危拥军等的现代地图信息传输功能扩展论

危拥军等根据现代地图的发展变化，进一步提出地图信息传输功能在数字环境下的扩展。他认为这表现在如下六个方面（危拥军等，2000）。

1．成果表现形式：由多用户单一产品向单一用户多样化产品扩展

传统的地图制作其最终的成果就是一张图，而且是纸质地图，图上表示了尽可能多的信息，甚至对这些信息进行了综合取舍。但显而易见的弊端就是用户往往不是对所有的信息感兴趣，以至于图上用户想要得到的信息不够详细，而不想要的信息却多得干扰用户对图上有用信息的获取。在地理信息系统下的数字地图就可针对不同用户快速制作各种相应的专题地图，如交通部门的用户可为其提供交通图，水利部门的用户可为其提供水利图等。近年来兴起的电子地图，在计算机技术支持下显示出其独特的优越性，与传统技术相比，对地学现象可视化表达在内容和形式上都有扩展。过去纸质地图只能展现地学现象的状态信息，而电子地图还可以跟踪描述过程性信息。这一可视化技术工具、技术手段的改变势必影响到地图设计原则、方法与理论的更新。不仅如此，地理信息系统还可为其进行辅助决策。目前在地球信息科学理论的指导下，地图的应用领域正在进一步拓展，真正实现上天入地以至整个宇宙空间。

2．信息传输方式：由静态向动态扩展

所谓动态传输是指信息载体在传输过程中实现了由静态、交互到动态传输的演变。在很早的时候，我们还满足于CAD程序，满足于点、线、面等源于解析几何和更高深的数学知识的矢量图形，随着计算机硬件技术如CPU、内存、视频等速度大幅度提高，动画技术和影像压缩技术日臻完善，在地理信息系统中，由于时间维的引入而使地图具有动态性，有助于现代地图提高解译力，增强传输效果，增加传输的信息量。

3．信息表现范围：由二维向三维、四维和多维扩展

传统的地图局限于二维空间，计算机的引入开始还只是把手工制作地图由计算机代替，随着计算机软、硬件的迅速发展，人们不满足于仅仅用计算机来模仿传统地图，而是在地理信息系统研究不断深入的情况下，开始了三维、四维GIS的研制与开发，表现范围大幅增加。早在若干年前，当时的计算机处理速度还比较慢，内存只有几兆，硬盘只有几十兆，处理海量数据的地理信息系统的实现是不敢想象的。在GIS分析中，通常采用2D或2．5D来表示3D现象， 3D数据的处理通常是将Z值当作一个属性常数，如DEM数据。这种2D或2．5D数据结构难以真正表达3D空间数据及随时间变化的空间数据。如一些重要的地质构造（如断层处）在同一固定位置会有不同的高程值，因而不能由2D或2．5D表示，而真3D结构则能真正地表示这种地质构造。矿山、地质以及气象、环境、地球物理、水文等众多的应用领域都需要3D地学信息平台来支持人们大量的3D操作。近些年来，计算机的发展使显示和描述物体的3D几何特征和属性特征成为可能，因此真3D数据结构成为目前地学信息系统与可视化研究中的一个热点。

4．信息接收方式：由被动向主动扩展

从传统地图来看，不仅是它的信息有限，而且地图上的信息是被动地表达出来，制图者为了表达作者的意图，把一些目标用醒目的颜色标示，但其受到印刷颜色数、版面等各种各样的限制，所起的作用也是有限的。现在的电子地图有各式各样的表现方法，利用多媒体技术，图像、动画、声音、文字等一起用，大大增强了表现力，“主动”地体现作者的意图。它的主动性还体现在现代地图具有交互性，数据可以被灵活地检索，地图与其他图形表示形式可以交互地被改变，地理信息系统的空间决策功能就是传统地图由被动到主动的最直接的应用。

5．信息传输手段：由常规制图技术向各种新技术应用扩展

提到传统制图技术，马上想到的是曲线笔、小笔尖之类的绘图工具。制图技术人员一直潜心于制图方法的改革，实施诸如连编带绘、刻图、撕膜等工艺过程以缩短地图制作的周期。但是，这些都不能彻底解决地图编印过程中的症结，只有在地图领域里引进了计算机制图技术，这种状况才能得到根本的改变。现在，从地图的编绘到印刷版的制作，从数据的输入到图形的输出，基本上摆脱了手工操作，全部由计算机来完成，不仅成图速度快，而且修改、更新方便。现在的地图电子出版系统使地图可以直接制版，地图生产的周期将大为缩短。以前做完一幅地图后，再出新图时，一切工作又得从头来做，现在只要从数据库中提取数据，经修改、更新后用制图软件即可很快出版新的地图。当今越来越多的高级可视化技术如三维（立体）可视化、三维以上的多维可视化、动画和虚拟现实被应用到地球科学中，传统地图设计常把寻求单一优化表示作为地图设计的重要原则，即对同一组数据集合，只有一种制图者认为最佳的图形化方案，而且受地图负载量限制，图形与抽象的形式应尽量简洁。而数字地图从媒体形式上包括图形、文字等多种媒体形式，地图可以连接各种附加信息，加强了地图的直观性，加深了对地图（数据）的理解和应用。

6．信息传输途径：由视觉向视觉、听觉、触觉等多种感觉形式扩展

传统的地图传输信息的途径无非视觉，而现在的地图是由声、图、像、文、动画组合在一起的电子地图。如对等高线的理解形成心像地图的能力因人而异，而一幅3D显示的立体地图阅读起来就相当方便，何况虚拟现实的研制与开发，更使人能“身临其境”。总之，现代地图刺激视觉、听觉、触觉等多种感觉表达方式，信息传输效果大为提高。

伴随着现代计算机技术，尤其是计算机图形技术和图像处理技术的发展，地图已不再是单纯的纸质地图，而主要是面向数字化制图环境，这已经对现代地图学形成巨大冲击。传统上认为地图学只是关于地图的科学或者地图只是信息表示的观念正在逐渐被摒弃，代之的是一种集动态性、交互性和超媒体结构等特征于一体的地图可视化工具。未来的多维动态电子地图必将缩短制图人员和地图用户之间的距离，促使制图人员向应用领域渗透，促进地图应用的研究。