地图学的发展现状与趋势

1、.地图学的发展现状与趋势一、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。在中国，据世本八种记载，黄帝同蚩尤打仗，曾使用了表示“地形物象”的地图。有记载的最古老的地图是夏朝的九鼎。九鼎是当时统治权利的象征。在九鼎上

2、除了铸有各种图画外，还有表示山川的原始地图。后来在山海经中，也有绘着山水、动植物及矿物的原始地图。在周代的周礼一书中，至少有 15 处提到有关的图籍，其中 13 处较明确地记述了地图。专题图中有全国交通图 (“司险掌九洲之图，以周知其川林山泽之阻，而达其道路” ) ，这是世界上记述最早的交通图。据史学家考证时间约在公元前 1027 年，河北平山和天水放马滩出土的文物，确凿的证明了我国记载古地图的历史事实。这些地图已有了比例尺和抽象符号的概念，说明了这些时期我国地图发展已开始从模型地图向平面地图过渡。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。管子.地图篇指出“凡宾主者，要

3、先审之地图”，精辟阐述了地图的重要性。战国策赵策中记有“臣窃以天下地图案之，诸候之地，五倍于秦”，表明当时的地图已具有按比例缩小的概念。战国策燕策中关于荆轲刺秦王，献督亢地图，“图穷而匕首见”的记述，说明秦代地图在政治上象征着国家领土及主权。史记记载，萧何先入咸阳“收秦丞相御史律令图书藏之”，反映汉代很重视地图。.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。驻军图用黑、红、蓝三色彩绘，是目前我国发现

4、最早的彩色地图。城邑图上标绘了城垣范围、城门堡、城墙上的楼阁、城区街道、宫殿建筑等。用蓝色绘画城墙上的亭阁，红色双线表示街坊庭院，院内红色普染。城区街道分出主要街道和次要街道两级，宽窄不同。该图是迄今我国现存最早的以实测为基础的城市地图。从公元 4 世纪到公元 13 世纪左右，在西方地图历史上是一个漫长的黑暗时期，神学代替了科学，地图成为宗教思想的俘虏，严重阻碍了地图学的发展。地图成为宗教思想的俘虏，当时的地图是辗转抄袭、粗略荒谬的作品。盛唐杰出地图学家、地理学家贾耽，用了 17 年时间编制了表示全国的海内华夷图。这是继裴秀之后我国又一伟大地图作品，在中国和世界地图史上具有重要意义。三、近代地

5、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。17 世纪以来，各国纷纷成立测绘机构，主管国家基本地形图的测绘。测绘地形图，以西欧为最早。公元 1730 1780 年，法国的卡西尼父子测绘的法国地形图颇负盛誉。 1891 年在瑞士伯尔尼召开的第五届国际地理会议上，讨论并通过了由彭克提议的，合作编

6、制国际百万分之一地图的提案，并形成决议，对以后各国国际百万分之一地图的编制起到了积极的推动作用。公元 1886 年即清光绪十二年，开始了全国规模的大清会典舆图省图集编制工作，各省用了 3 5 年时间分别完成省域地图集的编纂。这次图集编绘在中国地图发展史上有极为重要的意义，它是中国传统古老的计里画方制图法向现代的经纬网制图法转变的标志。.清末地理学家魏源 (公元 1794 1859 年 )编制的海国图志，完全摆脱了传统的计里画方制图法，采用了经纬度控制等与现今世界地图集相类似的地图投影、比例尺选择等，是中国地图制图史上一部世界地图集编制开创性的工作。新中国建立后，地图学发生了很大变化。首先成立了

7、国家测绘局；在50 年代开展大规模的测绘工作；编制并不断更新全国各省区不同比例尺系列地图；70 年代完成了全国 1:5 万或 1:10 万地形图测绘任务；出版了国家及各省区地图集；各种不同专业、不同用途的专题地图迅猛发展；各种新技术、新理论受到重视和研究。我国地图制图水平和世界发达国家的差距正在缩小。四、现代地图学进展1.现代地图制图技术及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

8、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。2.现代地图学理论由于地图学与自然科学、社会科学、系统科学、信息科学、思维科学、人体科学、行为科学、艺术科学等有着交叉及关联关系，它们的研究成果为地图学的发展提供了理论基础和技术支持，并促进了地图学理论研究的进展。地图信息论地图信息表现为图形几何特征、多种彩色的总和及其相互联系的差别，可以说地图信息是以图解形式表达制图客体和其性质

9、构成的信息。地图信息论就是研究以地图图形表达、传递、贮存、转换、处理和利用空间信息的理论。该理论有助于认识地图的实质，并深化了对地图信息的计量方法的研究。地图传输论.是研究地图信息传输的原理，过程和方法的理论。该理论认为：客观环境制图者地图用图者再认识的客观环境构成了一个统一的整体。客观环境被制图者认知，形成知识概念，通过符号化变为地图，用图者通过符号识别，在头脑中形成对客观环境的认识。这个过程是一个地图信息流传输的过程，地图制作和使用都包括在这个传输过程中；地图符号能有效传输地理信息，但传输过程中会受到“噪声”干扰。该理论对于地图最佳制作和地图有效使用具有积极作用。地图符号学是研究地图符号系

10、统的构图基础，感受方式及其设计使用的科学。提出了六种视觉变量：形状、亮度、色彩、尺寸、密度和方向是地图符号系统的构图基础；四种感受方式：组合感受、选择感受、等级感受和数量感受是制图过程中的视觉特点，该理论对于地图符号设计和地图生产有较大影响。地图模型论是研究如何建立再现的客观环境的地图模型，并以地图数学模型来表达的理论。该理论认为地图是客观世界的模拟横型。此模型是制图者的概念模型，并可用数学方法表达，经过抽象概括的制图对象的空间分布结构。该理论对于深入认识地图的实质，并对推动数字制图的发展有重要作用。地图认知论是研究人类认知地图获取信息的手段，原理和过程的理论。该研究有两项成果。一是“地图认知

11、环”学说，认为用图者首先接受到图像地图客体，进而在头脑中进行信息处理，获取，然后据已有知识对所获信息进行加工，从而产生头脑信息图；再进一步通过对实地地理现象进行研究，最后得到所认知的地理实体，完成一轮认知环。二是“多模式感知和认知理论”，是指在虚拟地图环境下，用多种认知手段 (如视觉、听觉 )分别获取知识，并将其加以比较和想象处理，进而形成各自的知识库 (如视觉、听觉知识库 )，最后将各知识库融合，产生综合知识库。该理论对制图手段、多媒体技术、虚拟现实技术的结合使用有重要意义。地图感受论.是研究地图视觉感受过程的物理学、生理学和心理学方法，探讨地图是如何被用图者有效感受的理论。研究内容有分级符号、网纹和等值灰度梯尺的视觉效果，色彩设计客观性、视觉感受与图形构成的规律、特点等。该理论对于地图设计有重要意义。3.新世纪地图学发展趋势智能化 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