多媒体电子地图的信息传递

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第 12 卷第 3 期 1443 年 5 月
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多媒体电子地图Fra Baidu bibliotek信息传递

( ! 中国测绘科学研究院 : 北京 【 摘
棉! ,刘晓玫 " ,沈春迎"
;44435 ;" 中国科学院南京地理与湖泊所 : 南京 1;4442 )
要】 将多媒体技术引入电子地图的编制, 为空间信息可视化提供了更加丰富的表达方式, 同时也对地图信息的
传递方式产生了重要影响。多媒体电子地图实现了制图者和用图者之间的真正意义上的信息交互, 从而使地图设计 更具有用户化的特点; 而且多媒体电子地图可以提供查询、 量算、 统计、 分析等手段用以挖掘数据间的关联性和发展 趋势, 加强地图的社会功能。 在多媒体电子地图 < 集 = 的设计中, 应根据地图 < 集 = 编制的目的和用户类别确定地图 < 集 = 系统的信息总体流向 : 用一系列的节点 < 热区 = 和不同类型的链接来组织地图 < 集 = 的信息流程, 将地图 < 集 = 的主要信 息有重点、 有层次地传递给地图的用户。 【 关键词 】多媒体;电子地图 ( 集) ;地图信息传递 【 中图分类号 】>142 【 文献标识码 】? 【 文章编号 】 ;445 @ 134A < 1443 = 43 @ 441B @ 4B
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引言
计算机辅助制图技术的普及, 使专业技术性很强的地图编
结合自己的经验加以理解,获取新的信息,由此形成对客观世 界的新的概念。因此, 地图信息传递的过程就是空间信息在地 图上的选择和符号化 ( 由制图者完成) , 并为使用者认识和解译 的过程 F; G 。在这个过程中, 两个起主导因素的因子是制图者和 用图者。?8 H&7-$%+ 的地图信息传递模型 F; G 是一个比较经典的 , 它把客观世界、 制图者、 地图、 用图者统一在一个 模型( 见图 ;) 相互联系的系统之中, 以诠释地图信息的流程。
第!期

棉等
多媒体电子地图的信息传递
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包括 # $ % & 提供基于人性化的网络思维方式和面向多用户的信 息查询与信息导航系统; $ ! & 信息交互方式易于理解, 逻辑性强, 用户可参与控制 信息的流向和显示方式; $ ’ & 根据用户需求, 提供基本的地图编辑处理及存储或下 载功能等。 $ ( & 各种界面或页面在样式、 颜色和风格上保持一致。 !) ! 多媒体电子地图 $ 集 ) 信息流程设计 多媒体电子地图 $ 集 ) 的信息流程设计, 是从地图用户的 角度出发,通过对用图者在空间信息探索活动过程中的信息 浏览顺序、 信息交互方式和信息相关联想等问题进行研究, 从 而设计一种为大多数用户所接受的电子地图结构系统,建立 信息之间的链接关系,利用超媒体技术来形成地图的信息流 程, 也就是地图的阅读方式。 地图信息流程设计的目的是为了能更好地组织信息、处 理信息和表现信息, 从而使用户更全面、 更快捷地获取信息和 感受信息。超媒体技术的使用, 使用户能够根据他们的思路、 喜好和习惯等来选择信息及其可视化表现形式,还可以让用 户以多种途径访问信息。 作为多媒体信息管理的超媒体技术,采用面向对象的信 息组织与管理形式。各个基本信息单元将由节点 $ 热区 & 和不 同类型的链接构成各具特色的信息网结构,信息流节点类型 包括地点、 区域、 专题要素 $ 符号 ) 、 关键词、 时间、 图片、 图表、 影像或者地图本身等等。 线性结构是信息流程的基本单元,由两个或多个节点和 链构成, 利用返回或上朔功能回到上一节点。线性结构中, 任 一节点出现分支, 或链的方向发生变化, 就可产生更高级的信 息流程。 产生的分枝越多, 方向越多, 信息流程就越复杂, 阅读 的不确定性就越强, 探索的空间就越大。 ( 最基本的信息流程有: 线型;( 网格型;( 树型; %) !) ’) ( 网络型等 $ 见图 ’ & 。 () ( 线型 # 纯线型信息组织结构可以有序地展示信息。 非 %) 常适合于初级用户和一些分支结构,该结构提供了信息浏览 的预见性, 但基于线型结构的信息浏览形式受到许多限制。 基 本线型还可扩展成其它形式: 从主节点出发的辐射型结构, 带 选择的线型结构等。 ( 网格型 # 网格型是双线型结构, 该信息组织形式展示 !) 了水平和垂直两个方向的对象间的关系。网格是一个平面组 织结构, 较适合于信息内容分类分级关系的展示。 ( 树型结构 $ 层次型 & : 与平面型的网格结构或具有预见 ’) 性的线型结构不同,树型结构可直观逻辑地表现信息的层次 关系, 并可通过深度和宽度来延续。 ( 网络型结构 # 可链接和跨越不同的信息层面直接进入 () 各种信息内容页面。 ( 组合型结构 # 由上述二种以上结构混合而成。 ") 多媒体电子地图作为高新技术的空间信息可视化产品, 一般都采用了上述各种信息流程的组合形式。信息流程设计 是将地图的专题信息进行分解,建立在对用图者认知思路的 分析之上, 以求达到良好的信息传递效果。 例如对于一个以区 域城市化问题为专题内容的地图来说,问题可以大致分解为 以下几个方面, 每一个问题可以采用不同的媒体元素来表达, 并形成一 “ 帧” , 如: ( 什么叫城市化 $ 文本、 音响 ) ; %) ( 城市化的相关指标 $ 文本、 表格 ) ; !)
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地图的信息传递功能
地图信息传递的模型 人们可以用寥寥几根线条和几个圈点,告诉别人如何到 从 ?8 H&7-$%+ 的地图信息传递模型可以看到,制图者和 用图者所认知的客观世界是有差异的,这反映了在地图信息 的表达和解译过程中人的知识结构、 认知能力的不同。 制图者 总是试图将自己从客观世界获取的信息传递给用图者,而在 传统的地图阅读中, 制图者无法引导用图者的阅读思路, 更没 有信息的交互,因而大多数用图者在地图信息的传递过程中 处于被动地位。 ;8 1 多媒体电子地图的信息传递 CD! 技术的发展使空间信息可视化成为一个重要的研究 方向,地图在科学研究领域和人们的日常生活中一直发挥着 空间信息可视化的功能。 随着多媒体技术和网络技术的发展,
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传递过程不仅仅是交互的, 而且通过查询、 量算、 统计、 分析来 挖掘数据间的关联性和发展趋势, 为用户快捷获取数据、 知识 挖掘、 分析和科学预测等提供了强有力的工具。 应该指出, 多媒体技术加强了信息的表达和传输功能, 但多 媒体技术并不能告诉人们信息所在, 因此在多媒体电子地图的设 计和制作过程中, 信息存储和检索的逻辑设计具有重要意义。
制轻松了许多, 但是这一技术的引入并未对地图学的理论与方 曾使地图学面临严 法产生实质性的影响; CD! 技术的高速发展, 峻的局面,一时间,地图似乎仅仅成为地理信息系统的附属 —— — 数据的来源之一和数据的显示方法之一; 地图学作为独立 学科的地位受到了挑战; 然而, 在这样一个号称读图的时代, 信 息可视化的需求为地图学的发展注入了新的活力, 借助 CD! 技 地图以新的 术、 多媒体技术、 计算机平面设计技术和 3E 技术, 形式和功能在科学研究及人们的日常生活中发挥着重要作用, 并为地图学理论、 方法和应用的研究带来了新的课题。 近年来, 电子地图的编制已越来越普遍, 如何借助多媒体 技术使电子地图的信息传递方式更加丰富,信息传递功能更 加完善, 是我们面对的研究课题之一。
基金项目: 科技部科技基础性工作专项资金项目 ( ; 国家测绘局测绘基金项目 144;E144;A )
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测绘科学
第 !" 卷 多媒体电子地图还为地图功能的漂移提供了可能,信息
空间信息可视化也由传统的静态符号系统模拟向动态、集成 和多媒体化的虚拟现实方向发展。 从地图发展的角度来说, 传 统手法制作的主要以纸为媒介的二维地图产品正在被以数字 形式储存在磁带、 磁盘、 光盘等介质上的数字地图所替代, 在 数字地图基础上发展的不同媒介的可视化产品—— — 电子地 图、 多媒体电子地图等有了更加广阔的发展空间。 所谓多媒体电子地图, 是建立在计算机软、 硬件技术基础 之上借助于计算机综合处理多种媒体信息的功能, 将文字、 图 形、 图像、 色彩、 声音、 动画及动态技术相结合, 使多种信息逻 辑地连接并集成一个有机的具有人性化操作界面的空间信息 传输系统 。

多媒体电子地图信息传递的实现
多媒体电子地图 ( 集) 设计是面向用户的涉及多学科体系
的综合性设计。与常规地图设计一样, 地图的主题、 地图面向 的对象、地图的用途是设计的首要考虑。同时用户的心理感 受、视觉的艺术效果以及计算机技术和多媒体技术也对设计 有重要影响。 ( 多媒体电子地图产品的用户主要有三种类型: 初级用 &) ( 户: 基本没有使用计算机和地图经验的用户; 中级用户: 有 !) ( 高级 ( 专业 ) 用 使用计算机经验但无地图使用知识的用户; ’) 户: 有丰富的计算机经验和专业的地图知识。因此, 如何设计 一种面向多用户和多目标的空间信息可视化系统是一个极具 挑战性的艰巨任务。 一般地说,多媒体电子地图的编辑制作过程主要包括:( &) ( ( 项目创意、 信息流程结构设计和脚本编写; 样板 项目策划; !) ’) ( ( 模块设计试验; 征求各种用户及专家意见; 修订工程设计 #) () ( ( ( 项目组织与制作; 项目产品测试、 反馈和修改; 打 方案; ,) -) ") 地 包发行 ( 发布) 。其系统设计主要由四个部分组成, 它们是 ( &) ( ( 图( 集) 的总体设计、 信息流程设计、 多媒体基本元素设计、 !) ’) ( 系统的物理设计。本文着重讨论前两个问题, 也就是多媒体 #) 电子地图( 集) 系统的概念设计和逻辑设计问题。 ’. & 多媒体电子地图 ( 集) 总体设计 多媒体电子地图 ( 集 ) 的总体设计涉及到诸多方面的因 素, 必须采用系统分析的方法来完成。所谓系统分析的方法, 就是为确定系统的组成、 结构、 功能、 效用而对系统各种要素、 过程和关系进行考察的方法。这是多媒体电子地图 ( 集) 设计 的第一阶段, 用以分析地图集的主要内容及其相互关系, 把地 图集系统分化为图组系统,把信息传递过程划分为若干子过 程, 进而确定这些子过程中信息的流向及信息的总体流向。 总体设计的目的, 就是要将地图 ( 集) 的主要信息有重点、 有层次地传递给地图的用户。根据地图集总体设计的一般原 则, 首先应分析明确多媒体电子地图 ( 集) 的编制目的和用户 类别, 并由此确定地图( 集) 的内容和形式。同常规纸质地图集 一样, 图组是构成多媒体电子地图 ( 集) 的第一信息层面, 图组 的排列顺序和相互关系构成该地图集的信息总体流向。总体 设计的次一层面为图幅内容的确定以及图幅与图组关系的界 。 定, 据此构成一个多媒体电子地图( 集) 的系统结构 ( 见图! ) 在总体设计中, 地图信息的传递思路是以地图编制人员的 思路为主, 也就是地图编制人员试图将自己所获取的有关地理 空间对象的信息按照自己的认知思路传递给地图的用户。 这种 总体设计的信息传递思路往往表现在多媒体电子地图 / 集 0 的 主页上, 树状的目录结构和自动播放的模式是其完整的体现。 一个设计良好的多媒体电子地图系统所具备的基本功能
多媒体电子地图充分利用了文字、 符号、 图形、 图像、 色彩、 声音、动画及视屏等媒体传递信息的基本元素,即视觉媒体和 听觉媒体。视觉媒体具有空间结构属性,可帮助完成信息快速 浏览, 以便更快地获取所需信息; 采用动态图像并配合音效, 可 产生震撼性的效果。通过多种媒体形式向用户提供信息,可使 其产生综合性感受, 也可提高人们接受信息的兴趣和注意力。 多媒体电子地图使地图信息传递过程中的交互性成为可 能, 这主要表现在以下几个方面: ( 在多媒体电子地图的阅读中, 用图者可以进行阅读视 &) 野的选择, 全景阅读、 局部阅读、 漫游阅读都将成为可能, 编制 良好的多媒体电子地图可以为不同的阅读视野提供不同的重 点信息。 ( 多媒体电子地图使信息类别的选择也成为可能, 比如 !) 在一般的多媒体城市地图集中, 通过设置, 可以仅仅选择某些 信息如学校、 文化设施等的显示, 从而使某些要素的空间分布 规律清晰体现。 一幅分类详尽的土地利用图, 通过有选择的类 型显示, 对非专业人士来说, 也许可以获得更好的阅读效果。 ( ’ ) 多媒体电子地图设置的一系列节点和链接使信息流 程的选择成为可能, 用图者可以根据自己的思路搜寻、 挖掘有 关信息, 并通过对所获取的信息进行分析、 重组达到对客观世 界的更高层面的认识。 ( # ) 多媒体电子地图可以让用图者根据自己的阅读习惯 选择信息的表达方式, 同一组数据可以用表格的形式, 也可以 用图表的形式加以表达,同一要素也可以用不同的符号来表 达。使用者还可以在地图上标注自己想要记录的信息。 ( 由于以数字地图为后盾和 )*+ 技术的支撑, 多媒体电 () 子地图使信息的反馈成为可能, 数据的变化、 新的发现和研究 成果都可以及时地用以更新地图信息。 从信息传递的角度来看,多媒体技术的引入使地图设计 更具有用户化的特点,地图设计不再仅仅从制图者的意愿出 发, 注重信息的表述和资料的堆砌, 而是从用图者角度出发, 使信息获取的数量和质量都得以提高。 多媒体电子地图使制图者可以引导用图者的阅读思路。 一 般来说,用图者的读图过程是个黑箱,在传统的纸质地图阅读 中, 读者在阅读过程中的思考、 联想、 思维跳跃、 信息组合是在 用图者的大脑中完成的, 信息的获取质量与读者的空间认知水 平有直接关系; 多媒体电子地图则利用多媒体和 )*+ 技术的帮 助, 通过热键、 闪回、 叠加、 分层显示、 链接等功能引导读者完成 这个阅读过程, 以期在信息传递过程中减少信息的损耗。
达他所寻找的地方, 这是一张最简约的地图, 尽管根据学科定 义, 它还缺少构成地图的一些因子: 但人们借助了图形 ( 线条 和圈点 ) 用视觉的方式向对方传达了相关的信息。 在这里, 地图作为信息载体的功能和它所具有的信息传递 功能是明显的。 一般来说, 地图是空间信息的理想载体, 地图可 以通过对空间要素的符号化来表示这些要素的空间位置和类 别等信息, 如地图上的河流、 城市、 森林、 农田等; 地图还可以利 用更复杂的符号系统, 色彩体系、 图表等表示空间要素的变化、 相互间的关系等信息。地图作为信息载体, 往往承载了制图者 所认知的那一部分客观世界和他据此形成的概念, 这些概念通 过地图符号传递给用图者,用图者通过阅读并解译地图符号, 收稿日期: 1443 @ 43 @ ;1
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