戶個(gè)性化知識(shí)的需求。地圖服務(wù)模式要強(qiáng)化基于大數(shù)據(jù)分析各類用戶的特點(diǎn)，積極尋找用戶關(guān)于地圖服務(wù)的需求，為用戶提供個(gè)性化、多樣化、藝術(shù)化的地圖服務(wù)。相應(yīng)的服務(wù)模式也由被動(dòng)的服務(wù)保障轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的服務(wù)保障，如果停留在傳統(tǒng)紙圖提供的水平上，地圖服務(wù)保障遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶多樣化和個(gè)性化的要求。要以用戶需求為核心，面向不同種類的地圖用戶，提供不同的內(nèi)容、創(chuàng)意和解決方案。

4.2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

一般來(lái)說(shuō)，地圖的制作需要大量的地理信息和專業(yè)的數(shù)據(jù)支持，隨著數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用給地圖的制作帶來(lái)了新的方法和手段。但也存在一些問(wèn)題：（1）大數(shù)據(jù)的提取與識(shí)別。大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量大，如何正確地提取和利用如此海量的信息是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)；（2）大數(shù)據(jù)的安全性。由于數(shù)據(jù)量大，它包含了用戶的隱私，如果不能得到有效的處理，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，所以需要采取有效的措施對(duì)信息進(jìn)行安全管理；（3）大數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有統(tǒng)一的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。由于不同的信息系統(tǒng)采用了不同的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，因此產(chǎn)生了數(shù)據(jù)障礙，不利于數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)和使用。

5.結(jié)束語(yǔ)

我們首先要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，其次要完善大數(shù)據(jù)安全管理體系，最后要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)采集的分析處理是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要對(duì)數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)進(jìn)行分析處理。

傳統(tǒng)的公開(kāi)版地圖繪制工藝已很難滿足現(xiàn)階段公眾對(duì)地圖快速更新的需求，如何把地圖數(shù)據(jù)更新與大數(shù)據(jù)相結(jié)合，是當(dāng)前地圖編制亟待解決的問(wèn)題。

本文深入分析了大數(shù)據(jù)的自身特點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值，對(duì)現(xiàn)階段公開(kāi)版地圖繪制面臨的問(wèn)題進(jìn)行了分析和思考，探討了大數(shù)據(jù)時(shí)代公開(kāi)版地圖繪制的方法。大數(shù)據(jù)時(shí)代下，地圖繪制要順應(yīng)潮流，樹(shù)立大地圖的思想，借助大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)創(chuàng)建更快和個(gè)性化的地圖產(chǎn)品，來(lái)滿足人們對(duì)公開(kāi)版地圖日益增長(zhǎng)的需求。