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摘要:隨著數據采集手段的多元化和自動化,我們進入了大數據時代。大數據時代下,原有的公開版地圖繪制工藝已不能滿足公眾需求,迫切需要做出優化和調整。本文結合大數據特點,從公開版地圖繪制的數據獲取方式、地圖服務模式、地圖制圖技術等方面進行了深入思考,探討了利用大數據技術提升公開版地圖現勢性和準確性的技術方法。
關鍵詞:大數據時代;公開版地圖;思考
0.引言
地圖是地理學家的第二語言[1],是表達復雜世界最偉大的創新思維[2],為推進人類文明進步發揮了巨大作用[3],無法想象一個沒有地圖的世界[4]。相較于單一地圖,地圖集具有更強大的信息載負能力,素有“地理大百科全書”、“地理數據庫”的美譽,一部地圖集是一個時代人類文明的傳媒[2]。大數據時代,地圖學又站在了新的歷史起點上[5]。當今的信息技術發展日新月異,也為地圖編撰工作提供了前所未有的機遇。與傳統測繪模式相比,大數據時代使得測繪數據獲取更加快捷高效,但也存在大數據資源未能深入挖掘其自身價值的問題。如何盤活現有數據庫,用好大數據增量,必須在現有數據庫的基礎上,充分利用大數據的優勢和特性,以促進公開版地圖繪制工作。
1.大數據概述
1.1大數據的概念及特點
大數據是具有綜合屬性的數據合集,這些數據合集的規模和復雜程度已經超出目前數據庫管理軟件和傳統數據處理技術在可接受時間下的獲取、管理、檢索、分析、挖掘和可視化能力。在國務院發布的推動大數據發展的新架構中,大數據被定義為一組大容量、多種類的數據,大數據的來源并不局限于傳統意義上的專業部門,而面對的是大眾以及各個感應器,其中就有網絡信息和社交平臺這兩個主要對象。在2012年IBM提出了大數據的五種特點:
(1)數據量非常大,規模達到PB級。
(2)數據的種類繁多,其中就有位置信息、文本信息、圖像信息和社會信息。
(3)數據價值密度低。因為數據量非常大使得數據的類型異常復雜,最終導致的結果就是價值的密度非常低,大型數據庫中包含的信息不一定是潛在用戶需要的信息。
(4)數據處理速度快,大數據信息是基于先進的數據處理平臺,用戶可以使用適當的數據處理工具快速處理數據。
(5)數據的真實性和質量是成功的關鍵。
1.2大數據的價值
大數據徹底改變了地理信息的生產和傳播方式,顛覆了傳統地圖的編制與呈現方式。大數據的價值主要體現在多個層面:為公眾和其他數據用戶提供數據服務,使他們能夠快速獲取所需的數據;為各領域的發展提供數據平臺,促進行業的發展;提高工作效率。從地圖編制的角度來看,公開版地圖中應用大數據技術,針對數據信息開展收集和整理工作,有利于提升地圖信息相關工作的便捷程度。由此可見,地圖應用大數據技術,可以推動地圖行業實現變革,同時為地圖行業的整體發展奠定基礎。
1.3大數據種類及特點
大數據的類型很多,根據不同的角度有不同的分類,按照數據狀態可以分為兩類:空間大數據和實時大數據。例如現在很多人都喜歡的智能手環和手表,它可以監測人們日常的運動和睡眠情況,根據監測同一時空數據進行運動排名,制定運動計劃。還有搭地鐵、乘火車出行,通過實時大數據,用戶可以提前避開擁擠的車廂;車廂里的溫度能做到“冷暖自控”。因為它是根據人員流動自行調整的。這背后其實就是大數據在起作用。大數據具有較為顯著的非結構化特點,因為數據的屬性各不相同,所以后續的處理工作難度較大,特別是相關的收集工作和存儲工作,不能應用有序的結構模式實施處理,也就需要應用不同的存儲模式,導致過程更加復雜。一般來說,文本化存儲以及空間數據二進制存儲均為以往應用頻率較高的存儲模式,但是應用大數據技術時,該項技術可以針對數據開展更加細致的分析工作,也就導致數據整體的處理難度較大。與此同時,其對于傳輸速度也提出了較高的要求。因為類型多樣,所以必須采用專業化程度較高的模式,開展數據的分析處理工作,以充分體現大數據技術的作用和優勢,同時也為數據信息的多樣化轉換提供支持。從實際上來看,大數據技術持續發展的過程中,其最主要的應用意義在于可針對海量數據實施處理,并保障處理效果的可靠和專業。
2.與傳統地圖相比基于大數據地圖制圖的優勢
優勢主要有:大數據制圖易于存貯,并確保存貯中的不變形性,從而提高了地圖的使用精度;大數據制圖易于校正、編輯和更新,增加地圖的適應性、實用性和用戶的廣泛性,各個信息員以及網民,在各自所在的區域實時添加變更信息,可以更好維護地圖的現勢性[6];大數據制圖不僅減輕了制圖人員的勞動強度,而且減少了制圖人員的主觀隨意性而產生的偏差,為地圖制圖進一步標準化、規范化鋪平了道路;大數據制圖提高了成圖速度,縮短了成圖周期,改進了制圖和制印工藝;大數據制圖增加了地圖品種,拓寬了服務領域[6]。
3.公開版地圖的作用以及設計
3.1公開版地圖的作用
公開版地圖是指出版、銷售、發行、展示的地圖,以及帶有地圖圖形的產品。它是在紙、磁盤、多媒體大屏等媒介上顯示自然和社會文化元素的統稱,主要產品包括傳統紙質地圖、地球儀、數字地圖、導航電子地圖、網絡地圖、手機地圖、三維地圖、街景地圖、專題地圖等,最主要的作用是服務公共行政、日常生活、社會經濟發展和維護國家權益等。
3.2公開版地圖的設計
公開版地圖是把基礎地理信息數據轉化成圖形的數字圖像,是可以顯示各種自然因素或社會經濟現象并公開出版的地圖數據。從基礎地理信息數據到制圖圖形數據,從以對象為對象的數據到以圖形數據為對象的要素轉換,符號化設計、適度綜合、要素關系的協調處理和脫密處理是制作公開版地圖的核心工作。公開版地圖滿足了人們對地理信息的需求,大數據技術為地圖編制提供了新手段,如引入流數據、字符云等方法可增強圖面效果,人工智能、物聯網等技術的進步也推動地圖朝著智能制圖的方向持續演化[7]。地圖的表達形式、色彩風格、符號系統、圖表結構、圖面配置等各方面都離不開設計。設計能讓地圖以更加藝術的形式展示,使地圖更具吸引力,大大提升用戶的讀圖體驗[8]。地圖符號是表現地圖內容的基本標記,是地圖編輯設計的重要部分。地圖符號由形狀、尺寸、色彩、定位點和文字等元素組成,與各種地物和現象的空間位置有著相對的特性關系。符號的設計和地圖的用途、內容、比例尺、地域資料特征、視覺美觀、使用要求、生產和成本等因素有密切的關系。在符號的設計中,根據點形符號、線性符號、面形符號和注釋四種類型設計基本符號,要做到形象簡潔、順序分明、邏輯性強。
4.大數據時代公開版地圖繪制出現的變化及面臨的問題
我國現有地理信息資源庫包括矢量數據、遙感數據、地形數據等,數據質量和數據更新與實際需求之間仍存在較大差距。地理信息的應用要求越來越多,這些層次多、速度快、精度高的數據信息使地圖更新要比以往更快些。
4.1新時期公開版地圖繪制發生的變化
4.1.1數據獲取方式發生了變化。與傳統地圖相比,數據采集方式發生了變化。傳統的數據采集主要包括野外測繪、遙感數據及公共部門發布的數據和工業現場提供的數據。而在現在這個網絡發達的數據時代,還能夠應用眾源的方法來得到數據。它把傳統的地理信息數據和VGI數據結合起來,造就出積極向上的滿足移動互聯網時期用戶需求的大數據成效。
4.1.2地圖服務模式發生了變化。公開版地圖繪制模式由專業化、標準化向制圖的多樣化、個性化、大眾化轉變,產品形態由單一的傳統紙質地圖向數字地圖轉變,虛擬地理環境和各種基站點的服務系統發生了變化。地圖不僅服務于國民經濟和國防建設,還服務于人們日常生活。比如,有人使用地圖是為了尋找商場打折促銷活動;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。地圖編制工作多項內容逐漸改變,越來越需要大數據技術的支持,以實現自身及用戶個性化知識的需求。地圖服務模式要強化基于大數據分析各類用戶的特點,積極尋找用戶關于地圖服務的需求,為用戶提供個性化、多樣化、藝術化的地圖服務。相應的服務模式也由被動的服務保障轉變為主動的服務保障,如果停留在傳統紙圖提供的水平上,地圖服務保障遠遠不能滿足用戶多樣化和個性化的要求。要以用戶需求為核心,面向不同種類的地圖用戶,提供不同的內容、創意和解決方案。
4.2大數據應用存在的問題
一般來說,地圖的制作需要大量的地理信息和專業的數據支持,隨著數據技術的發展,大數據的應用給地圖的制作帶來了新的方法和手段。但也存在一些問題:
(1)大數據的提取與識別。大數據數據量大,如何正確地提取和利用如此海量的信息是一個很大的挑戰;
(2)大數據的安全性。由于數據量大,它包含了用戶的隱私,如果不能得到有效的處理,將會產生嚴重的后果,所以需要采取有效的措施對信息進行安全管理;
(3)大數據庫中沒有統一的應用標準。由于不同的信息系統采用了不同的數據標準,因此產生了數據障礙,不利于數據開發和使用。
5.結束語
我們首先要制定統一的數據標準,其次要完善大數據安全管理體系,最后要對數據進行分析。數據采集的分析處理是一個復雜的過程,需要對數據格式、數據轉換和存儲進行分析處理。傳統的公開版地圖繪制工藝已很難滿足現階段公眾對地圖快速更新的需求,如何把地圖數據更新與大數據相結合,是當前地圖編制亟待解決的問題。
參考文獻:
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作者:吳媛媛 單位:山西省測繪地理信息院