电子地图多尺度表达是电子地图系统与地理信息系统研究的热点与难点之一,对于电子地图的应用深入具有重要影响。本文在参阅、分析国内外有关文献和资料的基础上,从理论和实践角度对电子地图多尺度表达进行了若干研究。论文研究的主要内容如下:1)在分析总结文献资料的基础上,提出电子地图的多尺度表达可以分为面向自动综合和面向地图设计两种观点。从研究科学与技术问题的角度,提出了包括理论基础、多尺度模型、数据模型、显示模型四个层次的电子地图多尺度表达研究框架。2)总结了电子地图的广义和狭义概念、特点与读图方式等基本问题。探讨了广义尺度的含义,从认识论的角度提出尺度具有指代空间的精度与广度、时间的频度与厚度的基本思想,探讨了尺度与比例尺、分辨率、细节分层等与空间相关概念的关系;总结了地理信息尺度的三重概念体系。从电子地图的符号系统和表现方式两方面对电子地图的表达理论进行了深入研究,总结了电子地图符号的特性及设计原则。提出电子地图多尺度表达具有数据多尺度与表达多尺度两重含义,而表达多尺度又具有等比例尺表达与变比例尺表达两种方式的基本内涵。3)提出了电子地图多尺度模型与多尺度显示算子的概念,将多尺度显示算子分为综合算子与符号化算子两大类别,并逐一说明了各个算子的实现方式,提出了实现删除算子与位置修改算子的一种计算简便、实时性强的算法。设计了一种可视化的图解方式,在大量实验、总结抽象的基础上,建立了居民地、交通、水系、地貌、植被要素的多尺度模型。提出一种改进的电子地图信息载负量栅格计算方法,从信息载负量和面积载负量的角度对多尺度模型进行了检验,并对实验结果进行了分析。4)提出了电子地图数据模型的设计原则,设计实现了一种开放式的电子地图空间数据模型,使得多源数据不经格式转换即可使用。提出了基于数据格式模板的多格式数据导入技术,并以实践为基础总结了数据格式定义的基本原则。探讨了适用于电子地图显示的空间索引方式,研究了基于元数据库的多尺度数据管理与调度算法。5)提出了电子地图显示模型的基本概念。建立了地图设计知识的分类体系及地图设计知识的形式化表达方案,总结了若干地图设计知识。设计并实现了基于面向对象思想的包含基础层、表达层、功能层三个层次的电子地图显示模型;实现了电子地图的平滑漫游、多屏幕缓存的管理、放大镜效果等技术。6)在设计实现了电子地图多尺度表达原型系统的基础上,设计实施了多尺度符号设计实验和多尺度地图阅读实验,探讨了多尺度表达的优势所在。在认知实验与实践总结、理论分析的基础上,提出了电子地图多尺度表达的评价指标体系。