新一代人工智能驱动下地图学研究的机遇与挑战

随着生成式人工智能（AIGC）为代表的新一代人工智能的快速发展,加速了各个学科转向人工智能驱动的科学研究,地理空间智能（GeoAI）技术在解决传统制图学任务注定会比传统的方法具有更好的性能,地图学也因此迎来了新的机遇与挑战,产生智能地图制图新领域,形成智能地图制图学。地图学研究有人工智能传统,但是过去受限于人工智能工具的计算能力等原因,并未取得很大的进展。随着进入智能化时代,人与机器都将成为制图与读图的主体。地图内容的产生经历了专家生成内容和用户生成内容的阶段,正在向人工智能生成内容阶段发展。人工智能与地图传输模型的结合衍生出智能地图传输模型,包括制图信息智能获取、智能制图、智能读图、地图信息智能解读4个环节,进而从这4个方面对智能地图的研究进展进行了分析和梳理。研究显示,使用智能化方法解决地图学问题的研究仍然处于起步阶段,人工智能与地图学结合仍存在诸多挑战,包括缺乏训练数据集、模型算法缺乏泛化能力和可解释性等,这些也是未来可以发展的方向。     

地理空间分析与制图的数据整合策略和方法

地理信息系统(GIS)的地学分析与计算机地图制图(CAC)是地理空间数据应用不可分割的两个方面。但GIS与CAC在地理空间数据的需求上存在冲突,导致两者间数据无法充分共享,直接造成数据的重复采集和浪费。本文从数据、软件系统和地图符号库的综合实施方案出发,初步探讨了地理空间数据整合的策略与方法。研究结果表明,基于辅助线的传统整合方法极大地增加了地理数据建库与更新的难度,而将人工智能技术、专家系统与主制图型或者主分析型数据方案结合起来,才有助于实现GIS与CAC在数据及系统功能上的真正融合。     

中国地理学会百年庆典暨2009地图遥感与地理信息系统大会剪影

中国地理学会百年庆典活动之全国地图遥感与地理信息系统大会于2009年10月17日下午在首都师范大学国际文化大厦隆重开幕。大会由中国地理学会、首都师范大学主办，由首都师范大学资源环境与旅游学院、联合国教科文组织水资源可持续发展与管理部、教育部三维信息获取与应用重点实验室、教育部空间信息技术应用工程研究中心承办。     

广西多比例尺地图数据库建设方法探讨

多比例尺地图数据库建设是广西快速制图供图服务系统的数据基础。文章根据广西多比例尺地图数据库建设,对以基础地理信息成果数据为主要数据源来构建多比例尺地图数据库的技术方法、作业流程及技术亮点进行阐述。     

OGC SLD/SE标准在专题制图方面的不足与扩展研究

网络地图制图目前已成为网络地理信息科学发展的重要方向,专题地图的网络制作尤为重要。OGC提出的SLD/SE标准是目前网络地图制图的标准和规范,但其描绘的地图质量不高,并且在描绘专题地图方面存在很多缺陷。随着网络地图制图的发展,一些SLD/SE标准外的网络地图样式语言逐渐兴起。与SLD/SE标准相比,新兴地图样式语言在制作专题地图方面存在优势。本研究从现有新兴地图样式语言中选择Mapbox GL和CartoCSS地图样式语言与SLD/SE标准进行对比,并总结当前标准的在专题制图方面的缺陷。研究发现,SLD/SE标准当中缺少设置分类方法的功能,同时还缺少用于准确表达未分类比例符号图的功能。针对这些缺陷,本文提出Classify和ProportionalSymbol扩展方案,将扩展后的SLD/SE标准应用于荷兰上艾瑟尔省的点、面矢量数据与使用当前标准描绘的地图进行对比应用研究,证明了本文提出的扩展在描绘专题地图方面更具优势。同时采用北京地区的点、面矢量数据并验证了扩展的普适性。SLD/SE标准目前仍处于不断改进的阶段,在未来的标准更新中,本文提出的2种扩展方案能在很大程度上简化制图者使用SLD/SE标准制图的工作量,并能改进SLD/SE标准不能描绘未分类的比例符号图的缺陷。     

中国古-近-现代地图的传承脉络探究

本文探究中国古-近-现代地图的传承和发展脉络,有地图制图技术传承和地图数据资料传承两重含义。中国古代地图学对近代地图学影响最大的是“计里画方”技术、西晋裴秀的“制图六体”理论、唐代贾耽的制图方法和作品、宋代沈括的二十四位向和“制图七法”、元代朱思本理论和技术体系及其地图作品5项成果。明代地图制图的传承和发展有3个分支（传承线）,即传统疆域和全国地图制图、航海图和海防图、引入西方制图技术后的近代地图萌芽;清代地图学的传承和发展的5个分支（传承线）,即皇家主导的全国地图制图、民间自发的全国地图制图、世界地图制图、海洋图制图、工程地图制图;民国时期的地图制图传承和发展的6个分支（传承线）,即私营出版社制图、专题地图制图、航海和航道地图制图、工程地图制图、地形图制图、军事地图制图。中国古代和近代地图,对当今的地图学而言,有丰富的史料、文物价值,也有一定的信息承载价值,但在利用上有相当的难度,需要我们深入研究,探讨出适合的地图再利用模式;从地图表现形式来看,现代地图学似乎有“仿古”的趋势,但这是科学发展的一种螺旋式上升,代表了从古代地图到现代地图传承与发展的“否定之否定”的辩证式升华。     

现代地貌制图学的发展与展望——纪念陈述彭先生诞辰100周年

陈述彭先生是中国地理学家、遥感学家、地理信息系统学家,是我国现代地图学、遥感与地球信息科学的一面旗帜。在纪念陈先生诞辰100周年之际,通过梳理先生对我国地貌制图学发展的贡献,传承他的科研经验,感悟他的科研精神等。通过对陈先生在地貌制图学研究成果的归纳,进一步梳理国内外地貌制图学的发展历程,总结我国地貌类型图、地貌区划图、数字地形分析与制图等方面取得的成果。展望现代地貌制图学的发展,将在区域精细地形表达、中国精细地貌类型与区划制图、全球地貌类型与区划制图、行星形貌制图、地貌过程数值模拟等方面继续探索,努力将中国的地貌制图学发扬光大。     

综述与展望：地理空间数据的管理、多尺度变换与表达

多尺度表达是地理空间数据的重要研究内容之一。本文从地理空间数据管理、地理空间数据尺度变换以及地图多尺度表达3个方面对地理空间数据的多尺度表达研究现状进行归纳和总结,对研究成果进行系统分析与展望。主要分析包括：① 在地理空间数据管理的多尺度数据库与多尺度空间索引方面,多库多版本、一库多版本和一库一版本数据库能够帮助多尺度表达方法构建较好的数据支撑,层次化的多尺度空间索引也是主流的多尺度数据库构建结构。但目前多尺度数据库与多尺度空间索引方法还不具备解决不同层次数据的集成与匹配能力,对不同尺度数据进行实时一致性调整的能力不足;② 在地理空间数据多尺度变换方面,地图自动综合能够较好地与人工智能技术相结合,但由于知识获取的限制,距离实现完全自动综合仍有一段距离;且当前智能化的自动综合研究相关成果主要用于辅助决策,对综合知识的自主学习有待进一步研究;目前多数研究是基于离散的尺度变换模式,对连续尺度变换能力不足;且缺乏强有力的质量控制机制,自动尺度变换结果存在较大的不确定性;③ 在地图多尺度表达方面,地图数据类型多源、种类丰富且使用灵活,多尺度显示的复杂性较高,当前地图可视化对地理信息中隐藏的现象与规律有待进一步挖掘。最后,从智能化自动综合方法、连续多尺度表达模型、深度学习与制图综合及“新”时代多尺度表达等方面对未来发展进行了展望。     

超图平台软件创新:SuperMap GIS地图慧简介

正地图慧是一个集地理大数据、在线制图、看图、交流地图、企业应用服务以及地理商业智能服务于一体的互联网云服务门户。由北京超图软件股份有限公司研发,其主要面向研究机构、公众用户和企业提供在线地图与地理信息系统服务。地图慧包含大众制图、商业地理智能分析和企业服务三大产品扳块(图1)。     

我国西部1:50000地图新产品设计与表达技术

西部测图工程以"丰富产品种类,拓展服务领域"为设计宗旨,力求地图新产品开发,在传统4D产品的基础上,根据西部地物地貌特征补充了地形图要素内容,开发研制了影像地图、晕渲地形图新产品。本文针对原有地形图在表达西部地物地貌特征方面的不足,介绍了西部测图工程中地图新产品的内容设计与制图表达,包括地形图要素扩充内容与制图表达、影像地图产品内容设计与制图表达、晕渲地形图产品内容设计与制图表达等技术内容。地图新产品设计与表达技术已应用在西部测图中,指导生产了我国西部首批1:50000地形图、影像地图和晕渲地形图产品,丰富了我国基本比例尺地形图产品种类。     

基于可视化维度理论的泛地图知识推荐方法

信息通讯时代,科学技术的进步极大地降低了地图制图的门槛,大量非专业制图人员涌现到地图制图领域,地图的表现形式呈现出显著的泛化趋势。然而,由于专业知识的缺失,普通大众在专题地图选择时容易产生“制图困惑”,难以确定恰当的专题地图类型。针对上述问题,本文尝试提出一种基于可视化维度理论的泛地图知识推荐方法。首先,面向专题制图需求,建立以空间数据、数据特征、泛地图可视化维度、泛地图可视化形式、应用领域为核心要素的泛地图可视化知识本体,通过知识抽取、知识存储操作,构建泛地图可视化知识图谱。其次,对知识图谱进行知识嵌入,实现地图可视化要素的知识化表达。最后,基于泛地图知识要素建立相似度计算模型,计算用户输入数据与知识图谱内空间数据特征、可视化维度、应用领域等的相似度,得出综合相似度结果,实现泛地图可视化形式的精准推荐。结果表明：面对泛化的专题信息表达,本研究提出的泛地图知识推荐方法能够为用图者的制图选择提供较为准确可视化参考,一定程度上满足普通大众的寻图需求。     

面向海陆统筹的综合航海地图集基础地理框架构建

设计和编制海陆统筹的综合航海地图集服务于国家“构建海洋命运共同体”发展目标,同时也是促进海陆文化共融和海陆睦邻合作的重要推力,在当前地图学领域受到普遍关注。本文通过与航海专题图、陆地专题图的对比分析,从地图选题、比例尺、投影、地理分幅等方面探讨了海陆统筹地图集的表达特点,并从海陆并蓄视角出发,提出综合航海地图集基础地理框架的内容体系和构建策略。在此基础上,结合《世界航海地图集》的编制实践设计了其基础地理框架的具体建立方案：① 中小比例尺地图使用WGS84坐标系,较大比例尺地图使用CGCS2000坐标系;② 根据专题内容、制图区域、变形需要,制图单元可以使用等差分纬线多圆锥、墨卡托、古德等多种投影;③ 地理底图分为世界地图、典型区域地图、陆地地图、海域地图、航区地图、港口地图6种图型,其系列比例尺内容需按一定规则进行取舍和化简派生得到;④ 地图制图单元采用北方定向,联合地理分幅和地图分幅可生成灵活的图面布局。世界航海专题图集的编制实践表明,应用本文建立的基础地理框架能较好实现海洋与陆地的协调统一表达。     

移动环境地图自动综合系统设计与实现

地图自动综合的研究随着地图与地理信息系统科学的发展不断深入,从早期的地图目标几何量测与图形简化至制图综合知识的运用、制图综合方法评价与集成、乃至在线综合与综合服务的出现.本文针对当前移动地理信息服务对地图随时、随地为所有人和所有事提供实时服务的要求,主要探讨了移动环境中地图自动综合的概念、特征与系统架构等相关理论与技术...     

中国近代省区地图特色与价值的探讨

中国近代（明、清和民国时期）是中国地图编制史上比较有代表性的时期,反映了中国封建社会制图学后期向现代地图学转变的过程。中国近代省区地图具有其他类型地图所不具有的编制特色。本研究通过收集中国近代省区地图资料,从单幅地图、地图集、百科全书并存的出版形式和按行政单位分级分幅的图集编排系统2方面,分析了中国近代省区地图科学内容的编排体系特色;并分别探讨了单幅省区地图、百科全书收录的省区地图和地图集的设计和变化,以总结中国近代省区地图的制图特色,为现今地图制图学提供参考。中国近代省区地图具有较高的地学价值,通过研究中国近代省区地图,可印证省级行政区划单元的地理独特性,揭示省级行政区划单元的内部格局,有利于加强省和区域的管理。     

数字化地图制图要素分类编码

数字化地图是地理信息系统建设的主要数据来源之一。数字化地图数据与地理信息数据的一致化,是地理信息系统建设,也是数字地图数据规范化的一项重要任务。实施地理信息系统数据工程时,人们往往在数字地图上对"地理信息要素"分类与代码进行工艺性扩展,没有有效区分数字地图制图要素与地理信息要素,从而导致不同的地理信息系统,形成不同的地理信息要素分类编码体系。本文认为,在本体论意义上,地图制图要素与地理信息要素是不同层面的概念。因此,本文根据功能特征,把数字地图制图要素划分为两类,一类是纯粹的地图制图要素,一类是G IS要素,并引入虚要素概念,把要素代码划分为G IS码、伪码、虚码三种类别,以此解决数字地图要素与地理信息要素的概念冲突,实现数字地图制图要素分类编码的可操作性,达到数字地图数据与地理信息数据一致化的目的。本文同时举例说明了符合地理空间信息要素分类代码标准要求的数字地图制图要素的分类编码方法。     

基于Web的人口普查地图标绘系统的设计与实现

本文根据人口普查地图制图的需求,从系统架构、功能设计等方面介绍了基于Web的人口普查地图制图系统的设计方案,讨论并解决了人口普查地理区域划分、人口普查地图在线绘制、人口普查地址编码等关键技术问题。该系统主要功能包括标绘底图制作、地图(点、线、面)标绘和符号化、标绘成果审核、地图打印、权限控制等,能够完全满足人口普查地图绘制中的区域划分及建筑物等地形地物和要素名称的标绘。如在第六次全国人口普查中得到应用,将能够首次实现全国"一幅图"的精细到调查小区级别的数字化人口基础地理数据框架,进而大大推进中国人口普查工作和数据分析的现代化进程,为充分发挥人口普查数据的作用和价值提升打下基础。     

烟台市1∶500地形数据整合方法初探

为从源头彻底摆脱传统测绘生产过程中图属分离、图库分离的弊端,该文以烟台市1∶500地形数据整合为例,统筹现有地图制图规范与G1S建库需求,在统一制定数据标准的基础上,基于EPS2008软件,提出了一套制图与建库一体化数据整合技术流程,较好地解决了地图与空间数据相互表达的问题,实现了制图与建库的一体化管理。该方法还大大降低了数据重复处理的劳动强度,提高了数据整合转换的准确性和合理性,减少了信息丢失。     

明、清、民国时期地图要素视觉表达方法分析

自明代杰出的地图学家罗洪先（1504-1564年）所编制的《广舆图》（1541年）和利玛窦带来西方精确地图测绘技术开始,中国的地图制图技术已经迈入了近代地图学的门槛,因此,明-清-民国是中国近代地图学从雏形走向成熟的完整阶段^[1]。随着现代地图的应用与发展广泛、深入,抽象的概括型地图符号及普通的二维平面地图已不能满足读图者的需求,制图者开始探索虚拟现实、三维地图等表达方法,这与中国近代传统制图的写景法有异曲同工之处。所以,对中国近代地图制图技术及表现方法的研究,对于现代地图学的发展具有重要作用。本文通过阅读大量的中国近代（即明、清、民国时期）的地图资料,查阅前人的研究资料,总结和提炼了中国明、清、民国3个不同时期地图制图的技术,分别阐述了3个时期地图要素、表示方法及其制图技术的发展。     

基于MAPublisher的决策用图精细化高效制图技术研究

针对政府决策对地图高效、精准服务的需求,提出了基于MAPublisher的决策用图精细化高效制图技术方法,以分县图为例,利用现有的基础地理信息数据库,研究图层内容组织、地图注记、符号、图廓整饰等地图表达规则,提出决策用图精细化高效制图技术流程,提高了地图生产效率和精细化程度。     

浅谈地理数据的综合

空间信息不仅数量庞大,类型复杂,并且其数量还与日俱增,因此,在有限的计算机存贮空间与地图的图面上要反映这些庞大而复杂的空间信息,就不得不反映其主要、本质的方面,舍弃次要、非本质的方面,以确保地图的易读性,满足空间数据库的多尺度表达和GIS的多层次规划、管理与分析决策的需要,这个过程就是地理数据的综合。