1、第二章地圖學第二章地圖學一、地圖學的定義二、地圖學的基本內(nèi)容三、地圖學的學科體系四、地圖學與其它學科的關系五、20世紀國內(nèi)外地圖學的發(fā)展六、地圖學的發(fā)展趨勢一一、地圖學的定義地圖學的定義地圖制圖學地圖制圖學地圖學地圖學20世紀世紀70年代年代地圖應用作為地地圖應用作為地圖學的組成部分圖學的組成部分地理信息傳遞的過程:客觀環(huán)境的客觀環(huán)境的一部分一部分地理信息地理信息地圖（客觀地圖（客觀世界的模型）世界的模型）認識的認識的客觀世界客觀世界測量、調(diào)查、統(tǒng)計、遙感制圖方法閱讀、分析解譯 在數(shù)字地圖的條件下，可視化是現(xiàn)在地圖學的核心，空間認知和傳輸是可視化的重要內(nèi)容，形式化則是可視化的工具和技術支持。o

2、定義：地圖學研究地理信息的表達、處理和傳輸?shù)睦碚摵头椒ǎ缘乩硇畔⒖梢暬癁楹诵?，探討地圖的制作技術和使用方法?，F(xiàn)代地圖學產(chǎn)生現(xiàn)代地圖學產(chǎn)生制圖技術改進制圖技術改進制圖新理論制圖新理論的產(chǎn)生的產(chǎn)生制圖和用圖制圖和用圖成為一個整體成為一個整體電子電子技術技術現(xiàn)代現(xiàn)代地圖學地圖學1.前蘇聯(lián)，二戰(zhàn)后一整套前蘇聯(lián)，二戰(zhàn)后一整套的制圖綜合理論的制圖綜合理論2.法國人貝爾廷法國人貝爾廷1961一一整套視覺變量理論整套視覺變量理論,美國美國人莫里斯，形式語言學人莫里斯，形式語言學,二者構成地圖符號學的二者構成地圖符號學的核心核心3.波蘭地圖學家拉多依斯波蘭地圖學家拉多依斯基基,地圖學的結構模式地圖學的結構模式

3、.4.英國學者博德英國學者博德,地圖模地圖模型論型論5.捷克人克拉斯尼捷克人克拉斯尼,信息信息傳輸模型傳輸模型6.德國學者德國學者,圖形心理學圖形心理學方面的研究方面的研究,格式塔理論格式塔理論.二、地圖學的基本內(nèi)容二、地圖學的基本內(nèi)容o地圖學的基本內(nèi)容包括：理論地圖學理論地圖學、地圖制地圖制圖學圖學和應用地圖學應用地圖學。o（一）理論地圖學n1.地圖信息論地圖信息論；研究環(huán)境地理信息的表達、變換、傳遞、存儲和利用的理論問題。地圖信息是制圖對象和時間、空間的組合信息，具有定量、定位和可測度的特性。 地圖信息地圖信息是指地球和其他天體的空間信息，運用特定的符號、載體和技術方法，再按特殊的數(shù)學法則

4、確定的平面上表示的可感知的時空化了的地域信息及其所蘊含的地理規(guī)律。n2.地圖信息傳遞論地圖信息傳遞論地圖信息傳遞論地圖信息傳遞論是研究地圖信息傳遞過程和方法的理論（p26圖2-3）。地圖信息傳遞的過程地圖信息傳遞的過程: :客觀事物客觀事物概念模型概念模型地圖地圖制圖者認識使用地圖語言客觀事物的概念客觀事物的概念使用者對地圖符號和圖形的解譯與分析n3.地圖感受理論地圖感受理論1）地圖感覺是應用生理學和心理學的理論來探地圖感覺是應用生理學和心理學的理論來探討讀圖的過程討讀圖的過程。視覺感受視覺感受的研究對于設計最佳的研究對于設計最佳的地圖圖形和色彩提供了科學依據(jù)。的地圖圖形和色彩提供了科學依據(jù)。

5、2）對圖形、符號的感覺中，研究符號的圖形特對圖形、符號的感覺中，研究符號的圖形特征上的各種變化，形成視覺變量征上的各種變化，形成視覺變量。運用。運用視覺變視覺變量量引起的引起的視覺感受視覺感受上的上的變化變化，可以，可以形成圖形形成圖形的的整體感整體感、數(shù)量感數(shù)量感、質(zhì)量感質(zhì)量感、動態(tài)感動態(tài)感和和立體感立體感的的效果效果，達到達到更更有效地傳遞地圖信息的目的有效地傳遞地圖信息的目的。3）地圖感受理論）地圖感受理論研究視覺閱讀地圖的感受過程、研究視覺閱讀地圖的感受過程、視覺變量及視覺感受視覺變量及視覺感受等方面的問題。等方面的問題。n4.地圖模型理論地圖模型理論地圖模型論就是將地圖作為客觀世界的

6、空間地圖模型論就是將地圖作為客觀世界的空間模型，用模型方法研究地圖，對深刻認識模型，用模型方法研究地圖，對深刻認識地圖的功能及其在地理學科中的作用有重地圖的功能及其在地理學科中的作用有重要的意義。要的意義。地圖模型論的實踐意義在于：根據(jù)地圖進行地圖模型論的實踐意義在于：根據(jù)地圖進行研究，人們可以認識地理環(huán)境的組成和結研究，人們可以認識地理環(huán)境的組成和結構，代替實地的量測和觀察，圖上的預測構，代替實地的量測和觀察，圖上的預測作業(yè)可以代替實地的模擬實驗。作業(yè)可以代替實地的模擬實驗?？煞譃槲镔|(zhì)模型和概念模型。以圖形和符號可分為物質(zhì)模型和概念模型。以圖形和符號系統(tǒng)對客觀世界進行簡化和概況。系統(tǒng)對客觀世

7、界進行簡化和概況。n5.地圖空間認知理論地圖空間認知理論(1).(1).認知科學認知科學是關于心智、智能、思維、知識的描述和應用的學科，研究智能和認知行為的原理和對認知的理解，探索心智的表達和計算能力及其在人腦中的結構、功能和表示。(2). (2). 認知科學在地圖學中的作用認知科學在地圖學中的作用，有助于研究地圖工作者在設計和制作地圖過程中所運用的知識和思維加工過程，從而促進地圖學理論，尤其是地圖信息表達和地圖信息感知的深入研究。(3).(3).認知地圖學的主要任務：認知地圖學的主要任務：是探索地圖設計制作的思維過程并用信息加工機制描述、認知地圖信息加工處理的本質(zhì)。(4).(4).認知地圖的

8、概念：認知地圖的概念： 也稱心象地圖，它是人們通過感知途徑獲取空間環(huán)境信息后，在頭腦中經(jīng)過抽象思維加工處理所形成的關于認知環(huán)境的抽象替代物，是表征空間環(huán)境的一種心智形式。(5).(5).認知地圖的形成：認知地圖的形成： 在地圖設計和編制過程中，地圖編輯首先根據(jù)各種資料來認識地理環(huán)境，再根據(jù)地圖的用途和要求，構思表示方法、地圖內(nèi)容、制圖工藝等，形成新編地圖在作者中頭腦中的構圖，即心象地圖。 后期經(jīng)過比較、試驗、修改的過程，形成地圖的設計方案。n6.地圖信息可視化理論地圖信息可視化理論1）空間信息可視化空間信息可視化是基于科學計算可視化、地圖學和認知科學的新學科,研究為識別、解釋、表達和傳遞目的而

9、直觀表示空間地理環(huán)境信息的工具、技術和方法。2）空間信息可視化理論：是研究地圖信息的符號化、圖形化、形象化及直觀化的處理、表達、傳遞及解譯的理論。3）空間信息可視化的主要產(chǎn)品：紙質(zhì)地圖、電子（屏幕）地圖、多媒體地圖、三維仿真地圖、四維時空地圖等。4）空間信息可視化理論（四個部分）n地圖信息模型化：是運用地圖模型理論，對客觀現(xiàn)實抽象、概括，轉(zhuǎn)換成可供計算機讀寫的數(shù)字信息，并用各種媒體的地圖來表達和傳輸這些信息。n地圖信息量化：地圖信息量化兩個方面的含義：一是實現(xiàn)地圖空間信息的離散化和數(shù)字化，這是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，將圖形和符號變成計算機可識別的平面直角坐標和特征值；二實現(xiàn)其他形式的空間信息（圖像信息、

10、統(tǒng)計信息等)轉(zhuǎn)換成數(shù)字地圖信息，這通過數(shù)字地形模型來實現(xiàn)。n地圖信息集成:研究將復雜多變的空間信息抽象、歸納成規(guī)范化、標準化、具有內(nèi)部結構規(guī)律和外部關聯(lián)的系統(tǒng)化地圖信息，并將其通過文本、圖象、圖形、聲音、動畫、視頻等多種地圖語言及其組合形式直觀綜合地表現(xiàn)出來。n地圖信息表達：不是傳統(tǒng)意義上的地圖表示，這它是借助可視化方法和多媒體技術為視覺思維和解譯傳輸而進行的，具有操作交互性、信息動態(tài)性、媒體集成性的地圖可視化。n7.7.地圖符號論地圖符號論 1）地圖符號論研究作為地圖符號系統(tǒng)及其視覺特征的理論，探討地圖符號和圖形規(guī)律、地圖符號及其系統(tǒng)結構。 2 2）地圖符號論研究的基本內(nèi)容：）地圖符號論研究

11、的基本內(nèi)容：o地圖符號語法學地圖符號語法學：主要研究地圖符號的類型、構成及其形成系統(tǒng)的規(guī)律和特性。o地圖符號語義學地圖符號語義學：研究地圖符號與制圖對象之間的關系，即實地要素及其特征用相應的地圖符號表示。n地圖符號語用學：研究地圖符號與用圖者之間的相互關系，即什么樣的符號才能便于讀者識別和記憶。 n8.制圖綜合理論 1）傳統(tǒng)制圖綜合的主要內(nèi)容:o地圖內(nèi)容的取舍（比例尺、目的）o地圖內(nèi)容的概括（刪除、夸大、合并、分割）2 2）現(xiàn)代的制圖綜合）現(xiàn)代的制圖綜合表現(xiàn):制圖數(shù)學模型的廣泛應用、用數(shù)據(jù)庫技術和特殊的存儲結構實現(xiàn)綜合、基于地理特征分析的自動制圖綜合。o（二）地圖制圖學（二）地圖制圖學n普通地

12、圖制圖學：地圖的內(nèi)容和表示方法、普通地圖制圖學：地圖的內(nèi)容和表示方法、符號系統(tǒng)設計、編圖技術方法、各要素的制符號系統(tǒng)設計、編圖技術方法、各要素的制圖綜合、地圖編輯和設計等。圖綜合、地圖編輯和設計等。n專題地圖制圖學專題地圖制圖學n遙感制圖學：研究以遙感數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源制作遙感制圖學：研究以遙感數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源制作地圖或修正地圖的學科。地圖或修正地圖的學科。n計算機制圖學：突出地圖數(shù)據(jù)獲取、存儲、計算機制圖學：突出地圖數(shù)據(jù)獲取、存儲、傳輸、編輯，地圖制作軟件、數(shù)據(jù)庫等。傳輸、編輯，地圖制作軟件、數(shù)據(jù)庫等。n地圖制印學地圖制印學o（三）應用地圖學（三）應用地圖學n地圖（模擬、數(shù)字）應用地圖（模擬、數(shù)字）應

13、用 1.1.模擬地圖模擬地圖分析與應用：研究通過分析與應用：研究通過地圖量測、計算和分析、為管理、預地圖量測、計算和分析、為管理、預測、規(guī)劃和設計提供科學依據(jù)。測、規(guī)劃和設計提供科學依據(jù)。 2.2.數(shù)字地圖數(shù)字地圖的分析與應用：研究直的分析與應用：研究直接利用數(shù)字地圖數(shù)據(jù)進行計算和分析，接利用數(shù)字地圖數(shù)據(jù)進行計算和分析，具有精度高、速度快等特點，用于解具有精度高、速度快等特點，用于解決各種科學、工程及軍事問題。決各種科學、工程及軍事問題。n地理信息系統(tǒng)應用 主要研究國民經(jīng)濟和國防建設各個領域利用地理信息系統(tǒng)管理、查詢和分析相關地理信息的方法。n地理環(huán)境仿真與虛擬現(xiàn)實應用 主要研究通過這種技術擴

14、展人的空間認知手段和范圍，改變傳統(tǒng)的仿真與模擬方式?，F(xiàn)代地圖學的學科體系現(xiàn)代地圖學的學科體系三、地圖學與其它學科的關系三、地圖學與其它學科的關系o1.1.馬克思主義哲學辯證唯物主義馬克思主義哲學辯證唯物主義o2.2.地理學地理學: :地圖學是地理學的二級學科地圖學是地理學的二級學科, ,同地理學的聯(lián)同地理學的聯(lián)系是不言而喻的系是不言而喻的, ,地理環(huán)境是地圖表示的對象地理環(huán)境是地圖表示的對象, ,另一方另一方面面, ,地理學又利用地圖作為研究的工具。地理學又利用地圖作為研究的工具。 2020世紀世紀7070年代以前，一直采用年代以前，一直采用“地圖學地圖學”，8080年年代，代，GISGIS技

15、術逐漸成熟，改稱為技術逐漸成熟，改稱為“地圖學與地理信息地圖學與地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)”（現(xiàn)碩博階段延用），（現(xiàn)碩博階段延用），9090年代改為年代改為“地理信息地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)”。o3.3.地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng): :GISGIS脫胎于地圖學脫胎于地圖學, ,地圖是地圖是GISGIS重要的重要的數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源和和輸出形式輸出形式, ,地圖數(shù)據(jù)庫是地圖數(shù)據(jù)庫是GISGIS數(shù)據(jù)庫的核心數(shù)據(jù)庫的核心. .但但, ,地圖注重數(shù)據(jù)的分布、符號化和顯示地圖注重數(shù)據(jù)的分布、符號化和顯示，GISGIS則應重則應重在空間分析在空間分析。o4.4.測量學：測量學：地圖學和測量學同是測繪科學與地圖學和測量學同是測繪科學

16、與技術的組成學科技術的組成學科。測量學研究地面點定位及測量學研究地面點定位及測制大比例尺地形圖的方法測制大比例尺地形圖的方法，為制圖提供點為制圖提供點位坐標及精確的制圖資料位坐標及精確的制圖資料，攝影測量和遙感攝影測量和遙感像片是地圖的數(shù)據(jù)源，特別是地圖更新的重像片是地圖的數(shù)據(jù)源，特別是地圖更新的重要依據(jù)要依據(jù)，制圖中的許多數(shù)據(jù)處理模型和方法，制圖中的許多數(shù)據(jù)處理模型和方法都來自測量學；反之，都來自測量學；反之，大比例尺測圖過程中大比例尺測圖過程中，又要又要使用制圖的符號系統(tǒng)、綜合原則和地圖使用制圖的符號系統(tǒng)、綜合原則和地圖數(shù)據(jù)庫技術數(shù)據(jù)庫技術等。等。GPSGPS同電子地圖結合才能充分同電子地

17、圖結合才能充分發(fā)揮其發(fā)揮其導航導航、移動定位移動定位等作用（等作用（p p2222）。）。 在測繪學中，初名在測繪學中，初名“地圖學地圖學”。為避免。為避免與機械制圖混淆，與機械制圖混淆，2020世紀世紀6060年代稱年代稱“地圖制地圖制圖學圖學”，8080年代國際地圖協(xié)會倡導將地圖納年代國際地圖協(xié)會倡導將地圖納入學科領域后，稱入學科領域后，稱“地圖學地圖學”（CartographyCartography），），9090年代，測繪科學與技年代，測繪科學與技術所有學科歸并入術所有學科歸并入“測繪工程測繪工程”專業(yè)，改名專業(yè)，改名“測繪工程（地圖制圖學與地理信息工測繪工程（地圖制圖學與地理信息工程）程）”，碩博階段保留，碩博階段保留“地圖制圖學與地理地圖制圖學與地理信息工程信息工程”名稱。側重電子技術條件下的地名稱。側重電子技術條件下的地圖制作、地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)、系統(tǒng)構建圖制作、地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)、系統(tǒng)構建及應用工程等。及應用工程等。o5.5.藝術：地圖制圖離不開藝術。藝術：地圖制圖離不開藝術。測量學計算機