平常我們使用有兩種情景：一種是使用PC或者智能設(shè)備上的地圖軟件來(lái)；另一種是使用更專業(yè)的車載或者手持GPS。不管怎樣，這兩種方式都需要事先繪制好一張地圖。那么問(wèn)題來(lái)了：的地圖究竟是怎么來(lái)的？ 　　兩個(gè)概念 　　從地圖的采集到最終應(yīng)用在軟件，整個(gè)過(guò)程將涉及到地圖學(xué)、地理學(xué)、遙感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等跨學(xué)科知識(shí)。我們盡量用淺顯的語(yǔ)言解釋整個(gè)制圖過(guò)程。不過(guò)在此之前，我們必須先了解兩個(gè)概念。 　　GIS：Geographic Information System，即地理信息系統(tǒng)。通俗的說(shuō)是將實(shí)際的地形、建筑等地理信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字模式，可以將這些數(shù)字化了的信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、管理、計(jì)算等操作。 　　POI：Point of Interest，即興趣點(diǎn)。一個(gè)POI可以是一棟房子、一個(gè)商鋪、一個(gè)郵筒、一個(gè)公交站等。傳統(tǒng)的地理信息采集方法需要地圖測(cè)繪人員采用精密的測(cè)繪儀器去獲取一個(gè)興趣點(diǎn)的經(jīng)緯度，然后再標(biāo)記下來(lái)。 　　GIS和POI是構(gòu)成內(nèi)地圖不可或缺的兩個(gè)信息，這些信息在地圖上以不同圖層顯示出來(lái)。經(jīng)過(guò)對(duì)圖層的疊加，顯示進(jìn)行表達(dá)的過(guò)程。對(duì)地圖應(yīng)用目標(biāo)不同，疊加圖層也不同。比如你想查看衛(wèi)星圖，選擇衛(wèi)星圖層就可以直接顯示出來(lái)。 　　數(shù)據(jù)來(lái)源 　　早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，地圖就被當(dāng)做一項(xiàng)極為重要戰(zhàn)略物資?！豆茏?middot;地圖篇》說(shuō)，凡主兵打仗，必須先看圖，知地形，才不致失利。所以在戰(zhàn)爭(zhēng)前一定要先派出很多間諜去繪制敵方地圖，然后以絕密文件形式傳送回來(lái)。這種人肉繪制地圖的方法不僅耗時(shí)費(fèi)力，對(duì)繪圖者技術(shù)水平要求很高。只要出現(xiàn)一丁點(diǎn)差錯(cuò)，可能導(dǎo)致全軍覆沒(méi)。 　　于是，先人創(chuàng)造了許多制圖的方法，最出名的有劉徽的《海島算經(jīng)》，裴秀的《制圖六體》等著作?，F(xiàn)代制圖更多的是依靠衛(wèi)星、航拍或者地圖采集車。當(dāng)然，在某些特殊的地方還是需要靠人背著設(shè)備去采集信息。 　　數(shù)據(jù)分類 　　地圖數(shù)據(jù)分為這幾大類： 　　1. 底圖數(shù)據(jù)： 　　底圖就是地圖中最基本的圖形數(shù)據(jù)和一些相關(guān)附加信息。底圖數(shù)據(jù)來(lái)源有三個(gè)： 　　地圖：地圖廠商從測(cè)繪局購(gòu)買其發(fā)布的權(quán)威地圖。這種地圖比我們?nèi)粘＝稚腺I的地圖更加精確豐富。 　　實(shí)地外采：實(shí)地外采就是測(cè)繪人員利用專業(yè)儀器，在實(shí)地中測(cè)繪得到數(shù)據(jù)。這種實(shí)地外采精度高，置信度高，但是缺點(diǎn)是成本高，周期長(zhǎng)。所以這種實(shí)地外采越來(lái)越少的被地圖廠家采用。 　　航片衛(wèi)片：通過(guò)自己拍攝或者購(gòu)買高精度航空照片或者衛(wèi)星照片，作為底圖數(shù)據(jù)。這種地圖數(shù)據(jù)被絕大多數(shù)地圖廠商采用。目前航拍或者衛(wèi)星地圖精度已經(jīng)可以達(dá)到0.05米甚至更精確，這個(gè)精度已經(jīng)足夠所有地圖生產(chǎn)商使用。 　　2. POI數(shù)據(jù)： 　　已經(jīng)解釋了POI數(shù)據(jù)的概念，我們這里只討論P(yáng)OI數(shù)據(jù)來(lái)源。 　　通過(guò)數(shù)據(jù)采集車采集：采集后數(shù)據(jù)通過(guò)手工標(biāo)注。這種方式適合大規(guī)模采集標(biāo)注，效率高成本低，尤其適合沿街的店面和場(chǎng)所的采集和標(biāo)注，是目前數(shù)據(jù)采集供應(yīng)商的主要采集手段之一。 　　通過(guò)專職或者兼職人員利用手機(jī)等智能設(shè)備進(jìn)行采集：它是對(duì)上一種采集方式的補(bǔ)充，比較適合變動(dòng)頻繁的商戶。 　　地址反向編譯：這種方式通過(guò)門牌地址號(hào)碼，運(yùn)用算法進(jìn)行定位標(biāo)注。這種方法的好處是成本非常低，但是精度和準(zhǔn)確度都不高。 　　從互聯(lián)網(wǎng)或者企業(yè)獲?。哼@些POI直接從專業(yè)網(wǎng)站抓取或者購(gòu)買（比如大眾點(diǎn)評(píng)，攜程）。一些企業(yè)也可以利用這些地圖的API服務(wù)為自己互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品服務(wù)。 　　POI數(shù)據(jù)不需要很多資質(zhì)，所以提供POI數(shù)據(jù)的服務(wù)生比底層數(shù)據(jù)供應(yīng)商多很多。比如圖吧就是主要的POI數(shù)據(jù)供應(yīng)商，很多時(shí)候大家互相購(gòu)買，補(bǔ)充自己的地圖。 　　3. 其他數(shù)據(jù)： 　　其他常見(jiàn)數(shù)據(jù)圖層包括交通狀況圖層、衛(wèi)星圖層、三維圖層、街景圖。交通狀況圖主要依賴于安裝在出租車上的GPS采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，或者通過(guò)激光測(cè)速儀、攝像頭、雷達(dá)測(cè)速等專業(yè)設(shè)備采集交通況信息。三維圖層主要依靠激光掃描和手工建模。街景則依賴實(shí)地拍攝。 　　數(shù)據(jù)處理 　　在我們獲得這些數(shù)據(jù)后，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)需要進(jìn)行模型化處理。目前有兩種建模方式：矢量模型和柵格模型。 　　我們目前在互聯(lián)網(wǎng)公開服務(wù)中，或者絕大多數(shù)手機(jī)App里看到的，都是基于柵格（瓦片）模型的地圖服務(wù)。其實(shí)對(duì)于某一塊地方的描述，都是通過(guò)10多層甚至20多層不同分辨率的圖片所組成，當(dāng)用戶進(jìn)行縮放時(shí)，根據(jù)縮放的級(jí)數(shù)，選擇不同分辨率的瓦片圖拼接成一幅完整的地圖（由于一般公開服務(wù)，瓦片圖都是從服務(wù)器上下載的，當(dāng)網(wǎng)速慢的時(shí)候，用戶其實(shí)能夠親眼看到這種不同分辨率圖片的切換和拼接的過(guò)程） 　　對(duì)于矢量模型的電子地圖來(lái)說(shuō)，所有的數(shù)據(jù)以矢量的方式存放管理，任何地圖元素和數(shù)據(jù)都可以根據(jù)需要分類組成，或者劃分成不同的圖層。各種圖層之間關(guān)系可以很復(fù)雜，例如可以將所有的道數(shù)據(jù)做成一個(gè)圖層，也可以將主干道做成一個(gè)圖層，支做成另外一個(gè)圖層。圖層中數(shù)據(jù)歸類和組合比較。 　　而對(duì)于柵格模型（瓦片圖）來(lái)看，圖層的概念就很重要的，由于圖層是生成制作出來(lái)，每個(gè)圖層內(nèi)包含的元素相對(duì)是固化的，因此要引入一個(gè)底圖的概念。也就是說(shuō)，這是一個(gè)包含了最基本，最常用的地圖數(shù)據(jù)元素的圖層，例如：道，河流，橋梁，綠地，甚至有些底圖會(huì)包含建筑物或者其他地物的輪廓。在底圖的基礎(chǔ)上，可以疊加各種我們需要的圖層，以滿足應(yīng)用的需要，例如：道堵車狀況的圖層，衛(wèi)星圖，POI圖層等等。 　　底圖通常是通過(guò)選取必要地圖矢量數(shù)據(jù)項(xiàng)，然后通過(guò)地圖美工的工作，設(shè)定顏色，字體，顯示方式，顯示規(guī)則等等，然后渲染得到的（通常會(huì)渲染出一整套不同分辨率的瓦片地圖）。 　　當(dāng)然，即便在瓦片圖的服務(wù)中，在瓦片底圖之上，依然能夠覆蓋一些簡(jiǎn)單的矢量圖層，例如道（和線規(guī)劃必用），POI點(diǎn)圖層（找個(gè)飯館加油站之類的）。只不過(guò)瓦片引擎無(wú)法對(duì)所有地圖數(shù)據(jù)構(gòu)建在同一個(gè)空間數(shù)據(jù)引擎之中，比較難以進(jìn)行復(fù)雜的地圖分析和地圖處理。 　　那么既然瓦片圖引擎有那么多的和缺陷，為什么不都直接使用矢量引擎呢？因?yàn)橥咂瑘D引擎有著重大的優(yōu)勢(shì)： 　　1. 能夠負(fù)載起大規(guī)模并發(fā)用戶，矢量引擎要耗費(fèi)大量的服務(wù)器運(yùn)算資源（因?yàn)橛型暾目臻g數(shù)據(jù)引擎），哪怕只是幾十上百的并發(fā)用戶，都需要極其夸張的服務(wù)器運(yùn)算能力了。矢量引擎是無(wú)法滿足互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的要求的。 　　2. 由于地圖美工介入的渲染工作，瓦片圖可以做得非常好看漂亮和易讀，比較適合普通用戶的瀏覽。 　　□編后 　　對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行加工后，整個(gè)地圖制作就基本成型了。地圖廠商需要將做好的地圖進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，地圖的完整性和可靠性。最后這些原始地圖數(shù)據(jù)在相關(guān)部門做保密技術(shù)處理和審查。通過(guò)審查后，電子地圖就可以公開的在網(wǎng)上發(fā)布或者銷售。至此，整個(gè)地圖制作過(guò)程基本結(jié)束。一般來(lái)說(shuō)，地圖廠家還會(huì)進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)的更新，更新的頻率每家各不相同。只有地圖數(shù)據(jù)更新，才能用戶在使用地圖時(shí)候不會(huì)出錯(cuò)。 　　以上便是對(duì)整個(gè)地圖制作過(guò)程做了一個(gè)簡(jiǎn)單的描述，希望大家能獲得一些地圖制作相關(guān)的知識(shí)。 　?。ū疚霓D(zhuǎn)自Geekcar用戶韓楊，及知乎用戶天光的知乎問(wèn)答內(nèi)容）