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羊城晚报全媒体记者李刚
这几天“地图能显示台湾省省每一条街”的话题登上了微博热搜，阅读量已经超过10亿。不少网友发现，台湾省省地图可以精确到街道红绿灯，很多道路都以大陆城市命名。在地图软件上，也已经出现了“京台高铁”的线路图，起点是北京，终点是台湾省省会台北。
网友们正在台湾省省的大街小巷“转悠”，期待着以后能坐高铁去包道，但又不禁疑惑:这么详细的信息怎么能呈现在地图上呢？现在很多人日常使用的地图软件是如何采集数据、绘制和更新的？
原理从手绘开始。
为了解释清楚地图数据采集的原理，我们先做一个简单的尝试——你拿一张纸，画出你所在小区的内部道路，有哪些主干道，有哪些小路。不知道的话可以在居民区走一圈，边走边画。这个过程其实就是映射的过程。平时我们时不时会看到一些人拿着三脚架，在路上观察某个方向，写写画画。这些都是测绘人员的工作。
画完后，再拿一张纸。这张纸主要描绘了小区内各种建筑的分布，以及某栋建筑位于某条路上的什么位置。
然后，用一张纸画出小区内便利店、垃圾站等设施的位置。
这时候把三张纸叠在一起，假设纸是透明的，那么恭喜你，一张你的小区地图就快完成了。
这是制作地图的简单过程。如果你把你的手绘地图输入电脑，它就是数字地图的雏形。在没有电脑的年代，人类的地图只能靠手工绘制。
现代地图软件，利用这一层的原理，可以把几十层叠加在一起。当用户使用地图软件时，放大图片会显示该区域更详细的信息，只是因为不同分辨率的图层叠加在一起。如果选择卫星视图，还可以看到地面形状，因为卫星图层是叠加的。
地理信息的数字化
当然，在现代地图软件的背后，应用的技术远比上述过程复杂和困难。毕竟要达到高精度和准确度，靠手绘是不行的。
这时，GIS(地理信息系统)就会出现。GIS是一门综合学科，它结合了地理学、地图学、遥感和计算机科学。它是一个用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。
有了它，我们可以基于计算机工具分析和处理空间信息，并将地图和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起。通俗地说，就是将地形、建筑等实际的地理信息转换成数字化的模式，使这些数字化的信息得以存储、分析、管理和计算。例如，ArcGIS软件是绘制地图的常用软件工具。
有了工具和方法，然后就是地理数据的获取。
我们必须首先获得基本地图数据。来源有三:一是从测绘部门获取权威地图，二是派人出去实地环境勘察测绘数据，三是利用卫星照片或航拍照片——如果你财大气粗，可以自己发射卫星上天，就像谷歌一样；麻烦的话，花点钱买吧。无人机从高空拍摄的数码照片，辅以卫星影像，形成遥感影像数据。
以某地图软件为例，点信息人工验证，线信息(路网)由带定位导航的车辆绘制，面积信息开源，细分下有30余层。将这些点和线的地理信息加载到区域信息上，就可以形成一个共同的民用生活地图。
手动操作必不可少。
现在我们使用的地图软件往往有更丰富、更详细的数据信息，比如一条街上的一家小店，也叫POI(兴趣点)。POI数据的来源有很多，包括开车采集，手动使用智能设备采集，或者从一些互联网公司购买数据等等。
在这方面，人工操作还是不可或缺的。因为在测绘过程中，一方面需要派人到实地调查核实每一个地理信息，并在影像地图上准确描绘出来，包括居民区、河流、交通设施、植被、管线等。另一方面要求专业人员将各种地理信息要素收集到计算机中进行数据整合，用专业软件制作地理模型。而且由于地球是圆的，卫星和航拍的图像会有一定程度的失真，需要专业人员在处理时对这些图像进行进一步的校正。
再往下，我们会继续在地图上叠加更丰富的数据层，比如交通路况、三维信息、街景等等。其中，交通态势图可以通过车辆的GPS采集实时数据，也可以通过激光测速仪、摄像头、雷达等专业设备采集交通信息。有时候堵车，导航软件会跳出来问你，堵车是什么原因造成的？是施工还是事故？这也是通过业主收集数据的方法之一。
地图更新和导航
如果要更新数据，只需要替换相应的图层即可。简单来说，比如你所在的小区有一栋楼被拆了，那么你就需要把写有楼栋信息的纸拿出来重绘，然后插上就完成了地图数据的更新。
这次有个地图软件更新了台湾省省的地图数据，是动态地图的展示。在过去，显示的内容被称为静态地图。现在还可以显示即将开通的铁路的信息，称为动态地图信息。
有了精确的地图，实现地图导航功能还需要最后一步，即定位技术。以前我们用的是美国开发的GPS系统，也叫全球定位系统。现在，中国有了自主研发的北斗卫星系统，实现了全球组网，这样我们就不用再依赖美国的技术了。通过手机等智能设备，或者专业的车载或手持定位设备，可以与卫星实时通信。通过四颗卫星，可以确定具体的经度、纬度、高度和时间信息(速度)，实现动态定位和导航功能。
