网络电子地图的形式设计

第２９卷第５期

２００６年１０月

测绘与空间地理信息

ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬｌＮＦＯＲＭＡＴｌｏＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

Ｖ０１．２９．Ｎｏ．５０ｃｔ．．２００６

网络电子地图的形式设计

朱文军

（郑州测绘学校制图系，河南郑州４５０００５）

摘要：主要针对网络电子地图的特点，对网络电子地图的形式设计进行了分析和研究。重点从界面设计、图层显示设计、符号设计、注记设计等方面进行研究。界面设计应注重直观性、艺术性和使用的方便性；在图层显示设计中，应针对用户的需求和图形信息的层次，设计地图要素显示的分层方案和动态载负量调整的参数；符号设计时应注意视觉变量和符号的最小尺寸，根据使用环境设计注记的形式。关键词：地图设计；网络；电子地图中图分类号：Ｐ２０８

文献标识码：Ｂ

文章编号：１６７２—５８６７（２００６）０５—００８３—０４

ＳｔｙｌｅＤｅｓｉｇｎｏｆ

Ｗｅｂ－ｂａｓｅｄ

ＺＨＵ

Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ

Ｍａｐ

Ｗｅｎ－ｊｕｎ

（ＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＺｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ４５０００５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｗｅｂ—ｂａｓｅｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ

ｍａｐ’Ｓｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｃｏｖｅｒａｇｅ’Ｓｄｉｓｐｌａｙ，ｓｙｍｂｏｌｓ

ｏｎ

ｄｅｓｉｇｎａｎｄｌａｂｅｌｄｅｓｉｇｎ

ｉｎ

ｔｅｒｍｓｏｆｉｔｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｍａｐ’Ｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｌａｙｓｐｅｃｉａｌｅｍｐｈａｓｉｓｃｉａｌｅｍｐｈａｓｉｓ

Ｏｉｌ

ｖｉｓｕａｌａｒｔｉｓｔｒｙａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ；Ｃｏｖｅｒａｇｅ’ｓｄｉｓｐｌａｙｓｈｏｕｌｄｌａｙｓｐｅ－

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ｔｈｅ

ｓｅｎｓｅ

ｏｆｓｉｇｈｔａｎｄｍｉｎｉｍｕｍｓｉｚｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｐｄｅｓｉｇｎ；Ｉｎｔｅｍｅｔ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍａｐ

理地图数据，并返回结果。

０

引言

２）数据库服务器：安装数据库管理软件，存放相关属性数据。

３）网络信息服务器：该服务器的作用是安装网络应用程序，响应浏览器端用户发送的请求，并返回结果。

随着计算机技术及互联网技术的发展，一种新的地

图产品——网络电子地图悄然出现，它正改变着人们使用地图的方式，同时，对地图制图的传统理论和技术也是一个新的挑战。网络电子地图以国际互联网为载体，在

不同详细程度的可视化数字地图的基础上，表示空间实体的分布，并通过链接的方式同文字、图片、视频、音频、动画等多种媒体信息相连，通过对网络电子地图数据库的

４）主域控制器：存放用户账号，进行计算机网络控制等。５）网络：传送浏览器发送的请求和返回服务器端处

理的结果数据。

６）计算机：浏览器计算机，安装浏览器ＩＥ、Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ

等程序或地图服务程序的客户端（该程序的作用是内嵌在浏览器中，对服务器端发送来的地图数据进行解释、显示，实现图形的放大、缩小、查询等工作）。

网络电子地图除了具有单机版电子地图的一些特点，如：真实动态地反映地理现象在时间维上的发展变化；通过闪烁、渐变、动画等手段反映静态和动态现象，吸引视觉感受。读图者可以通过一定的途径（如选择观察数据的角度、修改显示参数）来改变地图显示行为；读图者可以通过一定的途径（如输入查询条件）来获取与地图内容相关的信息（如统计图表、距离量算结果等）；以地图为主体结构，融入文字、图像、音频、视频、动画等多种媒体信息。还具有以下优点：

访问，实现查询和空间分析功能。网络电子地图系统具

有的交互功能可以使用户实现对地图的多尺度、要素可控制的浏览，实现对地理信息及相关信息的查询、获取空间分析的结果…。

１

网络电子地图组成及优点

由于网络电子地图以Ｉｎｔｅｒｎｅｔ为平台，因此其体系结

构与传统的以ＣＤ—ＲＯＭ介质存储、单机运行的电子地图

有很大的不同。网络电子地图主要包括以下几个部分：

１）地图服务器：地图服务器的作用是存放地图数据，安装地图服务应用程序，按照网络服务器发送的请求处

收稿日期：２００６—０４—１１

作者简介：朱文军（１９７７一），男，讲师，在读硕士研究生，现就职郑州测绘学校，主要研究方向：计算机辅助地图制图、地理信息系统开

发与应用等。

万方数据　

测绘与空间地理信息

２００６卑

①没有地域限制

网络多媒体电子地图生存于互联网上，可为全球国际互联网用户提供地图服务，任何地方只要能够上网就可以浏览而不受地理区域的限制。

②现势性好

传统的纸质地图更新周期长、费用高，不能很好地满足使用者的需要；光盘版电子地图一经制作分发，其内容就固定不变了，它的现势性必定会随着时间的推移不断降低。而网络电子地图可以通过实时更新地图数据库，保证地图网站发布的地图现势性。

③信息量大

网络电子地图可以通过超链技术，与Ｉｎｔｅｍｅｔ上无限的信息资源相连，查询到与地图内容相关的各种信息。一些门户网站建立的网络电子地图还将综合信息与地图结合起来，使用户在查找地图的同时获得各方面的信息。

网络电子地图的这些特点和优点使得它一面是受到用户的欢迎，而网络电子地图的发展也日新月异。在这种情况下，迫切需要对指导网络电子地图生产的网络电子地图设计进行研究。

２

网络电子地图的形式设计

网络电子地图的形式设计主要指网络电子地图的可

视化方案。以下将针对网络电子地图的特点研究其界面设计、图层显示设计、符号设计、注记设计等。

２．１

界面设计

网络电子地图系统界面设计的基本原则是界面的直

观性、艺术性和使用的方便性。

１）直观性

网络电子地图的直观性具体表现在：首先是网络用户能够快速辨别出地图网站的界面上哪些要素具有交互功能；其次，用户能够准确知道这些要素具有怎样的交互功能【２１。在进行地图交互功能设计时，文字式的菜单或图标由于将其功能标注于其上，网络用户能够直观、明确地了解其交互功能；而对于按钮的图案设计，宜采用与通用软件相一一致的图案，使用户能够“望图生意”，顺利联想到此按钮实现的交互功能，同时可以配合文字提示明确其交互功能，一味地标新立异可能会造成用户理解上的

困难而适得其反；为了活跃界面，地图网站上也大量使用

动画图标或定义“热字”、“热键”、“热区”来提示网络用户进行人机交互操作，在设计时，要注意明确提示用户其交互的功能，当鼠标移动到其上时，鼠标的形状及鼠标接触的区域要产生很明显的变化，同时可结合声音进行提示。

２）艺术性

界面就是地图网站的“门面”，在进行界面设计时，需要应用平面构成原理、视觉原理、心理感受理论和色彩理论；界面的艺术性体现在色彩应用的艺术性、界面布局的艺术性、界面元素设计的艺术性上¨１。

界面的色彩应用主要是以色彩学原理、地图感受论、

万　

方数据美学、心理学等理论为依据。在进行色彩设计时，要考虑到色彩的远近感、色彩的颜色对比、色彩的亮度对比等。色彩的搭配要符合人们的审美要求。如当地图显示区内

地图的设色以浅淡为主时，界面上地图显示区外的设色

应以较暗的颜色，以突出地图显示区；反之，地图显示区外的设色以浅淡的颜色为宜。通过亮度的对比使整个界面生动起来。

界面的布局指界面上的内容如丁具条、窗口、图标等构成界面的元素的位置安排。视觉平衡原理对界面的布局有非常重要的影响。影响视觉平衡的因素主要有：

①视觉中心。浏览时视觉上的中心和屏幕的几何中

心是不一致的，通常视觉中心比屏幕的几何中心高出大约５％，视觉平衡要求所有的图形要围绕视觉中心来配置。为此，我们在进行网络电子地图设计的时候，要把主题部分放在屏幕的视觉中心。

②视觉重力。屏幕上的图形，由于受到位置、大小、颜

色、结构和背景等因素的影响，有的看起来重些，有的看起来轻些，称为视觉重力。在进行界面布局时，尽量避免出现“头重脚轻”等情况。

③方向。用户观察屏幕习惯上具有方向性，通常从左上角进入，扫视整个屏幕后从右下角退ｍ。

界面元素的设计也要考虑其艺术性，如按钮、滚动条、工具条、显示窗口的边框设计，要考虑其颜色、大小、形式等方面。同时，网络电子地图的动态性也为界面元素的形式设计提供了更大的创意性。可以通过动态性的符

号、动画来增强网络电子地图界面的趣味性和吸引力。

在考虑艺术性的同时，要注意界面的实用性，做到美观与实用兼顾。在利用图形闪烁、动厕效果增强界面的生动性时，要把握好动和静的适宜比例。动的少了，缺少吸引力；动的多了，数据量过大，影响数据传输的速度，也会造成用户视觉上的疲劳，使用户无所适从。

３）方便性

①界面的布局符合网络用户的使用习惯

在进行地图界面布局时应尽量符合网络用户的使用习惯。１二具条一般设置在地图显示区的上方或左侧，查询条件输入区设置在下侧或右侧，而查询结果显示区则设置在右侧或下侧。在网络对用户的操作进行反应的过程中，应有相应的提示让用户知道计算机当前在做什么。

②尽量减少用户的操作步骤。如使用点击率高的图

标、功能项组织在网络的主页面上，使用户敲击键盘和点击鼠标的次数减到最少。为了更有效地利用有限的屏幕空间，可以设计隐藏工具栏，将不常用（或暂时不需要的）工具栏隐藏起来，仅显示常用的工具栏。

网络电子地图的界面由应用程序工具条、地图显示窗口、查询条件录入窗口、查询结果显示窗口、媒体材料窗口等基本部分组成。

２．２图层显示设计

网络电子地图要求信息丰富，满足网络上不同类型和层次用户的需求。由于计算机的屏幕显示区有限，如

第５期朱文军：网络电子地图的形式设计

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果不进行内容分层显示和动态载负量调整，用户很难快速、直观地获得有用的信息。与传统的纸质地图有很大不同，网络电子地图的交互性、可控制性和无级缩放的功能可以使用户指定地图的显示范围、设定地图显示比例

尺和自由组织地图上出现要素的种类个数等，这较好地

解决了纸质地图中地图内容详细性和清晰性的矛盾，极大地方便了用户对地图的阅读和使用。在网络电子地图的图层显示设计中，应针对用户的需求和图形信息的层次，设计地图要素显示的分层方案和动态载负量调整的参数。

１）地图要素的分层显示

目前常见的地图网站表示的地图多为城市的交通旅

游类电子地图，它以城市的行政区划、水系、道路、居民地

等要素作为地理底图，重点表示城市的企事业单位、旅游

景点的分布和城市的道路交通状况等专题信息。其分层

方式比较灵活，要根据具体情况而定。

地图要素的分层显示方案设计取决于地图的数据情况和网络电子地图的目的和功能。特别与地图欲实现的统计、查询功能有很大关系。分层时首先基于要素的分类进行，同一类要素分在同一层中；根据同一类要素的层

次状况，还可以进一步细分。如道路要素可根据道路的

等级分为主要道路、次要道路和～般道路等。地图要素的分层情况要视具体情况和要求而定，不能一概而论。分层过于粗略，不利于地图要素的详细表达；分层过细，

增加数据采集和数据库建库的复杂性，也可能使读图者

感到很繁琐。

根据图层组织地图要素数据，是实现图层显示控制的基础，可让网络用户根据自己的需要自主选择要显示的信息图层，而用户不感兴趣的图层处于关闭状态。这样的设计一方面增强了用户的可控制性，方便了用户对

网络电子地图的阅读和使用，另～方面减少了网络数据

流量和显示图形的数据量，加快了计算机的操作响应速度。

２）动态载负量调整

地图的载负量是衡量地图表示内容多少的数量标

志。载负量越大，表示的内容越详细，反之越概略。载负

量过小，地图的信息量不够，载负量过大，内容拥挤，影响阅读”一。适宜的载负量是在视觉读图的条件下能将符号

和注记区分开。对于一幅传统纸质地图来说，它的比例

尺是固定的，人们在目视的情况下只能以固定的视图比

例尺对其进行阅读。而对于网络电子地图来说，它在一

定的限度内可无级缩放，屏幕上的视图比例尺是可变的。随着视图比例尺的增大，地图的详细性增强。动态载负

量的参数设计就是根据地图显示的视图比例尺，确定显

示内容的详细程度。详细程度包含两方面：一是显示要素的多少，如显示城市交通旅游图的整个图幅时，可能只

需要显示少数主干道而不需要显示所有道路；二是显示

同一要素的图形细节的差异，如显示河流的水涯线时，比例尺小时要忽略小的弯曲，而比例尺增大时，要表现小弯曲等细部。

万　

方数据实现动态载负量调整的核心问题是建立数据的多层

存储结构。首先要划分地图视图比例尺的级数，在建立地图数据库时采用增加地图要素综合属性，给每一个要素与绘图符号类型增加显示控制参数并与视图比例尺的

级数对应。在对地图进行缩放操作时，系统自动计算地

图的视图比例尺，根据比例尺所在的级，提取要显示的地图要素并进行显示。

２．３符号设计

符号是地图的语言，地图设计中符号的设计是～个

重要内容ｐＪ。

２．３．１视觉变量

视觉变量指的是图形符号之间具有的可引起视觉差别的图形或色彩因素的变化。最早研究视觉变量并把它引入地图学的是法国的贝尔廷（Ｊ．Ｂｅｒｔｉｎ），他提出了６个视觉变量：形状、尺寸、色彩、亮度、方向及密度。此后又有不少学者针对这些视觉变量进行了深入的研究。但这些研究都是针对传统纸质地图上的静态符号而言的，对于

目前网络电子地图符号具有的动态性，原有的这一变量

体系已不能完整地描述符号的特征，因此，有学者（Ｋｏｕｓ．ｓｏｕｌａｋｏｕ，Ａ．＆Ｍ．Ｊ．Ｋｒａａｋ，１９９２）提出区别于静态制图视觉变量的动态符号视觉变量。

１）发生时长。指读者从视觉上感知符号的存在到符号消亡的持续时间。发生时长反映了事件在时间轴上的延展，与事件在空间菇，Ｙ，ｚ轴上投影覆盖的范围是一致的（如图１所示）。

氏

｛。

图１符号发生时长

Ｆｉｇ．１

Ｔｈｅ

ｔｉｍｅｏｆｓｙｍｂｏｌｓ’ｄｉｓａｐｐｅａｒ

２）变化速率。它描述动态符号所处变化状态的速

率，是一个复合变量，需要借助于符号的其他变量表述

（如图２所示）。

图２符号不同的变量变化速率

Ｆｉｇ．２

Ｔｈｅ

ｒａｔｅ

ｏｆｓｙｍｂｏｌｓ’ｃｈａｎｇｅ

８６

测绘与空间地理信息

２００６年

３）变化次序。它描述符号的状态改变过程。每一帧

都是动态符号的一个组成部分，因此可以对每一帧的状

态进行处理，使它们能有序地出现。例如用色相灰一淡红一红一蓝一淡蓝一灰表示天气由阴到晴，再由晴到阴。

升序对应于显著性增强，降序对应于显著性减弱。

４）节奏。它描述符号周期性变化的特征。节奏变量可以进一步分为周期（频率）和振幅。如图３所示，振幅对应于地理现象变化的峰值，周期对应于变化的速度。

图３动态符号的节奏变化

Ｆｉｇ．３

Ｔｈｅ

ｒｈｙｔｈｍｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｙｍｂｏｌｓ

网络电子地图在进行缩放显示时，一般来说发生改变的是显示内容的详细程度，而点状符号、线状符号的尺寸并不改变。面状符号的面积会随着比例尺的增大而增大，但围成面状符号的线划尺寸一般也不发生改变。２．３．２符号的最小尺寸

在进行地图符号设计时，符号的最小尺寸也是一个非常重要的方面，它影响到用户的读图和地图的详细程度。影响传统的纸质地图符号的最小尺寸的因素是人的视觉观察和分辨符号的能力、制图技术和印刷工艺的可能性等。而网络电子地图是显示在计算机屏幕上的电子地图，制图技术和印刷丁艺已不再是影响其最小尺寸的因素。人的视觉观察和分辨符号的能力，尤其是屏幕的分辨率成为影响基本符号图形最小尺寸的因素。计算机的屏幕分辨率越高，每个像素的尺寸越小，显示的图形越精细。以１７时显示器，１０２４×７６８的分辨率为例，屏幕尺寸为３１．５

ｃｍ×２３．５

ｃｍ，每个像素的尺寸为０．３０６

ｍｍ×

０．３０８

ｍｍ。一般而言，网络电子地图上符号的最小尺寸要

大于纸质地图上符号的最小尺寸才能满足地图的清晰易读要求。

２．４

注记设计

传统地图注记的组成要素包括字体、字大、字色、字

位、字向、字隔、注记内容、注记的排列方式等１６Ｊ。由于网络电子地图具有的特点，地图注记还具有显示方式、动态性等特征，如注记的显示方式是隐式还是显式，显示时间

万　

方数据的长短，注记闪烁的频率，移动的速率等。从总体上讲，网络电子地图注记的设计仍应遵循传统地图设计的原则，但由于网络电子地图制作、使用环境的特点，在进行设计时要特别注意以下问题：

①字体、颜色的使用尊重习惯。如水系注记采用蓝

色左斜宋，便于用户更快速准确地获取信息。

②保持注记字大的稳定性。网络电子地图在一定的

范围内具有无级放大的功能，但注记的字大不应随视图比例尺的增大而增大。

③注记的完整性。网络电子地网可以任意开窗显

示，所以注记的显示出现了新的问题，那就是注记的完整性。完整性一是指注记与被标示对象须配对出现；二是指显示在视窗内的注记保持完整，而不能仅为注记的一部分，注记尽量不要相互压盖。目前的网络电子地图信息比较详尽，特别是在显示城市企事业单位分布时，由于数量众多，出现了注记大量相互压盖的现象，影响了对地图的阅读。

④注记的最小尺寸。网络电子地图的阅读环境与纸

质地图不同，对注记设定相同的字号，纸质印刷品上可以

清晰地辨别、阅读，而在计算机屏幕上以１：ｌ比例显示时则完全看不清楚。因此，网络电子地图注记的最小尺寸

要大于纸质地图上注记的最小尺寸。在１７时显示器上，屏幕分辨率为１０２４×７６８时，注记的字小于８个像素时人的视力就难以辨认，实际应用中，网络电子地图上的注记最小尺寸定在１０个像素为宜。

３

结

语

网络电子地图是随着计算机技术、网络技术和数字制图技术的发展而出现并迅速发展起来的一种新型的地图，它不仅具有单机版电子地图的许多优点，而且具有获取不受地域限制、现势性强、信息量大的优势。网络电子

地图形式设计从总体上讲仍要遵循传统地图设计的一般

原则，但由于其实现环境、使用方式和功能上的特点，网络电子地图的设计具有自身的特点和内涵。

参考文献：

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１９９８，２３（１）．

［５］田德森．现代地图学理论［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９９１．［６］

尹贡白，王家耀，田德森，等．地图概论［Ｍ］．北京：测绘出版社．１９９１．

［责任编辑：栾丽杰］

网络电子地图的形式设计

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：

朱文军， ZHU Wen-jun

郑州测绘学校,制图系,河南,郑州,450005测绘与空间地理信息

GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY2006，29(5)4次

参考文献(6条)

1. 祝国瑞. 陈丽珍 地图设计 1993

2. 艾廷华 电子新技术条件下的地图设计[期刊论文]-武汉测绘科技大学学报 1997(2)3. 俞连笙 地图整饰 1995

4. 艾廷华 动态符号与动态地图[期刊论文]-武汉测绘科技大学学报 1998(1)5. 田德森 现代地图学理论 19916. 尹贡白. 王家耀. 田德森 地图概论 1991

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引证文献(5条)

1. 白小双. 江南. 张薇. 张冬林 基于SuperMap的国界网络电子地图设计与实现[期刊论文]-测绘科学 2009(3)2. 白小双. 江南. 张薇. 王智超 网络地图国界自适应显示及符号化方法研究[期刊论文]-海洋测绘 2008(6)3. 李德仁. 邵振峰 影像城市·武汉[期刊论文]-地理空间信息 2008(03)

4. 柳佳佳. 边淑莉. 王剑锋 多媒体电子地图设计的艺术应用[期刊论文]-北京测绘 2007(04)

5. 於家. 吴健平. 干嘉元 基于GIS应用软件的交互设计方法研究[期刊论文]-计算机应用与软件 2010(1)

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dbch200605024.aspx

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第２９卷第５期

２００６年１０月

测绘与空间地理信息

ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬｌＮＦＯＲＭＡＴｌｏＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

Ｖ０１．２９．Ｎｏ．５０ｃｔ．．２００６

网络电子地图的形式设计

朱文军

（郑州测绘学校制图系，河南郑州４５０００５）

摘要：主要针对网络电子地图的特点，对网络电子地图的形式设计进行了分析和研究。重点从界面设计、图层显示设计、符号设计、注记设计等方面进行研究。界面设计应注重直观性、艺术性和使用的方便性；在图层显示设计中，应针对用户的需求和图形信息的层次，设计地图要素显示的分层方案和动态载负量调整的参数；符号设计时应注意视觉变量和符号的最小尺寸，根据使用环境设计注记的形式。关键词：地图设计；网络；电子地图中图分类号：Ｐ２０８

文献标识码：Ｂ

文章编号：１６７２—５８６７（２００６）０５—００８３—０４

ＳｔｙｌｅＤｅｓｉｇｎｏｆ

Ｗｅｂ－ｂａｓｅｄ

ＺＨＵ

Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ

Ｍａｐ

Ｗｅｎ－ｊｕｎ

（ＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＺｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ４５０００５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｗｅｂ—ｂａｓｅｄｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ

ｍａｐ’Ｓｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｃｏｖｅｒａｇｅ’Ｓｄｉｓｐｌａｙ，ｓｙｍｂｏｌｓ

ｏｎ

ｄｅｓｉｇｎａｎｄｌａｂｅｌｄｅｓｉｇｎ

ｉｎ

ｔｅｒｍｓｏｆｉｔｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｍａｐ’Ｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｌａｙｓｐｅｃｉａｌｅｍｐｈａｓｉｓｃｉａｌｅｍｐｈａｓｉｓ

Ｏｉｌ

ｖｉｓｕａｌａｒｔｉｓｔｒｙａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ；Ｃｏｖｅｒａｇｅ’ｓｄｉｓｐｌａｙｓｈｏｕｌｄｌａｙｓｐｅ－

ｏｎ

ｃｏｖｅｒａｇｅ’Ｓ

ｐｌａｎａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒ；Ｓｙｍｂｏｌｓｄｅｓｉｇｎｓｈｏｕｌｄｐｌａｃｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ

ｔｈｅ

ｓｅｎｓｅ

ｏｆｓｉｇｈｔａｎｄｍｉｎｉｍｕｍｓｉｚｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｐｄｅｓｉｇｎ；Ｉｎｔｅｍｅｔ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍａｐ

理地图数据，并返回结果。

０

引言

２）数据库服务器：安装数据库管理软件，存放相关属性数据。

３）网络信息服务器：该服务器的作用是安装网络应用程序，响应浏览器端用户发送的请求，并返回结果。

随着计算机技术及互联网技术的发展，一种新的地

图产品——网络电子地图悄然出现，它正改变着人们使用地图的方式，同时，对地图制图的传统理论和技术也是一个新的挑战。网络电子地图以国际互联网为载体，在

不同详细程度的可视化数字地图的基础上，表示空间实体的分布，并通过链接的方式同文字、图片、视频、音频、动画等多种媒体信息相连，通过对网络电子地图数据库的

４）主域控制器：存放用户账号，进行计算机网络控制等。５）网络：传送浏览器发送的请求和返回服务器端处

理的结果数据。

６）计算机：浏览器计算机，安装浏览器ＩＥ、Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ

等程序或地图服务程序的客户端（该程序的作用是内嵌在浏览器中，对服务器端发送来的地图数据进行解释、显示，实现图形的放大、缩小、查询等工作）。

网络电子地图除了具有单机版电子地图的一些特点，如：真实动态地反映地理现象在时间维上的发展变化；通过闪烁、渐变、动画等手段反映静态和动态现象，吸引视觉感受。读图者可以通过一定的途径（如选择观察数据的角度、修改显示参数）来改变地图显示行为；读图者可以通过一定的途径（如输入查询条件）来获取与地图内容相关的信息（如统计图表、距离量算结果等）；以地图为主体结构，融入文字、图像、音频、视频、动画等多种媒体信息。还具有以下优点：

访问，实现查询和空间分析功能。网络电子地图系统具

有的交互功能可以使用户实现对地图的多尺度、要素可控制的浏览，实现对地理信息及相关信息的查询、获取空间分析的结果…。

１

网络电子地图组成及优点

由于网络电子地图以Ｉｎｔｅｒｎｅｔ为平台，因此其体系结

构与传统的以ＣＤ—ＲＯＭ介质存储、单机运行的电子地图

有很大的不同。网络电子地图主要包括以下几个部分：

１）地图服务器：地图服务器的作用是存放地图数据，安装地图服务应用程序，按照网络服务器发送的请求处

收稿日期：２００６—０４—１１

作者简介：朱文军（１９７７一），男，讲师，在读硕士研究生，现就职郑州测绘学校，主要研究方向：计算机辅助地图制图、地理信息系统开

发与应用等。

万方数据　

测绘与空间地理信息

２００６卑

①没有地域限制

网络多媒体电子地图生存于互联网上，可为全球国际互联网用户提供地图服务，任何地方只要能够上网就可以浏览而不受地理区域的限制。

②现势性好

传统的纸质地图更新周期长、费用高，不能很好地满足使用者的需要；光盘版电子地图一经制作分发，其内容就固定不变了，它的现势性必定会随着时间的推移不断降低。而网络电子地图可以通过实时更新地图数据库，保证地图网站发布的地图现势性。

③信息量大

网络电子地图可以通过超链技术，与Ｉｎｔｅｍｅｔ上无限的信息资源相连，查询到与地图内容相关的各种信息。一些门户网站建立的网络电子地图还将综合信息与地图结合起来，使用户在查找地图的同时获得各方面的信息。

网络电子地图的这些特点和优点使得它一面是受到用户的欢迎，而网络电子地图的发展也日新月异。在这种情况下，迫切需要对指导网络电子地图生产的网络电子地图设计进行研究。

２

网络电子地图的形式设计

网络电子地图的形式设计主要指网络电子地图的可

视化方案。以下将针对网络电子地图的特点研究其界面设计、图层显示设计、符号设计、注记设计等。

２．１

界面设计

网络电子地图系统界面设计的基本原则是界面的直

观性、艺术性和使用的方便性。

１）直观性

网络电子地图的直观性具体表现在：首先是网络用户能够快速辨别出地图网站的界面上哪些要素具有交互功能；其次，用户能够准确知道这些要素具有怎样的交互功能【２１。在进行地图交互功能设计时，文字式的菜单或图标由于将其功能标注于其上，网络用户能够直观、明确地了解其交互功能；而对于按钮的图案设计，宜采用与通用软件相一一致的图案，使用户能够“望图生意”，顺利联想到此按钮实现的交互功能，同时可以配合文字提示明确其交互功能，一味地标新立异可能会造成用户理解上的

困难而适得其反；为了活跃界面，地图网站上也大量使用

动画图标或定义“热字”、“热键”、“热区”来提示网络用户进行人机交互操作，在设计时，要注意明确提示用户其交互的功能，当鼠标移动到其上时，鼠标的形状及鼠标接触的区域要产生很明显的变化，同时可结合声音进行提示。

２）艺术性

界面就是地图网站的“门面”，在进行界面设计时，需要应用平面构成原理、视觉原理、心理感受理论和色彩理论；界面的艺术性体现在色彩应用的艺术性、界面布局的艺术性、界面元素设计的艺术性上¨１。

界面的色彩应用主要是以色彩学原理、地图感受论、

万　

方数据美学、心理学等理论为依据。在进行色彩设计时，要考虑到色彩的远近感、色彩的颜色对比、色彩的亮度对比等。色彩的搭配要符合人们的审美要求。如当地图显示区内

地图的设色以浅淡为主时，界面上地图显示区外的设色

应以较暗的颜色，以突出地图显示区；反之，地图显示区外的设色以浅淡的颜色为宜。通过亮度的对比使整个界面生动起来。

界面的布局指界面上的内容如丁具条、窗口、图标等构成界面的元素的位置安排。视觉平衡原理对界面的布局有非常重要的影响。影响视觉平衡的因素主要有：

①视觉中心。浏览时视觉上的中心和屏幕的几何中

心是不一致的，通常视觉中心比屏幕的几何中心高出大约５％，视觉平衡要求所有的图形要围绕视觉中心来配置。为此，我们在进行网络电子地图设计的时候，要把主题部分放在屏幕的视觉中心。

②视觉重力。屏幕上的图形，由于受到位置、大小、颜

色、结构和背景等因素的影响，有的看起来重些，有的看起来轻些，称为视觉重力。在进行界面布局时，尽量避免出现“头重脚轻”等情况。

③方向。用户观察屏幕习惯上具有方向性，通常从左上角进入，扫视整个屏幕后从右下角退ｍ。

界面元素的设计也要考虑其艺术性，如按钮、滚动条、工具条、显示窗口的边框设计，要考虑其颜色、大小、形式等方面。同时，网络电子地图的动态性也为界面元素的形式设计提供了更大的创意性。可以通过动态性的符

号、动画来增强网络电子地图界面的趣味性和吸引力。

在考虑艺术性的同时，要注意界面的实用性，做到美观与实用兼顾。在利用图形闪烁、动厕效果增强界面的生动性时，要把握好动和静的适宜比例。动的少了，缺少吸引力；动的多了，数据量过大，影响数据传输的速度，也会造成用户视觉上的疲劳，使用户无所适从。

３）方便性

①界面的布局符合网络用户的使用习惯

在进行地图界面布局时应尽量符合网络用户的使用习惯。１二具条一般设置在地图显示区的上方或左侧，查询条件输入区设置在下侧或右侧，而查询结果显示区则设置在右侧或下侧。在网络对用户的操作进行反应的过程中，应有相应的提示让用户知道计算机当前在做什么。

②尽量减少用户的操作步骤。如使用点击率高的图

标、功能项组织在网络的主页面上，使用户敲击键盘和点击鼠标的次数减到最少。为了更有效地利用有限的屏幕空间，可以设计隐藏工具栏，将不常用（或暂时不需要的）工具栏隐藏起来，仅显示常用的工具栏。

网络电子地图的界面由应用程序工具条、地图显示窗口、查询条件录入窗口、查询结果显示窗口、媒体材料窗口等基本部分组成。

２．２图层显示设计

网络电子地图要求信息丰富，满足网络上不同类型和层次用户的需求。由于计算机的屏幕显示区有限，如

第５期朱文军：网络电子地图的形式设计

８５

果不进行内容分层显示和动态载负量调整，用户很难快速、直观地获得有用的信息。与传统的纸质地图有很大不同，网络电子地图的交互性、可控制性和无级缩放的功能可以使用户指定地图的显示范围、设定地图显示比例

尺和自由组织地图上出现要素的种类个数等，这较好地

解决了纸质地图中地图内容详细性和清晰性的矛盾，极大地方便了用户对地图的阅读和使用。在网络电子地图的图层显示设计中，应针对用户的需求和图形信息的层次，设计地图要素显示的分层方案和动态载负量调整的参数。

１）地图要素的分层显示

目前常见的地图网站表示的地图多为城市的交通旅

游类电子地图，它以城市的行政区划、水系、道路、居民地

等要素作为地理底图，重点表示城市的企事业单位、旅游

景点的分布和城市的道路交通状况等专题信息。其分层

方式比较灵活，要根据具体情况而定。

地图要素的分层显示方案设计取决于地图的数据情况和网络电子地图的目的和功能。特别与地图欲实现的统计、查询功能有很大关系。分层时首先基于要素的分类进行，同一类要素分在同一层中；根据同一类要素的层

次状况，还可以进一步细分。如道路要素可根据道路的

等级分为主要道路、次要道路和～般道路等。地图要素的分层情况要视具体情况和要求而定，不能一概而论。分层过于粗略，不利于地图要素的详细表达；分层过细，

增加数据采集和数据库建库的复杂性，也可能使读图者

感到很繁琐。

根据图层组织地图要素数据，是实现图层显示控制的基础，可让网络用户根据自己的需要自主选择要显示的信息图层，而用户不感兴趣的图层处于关闭状态。这样的设计一方面增强了用户的可控制性，方便了用户对

网络电子地图的阅读和使用，另～方面减少了网络数据

流量和显示图形的数据量，加快了计算机的操作响应速度。

２）动态载负量调整

地图的载负量是衡量地图表示内容多少的数量标

志。载负量越大，表示的内容越详细，反之越概略。载负

量过小，地图的信息量不够，载负量过大，内容拥挤，影响阅读”一。适宜的载负量是在视觉读图的条件下能将符号

和注记区分开。对于一幅传统纸质地图来说，它的比例

尺是固定的，人们在目视的情况下只能以固定的视图比

例尺对其进行阅读。而对于网络电子地图来说，它在一

定的限度内可无级缩放，屏幕上的视图比例尺是可变的。随着视图比例尺的增大，地图的详细性增强。动态载负

量的参数设计就是根据地图显示的视图比例尺，确定显

示内容的详细程度。详细程度包含两方面：一是显示要素的多少，如显示城市交通旅游图的整个图幅时，可能只

需要显示少数主干道而不需要显示所有道路；二是显示

同一要素的图形细节的差异，如显示河流的水涯线时，比例尺小时要忽略小的弯曲，而比例尺增大时，要表现小弯曲等细部。

万　

方数据实现动态载负量调整的核心问题是建立数据的多层

存储结构。首先要划分地图视图比例尺的级数，在建立地图数据库时采用增加地图要素综合属性，给每一个要素与绘图符号类型增加显示控制参数并与视图比例尺的

级数对应。在对地图进行缩放操作时，系统自动计算地

图的视图比例尺，根据比例尺所在的级，提取要显示的地图要素并进行显示。

２．３符号设计

符号是地图的语言，地图设计中符号的设计是～个

重要内容ｐＪ。

２．３．１视觉变量

视觉变量指的是图形符号之间具有的可引起视觉差别的图形或色彩因素的变化。最早研究视觉变量并把它引入地图学的是法国的贝尔廷（Ｊ．Ｂｅｒｔｉｎ），他提出了６个视觉变量：形状、尺寸、色彩、亮度、方向及密度。此后又有不少学者针对这些视觉变量进行了深入的研究。但这些研究都是针对传统纸质地图上的静态符号而言的，对于

目前网络电子地图符号具有的动态性，原有的这一变量

体系已不能完整地描述符号的特征，因此，有学者（Ｋｏｕｓ．ｓｏｕｌａｋｏｕ，Ａ．＆Ｍ．Ｊ．Ｋｒａａｋ，１９９２）提出区别于静态制图视觉变量的动态符号视觉变量。

１）发生时长。指读者从视觉上感知符号的存在到符号消亡的持续时间。发生时长反映了事件在时间轴上的延展，与事件在空间菇，Ｙ，ｚ轴上投影覆盖的范围是一致的（如图１所示）。

氏

｛。

图１符号发生时长

Ｆｉｇ．１

Ｔｈｅ

ｔｉｍｅｏｆｓｙｍｂｏｌｓ’ｄｉｓａｐｐｅａｒ

２）变化速率。它描述动态符号所处变化状态的速

率，是一个复合变量，需要借助于符号的其他变量表述

（如图２所示）。

图２符号不同的变量变化速率

Ｆｉｇ．２

Ｔｈｅ

ｒａｔｅ

ｏｆｓｙｍｂｏｌｓ’ｃｈａｎｇｅ

８６

测绘与空间地理信息

２００６年

３）变化次序。它描述符号的状态改变过程。每一帧

都是动态符号的一个组成部分，因此可以对每一帧的状

态进行处理，使它们能有序地出现。例如用色相灰一淡红一红一蓝一淡蓝一灰表示天气由阴到晴，再由晴到阴。

升序对应于显著性增强，降序对应于显著性减弱。

４）节奏。它描述符号周期性变化的特征。节奏变量可以进一步分为周期（频率）和振幅。如图３所示，振幅对应于地理现象变化的峰值，周期对应于变化的速度。

图３动态符号的节奏变化

Ｆｉｇ．３

Ｔｈｅ

ｒｈｙｔｈｍｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｙｍｂｏｌｓ

网络电子地图在进行缩放显示时，一般来说发生改变的是显示内容的详细程度，而点状符号、线状符号的尺寸并不改变。面状符号的面积会随着比例尺的增大而增大，但围成面状符号的线划尺寸一般也不发生改变。２．３．２符号的最小尺寸

在进行地图符号设计时，符号的最小尺寸也是一个非常重要的方面，它影响到用户的读图和地图的详细程度。影响传统的纸质地图符号的最小尺寸的因素是人的视觉观察和分辨符号的能力、制图技术和印刷工艺的可能性等。而网络电子地图是显示在计算机屏幕上的电子地图，制图技术和印刷丁艺已不再是影响其最小尺寸的因素。人的视觉观察和分辨符号的能力，尤其是屏幕的分辨率成为影响基本符号图形最小尺寸的因素。计算机的屏幕分辨率越高，每个像素的尺寸越小，显示的图形越精细。以１７时显示器，１０２４×７６８的分辨率为例，屏幕尺寸为３１．５

ｃｍ×２３．５

ｃｍ，每个像素的尺寸为０．３０６

ｍｍ×

０．３０８

ｍｍ。一般而言，网络电子地图上符号的最小尺寸要

大于纸质地图上符号的最小尺寸才能满足地图的清晰易读要求。

２．４

注记设计

传统地图注记的组成要素包括字体、字大、字色、字

位、字向、字隔、注记内容、注记的排列方式等１６Ｊ。由于网络电子地图具有的特点，地图注记还具有显示方式、动态性等特征，如注记的显示方式是隐式还是显式，显示时间

万　

方数据的长短，注记闪烁的频率，移动的速率等。从总体上讲，网络电子地图注记的设计仍应遵循传统地图设计的原则，但由于网络电子地图制作、使用环境的特点，在进行设计时要特别注意以下问题：

①字体、颜色的使用尊重习惯。如水系注记采用蓝

色左斜宋，便于用户更快速准确地获取信息。

②保持注记字大的稳定性。网络电子地图在一定的

范围内具有无级放大的功能，但注记的字大不应随视图比例尺的增大而增大。

③注记的完整性。网络电子地网可以任意开窗显

示，所以注记的显示出现了新的问题，那就是注记的完整性。完整性一是指注记与被标示对象须配对出现；二是指显示在视窗内的注记保持完整，而不能仅为注记的一部分，注记尽量不要相互压盖。目前的网络电子地图信息比较详尽，特别是在显示城市企事业单位分布时，由于数量众多，出现了注记大量相互压盖的现象，影响了对地图的阅读。

④注记的最小尺寸。网络电子地图的阅读环境与纸

质地图不同，对注记设定相同的字号，纸质印刷品上可以

清晰地辨别、阅读，而在计算机屏幕上以１：ｌ比例显示时则完全看不清楚。因此，网络电子地图注记的最小尺寸

要大于纸质地图上注记的最小尺寸。在１７时显示器上，屏幕分辨率为１０２４×７６８时，注记的字小于８个像素时人的视力就难以辨认，实际应用中，网络电子地图上的注记最小尺寸定在１０个像素为宜。

３

结

语

网络电子地图是随着计算机技术、网络技术和数字制图技术的发展而出现并迅速发展起来的一种新型的地图，它不仅具有单机版电子地图的许多优点，而且具有获取不受地域限制、现势性强、信息量大的优势。网络电子

地图形式设计从总体上讲仍要遵循传统地图设计的一般

原则，但由于其实现环境、使用方式和功能上的特点，网络电子地图的设计具有自身的特点和内涵。

参考文献：

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艾廷华．电子新技术下的地图设计［Ｍ］．武汉测绘科技大学学报，１９９７，２２（２）．

［３］俞连笙，等．地图整饰［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９９５．

［４］艾廷华．动态符号与动态地图［Ｊ］．武汉测绘科技大学学报，

１９９８，２３（１）．

［５］田德森．现代地图学理论［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９９１．［６］

尹贡白，王家耀，田德森，等．地图概论［Ｍ］．北京：测绘出版社．１９９１．

［责任编辑：栾丽杰］

网络电子地图的形式设计

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：

朱文军， ZHU Wen-jun

郑州测绘学校,制图系,河南,郑州,450005测绘与空间地理信息

GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY2006，29(5)4次

参考文献(6条)

1. 祝国瑞. 陈丽珍 地图设计 1993

2. 艾廷华 电子新技术条件下的地图设计[期刊论文]-武汉测绘科技大学学报 1997(2)3. 俞连笙 地图整饰 1995

4. 艾廷华 动态符号与动态地图[期刊论文]-武汉测绘科技大学学报 1998(1)5. 田德森 现代地图学理论 19916. 尹贡白. 王家耀. 田德森 地图概论 1991

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首先，无线传感器网络数据传输的有效性是关系到网络整体性能的关键技术之一，对网络的信道利用效率进行测算分析非常有必要。为此，本文提出了一种对无线传感网络MAC层信道利用效率进行测算的方法，该方法适用于基于竞争机制的MAC协议，可以从成帧效率、信道共享效率和冲突避免效率三个方面对MAC层的信道利用情况进行综合计算。同时用此法对典型MAC层协议S-MAC和IEEE 802.15.4的信道利用效率进行计算，结合网络场景仿真与IEEE 802.11进行了比较，结果是IEEE802.15.4协议在低速率数据传输场景下有着最佳的信道利用率。

然后，对基于距离的无线传感器网络定位算法进行研究，定位算法运算复杂度、定位精度与硬件要求之间存在着矛盾。总结常用算法的不足，针对在交通领域应用的大尺度环境下电磁波传播模型，提出了一种具有较低计算量的优选残差加权算法(SRwgh)。该算法不需要环境的统计模型和信道的先验知识，也无需反复通信。在保证精确度的前提下，克服了未知节点所能接受的信标节点数量增大时，计算量急剧增大问题，降低了硬件实现复杂度。 最后，设计了一种TDMA大区制分布式车辆传感网络系统的详细架构，给出了物理层、数据链路层和网络层的协议，分析了CRC校验方法。基于GPS秒脉冲精确的时钟上升沿同步，解决了系统大容量问题。基于嵌入式通信控制器和具体硬、软件设计了系统的移动单元和中心控制单元。按数据通信层、车辆管理层、用户界面管理层划分模块，基于VC开发平台集成MapX矢量电子地图设计了中心监控软件。

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阐述了如何利用MapXtreme技术、VB编程语言、SQL数据库开发网络电子地图的方法.重点叙述了MapXtreme技术在实现电子地图网上发布系统中的优越性.

10.期刊论文 白小双. 江南. 张薇. 张冬林. BAI Xiao-shuang. JIANG Nan. ZHANG Wei. ZHANG Dong-Lin 基于SuperMap的国界网络电子地图设计与实现 -测绘科学2009,34(3)

国界网络电子地图是我国边界地区信息可视化的窗口,要求国界显示必须位置精确,与其他要素关系明了,符号表达符合标准.本文介绍了国界的基本类型,总结了国界表示的基本要求,从国界网络电子地图的需求和特点出发,针对国界网络电子地图的功能、图层、符号、色彩与注记进行了设计,并基于superM印软件制作了多比例尺国界网络电子地图,总结了一套实用的国界符号化方法.其中,国界的表示达到了公开出版的要求,为网络电子地图中国界的标准化、规范化显示提供了参考.

引证文献(5条)

1. 白小双. 江南. 张薇. 张冬林 基于SuperMap的国界网络电子地图设计与实现[期刊论文]-测绘科学 2009(3)2. 白小双. 江南. 张薇. 王智超 网络地图国界自适应显示及符号化方法研究[期刊论文]-海洋测绘 2008(6)3. 李德仁. 邵振峰 影像城市·武汉[期刊论文]-地理空间信息 2008(03)

4. 柳佳佳. 边淑莉. 王剑锋 多媒体电子地图设计的艺术应用[期刊论文]-北京测绘 2007(04)

5. 於家. 吴健平. 干嘉元 基于GIS应用软件的交互设计方法研究[期刊论文]-计算机应用与软件 2010(1)

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