電子地圖產業化之研究
步入新千年,人類社會高度信息化的特征越來越明顯,信息已同科技、人才并立成為推動人類社會向前發展的三大新動力。沒有人會否認準確、詳實的地理信息能對人類社會發展產生巨大的推動作用,因為很難想象一種客觀存在的事物與地理位置毫無聯系。電子地圖的問世將地圖的應用范圍擴展到了更廣闊的領域:從政府決策到市政建設,從知識傳播到企業管理,從移動互聯到電子商務等,無一能脫離基于電子地圖的應用和服務。而近年來在我國逐漸興起的導航定位、數字地方建設,則開始將電子地圖的應用滲透到社會生活的方方面面。在社會、經濟的雙重推動下電子地圖產業化已呼之欲出,研究什么是電子地圖產業化,怎樣開展電子地圖產業化建設在當前具有深遠的現實意義。
1電子地圖產業化的概念
電子地圖是20世紀80年代初出現的地圖新品種,電子地圖可以定義為是一種可通過電腦屏幕交互閱讀的、可復制可存放于數字存儲介質能提供查詢、統計、分析、打印、輸出等功能的地圖。電子地圖具有交互性、通用性及超媒體集成性等特點。
產業,泛指各種形態的生產事業。產業化,在英文中同義于工業化(Industrialization),其特征是產業經濟重心由初級產品向制造業轉移。聯合國經濟委員會將產業化定義為:生產的連續性(Continuity);生產物的標準化(Standardization);生產過程各階段的集成化(Integration);工程的高度組織化(Organization);盡可能用機械代替人的手工勞動(Mechanization);生產與組織一體化的研究與實驗(Research & Development)。
據此,筆者將電子地圖產業化定義為:在統一的技術規程指導下,按照共同認可的技術標準,向社會公開發行電子地圖并形成一個連續的、可循環的開發、制作、應用、維護的產業鏈,以滿足整個社會對電子地圖的需求。
2國內外電子地圖產業化概況
目前,國外電子地圖產業化已日漸成熟,在整個社會的要求和推動下,政府、私營企業和各種非贏利性團體均開始生產各種電子地圖,電子地圖開始被標準化、公開化和網絡化。在美國,電子地圖已成為電子政府的重要組成部分之一,電子地圖的產業化十分成熟,提供成熟的IT解決方案。在日本,基于電子地圖的導航產品隨處可見,技術十分成熟,應用程度也很深入。在歐洲,地理信息的用戶已普及到廣大公眾,用戶訪問和處理地理信息不需要事先對地理信息系統有很多的了解。他們在網絡上開發的火災實時監測系統,提供了市民隨時報警和查詢災情的界面,為廣大市民能夠積極參與創造了良好而方便的條件。在北歐的芬蘭、瑞典等國家,不僅國家級電子地圖產品已經搬上國際互聯網,其它多媒體電子地圖產品的應用也十分發達。
同國外相比國內的電子地圖產業化還處在探索的階段。伴隨著這個探索的是國內電子地圖市場日漸明顯的供需矛盾:一方面做電子地圖服務的企業數量少,提供的服務少;另一方面則是整個市場日益增大的需求,企業的信息化應用系統、門戶網站、電子商務、其他專業如ICP、GPS系統,都有著對電子地圖急切而廣泛的需求。加快電子地圖產業化是解決這一矛盾的最好途徑,事實上在部分經濟發達的地區,電子地圖產業化已提上了議程。
3電子地圖產業化的意義
電子地圖作為一種工具,其最終的發展方向就是面向整個社會的應用。因此如何將電子地圖變成一個方便、快捷而又實用的工具也成為電子地圖發展過程中必須解決的問題。產業化能把電子地圖作為一個產業來組織、開發、應用和維護,從工業化的角度將電子地圖作為一個工具來推廣。因此可以說產業化是電子地圖發展的必然趨勢。
3.1電子地圖的產業化,有利于提高地理空間數據的標準化程度
數據標準化程度的提高一方面可以有效避免重復建設和無謂的人力物力資源浪費,另一方面可以最大限度擴大數據資源的共享范圍,提高數據資源的利用價值。
3.2電子地圖的產業化,有利于促進經濟和電子地圖本身的發展
電子地圖的產業化可以形成從數據生產、分發到維護的一整套體系,為高速、高質、高量的生產電子地圖提供了保障。這種電子地圖生產方的保障則可帶來電子地圖市場及其它數據使用市場的繁榮和穩定,以促進相關經濟的發展;與此同時在消費市場的刺激下也會催生出更好更新的電子地圖產品,從而為電子地圖本身的發展提供更多的機會。
3.3電子地圖的產業化,有利于增加電子地圖應用的深度和廣度
電子地圖的產業化可以拓展空間信息的應用層面,提高空間信息的使用效率和頻率。在現階段電子地圖已被廣泛應用于政府決策咨詢系統、商業調度管理系統及公眾使用的信息查詢系統。在不久的將來隨著產業化研究的開展及進行,會出現更多新的電子地圖產品如網上電子地圖、導航電子地圖、掌上GPS定位系統等,這些電子地圖產品的開發和推出,將會使地理信息的應用深入到更為廣泛的用戶中。
4電子地圖產業化的主要研究內容
結合電子地圖產業化目前發展的趨勢和電子地圖本身的特點,筆者認為電子地圖產業化的主要研究內容包括以下幾大類:
4.1電子地圖技術規程的研究
電子地圖容量極大,又可輔以照片、圖表、文字、音頻和視頻等多媒體信息,因此其編輯設計方法已大大不同于常規制圖。電子地圖技術規程的研究內容包括技術區間的劃分;相應于技術區間的技術流程、作業手段與指標評價體系以及可操作的技術規范手冊等。
4.2電子地圖軟件平臺的研究
電子地圖軟件平臺要研究建立一個面向電子地圖專業應用并能提供輸入與輸出接口以及可被其他軟件集成的標準工具集。該工具又可分為高、中、低三個層次:高端軟件如空間分析、數據挖掘、網絡發布等工具;中端軟件如電子地圖集成工具、符號庫、信息查詢編輯工具等;低端軟件如數據格式轉換、輔助編輯、信息采集等工具。
4.3電子地圖數據結構的研究
數據結構是相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合,指的是一類定性數學模型,是計算機算法設計的基礎。關系數據庫是目前廣泛應用且十分成熟、穩定的信息組織方式,但它不適合空間數據的存儲,需要對其擴展以增加空間結構支持。
4.4電子地圖表示內容的研究
不同的使用對象對電子地圖的表示內容有不同的需求,電子地圖表示內容的研究就是將所有用戶分類并按照每類用戶的特點及使用要求確定電子地圖的內容。
4.5電子地圖數據格式轉換方案的研究
現階段空間數據尚未有統一的標準,不同系統都定義了自己的數據結構及相應的操作函數,開展電子地圖數據格式轉換方案的研究是為了充分利用數據資源。格式轉換的研究內容包括輸入與輸出兩部分,可采用數據引擎的思想連接這兩部分。
4.6電子地圖版權保護的研究
電子地圖版權保護的研究內容包括以下三方面:研究建立完善、切實可行的版權保護法規;通過數字水印、坐標變換、偽地物等途徑間接實現版權的保護與體現;研究電子地圖中哪些信息屬于蘊藏的專題知識,并將他們的保護納入法規中。電子地圖版權保護建設將為規范地圖市場,打擊盜版,形成整個行業內的良性競爭提供參考建議,有利于電子地圖產業的發展。
4.7電子地圖更新機制的研究
電子地圖更新機制包括時間和技術兩方面。從時間方面看,要分區域分專題要素建立電子地圖的最佳更新周期。從技術方面看,要引入與電子地圖更新關系密切的技術,包括:遙感、航空攝影測量、GPS測量、野外信息采集(外調)、實地勘測資料(數字化測圖)、自然社會要素變遷規律、區域規劃等。
5電子地圖產業化研究的關鍵技術
電子地圖是現代高新技術的產物,所涉及的技術眾多。其中硬件技術發展非常迅速,遠遠超過軟件技術和數據保障的發展水平,因此關注和充分利用新的硬件技術、加速發展軟件技術和數據保障,也是目前我們應該采取的恰當策略。
即使是在軟件領域,我們所涉及的新技術也是十分廣泛的,它們分別屬于計算機圖形學、地理信息系統、數字制圖技術、多媒體技術、計算機網絡技術及由此而產生的集成技術。其中比較重要的包括多維信息可視化、導航電子地圖、多媒體電子地圖、網絡電子地圖、嵌入式電子地圖等技術。
5.1系統平臺技術
包括數/模轉換,數字信息處理技術,這些技術涉及到信息的識別、提取、變換、表達各方面。
5.2地圖數據的組織與處理技術
包括地圖數字化,地圖數據庫技術,以及數據的壓縮與解壓縮,計算機地圖編輯技術等。
5.3多維信息可視化技術
多維信息可視化技術的出現,使得傳統上不可能實現或難以實現的地圖表現手段變得可能。這集中體現在地圖的三維化和動態化方面。地圖的三維化首先表現為地形的立體化表達,其次是注記、符號等的立體化。透視三維及視差三維是地圖立體化的兩種形式,前者是通過透視和光影效果來達到三維效果,后者則是通過眼睛的生理視差來達到真實的立體效果,需借助專門的觀看設備,如紅綠鏡、片振光鏡甚至是專門的虛擬現實設備等。地圖的動態化表現在時間和空間兩方面,前者是區域上觀察視點移動產生的動態效果,后者是同一區域在時間上的動態發展表現效果,更復雜的動態則是時間變化和空間變化的結合。
5.4導航電子地圖技術
導航電子地圖是在普通的電子地圖上增加了GPS信號處理、坐標變換和移動目標顯示功能。導航電子地圖的特點是加入了車船等交通工具這樣一種移動目標,使得電子地圖表示要素始終圍繞交通工具的相關位置顯示展開,關注區域、參考框架、比例尺乃至符號化方式都會隨著交通工具位置的移動而改變,是一種動態化程度較高的電子地圖。
5.5多媒體電子地圖技術
多媒體革命使得計算機不僅能夠處理數字、文字等信息,而且開始能夠存貯和展現圖片、聲音、動畫和活動圖像(視頻信息)等多媒體信息。在多媒體電子地圖中,基于不同詳細程度的可視化數字地圖,可表示各類空間實體的空間分布,并通過信息鏈接的方式將文字、聲音、圖片和視頻等多媒體信息相互關連,從而為用戶提供更為生動和直接的信息。
5.6網絡電子地圖技術
國際互聯網的普及,使數字形式的地圖找到了一種快捷的傳播和分發方式——網絡電子地圖。網絡電子地圖與其說是一種新的產品模式,不如說是地圖的一種新的分發和傳播模式。網絡地圖的出現使地圖能夠擺脫地域和空間的限制,實現遠距離的地圖產品實時全球共享。由于網絡電子地圖本質上還是數字產品,因而用戶仍舊可以在軟件的支持下選擇制圖范圍、制圖內容及表示方法。
5.7嵌入式電子地圖技術
嵌入式軟件開發技術是基于Window CE等掌上型電腦操作系統的軟件開發技術。基于該項技術可開發基于掌上計算機(個人數字助理PDA)的電子地圖系統。嵌入式電子地圖的最大優勢在于其攜帶的方便性,以及與現代通訊及網絡的緊密聯系。本身具有數據量小,占用資源少的特點,可將電子地圖及其軟件存貯在閃卡上,亦可通過網絡下載。與GPS結合的可能性使其具有實時定位和導航的特性,是未來大眾接觸電子地圖非常重要的一條途徑。
電子地圖產業化所需的技術是多方面的,而作為一個工業產品來開發還涉及到產品周期、市場開發、大眾購買力經濟發展狀況等一系列軟科學的研究。
6電子地圖產業化的途徑
電子地圖作為一種特殊的工具產品,它的產業化除了需要提高生產的自動化、機械化程度外,還應從內部機制和外部政策環境兩方面來解決。外部的政策環境建設可以給電子地圖產業化提供一個穩定、積極的社會政治經濟基礎,而建立一個符合電子地圖特點的內部產業運行機制則是形成電子地圖產業鏈的關鍵。
6.1內部機制
電子地圖的整個生命周期包括以下五個階段:需求分析、數據獲取、生產、應用、維護。電子地圖產業鏈也由這五個階段組成,需求分析指導地圖生產的方向,應用可以擴大市場,維護可以穩定市場,而一個不斷擴大和穩定的市場則又帶來了對電子地圖新的需求,這樣就能形成一個良性循環的電子地圖產業鏈。以此為原則作為電子地圖內部機制建設的指導思想,結合電子地圖可視性強、適用性廣、現勢性高的特點,筆者將電子地圖產業化內部機制的建設綜合為以下三條途徑:建立完整的標準化體系;電子地圖的市場化及建設完善的售后服務體系:
6.1內部機制
電子地圖的整個生命周期包括以下五個階段:需求分析、數據獲取、生產、應用、維護。電子地圖產業鏈也由這五個階段組成,需求分析指導地圖生產的方向,應用可以擴大市場,維護可以穩定市場,而一個不斷擴大和穩定的市場則又帶來了對電子地圖新的需求,這樣就能形成一個良性循環的電子地圖產業鏈。以此為原則作為電子地圖內部機制建設的指導思想,結合電子地圖可視性強、適用性廣、現勢性高的特點,筆者將電子地圖產業化內部機制的建設綜合為以下三條途徑:建立完整的標準化體系;電子地圖的市場化及建設完善的售后服務體系:
6.1.1建立完整的標準化體系
標準化是在經濟、技術、科學及管理等社會實踐中,對重復性事物和概念通過制定、發布和實施標準,達到統一、化簡、協調和選優,以獲得最佳秩序和社會效益的過程。標準化是實現數據共享,最大限度挖掘數據資源的關鍵。一個完整的電子地圖標準體系包括三個方面的建設:數據資源、共享規則和技術手段。在這三個基本條件中,特別是數據和技術兩個方面,標準化的問題十分突出,它們直接決定著電子地圖的共享程度和應用范圍。所以,電子地圖產業化建設的首要任務就是要實現信息和數據的標準化(包括它們交換的標準化)及技術標準化。信息和數據標準的建立應包括數據概念模型標準、數據管理標準、數據服務標準、數據相應標準及其它相關標準。技術標準的建立涉及電子地圖生產管理的各種軟硬件環境,包括空間信息處理標準;軟件技術標準;設備和媒體標準;通信、網絡與系統連接標準;系統安全與保密標準。
在建立電子地圖標準體系時應遵循科學性、全面性、兼容性及可擴充性的原則。
6.1.2電子地圖的市場化
市場化是電子地圖產業化的重點,根據目前電子地圖市場的特點,筆者認為要實現電子地圖的市場化應積極開展電子地圖應用模式的研究。一個好的電子地圖系統應具備詳實的數據、豐富的功能、出色的性能及較低的技術門檻,這樣才能使更多的應用提供商得以進入電子地圖服務領域,可以藉此快速建立起自己的地圖應用系統,并在此基礎上為特定用戶開發出滿足不同需求的應用,豐富電子地圖的應用市場。電子地圖應用模式的研究是電子地圖產業化研究中關鍵的一環。因為應用模式的研究直接與電子地圖市場連接,關系著電子地圖產業鏈中重要的一部分——消費。電子地圖應用模式的研究有助于培植市場、形成消費習慣,擴大社會對電子地圖的需求,為電子地圖行業創造新的經濟增長點。
6.1.3建設完善的服務體系
一個好的售后服務體系應是作為產品銷售的一個有益而且有效的補充而存在的。它可以跟蹤產品的銷售狀況,反饋用戶的意見并隨時感覺新的市場需求,可以說售后服務體系的好壞直接決定著產品市場的大小。電子地圖作為一種服務性工具其市場的大小更是與售后服務體系休戚相關。這一點也可以從我國電子地圖市場的現狀得到印證。目前國內的電子地圖市場上存在著這樣一個矛盾:一方面很多用戶都有對電子地圖急切而緊迫的需求,而另一方面市面上已有的電子地圖在質量上卻又達不到用戶的要求。筆者認為這種局面的形成在很大程度上與電子地圖簡陋或者缺失的售后服務體系有關,因此在電子地圖產業化進程中應包含建立一個完善售后服務體系的內容。建立一個完善的售后服務體系應從機制和技術兩方面來著手可總結為以下幾點:
(1)建立用戶登記制度:用戶登記制度就是在提供電子地圖的同時詳細記錄使用者的個人情況、聯系方式及使用目的并建立用戶庫定期更新維護。建立這種制度一方面在一定程度上可以起到保護電子地圖版權的目的,另一方面也便于日后的市場研究,通過對用戶年齡結構、知識層次、使用目的的統計分析可以準確的評估整個電子地圖市場。
(2)建立定期回訪制度:所謂定期回訪制度就是每隔一定的時間段通過書信、電話或者電子郵件了解用戶的使用情況及提供數據更新服務。建立定期回訪制度有助于建立一個穩定的電子地圖市場。定期的時間有兩種類型,一個是固定的間隔期,比如每隔半年或者一年,另一種是當電子地圖數據需要更新的時候。總之定期回訪的時間應根據電子地圖產品的特點和用戶的特點而定,可以因產品而異也可以因用戶而異。這樣就可以通過這個制度建立一個電子地圖生產者和使用者之間穩定的紐帶,互相傳遞雙方的需求。
(3)建立投訴反饋制度:對電子地圖而言生產者和使用者之間存在著一個互相磨合互相認知的過程,建立投訴反饋制度能為這種磨合提供一個通道。在建立這種制度時有兩點要注意:一是要提供一個廣闊的反饋渠道,通過盡可能多的方式得到反饋意見,比如具體的聯系地址,專用的反饋信箱等等;二是要建立專人負責制和設立最遲反饋時間,專人負責制能使反饋信息迅速上達,而設立最遲反饋時間則能保證反饋的問題在最短的時間內得到解決。
(4)充分利用各種先進的通訊工具:在與用戶進行交流時除了依靠傳統的信函、特快專遞外還可充分利用目前先進的通訊工具如電話、傳真、互連網等。可以建立電子地圖生產者的門戶網站,提供電子地圖產品的介紹,電子地圖基礎知識的普及,用戶論壇,產品銷售等功能。
6.2外部政策環境
電子地圖的產業化除了內部機制建設外還需要外部政策環境的支持,外部的政策環境建設包括以下幾點:
6.2.1穩定的政策和完善法律環境的支持
電子地圖產業化建設同樣需要有一個穩定的政策支持,包括對電子地圖數據買賣、電子地圖技術人才的引進等。除了這些政策上的支持外還應積極開展電子地圖版權保護法規及行業自律法規的建設。
6.2.2電子地圖生產企業的建設
電子地圖產業化的建設也離不開電子地圖生產企業的發展:
(1)電子地圖生產企業的發展必須產權清晰:現代企業制度是建立在以資產為紐帶的產權關系基礎之上的。電子地圖生產企業的改革要盡快實現股權多元化,使企業的股權結構更加合理。將生產經營與資本運作有機結合,促進產業跨越式發展。
(2)電子地圖生產企業的運營必須權責明確:電子地圖生產企業要建立符合市場經濟規律的企業法人治理結構。要明確股東會、董事會、監事會和經營層的職責與權利,互相協同。
(3)電子地圖生產企業必須實現事企分開:電子地圖生產企業的發展,必須把企業作為獨立的社會法人和市場競爭的主體而融入社會。
(4)電子地圖生產企業的持續發展必須善于技術集成:技術的集成創新將成為電子地圖生產企業的核心競爭力之一,也是經濟全球化的必然要求。我們必須在重視關鍵技術創新的同時,重視相關技術的集成創新;在發展核心產品的同時,注意配套產品的開發與選優;必須抓住關鍵技術創新的龍頭作用,帶動相關技術產業的發展;必須按照開放式、網絡化的技術發展模式,集合社會其他技術與人力資源的優勢。
7總結
電子地圖是計算機技術同傳統地圖制圖理論相結合的產物,它的面世除了提供許多傳統地圖無法比擬的功能如交互式讀圖、個性化圖形顯示外還豐富了各種地圖信息的表現方式,為地圖的研究開辟了新渠道。隨著計算機技術、網絡技術的發展作為地理信息載體和容器的電子地圖必能將地理信息的表達和使用帶入一個更為便捷的環境中。及時開展電子地圖產業化的研究有利于盡快實現地理空間數據的標準化、民用化和公開化。同時這項研究也能催生出更多新的電子地圖產品,如導航電子地圖等。這些新產品的問世將促使新的地理信息消費習慣的形成,刺激地理信息消費市場的發展,提高人們的生活質量,并從應用的角度來促進電子地圖的產業化。總之,電子地圖產業化的研究既能促進人民生活水平的提高也有利于其本身的發展。
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