个性化地图的信息传输模型探讨范文

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摘要：针对个性化地图研究对地图学理论的影响，分析了个性化地图的特点及其发展趋势，并对地图信息传输理论的研究现状进行了总结。在此基础上，提出了一种个性化地图的信息传输模型，论述了用户及其个性信息在模型构成中的重要作用，并对整个信息传输过程进行了分析。

关键词：个性化地图；用户；信息传输模型

随着Web2.0、泛在制图以及位置服务等新技术的不断深入，地图生产和服务逐渐从面向专业用户转换为面向大众用户。个性化地图因其设计灵活、应用领域广阔等特点，迅速得到人们的关注。面对用户广泛而多样的需求，个性化地图服务已成为新地理信息时代不可回避的一个挑战[1]，其生产和经营将是地图行业的前瞻性生长点[2]。个性化地图的生产和服务，遵循以用户为中心的设计原则，为用户提供满足特定需求的信息服务，从而实现“为我服务”的目标。传统地图信息模型中，用户仅被动接受地理信息的传输，没有充分认识用户参与信息传输的重要性。事实上，面对空间信息“爆炸式”的增长，地图“信息过载”现象时有出现，即用户所需的时空信息受大量冗余信息干扰，信息获取效率大大降低[3]。因此，为提高地图信息传输效率和地图服务质量，有必要重新认识个性化地图服务环境下地图信息传输的过程和特点。

1个性化地图与个性化地图服务

个性化是指为用户提供满足其个性需求的框架与工具，并使其个性得以展现的过程[4]。个性化不能脱离标准化的基础，又与大众化有着相生相伴的发展关系。个性化地图正是在制图行业标准逐步成熟、地图应用广泛面向大众的背景下产生的。个性化地图可定义为基于对当前主客观环境的分析，通过良好的地图表达或交互，使地图在内容选择和符号设计等方面，面向特定用户、特定主题和特定环境，与用户的人口特征、文化背景、专业知识、熟练程度等主观因素以及地图展示的维度、载体、光线等客观环境特点相适应，降低用户的认知负荷，提升认知效果和信息传输效率的一种地图[5]。个性化地图服务是指以满足地图用户个性化需求为目标，在地图服务资源、方式和内容等方面实现个性化。个性化地图是实现个性化服务的必要载体和重要组成部分，个性化服务是个性化地图设计的最终目标和更高层次。个性化地图服务的发展分为定制服务、个性化推荐服务和自适应服务3个阶段。20世纪90年代，Esri公司相继开发了具有定制服务的ArcInfo、ArcIMS等地图制图软件，为人们定制个性化地图提供了平台基础。1998年，伦敦大学与欧洲媒体实验室等机构提出了自适应制图可视化的研究方向，首次将自适应与地图制图相结合。2005年中国地图出版社发行的《张继民远征路线图》，被普遍认为是国内首个“个性化定制地图”。自2007年Google推出可使用户创建个性化地图的新功能以来，这种满足“用户自己创建、、使用自定义地图”需求的服务方式越来越多地受到人们喜爱。百度地图、地图汇等提供了个性化地图制作模板、颜色和样式的组合搭配，为用户提供了个性化体验。回顾地图的发展史，地图表达的内容经历了由专用到通用再到专用的螺旋式发展过程[6]。地图生产模式已从追求大众化的“最好的地图”过渡到探索个性化的“最合适的地图”。因此，个性化地图是顺应地图发展的必然产物，必将朝着大数据时代满足用户高度个性化需求的方向发展。

2地图信息传输理论的发展

20世纪60、70年代，部分地图学者将信息论引入地图学研究，提出了地图信息传输模型，其中以1969年KolacnyA在《制图信息——现代制图学的一个基本概念和术语》一文中提出的模型最具影响力。

3个性化地图的信息传输模型

3.1模型的提出个性化地图的特点

可归结为[14]：①图形语言艺术化突出；②用户需求为设计的源动力；③影响因素多元化；④能有效提高用户的认知效率；⑤表达样式灵活多变；⑥用户成为评价主体。个性化地图可视化过程中，用户的制图参与、主动交互和反馈都使地图信息传递过程发生了变化，需要充分注意地图用户的特点和需求。该模型包括地理环境、制图者（制图平台）、用户、个性化地图和用户个性信息5个部分。制图者通过个性化地图与用户进行空间信息传输，二者各有一套认知系统。在地理环境认知内容方面，制图者与用图者有区别也有一定重合，二者均包含于客观地理环境之中。把用户个性信息作为一个部分单独描述，主要包括用户的需求兴趣、知识能力、专业背景和反馈等因素。个性化地图信息传输主要包括6个阶段：1）个性化地图的准备阶段。不同的用户决定了其个性信息的独特性，这种个性信息会反作用于用户对个性化地图语言的理解过程。由于满足多用户的单一地图产品已不能适应个性化需求，制图者必须更多地关心用户或读者，这是制图者制作个性化地图的出发点。2）个性信息的获取阶段，即制图者通过被动获取和主动挖掘等方式获取用户的个性信息。被动获取是指通过交互手段由用户提供明确的要求；主动挖掘是指对用户个性、知识结构、认知特征、使用行为等多种信息进行挖掘、加工、整理，提取有效信息。针对现阶段的研究状况，个性信息的获取采取两种方式相结合的手段。3）地理信息调用阶段。提供个性化地图的不仅是传统意义上的制图者，还包括自动化制图系统，因此需从地图数据库中准确获取制图所需信息，必要时还需通过各种实测手段从地理环境中收集信息。4）信息加工阶段。将利用数据挖掘等方式获取的个人信息与关联规则库进行匹配，对用户进行分组分类或建立用户模型；再基于个性化地图模板库或适应规则对制图数据进行选取、分级、简化和符号化等处理，实现智能化的信息加工，形成地图语言。5）个性化地图语言的理解阶段。用户通过对地图进行阅读、分析和解释获取环境的映像，从而获取地图表达的信息。用户同时在该阶段完成对个性化地图服务的评价，如表达需求是否得到满足，表达效果是否通俗易懂，表达方式是否个性独特等。反馈信息可通过用户个性信息传递给制图者。6）地理环境认知阶段。从个性化地图中获取和理解相应信息，使得用户形成了对现实地理环境的认知，从而为实际行动提供基础。

3.2关键环节个性化

地图信息传输模型是一个循环开放的系统，相较于其他地图信息传输模型，主要包括3个特点：1）个性信息的获取是前提。KolacnyA等提出的地图信息传输模型中，用户的需要兴趣、知识经验、能力特长等个人信息被列为对制图信息理解效果有影响的因素，而制图者的个人信息则更大程度地影响着制图过程。在个性化地图信息传输模型中，人们关注的首要问题是如何最大程度地获取和利用用户的个性信息，同时尽可能地降低制图者主观因素对地图制作的影响。事实上，自适应阶段的个性化地图服务需获取包括用户个性信息在内的全方位的多维场景信息。相较于被动获取，主动挖掘需从非结构化的用户属性、要求、个性、行为等记录数据中提取有效信息、分析用户需求并形成结构化知识，是目前研究的难点所在。2）信息加工是核心。在传统制图过程中，一般是借助经验或固定模式，强调对制图信息的加工，处理过程存在主观性强和方式单一的缺点，难以满足用户个性化需求。个性化地图信息传输模型中，制图信息的作用逐渐弱化，建立基于用户个性信息的知识库和规则推理将成为研究重点。例如，李伟[15]等根据语言学思想对符号进行了形态切分和意义解析，基于不同情境（语境）赋予语义，进而构造语法、组合形态，为兴趣点设计适应用户情境感知、满足用户需求的个性化地图符号。个性化地图设计的趋势是从“基于资源”的服务转向“基于知识”的服务，丰富的模板与规则构建、知识推理等是个性化地图服务实现快速定制和灵敏自适应的基础。3）个性化地图的理解效果起决定性作用。Ratajski认为地图传输过程中的信息损失和传输效率变化产生于制图过程的4个部分。高博[10]等将地图信息传输效率定义为信息传输前的平均信息量与传输过程中损失在通道上的平均信息量的差值。上述定义主要是从地图客观层面对地图信息传输效率进行描述，忽视了用户的主观性因素。个性化地图不要求被所有人接受，其设计可与某类人的周边元素相结合，可能只有这类人才能读懂，也可能只有这类人才需要这样的信息[16]，从而实现高效的信息定向传输，该特点决定了其传输效果需通过用户进行评价。目前个性化地图的理解效果和传输效率主要通过地图认知与可用性评价，包括问卷量表法和眼动实验法等。

4结语

个性化地图信息传输模型的研究对于个性化地图服务的设计和实现具有重要意义。本文对个性化地图和地图信息传输理论的发展进行了总结，提出了一种个性化地图信息传输模型，并分析了其构成和传输过程的意义。为了更好地提供满足需求的个性化地图服务，还需对用户及其个性信息在地图信息传输过程中的作用进行更深入的研究。

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作者：杨振凯1 单位：1.信息工程大学地理空间信息学院