地理信息可视化的三大特点（互联网时代下地理信息应用模式）

威哥 2023-05-29 06:39:37 223

地理信息可视化的三大特点（互联网时代下地理信息应用模式）地理信息应用的最初载体是地图，如在我国发现的6 000多处人类活动遗址中，有多处刻划在陶钵或甲骨上的几何形线条或图案和图像，这被认为是原始形态的简陋地图；马王堆出土的2 000年前丝绢彩绘地形图；晋代裴秀总结的“计里画方”和“制图六体”；宋代石刻的“地理图”和城市地图；元代以来流传的“格网地图”以及郑和下西洋的航海地图。这阶段的地理信息应用，从数据来源看，依赖于车马行进、田野作业与实地观察等朴素的测绘方式；从数据处理流程上看，古人凭借简单的定向设备确定位置，再将亲眼侦测到的地理信息记录下来，绘制到图上的方式，流程简单；从其绘表达方式上看，中国古地图往往是由历代政府、文人学者所编绘，其内容类型、绘制机制与历代王朝的国家职能、施政重点和文书制度有着密切的关联；从其应用目的上看，多为统治阶级和少数贵族利益服务的工具，表达的是势力边界、土地权属、行军作战等，因此服务对象单一、体现阶级意志，受众人群

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摘要

针对“互联网 ”时代下地理信息应用创新的问题，提出构建以互联网为中心和以地理信息共建共享为常态的应用模式。研究以地理信息应用为主线，对各时期的数据来源、特征、产品、应用目的及受众人群进行了比较分析，理清应用各部分的关系。结合“互联网 ”的内涵及主要特点，提出地理信息应用方面的创新，构建以互联网为中心的服务体系，实现地理与传统行业的跨界融合，推进地理信息共建共享。

引用格式

曾文华花存宏李方林."互联网 "时代下地理信息应用模式[J]．测绘科学，2016，41（11）：200-205.

正文

“互联网 ”是创新2.0下的互联网发展的新业态，也是应用互联网思维的实践成果，它以互联网与传统行业深入融合为主要途径，依靠互联网技术黏合信息，从而充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用，将其创新成果深度融合于经济、社会各域之中，以便于提升全社会的创新力和生产力。

地理信息是与空间地理分布有关的信息，它是表示地表物体和环境固有的数据、质量、分布特征，联系和规律的数字、文字、图形、图像等实体的总称。人类生活和生产的信息80%与空间位置有关，地理信息作为信息行业的重要组成部分，在“互联网 ”的推动下正从高端、专业迅速向大众、普通转变，且GIS技术也比以往任何时候都更简单、易用、普及。“互联网 ”的高信息黏合性为地理应用创新发展带来了新的机遇。在此背景下，必须认真审视和研究地理信息应用新模式，探索与其他行业信息深度融合途径，保持地理信息应用模式创新，努力做好地理信息在政务、公众等方面应用的优质和高效。

1 地理信息应用的发展

1.1 古代地图应用

地理信息应用的最初载体是地图，如在我国发现的6 000多处人类活动遗址中，有多处刻划在陶钵或甲骨上的几何形线条或图案和图像，这被认为是原始形态的简陋地图；马王堆出土的2 000年前丝绢彩绘地形图；晋代裴秀总结的“计里画方”和“制图六体”；宋代石刻的“地理图”和城市地图；元代以来流传的“格网地图”以及郑和下西洋的航海地图。这阶段的地理信息应用，从数据来源看，依赖于车马行进、田野作业与实地观察等朴素的测绘方式；从数据处理流程上看，古人凭借简单的定向设备确定位置，再将亲眼侦测到的地理信息记录下来，绘制到图上的方式，流程简单；从其绘表达方式上看，中国古地图往往是由历代政府、文人学者所编绘，其内容类型、绘制机制与历代王朝的国家职能、施政重点和文书制度有着密切的关联；从其应用目的上看，多为统治阶级和少数贵族利益服务的工具，表达的是势力边界、土地权属、行军作战等，因此服务对象单一、体现阶级意志，受众人群集中在封建统治者及少数贵族。

1.2 近代地图应用

近代地理信息应用模式虽仍是以地图为主，受益于欧洲地图精准的测绘技术以及日渐丰富的地图表现手法，较之古代地图，近代地图凸显定位准确、展示丰富、地图搭配协调等诸多特点，这个时期内具有代表性的有：康熙、乾隆时期主持测绘、刊印的《大清一统舆图》、西方的大比例尺测绘地形图绘制以及吉田初三郎、金子常光为代表的近代日绘鸟瞰地图等。近代地图起源于欧美资本主义的发展，体现了西方强国不再满足于探寻海上通商航路、深入大陆腹地了解当地资源和经济状况的诉求。17世纪以来，随着瓜分领土，扩张殖民地的需要，各国纷纷成立测绘机构，主管国家基本地形图的测绘，使得测量技术空前发展，形成不同的比例尺系列，制定了较为规范化的符号图例；虽然各国规定的地图更新周期不同，使用的地图几何标准也不尽相同，但总体上还是为资本主义以及封建主义阶级服务的。

1.3 现代地理信息应用

随着技术的发展，地理信息应用载体已从传统纸质地图为载体发展为以计算机技术、网络技术、空间技术、通讯技术为基础的数字化服务新模式。这个时期的特点是：以数据为中心的信息管理体系。从IT（information technology）时代向DT（data technology）时代发展，数据是核心资源，地理信息应用也是如此。高德公司早在2011年5月17日发布了其自主研发的“高德地图”(Amap)手机客户端软件(Android版)及网站www.amap.com，并将在线导航、LBS交友系统、多种垂直生活服务频道、位置广告系统等多方面进行充分整合，打造全新的“移动生活位置服务门户”，其运作模式正是以数据为中心驱动应用。

与百度地图脱胎于搜索引擎、地图数据主要依赖于四维图新、世纪高通等服务厂商提供不同，高德地图拥有完备的数据采集队伍，至2014年10月高德数据采集已经覆盖了6×10⁹km的道路，搜集70万份以上的交通事件分享，总计10⁵km、1.5×10⁵万处的道路更新，以及100个城市，1.78×10⁶km的高速覆盖。数据的核心地位，催生数据管理软件的巨大发展。这个时期内以数据库管理地理数据方面，先后出现过：文件与关系数据库混合管理、全关系型空间数据库、关系型数据库＋空间数据引擎、扩展对象关系型数据库以及面向对象空间数据库管理系统等多种解决方案。国内外主流数据库软件主要集中在“关系型数据库＋空间数据引擎”“扩展对象关系型数据库”两方面。

1.4 当今地理信息应用

近年来，随着地理信息在行业中应用的拓宽以及物联网、云计算、虚拟现实、北斗导航、三维技术、室内定位、智能计算等科学技术的发展，地理科学的内涵已不仅限于传统测绘，且主要表现为：数据采集手段日益丰富，如航空摄影、遥感技术、三维测绘、移动测量、倾斜测量、无人机测量以及自发地理信息数据(VGI)；地理信息应用不仅限于测绘、地理、规划、房产、交通等政府应用部门，而是逐渐与移动互联网、智能汽车、智能家居、可穿戴设备等新兴领域结合。依靠旺盛的公众服务需求，地理信息应用的服务范围、服务对象和服务深度在不断地拓展和加深，这个时期地理信息应用的主要特点表现为：灵活的数据采集方式、丰富的数据内涵和广阔的应用前景。

1）灵活的数据采集方式。以地理信息收集为例，传统的收集是专业的、需培训的，如今信息收集是广泛的、无门槛的、并能够通过互联网串联。Michael F.Goodchild于2007年提出了“自发地理信息”，指出用户通过在线协作的数据采集新方式：以普通手持GPS终端、开放的高分辨率遥感影像以及个人空间认知地理知识为参考基础，创建、编辑、管理、维护的地理信息。目前，已有大量应用在实践这种信息采集新模式：如OpenStreetMap.org网站旨在通过志愿者的共同努力创建一个公共版权的世界范围街区图，每个贡献者可以使用GPS轨迹功能提供本人生活街区的地图并与其他用户资源共享；地质出版社出版的《车行天下—中国驾车旅游地图集》的全部主题信息采编是由分布在全国的22家驾车俱乐部完成，表示内容包含里程、路况、收费、加油、住宿、景点开放时间、门票、特色美食、风情指数、经典人文等信息，对旅行客大有裨益。

2）丰富的数据内涵。现代的地理信息，不再是专属部门的狭义地理信息，而是回到“地理信息”的本源，即与空间地理分布有关的信息。以兴趣点（POI）为例，单一的专业性POI数据应用较窄，而独具个性、并富含行业特征信息的数据（称为“富兴趣点”，Rich POI^[12]）才有商业价值和应用价值：比如，对于某餐馆，潜在用户仅知道它的名字、位置是不够的，只有添加了餐品店的简介，其他用户的评价，招牌菜推荐，口味、环境、服务等指标以及价位，并且结合外在店面、内部陈设、特色菜等照片，才能有效地调动用户兴趣度；反过来，这些数据也有效地为商家做了宣传。这时数据的作用即为：架设一个桥梁把两者结合起来，一方面将商家推广到更多用户面前，另一方面有利于用户获取更丰富的信息。这种“鼠标水泥”的做法，是目前互联网地理信息商业模式的基础。此外，地理信息正由传统静态转为动态可变的信息模式。以动态交通信息为例，通过诸多手段采集及时的交通信息，再通过传输系统传到控制中心，经过一系列路网交通信息分析后，计算出交通诱导策略，最终将此信息发布给用户。该项服务在欧洲、日本均有较为广泛的应用，近年来随着我国汽车保有量增加，城市交通压力增大，部分城市建设了专门的动态交通信息服务平台，这可被视为动态信息应用扩大的趋势。

以上提及的两方面信息不是传统意义上的地理信息，但它紧密附着在地理要素基础上，有着丰富的用户群体和商业前景，对于提高地理信息服务的认知度和用户体验有着绝佳的效能。这种信息与地理信息的组合新模式也被成为“泛在地理信息”。

3）广阔的应用前景。地理信息应用前景主要体现在两个方面：传统地图的新应用与地理信息产品的出新。传统地图的新应用方面，如“北京就医指南地图”首次发布便引起社会关注，它不仅标注了250多家主要医疗机构的方位、乘车路线等，还通过《专家门诊指引》的形式，展示了624位著名专家的门诊信息，这被视为从地理信息的角度思考“就医难”的解决方案；“上海首张电子版婚庆地图”现身婚庆展，结婚新人可以方便地检索婚庆一条龙服务；重庆推出“每周一图”，每周一版，每周一主题，把重庆美食、避暑、休闲、文化、旅游、历史等用地图方式进行诠释；湖南省投资建设1 220台地方信息触摸屏和1 080个地名公共服务信息亭，提供电子地图作为导游，帮助用户找到目的地，指引乘车路线、周边的宾馆以及购物点等信息；厦门警方结合电子地图建立110报警定位牌数据库，群众在报警时只要向“110”接警人员报出附近报警定位牌上的7位数编号，警方就能知道报警人位置，便于快速出警。

在地理信息产品方面，如大众点评网（dianping.com）、口碑网（koubei.com）、搜房网（fang.com）等在线B/S地图应用，数据覆盖全国多数大中城市，通过定制化的开发，实现地图搜索、用户点评、网页信息浏览三种模式的有机结合，从而弱化地图专业属性；滴滴出行App，则直接将业务的开展建构在地图上，通过专业的地理信息服务(如最短路径、邻近分析、导航服务等)将线下乘车、线上支付有机结合，构成乘客与司机紧密相连的O2O完美闭环，最大限度优化乘客打车体验，改变传统出租司机等客方式，降低空驶率，节约了司乘双方资源与时间；再如饿了吗、美团外卖、百度外卖等应用依赖于地图“附近”功能展开业务，消费者可以基于地理位置搜索到附近的正餐快餐、小吃甜点等外卖信息，也可自由选择配送时间、支付方式等，随时随地下单，快速配送到手，完成一次足不出户的美味体验……综上，得益于现代互联网的发展，地理信息应用已无处不在，同时不难看出专业服务与地理信息服务的聚合是双赢的结果：非空间应用因为有了空间信息的支撑，服务效能得以提高，同时地理信息应用也延伸了触角。

2 “互联网 ”时代应用新特点

2.1 “互联网 ”内涵及主要特点

“互联网 ”是创新2.0下的互联网发展的新业态，是互联网思维的进一步实践成果，其实质为“互联网各个传统行业”，利用通信技术及互联网平台，促使传统行业深度融合，创造新的发展生态。“互联网 ”代表新的社会形态，即充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济、社会领域当中，提升全社会的创新力和生产力，促进经济发展。

其主要特点表述如下：① 跨界融合：通过互联网的强黏合性，促使各传统行业跨界融合，以生成出新的产品、产生新服务；② 创新驱动：以传统粗放型的资源驱动经济增长方式转变为创新驱动的方式上来；③ 重塑结构：以互联网打破传统行业的壁垒，以利于资源的优化整合；④ 尊重人性：虽然以互联网为主要渠道，连接各传统行业，但并不妨碍其间的业务逻辑与内部运作；⑤开放生态：互联网的强包容性，使得在其上构建起的生态本身就具有开放性，这有利于孤岛的化解；⑥连接一切：虽然代价不菲，但带来的价值也同样可观。

2.2 地理信息应用新特点

受益于“互联网 ”思维，传统的地理信息应用模式正在改变，随着资本大量的流入，地理信息服务的主角也在悄然更替。虽然整个产业正在走向集中，但本地的用户捕捉、信息收集、个性服务等方面仍然可以推陈出新。

地理信息应用模式从为政府服务、专业服务向大众服务、个性服务发展，从纯技术、专业性的应用向实用性、服务性发展，从追求质量向追求可用性的转变，可以从以下五个方面来探讨地理信息应用模式的创新。

1）内容创新：内容建设要突破传统观念、技术层面的限制。与地理信息有关并可用地图来表达，这是我们从业者需要一直考虑的。候鸟的迁徙、春运的人口流动、雾霾的覆盖范围、姓氏的扩张等都可抽象为数据，然后在地图上形象地展示，从而产生新的产品或应用。

2）媒介创新：地理信息应用表达从二维、三维、写意、实景、虚拟现实、数字地球一路发展过来，记录的媒介也涵盖了纸、丝绸、网络、光盘、触摸屏、手机、导航仪、电视机，特别是手机地图的出现极大方便了出行的用户。媒介创新为应用模式创新提供硬件支持。

3）表现创新：以E都市(edushi.com)、都市圈（o.cn）为代表的三维实景地图网站，实景造城，一改电子地图过去平面、传统、严肃的面孔，为人们提供卡通、有现场感的真实环境，为地理信息应用注入新的活力；杭州麦扑公司设计的杭州旅游手绘地图采用了大量卡通风格的元素组合成一张新颖的风格地图，山东电子音像出版社出版《人一生要去的55个地方—中国旅游手绘地图集》，包含200张手绘地图，使用粗糙的笔触，却能创造出一个新颖、实用的特色产品。这些均是表现创新带给人们的视觉享受。

4）对象创新：失明人士原本并不在传统地理信息用户范畴， 2015年底北京城区陆续出现了许多专为盲人设置的盲文公交站牌，配合它一同“上岗”的还有一幅无障碍街道地图，方便残疾人日常出行；与之类似，新疆第二测绘院为乌鲁木齐市盲校制作的教学用《盲文、语音版新疆维吾尔自治区地图》。由此可见，虽然市场需求最广泛的产品用户很多，且市场趋于饱和、竞争激烈，同时却不能忽视小众圈子和小众文化。虽然这部分用户在社会中所占比例较小，但依然有地理信息应用的垂直、细分市场。

5）位置创新：产品的创新点有时并不在产品本身，而在于它在哪里。第一只纳斯达克上市的中国纯广告企业分众传媒主打的楼宇视频媒体，点子就是在广告投放的地方(用户不得不等待的地方，如电梯口)，广告依旧但因播放地点不同，创造了新的商业价值。同样的产品还有飞机上的杂志、出租车上的视频媒体、公交车上的车载电视、厕所里的相框等。以北京、湖南等省市为代表的城市已开始在大街小巷设立数字信息亭，作为一种直接面向用户的信息媒介，方便实用，开辟了服务新场所。

3 “互联网 ”时代下地理信息应用模式探索

结合上文对应用模式的地理信息应用模式发展总体路线的总结归纳、“互联网 ”时代内涵和主要特点的分析以及地理信息应用新特点的提出，本文对“互联网 ”时代下地理信息应用模式进行探索性研究。

3.1 构建以互联网为中心的服务体系

互联网通过统一的协议支持各种终端，地理信息服务应是开放的、基于标准的、可互操作的、按需定制的。为此，①应在服务对象、服务内容、服务方式上做好调研，理清主次、找准切合点；②分析信息及所对应的载体数据；③对含有地理信息的数据分别对待：对于只含有地理信息的单一数据依托于互联网技术与地理数据共享、互操作规范，将地理数据映射成规范化、开放式的服务接口，以便于应用的有效调用；对于复杂地理数据则要通过其中的逻辑关系具体分析；借助地理应用新特点，启发应用新思路，实现地理信息行业与其他行业的有效融合。比如滴滴出行App应用，服务对象为乘客-司机，服务内容为车辆预约，服务方式为线上线下相结合；泛在地理信息所起到的作用为：给附近乘客/司机推送闲置车辆/乘客信息、路径规划以及费用支付依据；而业务信息主要包括：乘客/司机信息、单次乘车费用，其中单次乘车费用与地理信息融合，即电子商务与地理信息应用的融合。因此，该应用模式为：线上线下、邻近查询(决定应用媒介为移动端)—>地理信息与费用信息融合(以路径计算费用的融合办法)，底图和导航数据、乘客/司机信息(以互联网地理信息互操作标准处理)—>对象创新(语音播报适合于正在开车的司机)。

3.2 打造地理信息共建共享新常态

“互联网 ”时代下的地理信息服务不再是某家企业或部门的“独舞”，而是集体的“共舞”。Web2.0的思想正式赋予了信息发布者和信息应用者同等的地位，促进了网络的大协作；而“互联网 ”的提出使得这种双向协作正式落地。在地理信息应用新模式中，必须将用户作为信息开发者对待，而这里用户不再被动的信息被哺，而是主导着开发方向、信息来源，这种应用模式即为共建共享模式。

以浙江省为例，为确保地理信息在省级各政府部门共享共建模式的顺利开展，浙江省测绘与地理信息局在组织基础、工作机制、法治保障以及平台建设等方面做了大量工作，简述如下：①组织基础方面，成立了浙江省地理空间信息协调委员会并下设具体联络人，专门协调地理数据的共建共享工作；②工作机制方面，省测绘局与其他厅局签订协议，研究并建立地理信息资源共建共享机制，并对兄弟部门无偿提供基础测绘成果，主动提供地理信息服务，此外还研究制订共享标准，探索地理信息分工采集的机制；③法治保障方面，省测绘主管部门在大量调查研究和充分准备的基础上，向省政府建议进行地理信息共享立法工作。并于2010年，浙江省政府在全国率先出台了《浙江省地理空间数据交换和共享管理办法》，明确了地理空间数据交换和共享的主体及其内容、各部门的职责分工、基准和标准、地理信息共享服务方式等；④平台载体方面，为了深化地理信息资源共建共享工作，实现各部门间专业系统的互联互通，将政府有关部门与地理空间位置有关的信息数据进行有效的集成和整合，需要有好的载体。为此，在进行交换共享立法的同时，省测绘局向省政府建议立项建设浙江地理空间数据交换平台。从2010年至今，省交换平台共收集到 41个有关部门和单位的地理空间数据，经整合形成共享数据图层 1 695个，数据服务总量达 35.33 TB，政务地理信息的共建共享工作初见成效。

4 结束语

地理信息应用的不断加深以及“互联网 ”创新理念的提出，对地理信息应用模式的升级与发展具有重要意义。本文在回顾地理信息应用发展历程的基础上，分析了“互联网 ”时代信息服务的特点，提出该时代下地理信息应用模式创新的五个方面，并对“互联网 ”时代下地理信息应用模式进行了探索性研究，提出了构建以互联网为中心的服务体系与打造地理信息共建共享新常态的应用新模式，并简述了其体系构成、相互关系以及如何构建等内容，旨在 “互联网 ”时代地理信息应用的拓宽奠定基础。

随着科技不断进步、需求快速变化以及创新理念不断提高，地理信息应用迎来了新的历史机遇期。加强地理信息应用的顶层设计、做好政策、标准、设计、组织和投入等保障工作，以应用模式创新推动测绘地理信息产业转型升级，以期提高测绘地理信息在国民经济、社会发展、国家安全和百姓生活等诸多方面的保障能力和服务水平。

2016年（第41卷）第11期

地理信息可视化的三大特点（互联网时代下地理信息应用模式）(1)