地图学的发展及重要性.doc

地图学的发展及重要性一、 什么是地图学 地图学是研究地图的理论、编制技术与应用方法的科学，是一门研究以地图图形反映与揭示各种自然和社会现象空间分布、相互联系及动态变化的科学、技术与艺术相结合的科学。 国家的疆域可以用地图、文字等多种形式来表达，其中，地图是表示国家版图最常用、最主要的形式。在地图上可以形象直观地表示出国家的疆域范围和边界、各级行政区域、行政中心、主要城市等。 现阶段对地图学的定义是：研究地图信息的表达、处理和传输的理论和方法，以地理信息可视化为核心，探讨地图的制作技术和使用方法的学科。二、 地图学的发展本文将从四个大的阶段讲解地图学发展简史:原始地图,古代地图,近代地图和现代地图。一、原始地图地图的产生和发展是人类生产和生活的需要。今天保存下来最古老的地图是距今约4700年左右的苏美尔人绘制的地图(图1-5)。距今约4500年左右的古代巴比伦地图(图1-6)，是制作在粘土陶片上的，绘有山脉，四个城镇和流入海洋的河道。代表着人们对自然环境的认识。从近代发现的太平洋海岛原始部落用木柱制作的海岛图，用柳条、贝壳编缀的海道图等，证明原始地图仅起确定位置，辨别方向的作用，可能都是些示意性的模型地图。二、古代地图春秋战国时期战争频繁，地图成为军事活动不可缺少的工具。我国发现最早以实测为基础的古地图，是1973年在湖南长沙马王堆汉墓中挖掘出的公元前168年的三幅帛地图：地形图、驻军图和城邑图。地形图内容包括自然要素(河流、山脉)和社会经济要素(居民地、道路)，这和现代地图四大基本要素相似。对古代地图产生重大影响的是希腊著名数学、天文、地图学家托勒密(公元87150年)和中国晋代杰出地图学家裴秀。他们的作品反映了西方、东方不同的发展特点和古代地图科学的重大成就，对后来的地图产生了长期深远的影响。托勒密写的地理学指南，实际上是一部地图学论著。附带的27幅地图，是世界上最早的地图集雏形。中国西晋地图学家裴秀绘制了18幅禹贡地域图及地形方丈图；总结前人和自己的经验，提出了六项制图原则即“制图六体”：分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。三、近代地图17世纪末，欧洲资本主义到了成年期，地图科学也在迅速发展，由于对内开发，对外掠夺的需要，测量学首先发展起来。18世纪，欧洲开始大规模地实测地形图，出现了大量精度高，内容丰富的实测地图。19世纪初，缩编地图、专题地图出现。20世纪初利用飞机进行航空摄影测量成图得到发展。地图的精确性、内容的丰富性、地图的品种，成图手段都达到了一定的水平。三、 现代地图航空摄影测量制图技术的出现改变了古老的地面测图技术的传统方法，使得航空摄影测量地图能够代替普通测量制图。1903年飞机问世，1910年莱特从飞机上拍摄了第一张照片，此后，德国和法国都进行了航空摄影测量的试验和研究。不到半个世纪，航空摄影测量从根本上改变了300多年发展起来的地图测制过程，标志着人类从高空进行测绘的新历史阶段。世界上的主要国家都进行了航空摄影测量制图，我国1934年开始了水利工程、地籍和铁路选线的测量制图。新中国成立后，经20多年努力，已完成覆盖全国的航空摄影测量和地形图制图工作。上世纪70年代末，进行了山西太原幅农业自然条件系列图和航空遥感腾冲试验区地图集的航空遥感及系列制图试验。1967年，美国编绘了月球影像地形图和地质图，标志着人类编制星球地图的开始。电子计算机技术应用制图开创了手工制图向自动制图转变的新开端，使得数字地图成为最新、最现代化的地图品种。20世纪50年代以后，计算机技术开始应用于地图测绘。经过英国、美国、瑞典、日本、瑞士等国家，不断在原理、设备软件等方面的研发，到70年代已由实验阶段发展到比较广泛的应用。三、新世纪地图学的发展趋势智能化 包括地图信息源信息获取，地图制作过程和地理信息表达的智能化等。虚似化 地图学将来表达的制图对象不一定都是实体的客观存在，很多内容将是虚拟的、模拟的、多维仿真式的。功能多极化 地图功能从表达地理客体规律特征，扩展到知识发现、空间分析、动态显示监测、综合评价、预警预报等。主客体同一化 随着科技发展，促进地图制作技术的不断改进和创新，地图制作将越来越简单，故既是地图制作者又是地图使用者将渐趋普遍，使主客体同一化。全球一体化 随着数字地球战略的实施和推进，将实现全球化的地图无缝拼接和万维网联通，使地图在表达地球和研究地球方面，都可以整体化，全球 一体化形式出现。地图、RS、GIS和GPS 一体化 数据库是链接数字地图、RS、GIS、GPS技术的共有基础，随着这些科技手段的不断发展，将使其在信息科学的范畴内不断融合并趋向一体化，为地球信息科学、数字地球的成熟发挥作用。四、 地图学之于生活的重要性在我们的日常生活中地图学的重要性可以体现在很多方面。地图具有以多种方式表达现实世界的独特功能。 地图可以识别在某一位置上有什么东西。在地图上，指向图上任何位置，都能够知道这个地方或对象的名字以及其它相关的属性信息。 地图可以标明你所处的位置。如果你的地图可以实时地输入全球定位系统（GPS）的数据，你就能看到你在哪里、以多快的速度在旅行并且你的旅途目的地在何方。地图可以让你识别用其它方式不能体现的空间分布、关系和趋势。人口统计学家通过比较过去编制的城区地图和现在的城区地图，可以支持公共决策。流行病学家通过把罕见疾病爆发地点与周围环境因素相关联便可以找出可能的病因。地图可以将不同来源的数据集成到同一地理参考坐标系中。市政府可以将街道分布图与建筑布局图结合起来以调整市政建筑结构；农业科学家可以把气象卫星影像图与农场、作物分布图结合起来，以提高作物产量。地图可以通过数据的合并或叠加来分析空间问题。省政府可以通过合并多层数据来找到合适的废弃物处理地点。地图可以用来确定两地之间的最佳路径。通过地图，包裹速递公司能够找到最有效的运输路径；公共交通设计者也能设计出最优的公交路线。地图可以用来模拟未来的情况。公共事业服务公司可以模拟新设施添加后会产生怎么样的效果，并且根据这个效果判断是否需要进行投入。市政规划者也可以模拟一些严重的意外事故如有毒物质泄露等，从而得出相应的解决方案。电子地图及其在智能交通中的作用也是非常巨大的。电子地图是地理信息系统的一种，它具备了地理信息系统的大多数功能。智能交通系统的大部分信息都需要通过电子地图来表示。电子地图能够把数字信号(包括对数字地图、遥 感数字图象及自行数字化采集的数据进行可视化处理后形成的数字信号)和模拟信号显示在计算机屏幕上。电子地图主要有两方面作用：一是多维地图的静态显示和动态显示作用；二是动态环境下空间数据库与专题数据库的交流作用。两方面相互作用，共同完成GIS中空间数据视觉化的任务。智能交通中的电子地图作为空间信息特别是交通信息的可视化产品，将交通路线及周围环境以视觉甚至是听觉感受的方式传输给用户，成为智能交通系统与用户交流的最重要工具，因此，电子地图制作的好坏，直接影响智能交通系统的成败。五、 地图学之于国防的重要性地形图在军事上具有极大的用途，它的准确与否直接关系到战争的胜败，国家的存亡。军队打仗，总是离不开地图的。有的同志把地图比作是“协同作战的共同语言”，“行军的无声向导”，“军队的眼睛”等等。这些比喻生动、恰当地表明了地图在军队作战行动中的重要作用。地图对军事的作用，在就已经开始为军事指挥者所重视，不但有理论上的评述，而且有典型的事例。古籍管子一书中说，在计划战斗行动的时候，首先要在图上分析研究地形，弄清哪里地形险要，哪里有不便车辆通行的河流，哪里有制高点，谷地、平原，丘陵和村镇都在什么位置，然后再决定战斗行动；只有这样，才能立于主动，恰当处置各种情况，正确利用地形的有利条件。这就是地图的作用。三国时代，刘备借据荆州后，就有“夺取西川(今四川)为基，然后北图汉中，收取中原，匡正天朝”的打算。但他又顾虑西川道路崎岖，山川险阻，地形不熟，虽想进取西川，一直未敢冒进。这时得到一个消息说:益州(今成都)别驾(官名)张松，带着一份西川地图要献给曹操，曹操不知张松是来献图，很看不起他，并且受到曹操的嬉弄，因而地图没有献成。刘备听到这个消息后，就千方百计拉拢张松，以上宾招待，张松感动，就把地图献给了刘备。这段历史故事告诉我们，地图在古代早已显示出它的重要作用了。那么地图在现代战争中的作用又如何呢? 现代战争，各军兵种协同作战，战场范围广阔，战争的突然性和破坏性增大，情况复杂多变，组织指挥复杂，对地图的依赖性更大，地图成了军队组织指挥作战必不可少的工具。经验证明，指挥员如能正确地利用地图，就能顺利地完成战斗任务，如不能正确地利用地图，就可能在战争中遭受挫折。如某次作战中，某团担任穿插合围敌人的任务，由于指挥员能够正确地使用地图，虽然地形生疏复杂，往返穿插十六昼夜，行程近三百公里，每次都能准时插到指定位置，出色地完成了战斗任务。与此相反，某营一次执行搜剿残敌任务，指挥员缺乏识图用图知识，不会按图行进，本来只有三公里的路程，却走了近十个小时才到位置，致使残敌乘机逃窜，贻误了战机。 现代地图和古代地图相比，已经大不相同，精度更高了，品种更多了，内容更丰富了，各兵种使用地形图也更广泛了。如: 装甲兵。它是现代陆军的重要突击力量，具有强大突击和高速机动能力。它执行任务时，多半是荫蔽配置在较远的后方地域，快速向前机动，仓促进入预定作战地区，从行进间展开，突然发起进攻，快打快撤。因此，要从图上受领任务，在图上选择行进路线和展开地区，在图上研究作战地区地形、敌情和战斗布署，要准确地按照地图进行。 炮兵。它是现代陆军的主要火力突击力量，基本任务是用火力直接支援和掩护步兵、坦克兵的战斗行动。炮兵执行紧迫射击任务时，就要按照地图组织开进，利用地图标定阵地位置，利用地图连沿战斗队形和求取射击诸元。 防化学兵。它是军队对原子、化学武器防护的骨干力量，它的基本任务是组织指导军队对原子、化学武器的防护，实施原子、化学观测和辐射侦察。侦察时要按地图行进，要在图上标绘沾染范围，绘制侦察报告图。 工程兵。在遂行工程保障任务时，要利用地图选择道路，分析道路情况，进行道路侦察，选择迂回路，计划急造军路，拟定工程保障计划等。 从现代战争的用图量看，第二次世界大战时，美英联军在北非战役中，仅二