大众电子地图的应用现状及发展趋势

杨洪泉

(测绘出版社，北京 100045)

大众电子地图的应用现状及发展趋势

杨洪泉

(测绘出版社，北京 100045)

随着通信、电子、网络技术和地理信息产业的发展，近10年来我国电子地图经历了爆发式增长。本文结合电子地图的定义、特点及功能，对大众电子地图的数据制作、产品模式、地理信息服务方式、地理信息服务模式等应用现状进行综述和分析，并从4个方面对大众电子地图的未来发展趋势进行展望。

大众电子地图；网络地图；导航地图；手机地图；地理信息服务

一、引 言

电子地图是以可视化的数字地图为背景，以文本、照片、图表、声音、动画、视频等多种媒体表现手段综合展示地区、城市、旅游景点等区域综合面貌的现代信息产品。与传统纸介质的地图相比，电子地图具有动态性、交互性、无级缩放、无缝拼接、多尺度显示、地理信息多维化表示、超媒体集成、空间分析及共享性等优点[1]。其查询内容可渗透到社会的各个领域，包括公交、地铁、长途汽车、列车、航班等在内的交通工具，以及旅游、购房、金融、餐饮、实时路况等方面的信息查询[2]。

随着现代信息技术的飞速发展，电子地图的载体早已突破狭义的计算机，广泛应用于计算机的多种电子设备中，如手机、便携式手持终端、车载导航仪等，并借助于互联网、移动互联网、移动通信网等进行快速分发和传播。据统计，人类社会活动中80%的信息与地理位置有关，因此电子地图的应用领域有广阔的空间。自20世纪80年代电子地图在我国开始出现以来，其发展势头非常迅猛，至今已成为一种大众化消费产品。面向大众的电子地图有别于仅为特定部门和客户定制的电子地图产品。本文将对面向大众的电子地图的应用现状和发展趋势进行分析。

二、大众电子地图应用现状

近年来国内基础设施建设快速发展，跨地区人口流动日益频繁，人们对地图的需求大增。与旺盛的需求相对应，地图获取方式及地图产品的内容和形式发生了巨大变化。既有基于网页的地图门户网站，也有仅在网页中嵌入的地图小窗口；既有在移动终端中安装的地图应用程序(application，APP)，也有嵌入汽车电子设备的车载导航地图。

伴随着互联网、汽车电子和无线手持设备对导航需求的剧增，以及我国网民对于电子地图的逐渐认可，网上电子地图也得到了广泛应用。1999年5月，图行天下公司推出国内首个基于网络的电子地图服务(Go2map图行天下网)，此后，我国的电子地图行业进入迅猛发展的时代，一批互联网地图服务站点如雨后春笋般成长起来。据不完全统计，目前我国从事互联网地图服务的网站约4万个，网络地图服务运营商主要有天地图、百度地图、Google地图、腾讯地图、搜狗地图、高德地图、灵图、图吧、城市吧、E都市等。下面从4个不同的角度对大众电子地图的发展现状进行梳理和分析。

1.电子地图数据制作

电子地图制作行业是一个资金、技术和劳动力都密集的产业，因此地图数据已成为电子地图的核心竞争力。进入电子地图行业的门槛也非常高，主要是因为电子地图数据制作初期的投资巨大；同时，我国正处于大规模基础建设的时期，重要城市每年道路及其设施的变化率都在30%以上，从而导致数据的维护成本也很高[2]。

在互联网服务及绝大多数手机APP里都是基于栅格(瓦片)模型的地图服务。用户进行缩放时，根据缩放的级数，选择不同分辨率的瓦片图拼接成一幅完整的地图。这是基于制图综合的选择，将地图各区域分级显示。对于栅格模型(瓦片图)，每个图层内包含的元素相对是固化的。在底图的基础上，可叠加各种需要的图层，以满足应用需要，如道路堵车状况的图层、卫星图、兴趣点(point of interest，POI)图层等。目前为互联网地图服务商提供电子地图数据的主要有天地图、四维图新、高德、灵图、瑞图万方等。下面就3种地图数据类型进行分析。

(1)底图数据

随着遥感科学技术的进步，底图数据依赖实地采集的比例减少。商业地图数据商出于成本收益考量，已经很少采用实地采集的方式了。这部分的数据主要来源于3种：①官方地图。一般来源于政府相关部门的权威测绘和发布。高精度的地图受涉密限制，对外公开发布前要先进行脱密处理。②实地采集。在精度和准确度要求不高的区域，由测绘人员利用专业的测绘设备，在实地环境中测绘所得到。③航片卫片制作。将拍摄或购买的高精度航空影像或卫星影像数据作为底图，在其基础上进行矢量标注和勾勒矢量化，从而形成矢量数据。

(2)POI数据

传统的地理信息采集方法需要地图测绘人员采用精密的测绘仪器去获取一个POI的经纬度，然后再标记下来。对一个地理信息系统来说，POI的数量在一定程度上代表着整个系统的价值。POI的获取可以通过整合GPS的摄像机进行扫街持续拍摄，内业根据拍摄结果手工进行输入和标注。这种方式适合于大规模地进行采集标注，效率高，成本低，车行居多，尤其适合沿街的店面和场所的采集和标注，是目前数据采集供应商的主要采集手段之一。

(3)其他图层数据

常见的有卫图图层、交通状况图层、三维地图(如图1所示)、街景图。有特殊要求的领域有楼盘图、室内图、气温分布图、商圈分布图、地形图、水文图等。2012年底，腾讯首家发布实景图。2014年初，腾讯地图新增地形图服务(如图2所示)，相比传统的二维线划图更具立体性和直观性。

图1 三维地图

图2 腾讯地图推出的地形图服务

当前我国全域地图数据以二维的线划图和卫星影像图为主，三维地图、实景图、室内地图等都仅在大中型城市重点区域及热点场所有覆盖。但各种样式的地图数据均呈逐步增长趋势。如2011年11月百度地图最初上线卫星影像图时，数据覆盖全国35个城市；至2014年上半年，其卫星地图已覆盖344座城市。天地图网站地理信息数据覆盖全球，资源非常丰富，以矢量、影像、三维3种模式全方位、多角度展现，主要包括多比例尺矢量数据、多分辨率遥感影像数据、地形晕渲数据、地名地址数据及有关综合信息等。目前，天地图已经形成了稳定、可靠的数据更新机制，可满足不同用户对数据现势性的需求[3]。

2.地图产品模式

电子地图产品模式呈现多媒介、个性化趋势，已成为公众日常生活中信息服务的一部分。

(1)网络地图

网络地图产品发展较早，基本实现了二维电子地图和影像图，绝大部分地图支持二次开发(见表1)。在这些地图中，Google地图发展较早，产品较成熟，还可以提供街景地图和室内地图；天地图产品种类也非常齐全，综合了国内测绘地理信息部门的数据，为公众提供数据服务[4]。这得益于网络的广泛普及和网络地图服务软件体系的成熟。

(2)导航地图

近年来我国导航地图市场发展迅速，成为继北美、欧盟和日本之后又一个大的导航产品市场。导航地图在一般电子地图的基础上增加了很多与车辆、行人相关的信息。目前智能手机基本都配备手机地图，因而手机导航地图(见表2)的普及程度较高。此前大众所熟知的Google地图日渐衰落，其他手机地图产品如百度地图、腾讯地图、高德地图、搜狗地图、天地图和图吧地图等都取得了较大发展[6]。目前各地图商已经开始了导航电子地图三维化进程。

表1 主要网络电子地图产品比较

表2 主要手机导航地图产品比较

(3)移动信息服务

随着无线通信、智能终端产品、无线宽带网络等技术的普及，移动空间信息服务也逐步兴起。基于位置的信息服务(LBS)因其提供非常具体且实用性很强的信息查询，操作十分便捷，正成为新的产业增长点[4]。

(4)地图个性化服务

电子地图将克服信息表现单调、缺少动态因素等不足，实现空间信息服务内容的定制、软件功能的可裁减、智能终端的可选择等个性化服务。用户可利用地图应用程序编程接口(application programming interface，API)提供的多种方法实现与地图的交互功能，不仅可满足用户一系列向地图添加内容的需求，还可扩展更多的以地图为基础的应用程序。支持API的主流电子地图有Google地图、天地图、百度地图、腾讯地图、高德地图、虚拟地球、雅虎地图等。其中，Google地图API在功能性、稳定性、地图展示速度、开发简易程度、开发成本等方面都是同行中的绝对领先者[2]。

3.地理信息服务多样

电子地图数据是位置服务的基础，可为用户提供地图显示、浏览、搜索、测量、标注、打印，以及驾车路径、公交路线规划等基本服务功能。互联网搜索引擎与在线电子地图的结合使得在地图上查找位置(定位)相比纸质地图更为方便和快捷；同时，融合了多元POI信息的互联网地图服务，能更有效地满足公众对查找服务的需求。基于电子地图的地理信息服务主要有以下几种形式。

(1)图上定位

利用地图进行定位的方式有很多，如在地图上浏览目标区域，查找特定目的地；将GPS网络或移动通信网络的实时点位置信息与地图坐标匹配并进行显示；将轨迹记录设备产生的轨迹记录文件导入地图系统进行匹配和显示等。天地图可实现地理信息数据的二维、三维浏览，地名搜索与定位，距离与面积量算，POI标注和屏幕截图打印等[3]。

(2)辅助交通

辅助交通方面的应用包括驾车路线规划及实时导航、公交线路换乘查询、实时交通信息查询等。驾车路线规划和实时导航在车载导航系统、互联网和移动互联网平台上均有实现。整车导航系统装备率逐年上升，并朝着成为汽车标准配置的方向发展。公交线路换乘则主要实现于互联网和移动互联网平台，现已成为互联网地图服务最基本的内容。天地图提供驾车路线规划、公交路线查询等信息服务；一些高端车载导航系统(如奥迪)，百度地图、腾讯地图等互联网地图分别在其地图上加载实时交通信息服务。

(3)生活资讯服务

地图是互联网及移动互联网上生活资讯服务的重要入口。2010年10月21日国家测绘地理信息局宣布我国自主的互联网地图服务网站“天地图”正式开通，为公众提供权威、可信、统一的地理信息服务，导航、交通、旅游、餐饮、宾馆酒店等商业地图网站通过授权后，可自由调用相关地理信息服务资源，进行专题信息加载、增值服务功能开发，从而可大大节省地理信息采集更新维护所需的成本[3]。从2012年开始，百度地图就策划从位置搜索转型生活搜索，并于2013年宣布地图永久向公众免费，以进一步提升用户数和产品黏性。搜狗地图里的商店则包含团购、优惠打折、餐饮美食、汽车服务、购物逛街、金融银行、娱乐健身、生活便利及房地产分类信息等多种生活资讯。

4.地理信息服务模式

大众电子地图的地理信息服务模式主要有以下3种。

(1)门户网站

用户可使用多种浏览器通过互联网、移动通信网等公共网络直接访问地图，进行地图浏览、地名地址搜索、距离和面积量算、点线面标绘、驾车规划、公交查询、用户标注及纠错、屏幕截图打印等操作。这是最基本的服务模式，几乎所有的网络地图都具有这种服务模式。

(2)API接口

API是基于计算机程序语言编写的应用程序接口，对于接入调用的开发环境没有特殊要求。用户可通过API在线调用电子地图信息服务资源，利用开发工具进行开发，实现各种各样的地图第三方应用。主流大众电子地图产品都有API接口，如天地图API是基于JavaScript语言编写的应用程序接口，专业用户可通过API在线调用天地图2014版地理信息服务资源，利用Eclipse、MyEclipse等开发工具进行开发。

(3)前置服务

针对个性化需求，有些网络地图如天地图等还提供“数据＋软件＋硬件＋服务”的打包形式，为用户提供独立网络环境中的网络地图服务，并可定制开发各类专业应用功能。

三、大众电子地图发展趋势

未来大众电子地图的发展趋势主要表现在以下几个方面。

1.地图数据向更新、更细方向发展

电子地图数据经过近10年的积累，数据量已相对丰富。全国范围内可通车道路已基本覆盖，POI数据达4000万之多。此后，在数据方面，预计其发展方向有两个，一是新，二是细。

(1)室内地图

室内地图数据是未来大众电子地图必须提供的主要地图数据之一，它是电子地图APP上的一部分。室内空间包括商场、医院、交通枢纽、矿井、监狱和地下车库等。室内地图是将室内的地理信息以视觉可以感知的形式在屏幕上显示，同时提供定位和导航服务。简单来说，通过室内地图用户可以知道某个高楼大厦建筑的厕所在哪、电梯在哪、要找的酒店房间在哪，用户甚至可以在家中通过室内地图浏览某个大商场内某个店铺里面的商品，还可以通过网上支付进行购买。

(2)三维全景图

未来只要点击电子地图上的某个信息点就可以连接到它的全景照片，进入到三维的世界里，不但可以在街面上漫游，还可以进入到商场里看商品的类型及价格，在方便顾客的同时也给商家做了广告。

(3)虚拟现实地图

虚拟现实(VR)是利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境，并使用传感设备与之相互作用的新技术。虚拟现实地图是以VR为基础的新的数字地图，它是VR技术与地图制图相结合的产物。目前，已经有电子地图服务提供商推出了实景地图，未来的电子地图将朝着更加接近大众真实认知的方向发展，使用户具有仿佛置身于现实世界一样的身临其境感，同时，还可以通过人机对话工具交互操作虚拟现实中的物体[5]。

(4)道路数据

道路数据要做到更新，即要将现实道路的变化(包括新增道路、废弃的道路、道路等级和通车性能等)信息尽快体现到地图上；要做到更细，即要将尚未纳入地图的道路纳入到地图中。

(5)POI数据

POI数据的准确和详尽程度直接关乎用户体验，如地图是否及时反映了特定位置商家的变更，楼层内部的企业、商家信息是否能查到。

无论是以上何种地图和数据，都要求优质的地图服务必须在新和细两个方向深耕细作。

2.地图数据与第三方数据深度融合

地球上80%的信息与位置有关，地图数据与带有地理位置信息的第三方数据的跨界融合尚有广阔挖掘空间。从最初的叠加公交换乘信息开始，到位置标注和照片导入，再到各种对应交易或促成交易的商业信息的导入，以及社交位置应用，越来越多的第三方信息通过与地图融合后展现给大众。而地图供公众免费使用，则可看作是几大互联网地图平台争夺用户流量并将地图打造成为一个大众生活服务入口的战略性举措。可以预见，未来地图数据与各类带有地理位置信息的第三方数据的融合将进一步加深，唯有如此，地图免费供公众使用的成本方能得到间接补偿。

摄像头与网络地图相结合，使得摄像头在电子地图领域的应用成为可能。未来视频监控系统将与电子地图合作，把可控摄像头作为浏览电子地图局部信息点的一种工具，从而可大大弥补三维地图容易过时的缺点[2]。

3.导航地图向室内导航定位发展

目前导航地图仅限室外导航定位，在室内导航定位方面则仍是一片空白。室内导航定位市场需求很大，研究表明，80%～90%的移动数据业务是在室内发生的，而传统卫星导航定位系统在室内空间无法使用，基站定位精度很难满足室内空间需求，因此，LBS最后1 m需要室内导航定位来完成，室内导航定位需要室内地图和室内定位技术作为支撑[4]，导航地图产品将向室内空间发展。

4.地图服务朝个性化、智能化方向发展

地图除了可以“查”，还可以用来“玩”!用户可以直接选择第三方独立软件开发商提供的迷你应用程序，在地图上对点、线和区域进行标注，上传图片及添加链接、文字介绍等。对用户来说，以前只是被动地接受和查找。现在，交互取代了单向传播，在制作和分享地图的过程中，既给用户带来了乐趣，也提高了地图网站的流量。

智能交通地图使车载导航地图不仅能提供地图服务，还能提供路况信息，动态了解道路拥堵、畅通情况，帮助人们选择正确行驶路线，缓解城市交通压力。

随着网络社交的兴起，签到和位置分享成为仅次于导航和路况查询等手机地图传统应用的新应用模式。从内容的丰富程度上将提供深度POI信息、高精度地图数据、语音地图数据等，从功能上将提供社交娱乐消费服务等。

当前各类地图应用种类繁多。仅就移动互联网地图产品而言，粗略统计在500余款基于安卓系统的出行类APP中，有200多种是地图类APP。在这种产品极大丰富的情况下，包括车载、互联网及移动互联网地图服务提供商要想在地图市场中生存，除了提供扎实的地图基础搜索服务，还要追求产品差异性，重视用户需求和体验，使其产品朝个性化、智能化方向努力。

四、结束语

大众电子地图的发展前景广阔而美好，地图数据内容将实现与位置信息的深度融合，用户对地图深度信息和动态信息的追求将是未来大众电子地图发展的不竭动力。随着下一代通信网络的建立，以及移动互联网和物联网等技术的发展与应用，大众电子地图将会得到更加广泛的应用。

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Application Status and Development Trend of the Electronic Public Map

YANG Hongquan

P28

B

0494-0911(2014)11-0037-05

2014-07-09

杨洪泉(1971—)，男，山西稷山人，硕士，副编审，主要从事测绘地理信息科技期刊和实用参考地图的出版工作。

杨洪泉.大众电子地图的应用现状及发展趋势[J].测绘通报，2014(11)：37-41.

10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0358