电子地图的设计
具备地图资料的差异和所使用工具的不同，这些都会影响电子地图的设计。电子地图设计的基本原则是内容的科学性、界面的直观性、地图的美观性和使用的方便性。电子地图的设计既要遵循一些共同的原则，又要充分考虑自身的特点。因此，电子地图应重点从界面设计、图层设计、符号设计、色彩设计和表示方法设计等方面来考虑。
1.电子地图设计过程
1)确定电子地图的用途和要求
电子地图的用途是地图设计的起点，它是确定电子地图的总体结构设计的依据，从电子地图的数据模型及数据建库、数据结构与数据组织到符号设计、色彩设计、表示方法设计等各方面都受到电子地图用途的影响。
2)电子地图的总体结构设计
根据电子地图的用途和要求，对电子地图的片头、封面、图组、主图、图幅、插图、片尾的总体结构进行设计，还要对电子地图数据的逻辑组织结构、电子地图的页面结构、界面和图层进行设计。
3)电子地图的工艺方案设计
电子地图工艺方案主要根据多媒体数据准备情况和软件环境等进行设计，主要包括多媒体数据准备、数据处理、系统集成、系统调试与发行等阶段。
4)电子地图的数据建库设计
电子地图的数据模型是针对地图所关注的主题要求，对客观地理世界的事物进行抽象和概括而建立的，其数据模型的设计要经过从现实世界到信息，再到数据的逐步设计过程。电子地图的数据库将根据这个数据模型构建。电子地图具有严密的数据组织和逻辑结构体系，以及丰富的信息资源，以保证电子地图的科学性与艺术性。因此需要对电子地图的数据结构与数据组织方式进行设计。
5)电子地图的表示方法设计
根据电子地图的用途和多媒体数据准备情况，针对电子地图的内容，设计表示方法和相应的符号，通常伴随电子地图的彩色设计、注记设计。
2.总体设计
根据电子地图的用途和要求，对电子地图的片头、封面、图组、主图、图幅、插图、片尾的总体结构进行设计。通常根据地图内容划分图组，采用图组来组织数据，每个图组对应一个专题内容。图组分别又是由许多不同专题的图幅构成，每个图幅可以根据同一专题的多个侧面来划分，图幅可以连接多幅插图来增强表现力和内容的丰富性，插图与图幅、插图与插图之间也可以进行循环链接，图幅和插图上都可以设置点、线、面不同几何属性的多个激活区域来连接多媒体数据库。电子地图的页面一般由图形、图像、文字、音频和视频组成，图形结构为图幅、图层、复合目标和目标，图像结构为全图、像元组和像元，文字结构为篇章、段落、字符串和字符。总体设计还包括界面设计、图层设计。
1)界面设计
界面是电子地图的外表，一个专业、友好、美观的界面对电子地图是非常重要的。界面友好主要体现在其容易使用、美观和个性化的设计上。界面设计(图12-2)应尽可能简单明了，如果用图者在操作地图界面时感到困难或难以掌握，他就对该图失去兴趣。
图12-2 电子地图界面设计
(1)界面的形式设计。用户界面主要有菜单式、命令式和表格式三种形式。菜单式界面将电子地图的功能按层次全部列于屏幕上，由用户用数字、键盘键、鼠标、光笔等选择其中某项功能执行。菜单式界面的优点是易于学习掌握，使用简单，层次清晰，不需大量的记忆，利于探索式学习使用。缺点是比较死板，只能层层深入。电子地图一般应采用菜单式界面。
(2)界面的显示设计。对于电子地图，应尽可能多地表示地图丰富的内容。因而，地图显示区应设计得大一些，通常整个屏幕都是地图，没有其他无关信息，其界面包括工具条、查询区、地图相关位置显示等。点击图上任意一位置，则通过与之对应的其他链接地图，来显示该位置的详细信息，以地图图形的方式向读者提供信息。
(3)界面的布局设计。电子地图界面布局是指界面上各功能区的排列位置。一般情况下，为方便电子地图的操作，工具条宜设在地图显示区的上方或下方。图层控制栏和查询区可以设在显示区的两侧。为了让地图有较大的显示空间，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，常用(需要的)工具栏显示。这样，也可以方便读者阅读地图。
2)图层显示设计
由于电子地图的显示区域较小，如果不进行视野显示控制和内容分层显示，读者很难得到有用信息。所以在电子地图设计中，应针对不同用途的图层选择不同的视野显示范围，使有用信息得到突出显示。图层显示一般有图层控制、视野控制以及两者结合等方式。图层控制是在界面设计时就有此功能，让读者自己决定需要显示的图层；一般来说，重要信息先显示，次要信息后显示。视野控制是通过程序控制，使某些图层在一定的视野范围内显示，即随着比例尺的放大与缩小而自动显示或关闭某些图层，以控制图面载负量，使地图图面清晰易读。
一般来说，基础地理要素如居民地中的街道、高速公路、铁路、水系、植被中的绿地等是通过视野控制的方法来控制图面的显示内容及详细程度；专题要素通过图层控制的方法让读者自己选择图层。
3.符号设计
地图符号(注记)设计的成功与否，对地图表示效果起着决定性的影响。计算机屏幕是发光体，人肉眼在电子地图上停留的时间相对较短，为提高地图的可读性，就必然要求地图符号醒目、简洁、可视性强。电子地图的地图显示区较小，符号设计时要充分考虑这一点。
1)基础地理底图符号尽可能与纸质地图的符号保持一定的联系
这种联系也有利于读者的联想性。但这种联系并不否认符号设计的创造性，特别是原来就不便于屏幕图形显示的符号，在设计时就没有必要勉强保持这种联系。
2)符号设计要遵循精确、综合、清晰和形象的原则
精确是指符号要能准确而真实地反映地面物体和现象的位置，即符号要有确切的定位点或定位线。综合是指所设计的符号要能反映地面物体一定共性。清晰是指符号的尺寸大小及图形的细节要在与屏幕要求的距离范围内能清晰地辨认出图形。形象是指所设计的符号要尽可能与实地物体的外围轮廓相似，或在色彩上有一定的联系。例如，医院用十字符号表示；火力发电站用红色符号，水力发电站用蓝色符号表示。
3)符号与注记的设计要体现逻辑性与协调性
逻辑性体现在同类或相关物体的符号在形状和色彩上有一定的联系，如学校用同一形状符号表示，用不同的颜色区分大专院校与中小学校。协调性体现在注记与符号的设色尽可能一致或协调，尽量不用对比色，可用近似色，以利于将注记与符号看成一个整体。
4)符号的尺寸要根据视距和屏幕分辨率来设计
由于电子地图的显示区较小，符号尺寸不宜过大，否则会压盖其他要素，增加地图载负量；但如果尺寸过小，在一定的视距范围内看不清符号的细节或形状，符号的差别也就体现不出来。点状符号尺寸应保持固定，一般不随着地图比例尺的变化而改变大小。
5)合理利用敏感符号和敏感注记(https://www.daowen.com)
敏感(鼠标跟踪显示法)符号与敏感注记的使用，可以减少图面载负量，使图面更加清晰。敏感符号和敏感注记一般用于专题要素注记，但有些重要的点状符号不要使用敏感符号和敏感注记，这样可以突出该要素。
6)用闪烁符号来强调重点要素
闪烁的符号易于吸引注意力，特别重要的要素可以使用闪烁符号，但一幅图上不宜设计太多的闪烁符号，否则将适得其反。
另外，注记大小应保持固定，一般不随着地图比例尺的变化而改变大小。路名注记往往沿街道方向配置；如果表示了行政区，一般还要有行政区表面注记，通常用较浅的色彩表示，字体要大一些。
4.色彩设计
地图给读者的第一感觉是色彩效果。
1)利用色彩属性来表示要素的数量和质量特征
不同类要素可采用不同的色相表示，但一幅电子地图所用的色相数一般不应该超过5～6种；用同一色相的饱和度和亮度来表示同类不同级别的要素，等级数一般不应超过6～8级。
2)符号的设色应尽量参照习惯用色
这些习惯色主要有:用蓝色表示水系，绿色表示植被、绿地，棕色表示山地；红色表示暖流，蓝色表示寒流。
3)界面设色
电子地图的界面占据屏幕的相当一部分面积，其色彩设计要体现电子地图的整体风格。地图内容的设色以浅淡为主时，界面的设色则应用较暗的颜色，以突出地图显示区；反之，界面的设色以浅淡的颜色。界面中大面积设色不宜用饱和度高的色彩，小面积设色可以选用饱和度和亮度高一些的色彩，使整个界面生动起来。
4)面状符号或背景色的设色
面状符号或背景色的设色是电子地图设色的关键，因为面状符号占据地图显示空间的大部分面积，面状符号色彩设计成功与否直接影响整幅电子地图的总体效果。
电子地图面状符号主要包括绿地、面状水系、居民地、行政区、空地和地图背景色。绿地的用色一般都是绿色，但亮度和饱和度可不一样。面状水系用蓝色，亮度和饱和度可不一样，有时还用蓝紫色。居民地和行政区的面积较大，色彩好坏对电子地图影响很大。用空地设色或加上地图背景的方法可使电子地图更加生动。
5)点状符号和线状符号设色
点状符号和线状符号必须以较强烈的色彩表示，使它们与面状符号或背景色有清晰的对比。点状符号之间、线状符号之间的差别主要用色相的变化来表示。
6)注记设色
注记色彩应与符号色彩有一定的联系，可以用同一色相或类似色，尽量避免对比色。敏感注记的设色可以整幅电子地图统一。在深色背景下注记的设色可浅亮些，而在浅色背景下注记的设色要深一些，以使注记与背景有足够的反差；若在深色背景下注记的设色用深色时，可以利用注记加上白边，以突出注记。
电子地图设色有两种不同的风格。一种是设色比较浅，轻淡素雅；另一种是设色浓艳，具有很强的冲击力。
5.表示方法设计
电子地图是在计算机上设计、制作并在屏幕上实时显示的，由此形成了一些特殊的表示方法。尽管电子地图显示介质的屏幕大小、屏幕分辨率、屏幕色彩、数据组织方式、显示技术等对电子地图表示方法有诸多限制，但是总的来说，与纸质地图相比，电子地图的表示内容更加丰富、表现形式更加多样。根据电子地图表示方法特点，可将电子地图的表示方法概括为二维图形表示方法、动态表示方法和多媒体表示方法3种。
1)二维图形表示方法
二维图形表示方法，就是采用传统的地图二维表示方法，利用各种地图符号来表示地理信息，是电子地图基础的表示方法。电子地图的图形表示方法的特殊性:一方面电子地图的符号更加灵活多样，另一方面其设计也会受到更多的限制，如屏幕分辨率限制了地图符号的尺寸和精细程度，显示器的尺寸限制了有效的地图显示范围。因此电子地图中的图形符号尺寸较大、形状简单，易于感知。电子地图表示内容的图形选择与搭配更加符合用户的生理和心理习惯，使用户能够迅速地获得地理信息。例如，可在电子地图中用符合人们常规阅读习惯的目录形式罗列出各个城市，便于快速查找；也可采用图形索引的方式，或者将二者结合。
电子地图的显示介质是各种屏幕，它的图形符号主要利用计算机技术实现，因此其图形表示方法受到的限制也比较多，如纸质地图中的有些特殊符号，在电子地图中绘制就比较难，如果在有限的范围内又较多地分布这种符号，表现效果比较差。电子地图中一般不要使用数字比例尺表示方法，尽量使用图解比例尺，因为图形是在动态变化，没有固定比例尺，而图解比例尺可以随着屏幕图形变化而变化。
2)动态表示方法
二维地图的动态表示是增强电子地图吸引力的方式之一，通过闪烁、跳跃、动画产生具有连续移动的可视化效果，引起人们视觉上的注意，动态地表达事物的时态变化特征，以及物体的重要性程度、质量差异、数量分级等非时态特征。最简单的动态表示方法是闪烁符号，可采用亮度变量与时间变量的闪烁符号，也可以随鼠标动作或用户输入变化而改变符号的颜色、透明度甚至整个符号的图形，如随着用户鼠标的移动而改变符号的颜色。在电子地图上，动态符号一般都用于表示重点目标，或者具有特殊含义、指向其他链接和地理现象的动态变化。
三维地图的动态表示主要利用三维显示技术以及动态效果，它们都是以数据建模、动态场景生成为基础的，与动画有本质区别。三维地图的动态表示是基于计算机图形学、虚拟现实与空间数据建模技术，以虚拟现实技术为代表的三维环境建模仿真。三维地图的动态表示为用户提供了一种多角度、全方位的观察地理空间现象的方式。
动态表示还包括电子地图中各种动态效果的应用，主要体现在用户的交互操作中，主要包括页面和功能信息模块在切换时产生的动态效果。例如，通过变形、位移、加入图片等方式新奇、自然、有趣地过渡到下一页面，而且在交互中，鼠标滑过图表上方和点击产生的效果会有不同的动态效果，增加了交互过程中的趣味性和艺术性。
地图的动态表示也应包括地图内容的动态变化，主要有3个层次:一是比例尺的变化；二是针对用户的交互操作而发生的内容变化；三是同一比例尺内地图要素的改变。这三种变化不是独立、分开的，而往往是相互关联的。电子地图的多尺度表达就是典型的地图内容动态变化，即采用细节分层(Level of Detail，LOD)技术的方法，这种变化的地图内容适应于人类对空间地理环境的认知，适应于人的视觉感受，即随距离产生的分辨率变化。
3)多媒体表示方法
多媒体(图像，文字，视频、音频等)技术和超媒体(媒体之间的超链接)技术在电子地图中的应用，为地图内容的表达提供了多样化的技术手段。多媒体数据目前已经能与空间数据和属性数据一体化存储，这样多媒体在电子地图中的应用更为方便。多媒体表示方法是利用音频、视频、图像、文字等多媒体信息综合表现地理空间信息，是人与计算机系统之间的交互表示方法。多媒体表示方法将地理信息与其他形式的信息(统计信息等)相结合，并且将它们以自然的形式来表达，整合了空间数据和非空间数据。多媒体表示方法扩展了用户的感知通道，使地理空间信息可视化更为直观、生动。
多媒体表示方法本质上是一种多维信息表示方法，在这种表示方法中，图形不是单独的构件，必须与文本、视频、音频或者动画相结合，是一种综合集成表示方法。
电子地图的制作和显示依托于计算机技术，因此其表现形式更加多样化、生动化。电子地图不仅可以采用与传统纸质地图相同的表示方法，还可以采用三维、动态等更加灵活的表示方法。计算机的计算能力还可以和人的认知能力形成互补，帮助用户更快地找到目标，从而促进读者对地图信息的理解，提高地图的实用性。
许多电子地图都采用矢量和影像两种模式的多尺度显示，二维和三维、静态与动态相结合的显示方式，同时提供各种查询、标注等功能工具，利于人工交互，方便用户标示。这些表示方法的运用使电子地图更为生动形象，提高了地图的可读性和地理信息服务能力。
