地圖的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、作業(yè) 1地圖的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢一、發(fā)展簡史 地圖的起源和地圖制圖學(xué)的發(fā)展已有悠久的歷史。古希臘地理學(xué)家C. 托勒密的地理學(xué)指南 就是一部地圖制圖學(xué)著作。 托勒密認(rèn)為地理學(xué)就是“以線畫 形式描繪地球上所有迄今已知的部分及其附屬的東西”。 他研究了簡單的圓錐投 影并繪制了世界地圖。中國西晉著名地圖制圖學(xué)家裴秀所創(chuàng)立的“制圖六體”， 對中國古代地圖制圖學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。唐代的賈耽、元代的朱思本、 明代的羅洪先等歷代地圖制圖學(xué)家也對地圖制圖學(xué)的發(fā)展有過較大貢獻(xiàn)。 歐洲文 藝復(fù)興時期，著名地圖制圖學(xué)家 G.墨卡托對地圖制圖學(xué)的發(fā)展起過重大的推動 作用。 17 世紀(jì)以后，歐洲進(jìn)行的大規(guī)模三角測量和地

2、形圖測繪，促進(jìn)了地圖制 圖學(xué)的更快發(fā)展。在中國，從清代開始，進(jìn)行了國家規(guī)模的地圖測繪，編制成帶 有近代性的皇輿全圖和大清一統(tǒng)輿圖。 20世紀(jì)初興起的航空攝影測量 方法，改變了地形圖測繪生產(chǎn)過程， 加上照相平版彩色膠印技術(shù)的應(yīng)用， 為地圖 的大規(guī)模編繪和印制創(chuàng)造了條件，同時也促進(jìn)了地圖制圖學(xué)現(xiàn)代體系的形成。二、現(xiàn)代地圖學(xué)理論 地圖傳輸論 是研究地圖信息傳輸?shù)脑?，過程和方法的理論。該 理論認(rèn)為：客觀環(huán)境制圖者地圖用圖者再認(rèn)識的客觀環(huán) 境構(gòu)成了一個統(tǒng)一的整體。客觀環(huán)境被制圖者認(rèn)知，形成知識概念，通過 符號化變?yōu)榈貓D，用圖者通過符號識別，在頭腦中形成對客觀環(huán)境的認(rèn)識。 這個過程是一個地圖信息流傳輸?shù)?/p>

3、過程，地圖制作和使用都包括在這個傳 輸過程中；地圖符號能有效傳輸?shù)乩硇畔ⅲ珎鬏斶^程中會受到“噪聲” 干擾。該理論對于地圖最佳制作和地圖有效使用具有積極作用。 地圖符號學(xué) 是研究地圖符號系統(tǒng)的構(gòu)圖基礎(chǔ)，感受方式及其設(shè)計 使用的科學(xué)。提出了六種視覺變量：形狀、亮度、色彩、尺寸、密度和方 向是地圖符號系統(tǒng)的構(gòu)圖基礎(chǔ)；四種感受方式：組合感受、選擇感受、等 級感受和數(shù)量感受是制圖過程中的視覺特點，該理論對于地圖符號設(shè)計和 地圖生產(chǎn)有較大影響。由于地圖學(xué)與自然科學(xué)、社會科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、思維科學(xué)、 人體科學(xué)、行為科學(xué)、藝術(shù)科學(xué)等有著交叉及關(guān)聯(lián)關(guān)系，它們的研究成果 為地圖學(xué)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)和技

4、術(shù)支持，并促進(jìn)了地圖學(xué)理論研究的 進(jìn)展。1、地圖信息論 地圖信息表現(xiàn)為圖形幾何特征、多種彩色的總和及其 相互聯(lián)系的差別，可以說地圖信息是以圖解形式表達(dá)制圖客體和其性質(zhì)構(gòu) 成的信息。地圖信息論就是研究以地圖圖形表達(dá)、傳遞、貯存、轉(zhuǎn)換、處 理和利用空間信息的理論。該理論有助于認(rèn)識地圖的實質(zhì)，并深化了對地 圖信息的計量方法的研究。4、地圖模型論 是研究如何建立再現(xiàn)的客觀環(huán)境的地圖模型，并以地 圖數(shù)學(xué)模型來表達(dá)的理論。該理論認(rèn)為地圖是客觀世界的模擬橫型。此模 型是制圖者的概念模型，并可用數(shù)學(xué)方法表達(dá)，經(jīng)過抽象概括的制圖對象 的空間分布結(jié)構(gòu)。該理論對于深入認(rèn)識地圖的實質(zhì)，并對推動數(shù)字制圖的 發(fā)展有重要作

5、用。5、地圖認(rèn)知論 是研究人類認(rèn)知地圖獲取信息的手段，原理和過程的 理論。該研究有兩項成果。一是“地圖認(rèn)知環(huán)”學(xué)說，認(rèn)為用圖者首先接 受到圖像地圖客體，進(jìn)而在頭腦中進(jìn)行信息處理， 獲取，然后據(jù)已有知識 對所獲信息進(jìn)行加工，從而產(chǎn)生頭腦信息圖；再進(jìn)一步通過對實地地理現(xiàn) 象進(jìn)行研究，最后得到所認(rèn)知的地理實體，完成一輪認(rèn)知環(huán)。二是“多模 式感知和認(rèn)知理論”，是指在虛擬地圖環(huán)境下，用多種認(rèn)知手段 （ 如視覺、 聽覺 ） 分別獲取知識，并將其加以比較和想象處理，進(jìn)而形成各自的知識庫 （ 如視覺、聽覺知識庫 ） ，最后將各知識庫融合，產(chǎn)生綜合知識庫。該理論 對制圖手段、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合使用有

6、重要意義。6、地圖感受論 是研究地圖視覺感受過程的物理學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué) 方法，探討地圖是如何被用圖者有效感受的理論。研究內(nèi)容有分級符號、 網(wǎng)紋和等值灰度梯尺的視覺效果，色彩設(shè)計客觀性、視覺感受與 圖形構(gòu)成 的規(guī)律、特點等。該理論對于地圖設(shè)計有重要意義。三、國際地圖學(xué)的最新現(xiàn)狀及進(jìn)展 271、專題制圖進(jìn)一步拓寬領(lǐng)域并向縱深發(fā)展專題地圖的廣度與深度不斷發(fā)展 , 其理論與方法已日趨完善。 具體表現(xiàn)為以 下幾個方面：（ 1）環(huán)境、海洋、城市、人文等專題制圖迅速發(fā)展；（ 2）由單一 部門專題制圖向綜合制圖與系統(tǒng)制圖方向發(fā)展 , 由基礎(chǔ)性專題制圖向深層次與 實用方向發(fā)展； （3） 由區(qū)域性與全國性制圖向

7、全球性制圖發(fā)展。2、計算機(jī)制圖已廣泛應(yīng)用于各類地圖生產(chǎn) , 多媒體電子地圖集與互聯(lián)網(wǎng)地 圖集迅速推廣。電子地圖集是近多年年以后出現(xiàn)的以光盤為介質(zhì) , 通過視屏顯示的地圖集 形式。它具有滾動、漫游、窗口放大、閃爍、動態(tài)顯示、統(tǒng)計分析、疊加比較等 多種功能 , 具有制作周期短、 成本低、功能強(qiáng)等優(yōu)點 , 因此得到迅速推廣并展示 廣闊前景。加拿大、美國、荷蘭、德國、瑞典、瑞士、西班牙、澳大利亞、捷克 等國已出版了各種電子地圖集。尤其美國微軟公司 1997年出版的世界地圖集和 1998年制作的虛擬地球電子地圖集是當(dāng)今國際上最好的多媒體電子地圖集。 加拿大、瑞典、西班牙、美國、瑞士等國還出版了國家電子地

8、圖集。隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展和普及 , 已經(jīng)成為快速傳播所有知識的重要渠道。 其 中作為空間信息圖形表達(dá)形式的地圖 , 越來越受到各網(wǎng)站和廣大用戶的歡迎。 近 十多年來 , 互聯(lián)網(wǎng)地圖也稱互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)地圖、網(wǎng)絡(luò)地圖、得到極其迅速地發(fā)展。3、地圖學(xué)一遙感一地理信息系統(tǒng)相結(jié)合形成一體化的研究技術(shù)體系。70年代興起的遙感技術(shù)正迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用。 目前航天遙感已發(fā)展到多層 面空間軌道站、多種系列衛(wèi)星、航天飛機(jī)、載人飛船等、多波段光譜、多頻率雷 達(dá)、高分辨率高空間分辨率與高光譜分辨率、多時相、全天候。同時各種遙感地 學(xué)分析模型、 圖像數(shù)字處理技術(shù)、 自動分類成圖系統(tǒng)、 數(shù)字三維立體圖像顯示等 已日趨完善 ,

9、 不僅為地圖 , 特別是為各種專題地圖提供最有效的獲取信息的手 段 , 為各種專題制圖提供直接的高質(zhì)量快速成圖方法。地理信息系統(tǒng)是在計算機(jī)制圖基礎(chǔ)上發(fā)展起來的空間信息采集、 貯存、分析、 處理、顯示與制圖的綜合性技術(shù)系統(tǒng) , 它具有各種分析與模擬的功能 , 能快速準(zhǔn) 確地輸出各種數(shù)據(jù)、表格和地圖。在空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與管理、用戶使用界面、數(shù)據(jù) 集成與更新、 空間檢索、空間分析與模型建立、 人工智能與專家系統(tǒng)等方面已積 累了較多的經(jīng)驗 , 地理信息系統(tǒng)在各種評價、 預(yù)測、決策、 規(guī)劃和管理中發(fā)揮了 重要作用尤其在當(dāng)今計算機(jī)多媒體技術(shù)、 可視化、智能化、 虛擬現(xiàn)實不斷取得新 的進(jìn)展的形勢下 , 地理信息

10、系統(tǒng)將得到更廣泛的應(yīng)用。4、計算機(jī)制圖一電子出版生產(chǎn)系統(tǒng)一體化 , 從根本上改變了地圖設(shè)計與生 產(chǎn)的傳統(tǒng)工藝。計算機(jī)制圖與地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展 , 已解決了各類地圖的自動編繪與 快速成圖方法 , 為了獲得高質(zhì)量印刷出版地圖 , 年代國際上新推出了幾種計算 機(jī)出版生產(chǎn)系統(tǒng) , 并已在一些地圖設(shè)計與生產(chǎn)部門應(yīng)用 , 任何地圖或復(fù)雜的大型 地圖集 , 經(jīng)過計算機(jī)設(shè)計、制圖、編輯和審定合格后 , 即可輸出分色加網(wǎng)軟片 , 制版上機(jī)印刷 , 甚至利用熱敏成像技術(shù) , 由計算機(jī)通過激光束建立圖形直接制 版印刷, 實現(xiàn)計算機(jī)制圖與出版生產(chǎn)系統(tǒng)一體化和全數(shù)字化與自動化 , 是地圖學(xué) 領(lǐng)域的又一重大變革 ,

11、具有深遠(yuǎn)的意義和最大的社會、經(jīng)濟(jì)效益。5、地圖學(xué)新概念與新理論的不斷探索。近幾年國際上還對計算機(jī)與地圖可視化、 虛擬環(huán)境、地圖自動概括自動綜合、 數(shù)字地圖及其應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)地圖等問題進(jìn)行了較多研究和討論 , 已取得一定進(jìn) 展。四、發(fā)展趨勢地圖學(xué)發(fā)展趨勢：1、智能化 包括地圖信息源信息獲取，地圖制作過程和地理信息表達(dá) 的智能化等。2、虛似化 地圖學(xué)將來表達(dá)的制圖對象不一定都是實體的客觀存在， 很多內(nèi)容將是虛擬的、模擬的、多維仿真式的。3、功能多極化 地圖功能從表達(dá)地理客體規(guī)律特征，擴(kuò)展到知識發(fā)現(xiàn)、 空間分析、動態(tài)顯示監(jiān)測、綜合評價、預(yù)警預(yù)報等。4、主客體同一化 隨著科技發(fā)展，促進(jìn)地圖制作技術(shù)的不斷

12、改進(jìn)和創(chuàng) 新，地圖制作將越來越簡單，故既是地圖制作者又是地圖使用者將漸趨普 遍，使主客體同一化。5、全球一體化 隨著數(shù)字地球戰(zhàn)略的實施和推進(jìn)，將實現(xiàn)全球化的地 圖無縫拼接和萬維網(wǎng)聯(lián)通，使地圖在表達(dá)地球和研究地球方面，都可以整 體化，全球 一體化形式出現(xiàn)。6、地圖、RS GIS和GPS 一體化 數(shù)據(jù)庫是鏈接數(shù)字地圖、RS GIS、GPS技術(shù)的共有基礎(chǔ)，隨著這些科技手段的不斷發(fā)展，將使其在信息科學(xué) 的范疇內(nèi)不斷融合并趨向一體化，為地球信息科學(xué)、數(shù)字地球的成熟發(fā)揮 作用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地圖制圖學(xué)也進(jìn)入了新的發(fā)展階段，其主要特點和趨勢為：1、地圖制圖學(xué)作為區(qū)域性學(xué)科，其重點已由普通地圖制圖轉(zhuǎn)

13、移到專題地圖 制圖，并向綜合制圖、實用制圖和系統(tǒng)制圖的方向發(fā)展。2、地圖制圖學(xué)作為技術(shù)性學(xué)科，正在向機(jī)助制圖方向發(fā)展，有可能逐步代 替延續(xù)幾千年的手工編圖的作業(yè)方法。3、隨著地圖制圖學(xué)同各學(xué)科間的相互滲透，產(chǎn)生了一些新的概念和理論。例如，以地圖圖形顯示、傳遞、轉(zhuǎn)換、存儲、處理和利用空間信息為內(nèi)容的地圖 信息論和地圖傳輸論；研究經(jīng)過地圖圖形模式化建立地圖數(shù)學(xué)模型和數(shù)字模型的 地圖模式論；研究用圖者對地圖圖形和色彩的感受過程和效果的地圖感受論；研究和建立地圖語言的地圖符號學(xué)，等等。參考文獻(xiàn)：1 劉岳.現(xiàn)代地圖學(xué)發(fā)展的主要特征和今后方向J.中國測繪2002年1期.2 廖克.現(xiàn)代地圖學(xué)的最新進(jìn)展與新世

14、紀(jì)的展望J.測繪科學(xué)2004年29期.3 王建敏等.遙感制圖技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢探討J.礦山測量.2007年1期.4 武雪玲、任福.新技術(shù)條件下電子地圖的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析J.測繪與 空間地理信息. 陳金美.現(xiàn)代地圖學(xué)主要理論與方法探析J.現(xiàn)代測繪.2006.29.6 Qingyun Du.Status and Tendency of Digital CartographJ .ln formati on ofgeography space.2003.7 An dreas Neuma nn. Web Mapp ing and Web CartographyJ.E ncyclopedia of GIS

15、8 J.F.Bourillet,c.edy,f.rambert.Swath mapp ing system process in g:Bathymetry and cartographyJ.Mari ne Geophysical Researches.9 Markus jobst and Timothy Germa nchis.The Employme nt of 3D in Cartography.10 An tho ny Williams.Behavioral geography,cartography,a nd spatial cog niti on:A review essayj.GeoJour nal.11 Silvia tomosk