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来源：《矿山测量》2018第2期 作者：曾爱萍 摘要: 大数据时代下，地理信息行业随着大数据技术的发展也逐渐发生了不少变革。文中通过对大数据的简单介绍，进而分析了大数据对专题地图制图思想，方法原则与制作样式等方面的影响。大数据下的专题地图数据来源更多，种类将更加丰富，专题地图的应用前途也将更加广阔。 关键词: 大数据; 专题地图; 数据来源; 表现形式 随着互联网、云计算、物联网等信息技术的迅猛发展，大数据正逐渐渗透到人类社会的各个领域，深刻影响着人们的工作、生活和思维方式。大数据的概念也随处可见，广受各行各业的热捧。根据维基百科的定义，大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合[1] 。其它一些研究机构对大数据这样定义，“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。维克托·迈尔- 舍恩伯格及肯尼斯·库克耶指出大数据有以下四个特点: Volume( 大量) 、Velocity( 高速) 、Variety( 多样) 、Value( 价值) 。大数据是全局数据分析处理方法而不是传统的随机分析法( 抽样调查) 方法[2] 。 专题地图是指着重突出表示一种或多种自然要素、人文景观、社会经济现象等方面内容的主题地图。专题地图制图内容涉及面广，凡具有空间属性的信息数据都可采用专题方式进行表示，其形式、内容多种多样，能够广泛应用于国民经济建设、国防建设和教科研究等行业，受到人们的青睐。 地图编制是利用已有地图信息或其它资料进行编辑、绘制系列比例尺地图和专题地图的技术方法手段，包括技术设计、数据资料输入、数据资料编辑及地图图形输出4 个步骤。 随着大数据时代的到来，地理学面临新的机遇和挑战。在地图领域，地图日益呈现出新的特点。特别是在传统地图制图领域，大数据给地理信息的生产、传播和应用方式带来了革命性的变化，改变着传统地图的编制与呈现方式，开辟了地图发展的新时代。与传统地图整体特点相比，大数据时代的地图更具有形象性、开放性、便捷性和个体性的特点[3] 。 大数据时代背景下，专题图编制与传统地图编制相比，虽然在理论、技术设计上没有上升到研究范式变化的高度，相比“小数据+ 复杂算法”，“大数据+ 简单算法”所表现的显著效果更能带来思维方式上的改变。在数据源方面，移动网络，传感器网络、出行轨迹、网络行为、各种记录空间信息数据的消费记录等均可成为隐式地理空间形态的地理分析数据源。数据源更加多样化，人们具有更多的选择性，使得研究不再只是注重静态描述的地理要素信息，而更多地强调了要素的实时动态变化信息，突显了地理的空间、时间概念。在地图编辑表现形式上，可视化方式更加多样化，更注重简单明了的个性化表达。在专题应用方面，采用多源的大数据更便于进行交叉验证，增加了地理过程的实时描述和未来预测的可信度，数据的使用价值更加突出。 1 大数据对专题地图编制的影响 1. 1 专题地图编制思维发生了变化 大数据时代，顶层理念发生了变化，数据处理理念也发生了重大改变。首先，数据是比较全面的，全面性的数据分析更具有全局性、客观性和代表性，时效性、多维度和细粒度的信息有利于克服抽样统计的片面性、主观性和随意性。大数据时代数据种类多，精度各异，也会存在一些选择性和鲁棒性问题，但是异质性的存在也正好符合了实体的真实存在。这要求我们在技术设计、数据处理与成果分析应用时，允许特例存在，允许个别情况误差出现。数据算法无论简单抑或复杂必须具有一定的容忍性。' Everything is related to everything else，but near things are more related to each other' ，这是地理学第一定律所描述的内容，即任何事物都存在相关关系，只是相近的事物关联更紧密。但往往很多隐性关系都是存在人们容易忽视或以往很少关注的信息中，或者是很难获取和处理的信息里，这些信息在大数据时代将会成为新常态研究内容。在大数据技术的推动和精细化、定量化、全面化的分析平台中，新的研究视角和发现将会继续被深度挖掘。 1. 2 专题地图数据来源更丰富 传统制图的数据主要来源于测绘领域。如专题地图的数据主要来源于: ( 1) 地面量测即实地测量数据; ( 2) 遥感与摄影测量影像数据; ( 3) 各种GPS 测量数据; ( 4) 各种地理调查数据与文字资料以及各种专题统计数据。专题地图的底图是由各种地形图和普通地理图的底图要素和专题表达要素组成，专题要素图形的制作数据大多是专题统计数据，是通过对统计数据的分析、加工、处理和进行符号化后展现在专题底图上的。 随着互联网和移动通信技术的飞速发展，人类产生数据的方式与形式也越来越多样化。人们的日常生活行为，人们的物质、精神活动，人们在互联网上的各种各样的搜索行为和浏览信息记录等个人、企业、国家政府部门的相关信息都是大数据的重点来源。大数据背景下，专题地图的专题数据种类更丰富，数据更全面，数据来源更广阔，数据量更大。很多之前无法想象或者想到却没有足够数据支持制作的专题地图，现在都能实现了。让人印象深刻的是2015 年春节期间，百度公司制作的全国人民春节百度迁徙图。中央电视台晚间新闻中多次采用大数据地图可视化的方式，向全国人民推出《“据“说过年”》特别栏目，在春节期间，央视与百度公司在演播形式和数据内容方面携手创新，将各种网络数据和人们的行为数据制作成客观、真实、直观、极具美感和科技感的音视频和图片，以形象生动地可视化方式呈现给全国观众。如图1 所示: 图1 转自百度春节人口迁徙图 观众不仅能直观感受春运人口的迁徙情况，还能看到全国飞机场的专题图、火车站人口密集程度的专题图、空中航道的具体情况的专题图。借助这些专题图，与“百度天眼”，能实时看到全国范围内的飞机位置，查看起降时间、飞机型号、机龄等具体航班信息，出行游客可以根据自己情况实时地调整出行方案和旅程。预测各种突发事件。如图2 所示。 图2 转自百度大数据上海外滩踩踏事件量化分析 此后百度公司通过对大数据的挖掘和分析，又纷纷推出各种关于位置服务、商业选址、旅游景点热点等等一系列的专题地图。这些专题地图靠传统的数据来源，显然是无法实现的。 另外，大数据时代因为数据能够得到实时更新和及时挖掘并进行可视化，使得专题地图的实时性和实用性得到了空前提高，专题要素的表现关系也更加具有相关性和现实意义。大数据对整个地图行业的数据的更新都起到了不可忽视的作用。 2. 3 专题地图制作样式的影响 大数据不仅对专题地图制图思维有较深影响，而且对制作的工艺也产生了深远影响，特别是数据处理和专题要素符号的表现形式。在大数据时代各类专题数据都能较方便得到，强劲的制图需求推动了专题表示方法的发展，突破了传统制作专题地图的思维，采用了各种形象直观生动的方式使得专题图更加形象明了、空间感更强。 在数据爆炸的今天，各类信息层出不穷，让人目不暇接。有效的知识表现形式有助于我们了解和掌握更多的数据信息。但传统的专题地图的表示方法( 1) 点位符号法; ( 2) 定位图表法; ( 3) 线状符号法;( 4) 动态符号法; ( 5) 面状分布要素表示法，还有常使用柱状图表、剖面图表、玫瑰图表、塔形图表、三角形图表等多种统计表示方法都无法完全满足现实的要求。随着当前空间建模，计算机图形图像处理、互联网、地理信息系统等先进技术的发展，绘制展现立体空间的伪三维或三维地图和现实情况的实景地图、街景地图、示意图等，使得地图向更科学的可视化方向发展，使得地图更加符合人们的认知习惯，更容易被人们所熟悉与了解。 大数据时代下，数据的可视化方式多种多样，除了传统的表现方式外，新出现的还有热点图表示法，各类卡通式示意图形图像和抽象表示法等。这些可视化方式可基于图形图像、基于像素或基于各种统计报表等等[5]，归纳起来大致可分为基于几何与基于纹理两大类可视化方法[4] 。下面对大数据概念提出以来出现的基于几何的热点图和纹理的示意图进行简单介绍。 热点图是通过使用不同标志( 如点、线、面等) 将图或页面上的区域按照受关注程度的不同加以标注后而呈现不同冷热程度的一种分析手段。标注的方法一般采用颜色的深浅，点、线、面的疏密以及视觉比重的形式，使得抽象、枯燥的数据变得清晰明了。 示意地图以简洁、易懂的特点在迅速走红。这类示意地图的要素( 点、线、面) 也是构成地图的主体，其空间关系也包括拓扑关系、顺序关系、度量关系、集合关系、相离关系、邻近关系、模糊与不确定空间关系等[5] 。它基本保留了传统地图要素之间的关系，但又不刻意要求各关系十分准确，这类图的不同区域的比例尺变化也较大，这不大像不大符合传统、严格定义的传统地图。在无政治性错误的前提下，其更注重清晰明了地突出表达内容，而不严格遵从太多的约束。如图3 所示。 图3 美国本土示意图( 转自互联网) 就几何版示意图来说，其直观地体现了各几何区的面积、方位、拓扑关系，各区用象形法和不同颜色来标示，使得人们对于各个区之间的地理位置可以有更清晰的认识，为人们从整体宏观上认识地域提供了很好的形式。不过分追求严格的地图标准，不要求地理要素处处准确、面面俱到，这类示意地图在特定情况下对特定人群来说未必不是最好的地图。伴随着大数据时代的到来，强大的表现需求将引发更加多样化的表现形式。 2 大数据对专题地图应用的影响 数据的产生绝对是远远大于我们获取、分析与利用数据的能力。数据的价值在于它们能为我们人类活动的认识与指导带来多大的信息价值[6] 。面对海量的数据，我们必须能够快速地进行分析，并为相关应用汲取有价值的信息。这就对数据分析有了更严格的要求。当前快捷数据仓库技术简化数据挖掘步骤，数据挖掘一步到位，数据之间能统一关联，数据分析精准且实用，提高了数据分析效率。基于“一个设计，一个系统”的理念，保持了数据的实时性和一致性[7] 。基于一体化及端到端的管理方式和先进的商业智能技术，大数据分析正变得又快又准，将为我们带来更多有用信息。信息可视化与信息专题表现可以让人们直观感性地获取有利信息，使得数据的价值能够得到更好地体现。 地图是数据的一种良好载体，不仅仅有效地、艺术性地表现了专题要素，更是辅助了问题的分析和提供了决策的相关依据。传统的地图很大部分只是表示了过去的数据，让人们了解历史与现状，对未来的分析与预测作用远远不够。大数据时代，数据和数据的处理能力为专题地图的分析、预测与决策带来了新的应用局面。当前位置服务、智慧城市、物联网和车联网等领域进一步发展，给整个地图领域的商业生态链带来颠覆性的变化。例如，目前百度公司利用手机方面的大数据，不仅仅制作了各种节假日迁徙图，预测节假日人们的出行状况，还对各个旅游景区景点的热点进行了可视化分析，为游客提供了更便利的出行，为景点和商家提供了更多的规划和商机。大数据还能提升商业决策、商业辅助选址方面的科学应用。百度曾对“星巴克”和“海底捞”进行了每个时段、每天、每一周的客户流量和消费习惯等进行可视化分析，并利用这些数据进行模拟、预测“星巴克”和“海底捞”的选址。其预测结果与商家实际的选择位置非常接近。从大数据中提取商业价值信息，通过专题地图可视化、智能分析与决策，便于制定更加可靠的营销战略，这将是各商家抢夺的战略要地。 专题地图作为传递中间信息的桥梁，不再受限于有限信息的束缚而单纯表示已发生的事实，大数据时代中的专题地图将在预测、决策等智能领域提供更精彩的应用。 3 结语 本文首先对大数据进行简单分析，继而介绍了大数据时代对专题地图制图思想、专题地图来源、编制样式及应用等方面的影响。未来大数据对专题地图制图的影响仍将无处不在，地理信息产业将伴随大数据的发展而不断向前发展。 声明：勘测联合网转载本文仅限行业学习交流之用，版权、著作权归原载平台及作者所有。 |
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