基于模糊综合评测法的移动电子地图分析研究

李 响，张 晶，江 南，孙庆辉

(信息工程大学，河南 郑州 450000)

一、引 言

移动电子地图是显示在无线移动通信设施上的电子地图，它既具有电子地图的基本特点，还具有其他电子地图所没有的特征：如移动性和便携性等。目前移动电子地图最典型的应用是导航仪上的导航电子地图和手机中的手机电子地图。它们成为向大众提供与地理环境相关信息服务的重要载体，极大地方便了人们的生活，但其在智能化、个性化和实用化等方面仍需要进一步改进。

本文基于模糊综合评测方法，对移动电子地图功能指标进行评价和分析，旨在为改进移动电子地图的功能、提高移动电子地图的服务能力和用户选择移动电子地图品种提供参考依据。

二、移动电子地图的主要评测指标

本文通过对多种移动电子地图的使用和问卷调查，考虑到用户使用移动电子地图的各种情况，分析了影响移动电子地图使用效能发挥的各种因素，并选取数据质量、地图服务、导航功能、查询功能、搜索功能、其他服务和操作界面共7个评测指标。

1. 数据质量

数据质量是电子地图应用的基础，其好坏直接影响电子地图应用的广度及深度[1]。数据质量的评测指标主要包括数据的准确度、缩放级数、信息丰富程度、最大分辨率、图面质量和更新周期6个指标[2]。

1) 准确度主要用来评价移动电子地图提供信息的准确程度。

2) 空间分辨率主要用来衡量移动电子地图的数据详细程度，最大分辨率相当于在最大比例尺下地图要素的详细程度。

3) 缩放级数用来评价移动电子地图的比例尺变化范围，在多比例尺显示或变比例尺显示时，缩放级数的多少对地图要素的分级显示有着重要影响。

4) 信息丰富度用来衡量地图一定区域内地理信息及其相关信息的丰富程度，在地图中并不是数据量越大越好，还应该控制载负量，合理确定某一尺度下的信息量。

5) 更新周期用来衡量数据的现势性，只有保证数据的现势性才能为用户提供准确的服务。

2. 地图服务

地图服务评测指标主要包括二维线划图、三维仿真地图、卫星影像图、实景图及图面质量五项指标。通过对二维线划图、三维仿真地图、卫星影像图、实景图的评测，可以发现不同类型地图各自的特点和完成某一项工作的对比情况。

图面质量主要用于评价地图色彩搭配和符号设计是否符合大众的视觉和心理要求、地图载负量控制是否合理、关键比例尺设定是否科学，以及地图内容是否恰当。

3. 导航服务

导航服务是移动电子地图的最重要功能之一。导航服务主要评测指标包括定位的准确性、语音提示的及时性、交通路口显示的清晰性、限速提醒的准确性、路径重新规划的快速性，以及跟随模式的灵活性等。

在导航模式下，电子地图突出表达道路信息及其附属要素信息，通过GPS定位显示当前位置，通过语音、交通路口放大显示等完成导航。路径重新规划是评测导航过程中如若出现错误或临时改变路线，电子地图的路径重新规划能力。跟随模式主要有正南正北模式和车随路转模式，用户可以根据自身习惯选择，体现了以用户为中心的思想。

4. 查询功能

查询服务是在非导航模式下用户经常使用的一种功能。移动电子地图查询功能主要包括兴趣点查询、公交地铁查询、路况查询、步行线路查询、自驾线路查询(为用户提供最短路径、最快路径、推荐路径、费用最低路径)。用户可以根据自身需要搜索目标，同时可以将其设置为终点，通过选择公交路线、自驾路线或步行路线，移动电子地图会自动生成规划方案，给出乘车车次、换乘站次等信息，为用户及时提供合理可靠的信息。

5. 搜索功能

用户根据需要输入关键词在地图上搜索感兴趣的目标，搜索功能主要评测指标包括搜索速度、搜索结果准确度、搜索结果数目和相关性。其中搜索速度评测用户进行搜索查询时地图的加载响应快慢。自然语义搜索用来评测移动电子地图设计的人性化程度，搜索越准确则说明人性化程度越高，反之，越低。搜索的数目和相关性用于评测模糊搜索的信息量和要素之间的相关度[3]。

6. 其他服务

移动电子地图提供的其他服务主要包括打车费用计算(一般根据距离来计算)、热门推荐、地图输出、兴趣点评价、反馈纠错等功能。用户通过设定目的地、起点，并根据个人需要选择路径、最快路径、费用最低路径或刻意回避某些路段，选择合适道路。地图根据距离给出相应打车费用作为参考，避免出租车绕路乱收费现象。移动电子地图与网络相结合，通过网络获得兴趣点的详细信息及用户的留言评价作为参考。网站根据用户位置主动推荐周围用户可能感兴趣的信息(如团购信息、景点等)。用户如果对某一地区地图使用频繁，为了避免多次加载造成时间和流量上的浪费，可以根据需要输出相应地图进行收藏。反馈纠错主要用于对信息的收集，通过对数据分析不断完善移动电子地图设计，保障数据的准确。

7. 操作界面

操作界面是用户与软件进行交互的接口，一份好的移动电子地图的操作界面应该简洁、美观，具有良好的可用性。操作界面主要包括工具条、地图显示区、信息提示区、图面的布局、功能菜单和API(应用程序编程接口)等。通过对界面的美观度、清晰度、功能的完备性、操作方便性和API几个评测指标进行评价，评价操作界面色彩搭配是否合理，工具布局是否符合用户的行为习惯，操作是否简单，是否符合人性化设计的要求。

三、基于模糊综合评测法评价移动电子地图

模糊综合评测法是根据模糊数学的隶属度，把定性评价转化为定量评价的方法。它能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决[4]。本文选择基于二级模糊综合评测法对移动电子地图的各项指标进行分析评价。其基本步骤如下：

1) 设定各级评测因素；

2) 设定评语集；

3) 设定各级评测因素的权重；

4) 确定各级评测决策矩阵；

5) 计算获得综合评测结果和综合评测代数结果。

1. 设定各级评测因素

本文选择了二级评测模型，具体评测指标如图1所示。

图1 移动电子地图综合评测指标体系

第一级评测指标设定为数据质量、导航服务、查询功能等7个要素，其要素集表示为F={f1,f2,f3，…，f7}。对应第一级评测指标设定相应的第二级评测指标如f1={f11,f12,…,f15}={准确度，缩放级数，…，更新周期}。

2. 确定评语级

评语集用V表示，V= {V1,V2,V3,V4}= {优，良，及格，差}，其中Vi表示对应的评判等级中每个评测指标的评测结果，其对应的权重矩阵C=[100 80 60 30]T。

3. 确定权重值

确定移动电子地图评测指标权重的方法有很多种，本文利用统计分析的方法对调查表的反馈信息加以处理，确定各层指标权重值。通过网络对173名用户进行问卷调查，参与调查的人群根据其工作或所学专业分为制图专业、测绘非制图专业和其他专业，其所占比例分别为9.09%、23.38%、67.53%。参与调查用户人群学历主要为本科和硕士，所占比例为63.64%、31.17%。这些人群具有较高学历、较强接受新鲜事物的能力，日常生活中使用移动电子地图频率较多。

不同用户类型对移动电子地图关注的内容不同，以一级评测的7个指标为例，3种用户的关注度如图2所示。

图2 三种用户对不同指标关注图

由图2可知，专业制图人士对数据质量和操作界面关注度较高，他们从专业的角度评价移动电子地图，以便为用户提供更好服务；普通用户则更加注重功能的操作实现。这基本上符合用户认知的实际情况。

通过分析样本数据，统计得到用户对不同要素的关注程度，其结果如图3—图10所示。

图3 用户总体各类评测指标评价结果

图4 数据质量评价结果

图5 地图类型评价结果

图6 导航应用评价结果

图7 搜索功能评价结果

图8 查询功能评价结果

图9 其他服务评价结果

图10 界面操作评价结果

在此笔者用“指标标注法”来确定指标权重集Qi。“指标标注法”即利用非参数统计原理，根据调查得到用户对评测指标的关注程度或重要程度标注的频数分布求得指标权重集[5]。各个评测指标的权重值如下：

Q={0.14,0.10,0.19,0.20,0.17,0.09,0.11}

Q1={0.27,0.16,0.26,0.14,0.17}

Q2={0.20,0.17,0.08,0.11,0.44}

Q3={0.29,0.14,0.18,0.06,0.13,0.20}

Q4={0.34,0.19,0.19,0.28}

Q5={0.12,0.33,0.21,0.21,0.13}

Q6={0.27,0.16,0.27,0.23,0.07}

Q7={0.29,0.11,0.26,0.06,0.28}

4. 确定决策矩阵

本文评测的对象为目前市场主流导航电子地图和手机电子地图，其中导航电子地图主要包括凯立德、四维图新、道道通、高德；手机电子地图主要包括百度地图、老虎地图和谷歌地图。在此以凯立德导航电子地图为例，通过问卷调查数据统计和主观经验法，获取二级评测指标的决策矩阵[6]。

一级评测指标的决策矩阵为

5. 最终评判的结果

综合评测结果为

综合评测代数结果为

T=EC=75.5

根据综合评测代数结果可知,导航电子地图最终评测结果为及格。利用同样方法对其他几种电子地图进行评测，其最终评测代数结果见表1。

表1 移动电子地图综合评测结果

6. 结论及分析

由表1综合评测代数结果可以看出，手机电子地图评测要优于导航电子地图，主要原因是：

1) 手机电子地图功能比较完善，如查询功能、搜索功能。

2) 手机电子地图支持网络服务，信息量更丰富。

3) 地图类型较多，除了二维线划图、三维仿真地图，还具有星影像图、室内图、主题图等。

虽然导航电子地图评分较低但也具有自身优势。导航服务能够为用户提供详细、清晰、准确的语音提示，在交通复杂的道路口提供放大的三维仿真图。

综上所述，移动电子地图存在的问题主要表现在以下几个方面：

1) 载负量控制不够科学：由于屏幕尺寸有限，对地图的载负量控制提出了更高要求，为了控制载负量,目前移动电子地图兴趣点比较少，导致了兴趣点的缺失。

2) 缺乏个性化设计：目前移动电子地图模式多为白天模式和夜间模式，没有考虑不同用途、不同用户使用的多样性。

3) 智能化水平较低：缺乏针对性，不能根据用户的位置和类型进行有选择的重点推送。

四、结束语

本文采用二级模糊综合评测法，通过问卷调查形式客观、合理地确定了评测指标的权重集，对目前比较流行的几种移动电子地图进行了评测研究。其评测结果具有较强的科学性，为移动电子地图的优化提供了参考，对用户选择移动电子地图提供了指导。

参考文献：

[1] 周航宇，王占宏.数字化地图及其对地图信息的影响[J].计算机与地图,2000(3):15-17.

[2] 刘旭春，刘津，李德龙，等.导航电子地图数据测评方法探讨[J]. 测绘通报,2012(5):33-37.

[3] 孙庆珍,任忠斌, 潘春风.基于集对分析的电子地图可用性评价研究测绘科学[J].2010，35(3)：49-52.

[4] 朱丽萍，任福.电子地图数据质量评价指标体系及评价方法[J].地理空间信息,2011(5):118-121.

[5] 王路德. 指标序法——计算“权重”的一种简便方法[J].湖北体育科技，1993(4)：49-52.

[6] 耿斌，樊莉莉，甄丽华，等.中国电子地图网站的模糊综合评测[J].石家庄职业技术学院学报，2005,17(2)：13-17.