时间：2023-05-30 08:53:08
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子地图，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
据中国网络经济研究中心不久前的报告显示，中国地图信息服务市场的规模到2008年底将突破5亿元大关，而到2010年将有可能达到15亿元。“仅从去年到今年，国内地理信息服务网站的数量就翻了一倍，目前超过1000个，登载地图的互联网网站更是数以万计。”国家测绘局副局长闵宜仁感慨。
而根据艾瑞的《2007中国在线地图信息服务研究报告》显示，中国互联网地图服务市场的竞争者主要有4家：北京图为先科技有限公司(Mapbar)、北京图盟科技有限公司(Mapabc)、北京灵图软件技术有限公司(51ditu)和搜狐旗下的搜狗地图Go2Map，这四家公司共同垄断了94.5%的用户访问量。
这些企业大多拥有自主知识产权，而且各具特色。作为目前国内最大的在线地图及无线地图服务提供商，Mapbar开发出了符合电信级标准的“GEOSPATIAL”综合地图服务平台，可统一支持网络地图（WEBGIS）和2G/3G无线网络地图应用，该平台可通过不同的网络和应用终端向用户提供地图搜索服务；
Mapabc则为它的合作伙伴们提供了一种创新的服务模式―地图API，合作伙伴们无需自建地图平台，只需从远程调用，就可以获取基础地图、公交换乘、驾车路径等基础地图服务资源；
灵图的无线定位服务系统软件和嵌入式导航软件在市场上有很高的占有率，其电子地图网站51MAP还延伸出搜索风云榜、灵图UU、桌面地图等众多搜索功能；
而搜狐公司在2005年全资收购了Go2Map，并迅速整合推出了搜狗地图服务，开创了诸多中国第一：比如第一家面向公众服务的地图网站、第一款网络地理应用系统中间件Go2map-MIP、第一个地图服务系统应用程序接口API、第一种“电子地图租用”服务模式等等。
微软斗法Google
从全球范围内看，电子地图早已是一片相对成熟的市场，竞争激烈、兼并频繁。2007年，诺基亚以81亿美元的高价收购了全球第一大地图供应商Navteq；近日，欧盟竞争管理委员会又批准了全球第二大导航设备制造商TomTom以29亿英镑的价格收购全球第二大电子地图供应商Tele Atlas的交易。
而发生在Google、微软和雅虎等公司之间的地图争夺战早已不是新闻。Google早在几年前就已经推出了Google Map，在2004年，Google收购了Keyhole卫星图像公司，并于第二年推出了Google Earth，这在当时引起了全世界G粉们的高声欢呼。Google Earth上的全球地貌影像的有效分辨率至少为100米，通常为30米，视角海拔高度为15公里左右，大城市、著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为1米和0.5米左右的高精度影像。
特别的是，在推出卫星地图后，Google的用户可以像飘浮在半空中一样俯瞰地球。随着版本的更新，Google Earth陆续新增了城市的3D建筑、Sky功能（用户可以浏览宇宙的星空，包括星云、恒星等等）、日光功能（用户移动时间滑杆，可以观赏黄昏、清晨以及地球斜影移动的景象）等等，甚至，Google Moon也已经开始和用户见面。
面对Google的咄咄逼人，微软终于坐不住了。在近几年间，微软先后收购了GeoTango、Multimap、Vicinity、Caligari等多家大型在线地图服务提供商、3D模拟软件开发商软件公司，并开发出了极具针对性的在线服务“Virtual Earth”。据业内称，微软仅仅为拍摄该服务中所用到的图像就投资了近1.5亿美元，图片解析度已经小于0.1米，视角距地面的最小高度已经达到了23米。2007年，微软又对“虚拟地球”做出了重大更新，推出了“Microsoft Virtual Earth 3D”。Virtual Earth 3D不同于Google那样提供真实的航空和卫星照片，而是提供现实世界的逼真模拟。
地图的未来
尽管很多人都对电子地图抱持着高涨的热情，但不断更新换代的电子地图在为人们提供高效便捷服务的背后，仍存在着许多不容忽视的问题。
电子地图的编制，需要企业投入相当大的资金和技术作保障，如果一家公司独立开发全国范围的电子地图，将是一项巨大的数据库工程，除了进行实地的考察、测绘、制作之外，还需要对地图进行及时的后期维护，投资多以亿为单位计算。由于互联网地图数据有着易被复制的特点，一些并不具备地图制作资质的企业为了在新兴市场上分一杯羹，纷纷举起了“拿来主义”的大旗，而电子地图真正投资者的利益却无法得到保证。
网站测距标识信息错误、出于商业利益乱改线路图、为达到便利效果减少重要建筑物、地图更新不到位、盗版电子地图绘制粗劣……这些不仅给消费者的出行帮了倒忙，也让电子地图网站和商家本身失去了公信力。
出于国防安全的需要，国家对某些地理信息“是什么”“在哪里”的高精度需要严格保密，俄罗斯联邦安全局分析师列尼德沙吉恩曾尖锐地指出：“不需对袭击目标进行侦察,因为已经有一家美国公司在替他们工作。”
Google目前开发的街景服务（Street View）已涵盖了美国30个城市，该服务能够提供360度全方位的视图。尽管这项有趣的服务在普通人群中很受欢迎，但前不久有欧盟官员表示，如果Google在欧洲推类似的地图服务，其清晰的街道景物照片将会引发隐私方面的担忧。
通过电子地图的使用和兴趣点的查询，只要定时升级地图信息，GPS导航仪可以完全替代传统的地图和行车手册，甚至要轻松快捷得多。
地图功能
1 最简单的地图功能为直接打开导航位，在“真实导航”选项里面选择“名称检索”选项。
2 在名称选项里面输入你需要寻找的地点，本例为北京市的“万寿路地铁”。
3 在选择正确的输入结果后，导航仪地图会直接跳转到指定地点，这时就可以通过放大和缩小地图比例来确认具置了。
4 如果是打算去一个比较陌生的地方，可以利用“模拟导航”。功能事先计划好路程，这样可以对路线有个大致的了解；点击进入“模拟导航”功能。
5 我们选择了距离较为遥远的两个地点，起点为郊区的闫村，目的地为市区的万寿邮局，这时可以通过地图提供的线路中选择推荐路线，阳短路线，最经济路线和高级路线做个选项。
8 按下“推荐路线”国标、地图就会给出几种不同的行进路线，因为途中可以经过高速路段，所以经济路线不会给出高速路行进的路线，而最路线则会给出需要交纳过桥费的高速路段。通过不同的模拟，可以在没有到达目的地前熟悉道路，或者先选择一条适合自己的路线。
助理功能
1 如果出行的目的为聚会或者其他特定的事情。那么地图的助理功能就会凸显出它的优势。倒如上个例子中选到目的地万寿路邮局附近，首要任务是给自己的车子加油，这时只要在横拟到达目的地后或者直接查找出目的地地点，再点击屏幕上的“详细”选项中的“周围设施”即可。
2 当选择“周围设施”后地图会给出各种选项，“汽车加油、加气站”选项被列为默认选项。
【关键词】电子地图；移动电子地图；信息传输；超媒体
【中图分类号】TU148【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0330-02
引言
从传统的纸制地图到新型的电子地图的变革，不仅为地图的生产和应用提高了效率，更为地图的应用提供了方便。地图产品长期以来专为企事业单位和政府提供服务，与成为一种大众消费品还有一段距离。怎样将地图产品走进寻常百姓，不仅是消费者关注的话题，也是地图研究者和制作者的使命。近年来电子技术、移动通讯技术的发展弥补了当前电子地图的不足，为地图产品走向寻常家庭提供了可能。由于嵌入设备体积小、便于携带、功能完善且价格便宜，利用嵌入式技术的灵活性足以将地图产品放入口袋，用户可以随时随地查询地理信息。而通讯技术的发展则可以将地图资源提供充分共享；同时日趋完善的移动通讯技术，为移动空间定位的实现提供了方便。因此，移动电子的图的研究和发展成为必然。
移动电子地图是显示在无线移动通信设施上的电子地图。移动电子地图能够按用户的需求显示信息，而且显示的信息具有完整性、灵活性、自适应性等特征。移动地图属于虚地图，更新相对容易，传输方便快捷。
移动电子地图广泛应用了现代化的科学技术，如计算机、网络、遥感、虚拟现实和多媒体等技术，同时具有移动设备的移动性、稳定性和便于携带性的优点，所以目前对移动电子地图产品与开发技术的关注远远超过了对其本身的思考。移动电子地图的特征是什么？移动电子地图、电子地图与传统地图的区别和联系？移动电子的信息传输理论与传统地图的信息传输理论异同？这些都将直接关系和影响着移动电子地图的发展。本文将从移动电子地图的概念和特点，传统地图的信息传输和移动电子地图的信息传输对比对移动电子地图的理论进行论述，以推动移动电子地图技术的广泛应用和快速发展。
一、移动电子地图的基本概念与特点
1、电子地图的基本概念与特点
电子地图又称“无纸地图”或“屏幕地图”，常见的电子地图的定义有以下几种：“基于电子技术的屏幕地图”；“在电子介质上使用的地图”；“电子地图是以数字地图为数据基础，以计算机为处理平台，在屏幕上实时显示的地图形式”。电子地图的数据来源是数字地图，是数字地图输出介质上的符号化再现，而数字地图是地图的数字存储形式。电子地图与数字地图既有区别又有联系。数字地图是电子地图的数据基础，电子地图是数字地图在计算机屏幕上视觉化的符号地图。
电子地图与传统的纸质地图相比有一系列的区别和特点。概括起来，电子地图主要有以下几个特点：
（1）动态性
电子地图具有实时、动态表现空间信息的优势，电子地图的动态性表现在两个方面：一是用具有时间维的动画地图来反映客观事物随时间变化的推演过程，并通过对动态过程的分析推演事物发展变化的趋势。二是利用闪烁、缩放、渐变、漫游等动态显示技术不断生成新的地图，根据需要改变地图显示窗口，使没有时间维的静态现象也能充分吸引用户的注意力。
（2）交互性
由于纸质地图一经出版内容将固定不变的，只能被动地接受信息。电子地图具有交互性，可以进行查询、分析、定位等功能，以辅助阅读和决策，通过人机交互使得电子地图使用非常方便。由于电子地图的数据存储和数据显示是相互分离的，当对地图数据进行可视化显示时，用户可以对显示内容和显示方式进行干预，这使得制图过程与读图过程在人机交互中融为一体。正是由于电子地图的可交互性，使得电子地图的信息能以较小的损失传输给使用者。
（3）超媒体继承性
超媒体是将超文本的原则扩充至图形、声音、视频、从而提供一种浏览多种形式信息的超媒体机制，电子地图以地图为主体表现形式，同时将图形、文字、声音等多媒体信息作为主体信息的补充融入电子地图中，通过图文、声音互补并借助人机交互的查询手段，获得更多的精确文字信息和数字信息。
2、移动电子地图的基本概念与特点
移动电子地图是显示在无线移动通信设施上的电子地图，移动电子作为电子地图的一种，具有电子地图的基本特点，除此之外，它还具有其它电子地图所没有的新特征：例如，移动性和便携性等。正是由于这种特征，使得移动电子具有其它一般电子地图不可比拟的优越性。
（1）移动性
移动性是移动电子地图最主要的特征之一。由于它是在无线移动通讯设备上来显示的电子地图，地图用户可以随时随地享受地图服务，可以在地图上进行实时定位，通过地图来到导航，还可以将电子地图与实际环境进行比较，以便帮助地图用户更好的认知周围环境。移动性同时还保证了电子地图在信息传输过程，能够更好的帮助用图者对地图符号的认识，从而形成读图者对客观世界的认识。
（2）便携性
用来显示移动电子地图的通讯设备一般都是便携式的，如电子导航仪、手机、PDA等设备，因为便携式电子地图更方便用户的使用，同时为了适应移动性的需求，只有在便携的设备上，才能实现电子地图的便携使用。
二、移动电子地图的信息传输论
移动电子地图与传统地图的信息传输过程基本一致，它是制图者把对客观世界的认识通过各种信息加工、符号化生成电子地图，把这种电子地图存放在无线网络通讯设备上，如：PDA，手机等，由于这种设备移动性和便携性，使得地图用户可以实时追踪、定位，通过对客观世界的比较更好的认识客观世界。
地图信息在传输过程中必然要发生信息损失，信息损失的主要来源于四个传输过程：
1、地图制作者在对客观世界认识加以选择、分类等信息加工和信息搜集的过程。
2、地图制作者将收集整理的数据通过各种制图方法（选取、分级、简化和符号化）转换成地图的过程。
3、不同地图（如：纸质地图，电子地图等）地图生产过程中也会造成部分信息的损失。
4、由于使用者的知识能力的限制，地图在地图阅读和使用中的信息损失。。
因此，要控制地图信息传输中的信息损失，就要控制以上四个过程，减少传输中的误差，其中前三个过程是地图制作过程，第四个是地图使用过程中的产生的传输误差。因此，地图一旦制作完成，要保证信息的传输，就应该对最后一个过程，即地图的阅读和使用过程进行改进。那么，应该怎样来提高地图使用者对地图的理解效率呢？
电子技术、移动通讯技术发展促进了移动电子地图的快速发展和广泛应用。由于嵌入设备体积小、便于移动，且功能完善、价格便宜，利用嵌入式技术把电子地图潜入到通讯设备中，用户可以随时随便捷地查询地理信息，大大提高了电子地图信息传输的效率。同时通讯技术使得地图资源可以充分共享，日趋完善的手机基站定位服务又为移动空间的准确定位提供了方便。移动电子地图的这些的优点使得它在信息传输过程的信息损失大大减小，同时也拓展了电子地图的应用范围。
移动电子地图便于携带，方便随时随地查询使用，同时，还可以通过交互实现时时定位，用户能够随时确定自己所处的位置，并能通过查询服务为用户提供到达目的的最优路线，并在实际行进中提供细节性的指导。因为移动电子地图可以向使用者提供方便、全面的查询和分析服务，利用
它用户还可以方便地提取感兴趣的信息，并以统计图表的形势提供给用户。总之，移动电子地图强大的功能为用户更好地阅读和使用地图提供了方便，有效地减少了信息传输过程中信息的损失。
总之，移动电子地图作为电子地图的新型产品，综合运用了电子技术、无线通讯技术、网络技术、空间定位技术等多项新兴技术，必将成为未来电子地图发展和的应用新焦点。对移动电子地图信息传输的研究必将促进移动电子地图的交互操作技术、动态显示、三维可视化等技术的发展，从而更好地为大众服务，为提高社会服务、促进社会经济发展提供便利。
参考文献：
[1]王家耀，孙群等 地图学 2003
[2]龙毅，蒋成环，张亮，周卫 电子地图的基础理论与框架体系 现代测绘2005
[3]闫志刚，盛业华 数字地图理论基础 理论与探索 2001
[4]牟伶俐，杜清运，蔡忠亮，邬国峰 移动电子地图技术初探 四川测绘2002
〔关键词〕电子地图；专利分析；竞争情报
〔中图分类号〕G306 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821（2012）11-0014-06
20世纪80年代，随着计算机制图技术和GIS技术的发展和成熟，从根本上改变了地图制图工艺。地图学从传统的手工制图带入了计算机制图的现代地图学时代，电子地图就是这一时期的重要产物[1]。经过20多年的发展，电子地图技术不断的更新与成熟，电子地图应用的范围也越来越广，涉及不同的领域，不同的技术，从政府建设到城市规划，从交通导航到旅游服务等。电子地图产业也受到了企业和政府的重视，很多企业都先后斥巨资进入该行业，并相继研发电子地图产品，越来越多的电子地图产品先后进入市场，产生非常可观的经济、社会效益。鉴于电子地图的重要性，企业把它看作竞争工具，看作撬动市场的金钥匙，还引发了电子地图行业的专利大战。
在竞争日益激烈的市场环境中，不断进行科技创新是企业得以生存和发展的条件，专利是技术创新的重要成果，专利申请的数量、申请的质量等体现了一个企业或行业的技术创新能力。本文先研究了电子地图应用的现状，然后从专利情报的角度出发，对电子地图行业的专利信息进行采集、整理、加工，了解相关领域的专利活动并分析了主要竞争者专利态势，行业的发展趋势，从而为企业或政府提供有用的竞争情报信息。
1 电子地图应用现状研究
电子地图是以地图数据库为基础，通过一定的硬件和软件在屏幕上（计算机屏幕或投影大屏幕）显示的可视地图，又称“屏幕地图”或“瞬时地图”，是数字地图在电子屏幕上的符号化显示，是地理空间数据或称数字地图最主要的一种可视化形式。电子地图以数字形式存储于计算机外存储器上，以只读光盘（CD-ROM）、网络等形式传播，以桌面计算机或触摸屏计算机等形式提供大众使用[2]。电子地图应用虽然已经发展到不同的领域，但主要还是集中以下几个领域：（1）智能交通与导航，通过电子地图与互联网，可以随时寻找到路线和有关目标。除了车载导航和手机导航的应用，电子地图也广泛应用在便携设备、航空、航海等导航中。（2）在线信息服务，电子地图在线信息服务是同互联网结合的重要产物，主要体现在人们日常的衣食住行中，例如寻找商店，餐馆等各个方面。特别是旅游服务中，可以帮助旅游者了解景区情况、交通、购物、住宿各种信息。城市规划和管理中，电子地图也起着重要作用。通过电子地图可以更好的了解和管理各个部门的工作，例如农林部门可以观测食粮分布情况，土建部门可以掌握城市公共建设情况等。据统计，国内地图信息服务市场的规模在2010年已经突破15亿，需求还在继续增长[3]。（3）军事，现在的军事中电子地图的应用在指挥系统、定位系统等起到了巨大作用。（4）防灾减灾中，电子地图系统可以监测灾害程度、影响范围、进一步减少灾害损失。2008年年初的低温雨雪冰冻灾害的抗灾救灾中，灾情分布电子地图就为实施快速高效的抢险救险提供了重要保障[4]。
目前，国外电子地图产业化已日渐成熟，社会经济的需求和信息技术的迅速发展成为电子地图发展的重要驱动力，政府、民营、合资企业均开始生产各种电子地图产品，电子地图被普及化、网络化、标准化。在国外，基于电子地图的产品技术十分成熟，应用程度也很深入。电子地图为他们在地理信息、电子政务、公众防火等方面提供成熟的IT解决方案。同国外相比国内的电子地图产业化还处在探索及初步发展的阶段，同时国内对于电子地图的制作有着严格的规定。电子地图在我国有着巨大的市场潜力。据有关专家保守估计，电子地图在中国市场的需求2010到达几十亿元。但是国内电子地图产业存在技术不够成熟，制作成本太高，生产缺乏标准化，知识产权缺少法律保护等问题。
2 数据来源及分析方法
本文国内数据来源于中华人民共和国国家知识产权局专题数据库，该数据库能检索到1985年至今公布的全部中国专利信息。国外数据来源于德温特DII（Derwent Innovation Index SM）专利数据库，该数据库收录了来自全球40多个专利机构，涵盖100多个国家，1 000多万条基本发明专利，2 000多万条专利情报。检索国内外数据时间限定为2001-2011年，检索中文名称关键词为电子地图或数字地图，英文检索名称关键词为Electronic map。经过筛选和数据整理，得到有效的电子地图相关技术中国专利数据为1 777项，国外专利数据为5 738项（已剔除中国专利），使用专利数据库的数据分析系统以及和Office Excel软件对数据进行分析。主要采用专利文献计量分析方法，对电子地图技术专利进行分析，试图揭示电子地图技术专利的分布状况及该行业在国内外的发展态势。
3 国内外电子地图技术专利情报分析
3.1 专利申请量趋势分析
专利申请的数量在一定程度上反映了一个国家、地区、企业在科技活动中所处的竞争地位，也集中反映了国家或企业研发的活动规模。图1为2001-2011年国内外电子地图技术专利申请总量。可以看出，2001-2011年期间，国外申请专利总量达到5 738件，国内申请专利总量1 777件，国外申请专利总量比国内超出2倍左右。2001-2006年期间国内外专利申请数量处于平稳的增长，2007-2010年期间专利申请数量开始出现大规模的上升，这说明这个领域的技术活动在不断的扩大，随着计算机技术的不断更新与成熟，为电子地图技术的发展提供了更有利的条件。2011年国外数量保持平稳，国内呈现下降趋势，因为专利从申请到授权一般要经过1～3年的时间，这会使统计的结果严重滞后，不能及时反映当年的专利申请状况，所以专利呈下降趋势跟申请的授权时间有很大关系。总体来说，从专利的申请总量来说国内的科技活动还是比较落后，跟国外存在明显的差距。
国际专利分类号IPC（International Patent Classification） 是目前国际通用的专利文献分类和检索工具。IPC为阶层式分类系统，以互相独立的符号来代表不同领域的专利技术，采用了功能和应用相结合的分类原则。依据某种技术或产品的国际分类，就可以检索出其所属技术领域的专利信息。IPC可以反映出专利分类号所涵盖的技术领域，可以初步了解该专利申请人研发的主要领域和当前发展方向。
【关键词】电子地图；测绘；GPS；PDA；地理信息系统
中图分类号：F407.63 文献标识码：A 文章编号：
近年来，随着无线手持设备、汽车电子和互联网对导航系统需求的剧增，导致了我国电子地图产业的迅猛发展。许多城市和地区面临这些需求出现了各类电子地图，在制作电子地图的过程中，整个工作量的70%~80%都是地图数据采集。电子地图的数据获取，目前主要有三种方法：图像资料(卫星影像、航片等)；扫描现有地形图资料并对其数字化；野外数字化测图。其中野外数字化测图是利用全站仪、GPS等仪器采集野外数据之后，生成数字地图，在没有现成航片和图纸的情况下，适合应用这一方法进行电子地图的制作。
电子地图测绘的软件和硬件设备
电子地图测绘系统是集全球卫星定位系统(GPS)、PDA掌上电脑技术、GIS地理信息系统技术和硬件、软件一体化的数据采集处理系统。硬件部分在整个系统中应有：中央处理器内存容量RMA185M，主频率CPU为624MHz，外加1GPDA扩展卡容量；PDA采用的是Windows操作系统；GPS采用蓝牙接口，自动定位时间45s，数据更新频率1次/s，定位精度小于5m；软件部分主要有：e-Road For PC和e-Road For PDA软件操作系统。前者是将PDA的数据转换到电脑上，并合并和修改转换的地图数据，然后编制电子地图，后者是将GPS接受的信号转换到PDA上。
电子地图测绘的原理
地面监控系统、GPS卫星星座系统和GPS接收机三个部分组成了全球卫星定位系统GPS。而电子地图测绘系统则属于第三部分。GPS点位的确定使用测距交会的原理，任意时刻的位置表示都可用一个坐标值完成，即：未知的GPS接收机所在位置坐标，运行过程中，每颗太空卫星不断的发出信息，而在传送过程中，每颗太空卫星的信息存在时间差，用电波传送速度乘以这个时间差，则可对GPS接收机与太空卫星之间的距离进行计算，然后依据三角向量关系，可列出一个相关的方程式，因此，同时接收到卫星发出的信号至少为三颗之后，就可以对平面坐标值进行计算，如果同时接收到四颗卫星信号，则可现时测出高程值，如果同时接收到五颗卫星信号以上，则其测量精度将会大大提高。一般来说，运动中GPS接收机1s的坐标数据都是变化的，即卫星信息可由GPS接收机自动不断地接收，并对其所在位置的坐标数据进行实时地计算，同时将其记录下来。
根据GPS定位中运动状态，可将GPS定位分为动态定位和静态定位两种。静态定位主要是指对于固定不运动的特定点，在其上安置GPS接收机，进行数分钟或者更长时间的观测，以对该点三维坐标进行确定，这种定位又叫绝对静态定位。如果在固定不变的待定点上分别安置2台或2台以上的GPS接收机，则观测一定时间后，可以对这些点之间的相对位置进行确定，这种定位又叫相对静态定位。动态定位要求处于运动状态的接收机至少有一台，主要是对各观测时刻运动中的接收机所处位置进行测定。采用动态定位于电子地图测绘系统中，转化这些定位数据成电子地图元素，就成了电子地图。GPS以自动化、全天候、高精度、高效率等特点，取得了广大测绘工作者的信赖。
电子地图测绘的方法
3.1外业采集
整个测绘过程的核心工作是外业采集，一般情况下，采集组有PDA操作员、带路者、记录员和驾驶员4名成员组成，另外还需要1台作业车。PDA操作员事先对要测的路线进行编号，如果路线已经有编号，则要进行核对，做到不遗漏、不重复每一条路线，同时还要熟练掌握操作技术；记录人员要能领会操作员的意图，要求反应速度快，对操作员进行配合记录的工作，保证准确率达100%，做到不遗漏；带路者要求对整个地区路线了如指掌，对当地地形要熟悉，做到不走重复路，保证测绘的时候是最佳路线；驾驶员要匀速驾驶作业车，要平稳，并将作业车保养维修好。在测绘过程中，要避免设备自动关机，要确保测绘设备充足的电量，避免造成数据丢失。测绘之前要求做好充分的准备工作，以默契的配合达到最佳的测绘效果。
准备工作完成之后，首先要定位GPS，然后将GPS蓝牙打开，并连接到PDA上，GPS联系上PDA时在PDA上会显示为“3D”状态，这时则可开始数据采集。先核对文件名称，然后再进行数据采集，文件名称建议采用当天时间来命名，并在SD的测量数据命名卡上储存好，以便于进行数据的校核和合并。
3.2内业处理
要应用外业采集到的地图数据，还需要对其进行整理修饰，另外还需要完善线路上的附属设施信息，因此，要得到完美的电子地图，必不可少的步骤还有内业处理。需要各人员协同完成内业处理，这是一个重要的环节，具体有以下几个方面：①传输测绘地图的数据。通过数据线，将测绘的地图拷贝到PC机的硬盘上，启动e-Road For PC编辑数据。与e-Road For PDA一样的e-Road For PC上的功能，因此，内业处理可在e-Road For PC上进行。②编辑测绘地图的数据。测绘地图上进行地图编辑通过e-Road For PC完成，要求外业测量时的数据记录员将路线的附属设施信息和基本信息进行编辑完善，确保任何数据均不丢失。③合并测绘地图的数据。所有的路线附属设施信息和基本信息编辑完成之后，需要合并地图。合并之前要将底图选择好，最好使用空底图，这样可使得路线的飘逸尽量减少，然后再进行合并，注意要按照外业测绘的时间顺序进行合并。④测绘地图的顶点编辑。在外业测绘过程中，由于存在信号飘逸，因此需要PDA操作者在内业处理中对飘逸的路线进行顶点编辑，删除重复的顶点，将飘逸的顶点拉到实际位置。⑤测绘地图的校核。最好让熟悉当地地形的带路者进行校核，以确保每一条路线的正确性。当地如果有其他的地形图，可对测绘的路线有无偏差进行对照。
参考文献：
[1]张云峰.基于GPS与PDA关键技术在电子地图测绘中的重要性[J].企业技术开发.2009，11(2):90~91
政务版电子地图的需求主要来源于政府各部门对城市地理空间信息日益增长的需求，通过对南京市政府机构的需求调研，发现政府各部门对地理信息的需求各有不同，但在不同中又呈现出共同特征，需要测绘管理部门启用全新的生产和服务理念，研究分析政务版电子地图需求和特征，应对原有测绘产品体系的短缺和不足。（1）在测绘产品内容上，需要建立版本唯一和数据权威的政务版电子地图“一张图”，具有数据标准统一、范围覆盖全市、要素动态更新、图面精简美观等特点。（2）在数据生产管理上，需要建立集数据标准配置、加工处理、更新维护和版本管理等于一体的数据编辑与管理集成平台，以提高数据质量和提升生产效率。（3）在数据服务上，需要细分政务版电子地图用户群和用户需求，摆脱原有的纸质地形图提供、光盘刻录等传统方式，基于SOA架构提供多样化、人性化、高效化的在线和离线数据共享服务，促进政府各部门电子政务发展的同时，提升测绘地理信息的服务和保障水平。（4）在数据安全保密上，在遵循国家相关规定的前提下，需要研制面向政府部门贯穿数据全生命周期的版权保护和数据安全系统，为数据生产和服务保驾护航。
2研究路线
2.1研究框架
基于“共享共建”原则，南京市在多年政务版电子地图生产实践与共享服务中，逐步形成了以一套科学的数据生产、管理与服务工艺流程为指导思想、一套完善的政务版电子地图标准规范体系为基础、一套满足质量及现势性要求的政务版电子地图数据库为核心、一套高效的政务版电子地图集成与共享管理系统为支撑，以及一套高效的政务版电子地图应用与服务为目标的研究框架。
2.2研究方法
集成和共享是政务版电子地图研究领域的核心内容，其中集成是共享的前提，共享是集成的目标。南京市政务版电子地图的集成与共享主要体现在以下4个方面：①工艺的集成：集成化的工艺设计思想贯穿数据生产加工、质量检查、数据安全、数据更新和数据的全过程。②数据的集成和共享：利用CAD与GIS交互编辑更新的方式，充分利用各比例尺、多种类的数据资源，建立基础地理信息和政务版电子地图之间的数据关联，综合集成政务版电子地图，通过要素级更新的方式形成政务版电子地图工作库、现势库、库等多级别的数据库。以及通过政府部门间数据的交换共享，实现测绘地理信息部门和其它政府部门的空间资源信息的集成和利用。③平台的集成和共享：在计算机、网络、数据库等现代技术手段的支撑下，实现数据编辑管理到数据共享平台之间的集成和数据库的共享。④政务版电子地图的数据标准、规范、版权与安全集成于政务版全数据生命周期管理，体现了数据生产、管理和应用的共同需求，是政务版电子地图集成共享的依据和保障。
3主要研究内容
研究以“数据共享服务”为目标，通过集成的手段，在标准体系、工艺化设计思想、平台设计等方面体现“政务版电子地图集成与共享”的核心研究内容。
3.1制定标准规范
南京市政务版电子地图集成与共享平台采取标准先行的原则，在对项目需求及现有空间数据现状分析基础上，结合国家、行业及地方标准规范，制定出一套完善的政务版电子地图标准规范体系，标准范围涉及数据编制规范、建库标准、质量检查、共享评价等多个方面，它们是实现政务版电子地图集成与共享的依据和保障。其中《政务版电子地图数据标准》主要包括CAD和GIS端的政务版电子地图的数据标准，规定了基础地理信息要素的分类及代码以及符号规则、定位基准、要素表达原则等，它是数据生产建库的直接依据；《政务版电子地图质量检查规程》则确定政务版电子地图质量管理、检查、质量评定等工作的基本原则，以及地图特性、缺陷分类以及抽样、检查、评定的程序和方法；而在数据交换格式规定上直接引用《地理空间数据交换格式》（GB／T17798－2007）指导政务版电子地图数据的共享交换。
3.2工艺化设计思想
“南京市政务版电子地图集成与共享”的研究从开始就贯彻将整个集成与共享过程形成一套完整工艺的思想，标准、版权保护与数据安全贯穿数据生产编辑、更新维护到地图服务的全过程。采用这一套工艺搭建的政务版电子地图集成与共享平台，不仅能满足政务版电子地图编辑更新一体化管理的需要，也能较好地满足政府各部门在日常管理、处理应急与突发事件等中使用和信息的需要。
3.3平台设计
政务版电子地图集成与共享平台包括数据层、技术支撑层和管理应用层。该平台主要由“一体化编辑与管理系统”和“在线服务系统”构成，系统及其对应的数据库之间相互关联、集成，满足政务版电子地图数据生产管理和共享的需要。
以往的地图编制普遍采用CAD平台进行，CAD平台具备强大的编辑功能，工具灵活多便，并拥有广泛的用户群。但随着GIS平台在各行各业的深入拓展和应用，其数据管理、统计和分析优势愈发突显，越来越多的政府部门希望政务版电子地图在GIS平台上展现，另外，随着地图承载的信息量不断增大，在CAD平台上编辑更新存在着“数据量大而作图效率低下、更新过程复杂、质量控制和安全管理不易”等诸多问题。为了更好地解决这些问题，我们采用CAD与GIS平台优势互补的研究思路研发一体化编辑与管理系统，该系统的主要研究内容包括编辑人员的任务管理、基于AutoCAD、ArcGIS平台异构数据互操作技术的电子地图编制、强大的辅助编辑功能、安全保障、质量检查及报表输出、电子地图数据库管理等多个方面。在系统的建设中以“实用、可靠、高效、先进”为基本准则，建立“规范、安全、开放”的系统构架。系统采用ESRI的ArcGIS系列产品作为GIS平台，空间数据使用Oracle数据库进行存储，用ArcSDE进行管理；开发使用ArcGISEngine组件和AutoCADObjectArx组件功能，满足用户编制、更新、管理等需求。该系统的核心目标围绕地图编辑更新展开，针对政务版电子地图的制作、更新等环节中存在的各种问题，系统提供了一套完整的数据生产、建库和管理流程，实现自动化或半自动化的电子地图要素提取和处理，以确保数据的正确性、一致性和提高电子地图制作的生产效率。系统由管理子系统与编辑子系统构成，在子系统内部和之间充分以集成和关联为特征开展设计。（1）在作业流程上：管理子系统与编辑子系统是高度集成的，管理子系统对更新数据进行工作区划分以及任务分配；编辑子系统对工作区数据进行提取、编辑和检查提交；最后管理子系统需要对工作区数据进行检查、入库、更新以及数据应用输出。（2）在数据获取上：以基础测绘成果为数据来源，架构其与政务版电子地图之间在标准设计、制度制定等方面的关联，确保政务版电子地图的可持续更新，从而避免政务版电子地图的更新成为无源之水。（3）在数据管理上：管理子系统对整个政务版电子地图数据库以及每次更新范围内的数据进行管理，提供数据的回溯、统计、检查、转换、输出等功能；编辑子系统则提供数据编辑、检查功能，同时，数据安全设计贯穿于两个子系统。（4）在系统交互上：管理子系统和编辑子系统通过数据连接文件、工作区范围线来定位统一的目标数据源；通过FID来确定唯一要素；通过错误报表来定位和传递错误信息。CAD与GIS的异构数据互操作技术是系统交互的桥梁。
3.3.2在线服务系统设计
在线服务系统以政务版电子地图、影像图等数据库为核心，旨在建立一个面向政府应用的地理信息系统，提供各类地理信息开放式的网络化服务。系统基于WebService技术，采用SOA体系架构，参照OGC标准服务规范，提供政务版电子地图等可定制的多样化共享服务，实现高效、连续多尺度的无缝可视化与互操作。（1）系统功能设计由地图服务、数据库管理、门户网站和运维管理等4个子系统构成。地图服务子系统主要包括数据服务、功能服务和目录服务。其中数据服务包括网络地图瓦片服务（简称WMTS）、网络地图服务（简称WMS）、网络要素服务（WFS）、网络覆盖服务（简称WCS）、地名地址要素服务（简称WFS－G）和GeoGlobe瓦片服务；功能服务包括缓冲区分析、叠加分析、地图标注、地图量测等，各类功能服务接口均遵循OGC的Web处理服务（WebProcessingService，WPS）规范。数据库管理子系统是管理空间地理数据和支撑专业应用系统的基础平台，管理的对象包括电子地图、遥感影像、多媒体等数据，管理的类型包括矢量数据库和瓦片数据库两种类型。矢量数据库用于空间信息查询与分析功能服务提供；瓦片数据库用于实现网络环境下的快速显示；矢量数据进行符号配置后，可进行瓦片数据库快速制作；高程数据和影像数据则可以直接生成瓦片数据库用于。门户网站子系统提供各部委办局用户登录、访问数据和调用服务的唯一入口。其主要功能包括用户管理、目录管理、提供数据服务及查询服务等。运维管理子系统主要由组织机构管理、用户权限管理、数据访问统计、日志管理、数据备份和恢复等功能组成。（2）系统服务模式设计南京市政务版电子地图在线服务系统在提供地理信息服务和保障方面，相对于传统服务模式从内容到形式上发生了彻底变化。这种方式既通过“共享共建统一平台”解决信息资源整合问题，又通过“权威部门提供权威数据”保证各类信息的权威性，同时依据各部门政府职能建立科学合理的运维机制，从真正意义上实现政府各部门空间信息的可持续性发展，避免重复建设和政府财政资金的浪费。为了使南京市政务版电子地图在线服务系统切实为政府各部门提供优质的地理信息服务，系统针对政府各部门对测绘地理信息需求的强弱程度，将其划分为弱GIS部门和强GIS部门，并实现了多样化的在线和离线定制服务模式。其中，具体包括网站服务、API开发、标准服务和服务器前置4种服务模式。
4关键技术与创新
在南京市政务版电子地图集成与共享研究过程中，重点解决了以下3项关键技术，并具有创新性：一体化编辑与管理系统中的异构数据互操作技术、数据更新过程中的矢量数据文件比对技术和贯穿全过程的版权保护与数据安全技术。
4.1异构数据的互操作技术
由于CAD软件和GIS软件各有其内在的优势，将两者结合起来，利用AutoCAD采集数据，而利用GIS存储、分析、处理空间数据，大大提高空间数据的采集、录入、分析、处理的工作效率。实现GIS与CAD异构数据的互操作技术主要体现在AutoCAD环境中加载显示GIS数据库中的数据，利用AutoCAD方便快捷的编辑功能对GIS库中的空间数据进行添加、修改、删除等操作，并且编辑结果可直接保存到GIS库。使用该技术可以提高政务版电子地图数据的编制速度，省去过往繁琐的更新流程，可直接依据最新的CAD测绘成果数据，编制生产政务版电子地图，在操作上更符合作业人员习惯，同时也最大效益地发挥CAD平台和GIS平台的优势。
4.2矢量数据文件的比对技术
在政务版电子地图数据进行更新的过程中，需要基于既有的空间数据库进行要素的变化检测，以便识别和记录要素的变化情况，便于更新，便于统计城市发展区域的地理要素的更新状态。主要方法是在对政务版电子地图数据进行更新的过程中，建立源数据与更新数据要素之间的映射关系，采用算法和规则，识别和记录要素的变化情况，实现基于要素的变化检测，帮助快速判别地理要素更新，提高更新的科学性和效率。主要包括更新要素识别研究、变化量统计规则研究、批量版本文件比对规则研究等多方面内容。
4.3版权保护与数据安全技术
数据安全技术是数据生产和应用过程中需要重点关注的问题，研究要点主要包括数字水印、基于文件的数据安全保护技术等。通过对信息隐藏技术算法的研究，提出了基于离散小波变换改进算法，重点考虑提高算法的鲁棒性和计算效率，从而提高了水印抗攻击性；利用Windows底层驱动技术，实现对地理信息数据的透明加密，并能对共享平台终端的端口进行管理和控制，从而使共享平台能够有效控制地理信息数据的使用时效性和权限使用范围。该技术要点将版权保护和数据安全贯穿于政务版电子地图数据生命周期的全过程，在政务版电子地图的编制、更新、应用等数据集成的整个过程中保护了数据的安全，对者而言则保护了数据版权，这项技术是政务版电子地图集成与共享过程中重要的一个技术环节。
5结束语
1地理位置路由算法
基于地理位置信息路由算法的核心思想是通过节点的地理位置信息来实现路由。在地理位置信息路由中，节点之间相互通信，通过有效的定位算法获取自身的地理位置信息。同时，每个节点在通信范围内，获取所有邻居节点的地理位置信息。数据包转发过程中，在当前节点的邻居节点内，利用每个邻居节点和目标节点的地理位置信息来选择下一跳。由于只需邻居节点的信息就可以实现数据包的传输，该路由机制具有很好的可扩展性和很强的适应网络的动态变化性。在数据传输过程中，只有部分节点参与路由的选择和数据的接收、发送，能有效减少网络能源消耗，对延长网络的生命周期有很大促进作用。同时，通过利用传感器节点的地理位置信息对算法进行优化，可实现其他无线传感器网络路由算法无法实现的功能。近年来，定位模式的研究取得了重大发展，无线传感网络中的未知节点可以通过低成本的方式获取到精确的地理位置信息。这表明，在无线传感器网络中，基于地理位置信息的路由很可能在所有路由方式中占据主体地位。
2地理位置路由算法的转发机制
无线传感器网络的地理位置路由算法中，每个节点和邻居节点进行hello包的通信，使每个节点都可以获取到所有邻居节点的地理位置信息，为选择下一跳提供信息。当前节点根据邻居节点的地理位置信息如何选择下一跳路由，是无线传感器网络基于地理位置路由算法的主要研究方向。常见的转发策略有MFR(ForwardwithinRadius)、GRS(GreedyRoutingScheme)、RPF(RandomProgress)、NFP(NearForwardProgress)以及CompassRouting等。其中，GRS即贪婪路由算法，是指在当前节点的邻居节点内，选择距离目标节点欧氏距离最近的节点作为下一跳。贪婪转发由于其原理简单、计算复杂度低，并且产生的路由路径接近理想的最优路径，成为在各种路由转发策略中最有效、最常用的算法之一。
伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法
1问题的提出
在三维无线传感网络中，S为源节点，D为目的节点，在S的所有邻居节点内，节点C是距离节点D欧氏距离最近的节点。按照三维贪婪路由算法的转发策略，S将选择C作为数据发送的下一跳。这种基于欧氏距离的选路策略在三维空间内节点均匀分布的情况下，能够保证最终数据传输路径围绕源到目的节点连线上下浮动，从而保证得到源到目的地的最短路径。而实际应用中，传感器节点通常分布在高低不平的曲面上，我们称之为伪三维分布。取节点C到节点D的纵向剖面，如图1所示，虚线圈表示节点信号传输范围，节点C到节点D的欧氏距离CD由CA、AB和BD三部分组成，其中CA、BD为悬空，而AB穿越了地表。由于节点分布于地形表面，实际的传输路径应该如图1中虚线所示，只能沿起伏曲面进行传播而无法沿着连线CD附近波动，因此伪三维环境下，基于欧氏距离的选路参考标准并不适用。以上分析表明，虽然节点C到目标节点D的欧氏距离最短，但沿起伏地势表面的路径长度可能大于其他邻居节点到目标节点的沿起伏地势表面路径长度。为适应实际应用的需求，需提出在起伏地形环境下的新的距离计算方法，以获得更为优化的端到端最短路径长度
2起伏地势上的最短路径算法
2.1电子地图
电子地图是通过卫星遥感技术，对某一地区的地形信息以数字的形式存储在介质上，其精度能够达到厘米级。它包含的信息非常多，如道路、河流、建筑物标记、等高线等。在电子地图上，位置信息通过一串x、y、z坐标表示。假设点p是电子地图上的一个点，在x、y坐标已知的情况下，可以通过电子地图得到点p的z坐标。
2.2算法思想
针对3.1中描述的三维贪婪路由算法在起伏地势上利用欧氏距离作为节点下一跳选择的不合理现象，本文提出伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法，该算法采用起伏地势上的近似最短路径来替换欧氏距离。算法中利用空间取点的方式，在电子地图表面选取离散点，这些离散点能整体反映电子地图表面的起伏趋势。计算相邻离散点之间的空间欧氏距离，将相邻关系映射到二维平面上，运用图论中最短路径计算方法，计算出电子地图表面的离散点之间沿起伏地势的近似最短路径。因为这条路径是在电子地图上选取的离散点中产生，所以能很好的逼近沿电子地图表面的最短路径。当传感器节点撒在电子地图描绘的区域时，节点根据自身的地理位置坐标找到与自身最近的那个离散点，根据离散点之间的最短距离来逼近在实际起伏地势上的最短路径，利用获取的最短路径进行下一跳的选择。
2.3算法步骤
起伏地势上最短路径的计算步骤如下：①建立网格，从电子地图上获取离散点。截取需要建立传感器网络区域的电子地图，根据获取的电子地图，在电子地图的垂直投影面上按照X方向和Y方向建立正方形网格。将这些网格交点沿垂直方向获取与电子地图的交点，每个交点的X坐标和Y坐标在建立网格时按照电子地图的长和宽等间隔获取。而Z坐标则由网格交点的垂线和电子地图相交时确定。如图2所示，这些与电子地图相交所得的离散点可以反映出电子地图的基本形状。
②确定电子地图上交点之间的相邻关系。电子地图上的交点投影到XY面是一些按正方形网格分布的离散点，如图3所示。在投影的平面图上，每个点只与周围的8个点为相邻点，而且规定每个点只计算与其相邻点之间的距离，例如投影点a只与投影点b、c、d、e、f、g、h、k存在相邻关系，那么在计算电子地图上的空间点''''a与其相邻点之间的距离时，只计算空间点a''''与空间点b''''、c''''、d''''、e''''、f''''、g''''、h''''、k''''之间的距离（空间欧氏距离）。
③将三维空间中的点映射到二维平面并根据各点的邻接关系建立邻接矩阵。在投影面上，每个相邻投影点之间记录对应空间相邻点之间的欧氏距离，把空间的各相邻点之间的距离问题转化为二维图上的点与点之间的距离以及邻接问题。建立邻接矩阵——矩阵的行数和列数都为空间中点的个数或者投影点个数，i和j为点的序号，矩阵元素ija表示投影点i到投影点j的距离，如果i与j相邻，则ija表示邻接距离；若不邻接，则ija为-1。以节点a为例，除了与之相邻的点b、c、d、e、f、g、h、k的邻接距离为L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8外，与其他点之间的邻接距离都为-1，如图3所示。
④利用图论方法寻找最短路径。对于已建立的邻接矩阵，运用图论中的Dijkstra最短路径算法来计算投影面上任意两点之间的最短路径，计算结果就是在电子地图上选取的对应两点之间在起伏地势上的近似最短路径。因此，通过转化到平面图中计算两点之间的最短路径，从本质上对空间中相应的两个点之间沿电子地图表面的最短路径进行了逼近。
⑤将实际传感器节点的地理位置映射到对应离散点并获取最短路径。实际的传感器节点已知自身的地理位置，可以依靠节点的X和Y坐标来定位到最相近的离散点上。知道了目标传感器节点对应的离散点和当前传感器节点对应的离散点，最短路径就可以用离散点之间的最短路径来逼近。
3传感器节点沿起伏地势下一跳的选择策略
以下将对三维贪婪路由算法的空间距离选择和本文提出的伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法的沿起伏地势最短路径选择分别进行说明。
3.1空间距离选择下一跳
利用空间欧氏距离来选择下一跳的流程：源节点S向目标节点D转发数据时，首先获取当前节点的所有邻居节点的地理位置信息，然后判断目标节点是否在它的邻居节点内。如果目标节点在邻居节点内，直接将数据发送给目标节点；否则，根据邻居节点的地理位置信息，从邻居节点中选取离目标节点空间欧氏距离最近的那个节点作为下一跳，直到将数据分组传到目的节点。
3.2起伏地势上的最短路径选择下一跳
因为电子地图上的采样点是均匀、有规律分布的，所以当传感器节点在电子地图上均匀分布时，可以很好的定位到采样点上。但当传感器节点在起伏地势随机分部时，必须采取一定的定位策略使节点定位到最近的采样点上，以此来逼近当前节点到目标节点在起伏地势上的最短路径。本文在后面的仿真实验中采用四点最近定位的方法将节点定位到采样点上。具体方法描述如下：根据传感器节点自身的地理位置坐标，寻找到包含这个节点的由四个采样点构成的网格。分别对这四个采样点求到目标节点采样点在起伏地势上的最短路径，取路径最短的那个采样点作为这个传感器节点对应的采样点。当有多个邻居节点定位到同一采样点时，采用空间欧氏距离的方式作为下一跳的选择。
无线传感器网络路由过程中，利用沿起伏地势最短路径选择下一跳的流程如图4所示。源节点S向目标节点D转发数据时，首先获取所有邻居节点的地理位置信息，然后判断目标节点是否在它的邻居节点内。如果目标节点在邻居节点内，直接将数据发送给目标节点；否则，对当前节点和其邻居节点以及目标节点采用四点最近定位映射到采样点。寻找邻居节点采样点中距离目标节点采样点路径最短的那个采样点。当有多个邻居节点对应到该采样点时，用空间欧氏距离的方式选择下一跳，否则选取该采样点对应的邻居节点作为下一跳。重复以上步骤，直到将数据传到目标节点。
仿真实验
1仿真环境的构建
本文选用MATLAB软件进行仿真环境的构建。在1000m×1000m的范围内，以100m为间隔构建高度不同的空间离散点，用这些点来模拟电子地图的起伏趋势；然后用MATLAB将这些离散空间点拟合成面，构建出电子地图。
2实验仿真数据的对比与分析
路由过程中数据包经过的节点数即路由跳数是衡量无线传感器网络路由协议的重要指标。在路由过程中所经历的节点数越少，越能减少网络的能量消耗，延长网络的生存时间。所以，本文以路由跳数为指标，对比三维贪婪路由算法，来衡量伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法的优劣性。本仿真实验中，对于无线传感器网络节点的布采用理想均匀分布和随机分布两种分布方式。以下分别对在这两种分布下，对三维贪婪路由算法和伪三维的基于地理位置的无线传感器网络路由算法进行分析比较。
2.1理想均匀分布传感器节点
理想均匀分布的传感器节点采用和电子地图采样点相同的x坐标和y坐标，在电子地图上获取z坐标。采用该分布方式，可以在路由过程中避免节点定位到采样点时带来的误差，从而可以直接分析和比较两种路由算法的优劣性。设定采样间隔（网格大小）为10m，从节点1到节点10200，分别对两种路由算法进行仿真。图5是两种路由算法下路由跳数的对比图。其中，红色曲线表示采用空间欧氏距离选择策略的三维贪婪路由算法的路由跳数，蓝色曲线表示采用起伏地势最短路径选择策略的伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法的路由跳数。从图中可以看出，路由跳数随着节点传输半径的增大而减少，在传输半径相同的情况下，伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法的路由跳数明显少于三维贪婪路由算法的路由跳数。通过仿真，在节点传输半径为30m时，将节点1到节点10200在电子地图上的路由轨迹显示出来，如图6所示。红色曲线为三维贪婪路由算法下的路径轨迹。可以看到它没有考虑地势状况。蓝色曲线为伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法下的路径轨迹。可以明显看到，它有意识的避开了具有较大起伏的地势，选择了一条较为理想的路径。
2.2随机分布传感器节点
沿电子地图范围内的x方向和y方向，在每隔10m的正方形内随机的分布一个节点，从电子地图上获取节点的z坐标。这种分布的传感器节点既可以体现出在整个电子地图上的均匀分布，又能体现出在一定区域内的随机分布。以下是在随机分布的传感器节点位置不变的情况下，对无线传感器网络中两种路由算法的仿真。电子地图上的采样间隔越小，计算出来的最短路径越和实际相接近。因此，采样间隔是影响伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法性能的重要因素。为更加全面的验证该算法性能的优越性，分别选取不同的采样间隔计算起伏地势最短路径，将使用该最短路径进行路由的伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法的仿真结果与三维贪婪路由算法的仿真结果进行对比。
分别取采样间隔为10m、15m、20m，计算各采样间隔下节点3到节点8997用伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法和三维贪婪路由算法在不同传输半径下的路由跳数。图7是在不同的采样间隔下两种路由算法在不同传输半径下路由跳数的仿真结果对比。三维贪婪路由算法使用空间欧氏距离选择下一跳，与采样间隔无关，因此，在不同采样间隔下，三维贪婪路由算法的路由跳数相同。
图7中，三维贪婪路由算法下的路由跳数用红色曲线表示。以下从两方面对该图进行解释：
⑴当节点传输半径变化时，伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法比三维贪婪路由算法的总体效果好得多。但当节点传输半径为34m时，图中采样间隔为20m的伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法的路由跳数略大于三维贪婪路由算法。假如计算得离目标节点近似路径最短的节点为A，近似路径次短的节点为B，而节点B的实际最短路径要比节点A的实际最短路径短，只是采样间隔20m较大，在四点最近定位时造成的误差很大，节点A定位到的那个采样点要比节点B定位的采样点到目标节点的采样点的近似最短路径短。根据算法思想，将数据包发送给节点A而不是节点B，造成路径选择偏差而导致路由跳数的增加。
⑵采样间隔变化，传输半径固定。总体效果是采样间隔为10m时好于采样间隔为15m和20m时。因为采样间隔越小，计算出的近似最短路径和实际最短路径越接近。但有部分间隔10m的跳数略大于间隔为15m时的跳数。原因是随着传输半径的增大，邻居节点增多，可选择的下一跳增多。对于同一个节点，由于采样为15m的四点最近定位范围比采样为10m的范围大，所以节点在定位到采样点时，可能会获取到比10m更为优越的近似最短路径，使采样间隔为10m的路由跳数略大于采样间隔为15m的路由跳数。通过以上仿真实验可得出结论，对建立在起伏地势上的无线传感器网络，在基于地理位置信息算法的基础上，用起伏地势上的最短路径代替空间距离，能有效减少路由跳数，从而减少能量消耗，延长网络生存时间。即本文体提出的伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法比三维贪婪路由算法有较大优越性。
结束语
本软件可作为交通道路电子导航使用，提供高效全面的最短路径规划算法，为智能交通、地理信息系统相关专业的教师、研究人员和高校学生提供可视化路径规划算法教学软件。作为一个全面的电子导航与路径规划路径算法软件，本软件可以实现任意起始点和目的地之间的最短路径计算，可以在指定的节点范围内寻找一条较优路径，实现路径规划目的。该软件操作简单、方便，用户很容易就可以掌握该软件的使用，实现旅游信息的快速查询，给用户带来了方便快捷的信息服务。
2系统设计方案与使用说明
2．1电子地图路径规划软件的设计方案［1～2］
图1基于MapX的电子地图路径规划软件设计方案
2．2电子地图路径规划软件使用说明
点击“地图操作”下拉菜单，弹出“放大”、“缩小”、“平移”、“测距”、“图层管理”几个选项。其中各选项功能如下：
1）放大：在地图上任一位置点击时，地图将以该点为中心放大一倍比例尺显示。
2）缩小：在地图上任一位置点击时，地图将以该点为中心缩小一倍比例尺显示。
3）平移：将光标移至某一位置并在屏幕上拖动，地图将向拖动方向移动。
4）测距：用于计算用户在电子地图上输入一条折线的长度。
5）图层管理：是对图层进行添加、删除、移动和图层属性的控制等。
点击“路径寻优”下拉菜单，单击Dijkstra算法可以求出两点之间最短路径，并以红色轨迹显示。单击“蚁群算法”，可以求出一条有结点约束的最优路径，以红色轨迹显示。
3电子地图路径规划软件的实现［3～4］
本系统实现了基本的电子地图操作功能，软件设计基于MapInfo的组件开发工具MapX平台，使用MapX开发地理信息系统具有简单快捷等优点，它和面向对象语言的结合，使其既能充分发挥管理地图数据的优势，又能使开发者快速生成友好的用户界面。在VisualStudio环境下，把MapX．h和MapX．cpp导入工程，用C＋＋语言实现界面设计及相应算法功能，数据库采用Access2003。
3．1地图操作功能实现
首先在单文档下加载并显示西安市地图，在地图操作中实现放大、缩小、漫游、测距、图层控制等功能，其实现函数分别如下：m＿ctrlMapX．SetFocus（）；m＿ctrlMapX．SetCurrentTool（miZoomInTool）；m＿ctrlMapX．SetCurrentTool（miPanTool）；m＿ctrlMapX．SetCurrentTool（miZoomOutTool）；m＿ctrlMapX．ZoomTo（2，centerX，centerY）；
3．2Dijkstra算法求解最短路径
3．2．1Dijkstra算法［5～6］
运用Dijkstra算法求解最短路径，就是扩展顶点集S中的每一个顶点v，顶点s和v之间的最短路径已经求解出来。顶点集S初始值为｛s｝，在求解s和v之间最短路径的过程中，S始终一直扩展，Dijkstra最短路径算法可以寻找距离起始点s最短路径的顶点v（v∈V－S），同理，沿着顶点v的边继续搜索是否存在一条最短路径到达另一个顶点v2。当v2结点搜索结束后，算法通过＜s，v2，v3＞这条路径计算求出s～v2的最短距离。当s扩展到v点时，算法终止结束。
用Dijkstra算法及蚁群算法求解最短路径后，要用MapX实现路径轨迹显示功能及节点高亮功能。其中Dijk－stra算法主要代码如下：voidCMapShowView：：OnDijkstra（）｛DijDialogm＿dijParameter；m＿dijParameter．DoModal（）；｝轨迹显示主要代码如下：COleVariantvtPoints；vtPoints．vt＝VT＿DISPATCH；vtPoints．pdispVal＝Pnts．m＿lpDispatch；vtPoints．pdispVal－＞AddRef（）；Feature＝FeaFac．CreateLine（vtPoints）；Style＝Feature．GetStyle（）；Style．SetLineColor（miColorBlue）；Style．SetLineWidth（5）；Style．SetLineStyle（65）；Feature．SetStyle（Style．m＿lpDispatch）；feat＝Layer．AddFeature（Feature）；feat．Update（）；
3．2．2Dijkstra功能实现
在对话框中选择起点和终点，如图2所示。图2Dijkstra参数设置地图中选择的起点是“三桥车站”，终点是“田家湾”，路径显示结果图3中黑色路径轨迹所示。图3Dijkstra路径轨迹
3．3蚁群算法求解路径规划
3．3．1基本蚁群算法求解TSP［7～8］
假设存在m个蚂蚁，n个城市节点（mn），把这m个蚂蚁撒在n个城市节点上，使这些蚂蚁按式（1）向前搜索路径，并在路径上撒上定量的信息激素，直到回到起始点，所有的蚂蚁都完成一次循环后本次迭代结束。pkij（t）＝ταij（t）ηβij（t）∑μTabukταiμ（t）ηβiμ（t），jTabuk0，烅烄烆otherwise（1）其中pkij（t）是在t时刻蚂蚁k～i城市转移到j城市的转移概率，Tabuk为蚂蚁k的禁忌表，τij（t）为在t时刻两城市ij之间边上的信息素量，ηij（t）为t时刻由城市i转移到城市j的期望值，TSP问题一般取ηij（t）＝1／dij（dij是ij两城市之间距离），启发因子α是边上积累的信息素的重要程度，启发因子β是蚂蚁选择此条路径的重要程度。每只蚂蚁周游一次后，根据式（2）进行局部更新。τij（t＋n）＝τij（t）＋τ0?ρ（2）式（2）中τ0＝C（C为常数），ρ是信息素激量保留系数。一次循环结束后，进行一次全局更新，把本次迭代后的最优路径上信息素值按式（3）进行更新，经过数次迭代后，最终形成一条较优路径。τij（t＋n）＝ρ?τij（t）＋Δτij（t，t＋n）Δτij（t，t＋n）＝∑mk＝1τkij（t，t＋n）（3）式（3）中ρ是信息素保留系数，Δτkij（t，t＋n）是第k只蚂蚁在时刻（t，t＋n）撒在路径ij上的信息素激量，值按式（4）计算：Δτkij（t，t＋n）＝QLk，蚂蚁k经过ij0，烅烄烆otherwise（4）式（4）中Q为定义好的信息素定值，Lk为第k只蚂蚁周游的路径长度。
3．3．2蚁群算法求解路径寻优流程［9］
1）在西安市地图中随机抽取n个节点，预定义边上的最大信息素值τmax，设Q0初始值为0．1，生成随机数Q∈（0，1），把m个蚂蚁放在n个节点上（mn）。若QQ0，算法保证优先访问必经节点，即如果从当前必经节点i到下一个必经节点j道路联通且转移概率相比其它节点高，蚂蚁按式（1）选择下一节点j；如果从当前必经节点i没有一条道路联通下一个必经节点j，则选择转移概率相比其它节点最高的。若Q＜Q0，每只蚂蚁按式（5）选择下一个节点。s＝argmaxs∈Allowedk｛ταis（t）ηβis（t）｝（5）2）本次迭代结束后算法求出最优路径，置各边上的信息素范围为［τmin，τmax］［12］，按式（2）进行局部更新。3）算法迭代若干次后，判断最优路径在某一个时间段是否有所变化，若有改变，继续迭代执行，按式（3）全局更新；否则迭代结束，保存最优解。蚁群算法算法代码如下：voidCMapShowView：：OnAnt（）｛AntParaDialogantPDlg；antPDlg．DoModal（）；AntParaDialog＊pDlg＝newAntParaDialog（）；pDlg－＞Create（IDD＿DIALOG2）；｝显示代码和Dijkstra算法模块中一样。
3．3．3蚁群算法路径规划功能实现
蚁群算法参数设置如图4所示。图中必经城市为16个，路径显示结果为图5中黑色路径轨迹所示。
（1）Div+CSS布局设计Div（division）是HTML中的一个元素，是标签，用来为HTML文档内大块（block-level）的内容提供结构和背景的元素。Div的起始标签和借宿标签之间的所有内容都是用来构成这个块的，其中所包含的元素的特性由Div标签的属性来控制，或者通过使用样式表格式化这个块来进行控制。CSS（CascadingStyleSheets）是一种用来表现HTML或XML等文件样式的计算机语言。Div+CSS是网站标准中的术语之一，通常为了说明HTML网页设计中的表格（table）定位方式的区别，因为XHTML网站设计标准中，不再使用表格定位技术，而是采用Div+CSS的方式实现各种定位。（2）JS修改Div样式①局部改变样式局部修改样式分为改变直接样式、改变className和改变cssText三种。②全局改变样式通常情况下，我们可以通过改变外链样式的href的值实现网页样式的实时切换，也就是“改变模板风格”。（3）JS实现DOM事件响应DOM，即文档事件模型，是W3C（万维网联盟）的标准。DOM定义了访问HTML和XML文档的标准。W3CDOM标准被分为三个不同的部分。①核心DOM——针对任何结构化文档的标准模型。②XMLDOM——针对XML文档的标准模型。③HTMLDOM——针对HTML文档的标准模型。DOM节点树如图1所示。JS响应DOM事件是利用对元素对象的事件属性（onmousedown，onmousemove等）的响应来调用JS文件的函数。
2离线电子地图功能的实现
2.1JS脚本的设计思路本设计中JS脚本的总体设计思路是通过给定显示区域左下角图片的路径，按照一定顺序计算得出显示区域内共4×3个图片的路径，写入HTML客户端，每次拖动后先计算左下角图片路径，然后根据其路径动态刷新显示区域。放大时则通过更换图层来动态刷新显示区域。总体设计框图如图2所示。
2.2计算路径函数的实现在整个脚本的开始，我们调用计算路径函数（count（s）），通过左下角图片的路径按照xoy坐标系的顺序，算出整个显示区域（4×3）内所有图片的路径，并将其保存在数组e中。同时，以数组e为实参调用显示函数（display（e））。具体实现方法如下。（1）使用if语句判断图片的Z坐标，确定其所在的图层。（2）使用if语句判断图片X坐标和Y坐标，如果其坐标超过所能显示的最大值或最小值时，修改其坐标值，使其符合要求。（3）使用for语句，建立一个双重循环，按照先Y坐标自增再X坐标自增的顺序，将显示区域内4×3个图片的路径存入字符串ss。（4）使用ss.split()方法，从空格处将字符串ss分割开，存入数组e中。（5）调用display（e）函数，将数组e作为参数传入display（e）中。具体流程图如图3所示。
2.3显示函数的实现显示函数（display（e））通过遍历路径计算函数出来的数组e，将其每一个元素传入排版函数（placing（e[i],i）），并将从排版函数返回的经过Div+CSS设计的HTML语言通过document.id.innerHTML属性写入HTML客户端，从而实现排版显示。具体实现方法如下。（1）使用foreach方法遍历数组e，将数组的元素作为参量调用函数placing（e[i],i）。（2）使用地图容器（map_content）的innerHTML属性，将经过运算的HTML语句输出到Web客户端，实现图片的显示。具体流程图如图4所示。
2.4排版函数的实现排版函数（palycing（e[i],i））通过if-else结构根据形参i的大小分别返回不同的字符串。字符串的内容为经过内部样式表设计的Div模块，以及嵌于Div中的图片。具体实现方法如下。（1）使用if语句判断形参i的大小。（2）使用内部样式表设计Div，并根据形参i的大小将图片标签嵌入Div中。（3）使用return语句返回保存有Div标签和img标签的HTML语句。具体流程图如图5所示。
2.5拖动响应函数的实现拖动响应函数通过对Div对象的event.onmousedown、onmousemove和onmousueup等事件的响应，调用函数。通过计算地图容器和图片显示区域之间的相对位置，从而设置图片显示区域的offsetLeft和offsetTop属性，实现地图的拖动。然后，计算拖动的绝对距离，得出拖动后左下角图片文件的xyz坐标，作为全局变量s的新值保存。具体实现方法如下。（1）计算拖动前图片显示区域相对于地图容器的距离，存入deltaX和deltaY中。（2）将函数movehandler和up-handler分别附加到当前文档对象模型（DOM）对象上的事件onmousemove和onmouseup上。（3）利用设置event.cancelBu-bble属性取消事件的起泡响应，防止拖动函数导致地图容器的移动。（4）设置event.returnValue为false，取消事件的返回值。（5）当响应onmousemove事件时，调用函数movehandler，计算移动的绝对距离以及拖动完成后地图容器和图片显示区域的相对距离。（6）通过修改图片显示区域Div的offsetLeft和offsetTop属性完成拖动。（7）当响应事件onmouseup时，调用函数uphandler。取消事件onmousemove和onmouseup与函数movehandler与uphandler的绑定，并取消起泡响应。（8）调用函数thenext，计算拖动前被选中的图片所在的Div相对于整个地图容器的距离。并且计算拖动后左下角图片的具体坐标，然后调用路径计算函数count（s）。具体流程图如图6所示。
2.6放大函数的实现放大函数（bigger（））通过响应事件ondbclick，按照16~19的顺序，依次循环改变图层和相应的图片，将相应图层左下角图片作为参量传入路径计算函数。具体实现方法如下。（1）判断当前图层的z坐标。（2）按照16~19的顺序依次循环修改下一个图层的z坐标，并作为参数传入路径计算函数。具体流程图如图7所示。
3离线电子地图的调试结果
3.1拖动响应函数的调试结果拖动响应函数调试的结果如图8所示。由图8可知，拖动响应函数基本上达到了设计要求，但在动态刷新方面存在延迟比较明显，可采用AJAX技术进行改进。
3.2放大函数的调试结果放大函数的调试结果如图9所示。由图9可知，放大函数的效果很好地满足了连线电子地图设计的需要。
关键词：电子制图；地图学；电子地图
Abstract: The electronic cartography and Computer Science in the context of the information revolution, in close connection with the product. It is the use of advanced information technology to greatly expand the ways and means of cartography, to promote cartography another innovation. Cartography direction break-through in the two-dimensional static constraints to the development of multi-dimensional, interactive, dynamic and virtual direction. This paper discusses the current Electronic Cartography development, the advantages of electronic cartography, electronic maps and cartographic generalization and electronic cartography use and inadequate.Keywords: electronic mapping; cartography; electronic map
中图分类号：S771.3文献标识码：A文章编码：
1.电子地图制图的发展状况
1.1电子地图概括
电子地图是以地图数据库为基础，以数字形式存贮于计算机外存贮器上，并能在电子屏幕上实时显示的可视地图，又称“屏幕地图”或“瞬时地图”。根据电子地图存贮介质的不同又可分为“磁盘地图”或“光盘地图”等。
电子地图的主要优点在于：
(1)电子地图数据库可包括图形、图像、文档、统计数据等多种形式，也可与视频、音频信号相连，数据类型与数据量的可扩展性比较强；
(2)电子地图的检索十分方便，多种数据类型、多个窗口可以在同一屏幕上分层、实时地进行动态显示，具有广泛的可操纵性，用户界面十分友好；
(3)信息的存贮、更新以及通讯方式较为简便，便于携带与交流；
(4)可以进行动态模拟，便于定性与定量分析，具有较强的灵活性，为地图及其相关信息深层次的应用打下了坚实的基础；
(5)可缩短大型系列地图集的生产周期和更新周期，降低生产成本。
1.2电子地图制图的优点
电子地图制图与传统地图制图相比，有着不可比拟的优势，具体体现在：
1、电子地图可以方便地应用于计算机读取、分析、管理和输入地形信息的各个领域（如GIS）中的信息获取和输出。
2、电子地图易于校正、编辑、更新和复制，并可方便地根据用户要求进行改编，计算机可仅取出和制作用户所需要的内容和比例尺，增强了地图的适应性、实用性和用户的广泛性。
3、电子地图存贮方便，并保证了贮存的不变形性，提高了地图的使用精度。
4、电子地图的容量大，它只受计算机存贮器的限制，因此可以包含比一般模拟地图多得多的地理信息。
5、增加了地图的品种，拓宽了服务的范围，比如用电子计算机处理地图信息，可制作用常规方法难以实现的三维立体图、视觉立体图、地面切割密度图、坡度图、坡向图等。
6、传统地图制图主要是以手工完成，手工制图的质量高低，很大程度上取决于作业者的技术水平，不同的作业者对同一图幅内地理现象的认识存在着差异，因此不同作业者编制的同一地区的地图在内容上就有可能不完全一致，这种不一致有时就会给地图使用者带来困难。用绘图机绘图不仅减轻了作业人员的劳动强度，而且也减少了制图过程中人的主观随意性所引起的偏差，这样就为地图制图的进一步标准化，规范化奠定了基础。
7、加快了成图速度，缩短了成图周期，改进了制图和制印的工艺。
8、便于远程传输。电子地图信息，能作远距离的传输和处理。某些类型的制图，如航空图，需及时向用图者反映图上各种变化，通过远程传输能够有效地达到这一目的。
当今电子地图制图的发展趋势表现在以下几个方面：
（1）多种数据采集手段一体化
（2）数据标准化
（3）向集成化的地理信息系统发展
2.电子地图制图
2.1电子地图制图概括
电子地图制图强调空间地理信息的传输和表达,电子地图制图须在现有技术发展的基础上加强空间(地图) 分析功能,即在保持地图表达的模拟性、艺术性的基础上向GIS 发展转化,才能够一方面提高可视化表达质量,另一方面深化数字地图制图的应用层次,拓展其应用范围
地图学经过长期的研究与实践,总结了一整套地图设计、编制、整饰、综合的地图制图技术体系,并由此归纳出地图信息学、地图模式论、地图符号学、地图感受论等理论知识,可以从用图者对地图内容在心理及生理层面上的感受、审美观、视觉效果等方面入手,最大程度地利用容量有限的地图载体,概括和抽象空间地理特征,表达海量的地图目标实体及其复杂的空间关系。
而电子地图制图是地图学与计算机技术、图形图像处理技术融合发展的产物,在保持地图原有特色的基础上,提高了地图的各生产环节的效率和成果质量,增加了地图的表现手段,拓展了地图的应用范围。但电子地图制图在重视地图制图理论、技术、方法的同时,存在着忽视地图分析应用的现象,而要拓展电子地图制图的应用,就要在保持其现有特色的基础上,加强空间地理分析功能,向GIS 发展和转化。
2.2电子地图与制图综合
在传统地图制图过程中,制图综合的目的是在于将无限的信息反映在有限的区域内,实质是受制于信息存储介质的容量和人的视觉分辨率。计算机软硬件技术的发展使得存储器的容量成倍地增加,同时图形数据的缩放、漫游功能也改变了人的视图要求。因此,在重新审视制图综合标准和质量时,应该从现代技术发展的角度考虑,将传统的制图综合的一些方法、规则与新技术相结合,与GIS对空间地理目标的数据要求相匹配。问题的关键在于如何协调区域地理特征和空间地理目标细节之间的关系,在有效保持区域地理特征的基础上,尽可能减少地图综合对地图目标实体的变化,比如采用变焦数据库或建立各要素空间结构关系的方式。分析这两种方法的实质,不难发现它是通过不改变地图数据库,仅仅在视觉上实现地图制图综合效果的方法,以解决地图表达的计算机视觉与空间地理分析的地理实体之间的矛盾问题
2.3电子地图制图的不足
显然,地图数据库中存在的地图目标的不完整和地图制图综合导致的空间地理信息的变化也导致了空间结构关系的不完整。由于GIS 在空间分析中需要建立完整的空间结构关系,既包括道路网结构、河系树结构等较简单的空间结构关系(这些关系通过拓扑结构就可以进行准确的描述) ,也包括居民地、地貌等更加复杂的空间结构形态。作为主要研究地图表达的电子地图制图在地图数据库支持下虽然有一部分空间分析功能,可以建立一定的空间结构关系,但还是无法满足GIS 的更为广阔的区域和专题应用的需要。
解决的前提是建立地图数据库中全面的、完整的地图目标实体,同时保持地图目标实体在空间形态上的地理性质。并在此基础上,从分析地理应用出发,建立地图各要素之间的关系
3.电子地图制图的运用
目前国内外的电子地图应用主要集中于地图信息数据的网上，以及简单的空间和属性的双向查询，这还仅仅局限于二维表达地理客体和现象。随着地图功能多极化的发展，网络地图同样具有功能多极化的特点，也就是将其扩展到三维显示，能浏览和操作大型海量数据，功能扩展到空间分析、知识挖掘、预测预报和综合评价等方面。
结论：
电子地图制图是现代地图学研究的前沿之一，它的研究对地理信息的表达、处理、传输和利用都具有重要的理论和现实意义。特别是在信息技术高度发达的今天，各个学科领域都不断的引入其它学科中有益的方法和手段以促进自身的进一步发展，电子地图制图也应该不断的汲取其它学科中有益的方法以弥补自身不足，使之更加完善，功能更加齐全。
文献综述
[1]刘岳.我国电子地图研制的实践及发展方向[J].地球信息科学，2005
[2]高俊.地理空间数据的可视化.测绘工程，2000
关键词：电子地图；光盘；出版状况；综述
1 相关概念界定：电子地图、光盘电子地图
1.1 电子地图
关于电子地图的名称，曾有不同的提法，如“电脑地图”、“联机地图”、“屏幕地图”和“瞬时地图”，有时又把电子地图和数字地图等同起来，或认为电子地图是数字地图和视盘地图的集合等。
综合电子地图作为电子出版物的个性和共性，可以如此定义：电子地图是一种以数字地图为数据基础、以计算机系统为处理平台、在屏幕上实时显示的地图形式。电子地图并不是数字地图，数字地图是电子地图的编绘原材料、是数据基础，而电子地图是数字地图的表达结果。
1.2 光盘电子地图
电子地图可以按照不同的分类标准进行分类，而笔者将要考查的光盘电子地图则是以输出和使用方式进行划分的产物。按照此分类标准，电子地图可分为单机电子地图 、光盘电子地图、触摸屏电子地图 、PDA电子地图 和网络电子地图。
光盘电子地图主要存储在CD-ROM或DVD-ROM中，在计算机中通过相应的光盘驱动器读取调用。就目前而言，国家普通电子地图(集)、省(市)交通电子地图(集)、旅游观光电子地图、城市交通电子地图等，一般都采用光盘电子地图对外；而且光盘电子出版物实际上是从传统出版到网络出版的过渡阶段，即从内容形式上是数字的，但在物流上仍然运用传统模式，也便于统计分析。这两点也恰是笔者选择光盘电子出版物作为研究对象的原因。
笔者发现《中国国土资源年鉴》虽有涉及电子地图品种、数量及总定价的指标，但数据明显缺失，而且据笔者事后的调查，其权威性也值得质疑。笔者遂从国家图书馆电子信息中心以及其他公共图书馆、各出版社网站进行电子地图的检索。
2 市场营销态势
2.1 出版单位层面
地图出版行业是国家特许的行业，公开地图应当由国务院新闻出版行政主管部门批准的具有地图出版权的出版社出版。根据性质来分，可以把地图出版社分为四大类：中央级专门地图出版社、中央级专业地图出版社、地方级专门地图出版社以及地方级专业地图出版社。
此外，由于近年来地图市场的迅速膨胀，民营地图出版机构及软件开发公司也逐渐挤入地图出版业，进入地图的编绘、制作流程。
对于光盘电子地图出版，就个别地图出版社而言，可以归纳出两个特点：
①中国地图出版社(以下简称中图社)一枝独秀。由笔者调查所得的出版名录可知，中图社在六年间共出版20种光盘电子地图，占所有出版种类半数有余。这与中图社自身的雄厚实力及战略规划有密切的关联。
中图社凭借其在地图市场的独特垄断地位，自1987年建社以来，共发行各类地图30亿册(幅)，占全国地图发行总量的90%。 另据开卷公司所做的市场调研，中图社在国内地图市场市场占有率为32.4%，遥遥领先于位居第二的广东省地图出版社(11%)。 综合实力位居全国出版社前列。
而且中图社以其敏锐的触角，自上世纪90年代初成立了电子地图编辑室，后又在此基础上成立了电子信息制作中心，并开发成功集地图数据的获取、处理、组织、管理和分析于一身的电子地图平台。因而，中图社在光盘电子地图市场中占尽先机。
②在光盘电子地图市场中，地图出版社整体参与度较低。据笔者调查所得，除去中图社，涉足光盘电子地图制作出版的地图出版社不过3家，这与中国46家有资格出版地图的出版社数目形成巨大落差。究其原因，笔者以为主要有三点：研发成本高。要制作电子地图，就必须首先实现地图的数字化 ，而数字化所要求的数据采集、数据加工、软件开发等需要巨大的物力和财力；电子地图市场机制尚不成熟。盗版现象猖獗，正版产品得不到有效保护；维护成本高。电子地图数据需要定期更新，对于单独某个单位来说确是重负。因此，开发、出版电子地图利润微薄。投入多，风险大，产出少，使得各路“口袋不深”的出版社心有余而力不足。
与此同时，民营资本的介入也是值得重视的。尽管电子地图市场门槛高、风险大，但丰厚利润的前景使得部分民营性质的出版机构也要进军电子地图市场，另一方面笔者认为也是电子制图专业的需求使得地图出版社不得不与一些专业性质的机构合作。比如人民交通出版社出版的《中国电子地图：交通旅游版》就是由北京灵图软件技术有限公司制作，中图社的《DVD Voice Navigation System》则是由北京四维图新导航信息技术有限公司编制。
2.2 市场层面
(1)尚未普及。
随着我国现代化建设步伐的加快，特别是近年来，城乡道路建设投入加大，以及旅游事业的蓬勃发展，旅游、地图市场迅速膨胀。近年来传统地图市场规模呈逐年增长趋势，2005年其总品种数为1760种，总定价数达83363.2万元。
而国内的光盘电子地图出版规模只能算传统地图出版的零头。每年出版光盘电子地图基本不超过10种。
综合各方观点，笔者以为电子地图市场不能铺开主要有以下三点原因：
①客观条件的制约。纸质地图有携带方便，价格低廉的优点，不受时间地点和各种条件的限制，而且符合人们的使用习惯。而电子地图必须借助于计算机这种工具。由于计算机价格高，家庭普及率较低，从而制约了电子地图的销售。
②实用性不强。目前市场销售的电子地图部分是从纸质地图直接扫描而成，仅仅满足于浏览，查询等功能很少。由于实用性差，自然就没有市场。
③市场监管无力。地图侵权盗版是一个难解之题，新兴的电子地图更是如此。且光盘电子地图的前期制作投入。据统计，在我国电子出版物市场上，正版电子出版物的市场占有率一般不到10%，最高不超过30%。
(2)作为过渡性产品的软肋。
光盘出版是传统出版到网络出版的过渡阶段。光盘电子地图所使用的电子技术日新月异，更新较快，但传统物流模式却限制了其作为电子出版物本应有的优势。相反，网络电子地图则能够实现彻底的电子化，信息共享程度最高、传播最快、应用最广。而且网络电子地图大都是免费的，因而挤压了光盘电子地图的利润空间。更确切地说，由于现在网络出版秩序尚未规范，光盘电子地图不过是暂时填补网络出版留出的市场空白，从长期来看，光盘电子地图作为过渡性产品终将寿终正寝。
(3)销售渠道不够活跃。
各家地图出版社往往是按照传统的发行渠道来销售光盘电子地图――主渠道(新华书店渠道)和二渠道(民营书商的发行渠道)。用既成销售网络进行市场运作，可以节约成本，以便于出版单位可以将精力集中到投入内部生产管理和新产品的开发上，但是，由于出版体制尚未成熟，传统发行渠道均在一定程度上存在着问题。
对于主渠道，大多数的新华书店由于其传统的体制，凭借计划经济条件下形成的有利市场地位，对产品销售仍以守株待兔的办法进货，以只赢不亏的态度代销，以姜太公钓鱼式的方式接待顾客。这种销售渠道在目前的情况下对出版社的市场开拓存在着制约作用。在资金结算方面也存在普遍拖欠的现象(半年内不与出版社结算)，使出版社资金周转困难。
对于二渠道，由于大部分是个体户，承担市场风险之余有竭力寻求利润最大化，因此在销售折扣上竞相压价，大打折扣仗，这些经销商很少考虑自己的长远利益，更不可能考虑出版社的长远利益，短期行为十分突出。此外，有些经销商为了在短期内获得尽可能高的回报，往往不顾与出版社在市场区域划分上达成的约定，“串货销售现象”时有发生。
也有出版社尝试软件专卖店的销售渠道，但由于针对性较弱，市场营销始终不太理想。
另外由于地图的编制有可能涉及国家安全及测绘的合法性，管理部门对其出版限制诸多，使得原本不畅通的销售渠道更加阻塞。
参考文献
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[论文摘要]GPS车载导航设备作为一种全新概念的汽车电子用品，可以在地理信息服务、城市导航、自驾远游等方面为车主提供诸多便利。在欧美、日本等国，GPS车载导航仪已经成为大众的一个生活辅助工具，甚至是必需品。通过对日常生活的客观状况的了解，提出自己粗略的见解。
目前，随着私家车保有量的大幅提升，参与国内GPS市场角逐的企业也如雨后春笋，GPS车载导航仪产品不再是少数专业人士及探险家手里的“发烧”级装备。选购此类高科技产品时，消费者往往处于“一知半解”的状态，容易产生困惑和迷茫。
一、GPS地图卫星定位系统技术内容简介
（一）GPS技术系统简介
GPS（GlobalPositioningSystem），一般译为“全球卫星定位系统”，是美国国防部安排部署的，其首要的任务是为美军及其盟军提供全球范围内不间断的定位、导航等数据。GPS系统包括GPS卫星、GPS监控站，以及用户接收设备和GPS应用软件等部分。GPS系统目前共有24颗卫星分布在6条固定的轨道上，绕地球运行。轨道距地面约20400km，每颗星以12h为周期，连续向地面发送关于时间和自身位置的精确信息。
由于地球上任一点到卫星的距离不等，且都有一组相对应的比较确定的数据，因此在实际应用中在用手持接收器于测式点接收到这一组数据信号时，即可用这组数据到达的时间差来计算该点相对卫星的距离，并以此来确定该点的相对位置，从而达到定位的目的。根据计算公式，定位有二维和三维之分，二维定位至少需要接收三颗卫星的星历；而三维定位至少要接收四颗卫星的星历。
（二）其他卫星定位系统
GPS地图导航卫星系统除美国的GPS卫星系统外，能与其比拟的就是俄国的GLONASS卫星系统，也是24颗卫星组成的系统，由于经费困难，缺乏维护和补充，目前可能有19颗可用，随着俄国经济的复苏和军事上的需要，将会得到完善和健全。GLONASS系统是开放性，有利于使用，许多GPS生产厂商，为了提高GPS接收机使用性能和精度，都积极地研究GPS与GLONASS结合双系统应用软件，充分地利用GLONASS系统，已初见成效。如美国JAVAD公司GPS接收机，利用超级集成技术，在芯片中集成40个通用信道，把GPS与GLONASS的差异无端地缩小了，结合起来使用，使观测卫星增多。
欧洲的GNSS系统：欧洲的策略是尽可能地利用GPS的星基或空基导航取代陆基导航，以达到最大的成本效益比。但也坚信不能依靠由他国军方控制的卫星系统来实现本国的导航，所以，正在积极建立自己卫星导航系统GNSS，它的目标是分二步走，首先发展一个民间GNSS－1，其主要内容是对现有GPS和GLONASS的星基进行增强，即利用静止卫星，面向欧洲范围内的导航提供服务，即EGNOS计划，已于95年启动，99年实现初始运行能力，2002年实现全运行能力。第二个目标建成GNSS－2，从区域性渐进地扩展成全球系统。日本也正在积极筹划建立日本的多功能卫星增强系统（MSAS）。在我国GPS的开发研究与应用不断在深化和广化。特别是建立了全国永久性GPS跟踪网和相应的通讯网络和数据处理设施，并发展成为我国GPS的综合体系，为国民经济建设、国防建设和社会进步提供了服务。GPS接收机制造与生产也从无到有，工艺水平也不断在提高，价格大大地低于进口的同类产品。在不久的将来我国也将有自己制造和发射的卫星导航定位系统。
二、车载导航GPS地图的应用原理及其应用模式
（一）车载导航GPS地图的应用原理
利用GIS中的电子地图和GPS接收机的实时定位技术，组成GPS+GIS的各种电子导航系统。
（二）车载导航电子地图的应用模式
车载导航电子地图的应用模式主要有如下二种：一是GPS单机定位＋矢量电子地图。该系统可根据目标位置（工作时输入）和车船现位置（由GPS测定）自动计算和显示最佳路径，引导司机最快地到达目的地，并可用多媒体方式向驾驶员提示。制作矢量地图数据库需要花费较大成本。二是GPS差分定位＋矢量电子地图。该系统通过固定站与移动车船之间的两台GPS伪距差分技术，可使定位精度达到1～3M，当采用双向通讯方式时，则可构成车船的自动导航系统，又可将移动车船上的GPS定位结果准确实时地传送到控制中心，并在电子地图上显示出来，构成交通网络监控指挥系统。为了防止在楼群遮挡时收不到足够的GPS卫星信号，在车上除装有GPS接收机以外，还装有低价格的压电振荡陀螺。利用卡尔曼滤波算法同时处理GPS、里程计和陀螺仪的数据来进行运载体的实时定位。
三、GPS定位过程简介
GPS结合电子地图能够实现城市交通管理、车辆调度管理，公安、银行车辆，港口、河流船舶的自动导引与监控，具有巨大的应用潜力。根据地形图制作而成的矢量电子地图，GPS坐标还需经过坐标转换才能正确与之匹配。下面将从GPS定位坐标系、WGS-84大地坐标、地图投影、平面坐标变换等几方面详细讨论坐标匹配问题。GPS定位过程主要有如下几个步骤：
1.确定用户的宇宙直角坐标系位置，即用户的X、Y、Z位置。
2.宇宙直角坐标系至WGS-84大地坐标系的转换，既求出用户的WGS-84大地坐标位置λ、φ、h。
3.坐标投影转换，即将球面坐标λ、φ、h转换成平面电子地图投影坐标，如高斯-克吕格投影坐标。
4.二维平面相似性变换，即经过平移、旋转、缩放运算，达到其与GPS地图的配准。上述四个过程全部都是由计算机用程序自动计算获得，具体算法这里介绍从略。
四、基于GPS和电子地图的车辆自动导航系统的组成及功能
（一）基于GPS和电子地图的车辆自动导航系统的组成
整个GPS电子地图车辆动态引导系统构成如下图所示，它由主控计算机、液晶显示器、语音报警器、遥控器、组合导航处理器、GPS传感器、速率陀螺仪、光驱等组成。主控计算机视用户需求不同，可以是通用计算机，也可以是专用处理器。
（二）基于GPS和电子地图的车辆自动导航系统的功能
本系统可以实现车、船等运动载体的电子地图中的实时跟踪显示、最优路径选择及导引、显示导航信息、地图检索、语音提示告警、矢量图分层显示及缩放显示；可以满足城市车辆，港口、河流、海用船只的导引与监视，GPS＋航迹推算组合导航功能即使在信号不正常的条件下也能正确引导。电子地图存储于光盘中，可存储大容量矢量电子地图。矢量电子地图生成点阵形式存放于主机内存中，可达到地图检索和车辆跟踪的平滑效果。车船行至地图边缘时，将自动从光盘中调入下一幅新的矢量图，实现自动切换。
