1、融于理性；化于感性地圖制圖學(xué)感悟?qū)W號：201332020217姓名：曾博宇 班級：資環(huán)1302班第一章：滲透認(rèn)知思維的地圖學(xué)隨著社會發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，地圖學(xué)經(jīng)歷了并正在繼續(xù)經(jīng)歷著巨大的變化，這 應(yīng)當(dāng)是人類創(chuàng)新思維的推動。如今傳統(tǒng)地圖學(xué)（地圖制圖學(xué)）己發(fā)展成為地圖制圖 學(xué)與地理信息工程（地理信息系統(tǒng)）學(xué)科，傳統(tǒng)地圖學(xué)己經(jīng)被數(shù)字化地圖學(xué)所取代, 正向以地理空間信息綜合服務(wù)為核心的信息化地圖學(xué)轉(zhuǎn)變。地圖學(xué)發(fā)展的歷史表 明，創(chuàng)新思維是必不可少的。從地圖空間認(rèn)知到基于思維科學(xué)的多模式時空綜合?？臻g認(rèn)知 （Spatial Cognition）是認(rèn)知科學(xué)的一個重要研究領(lǐng)域。同認(rèn)知科學(xué)相比較，思維科學(xué)不僅是 一

2、個學(xué)科群，而且是一個與自然科學(xué)和社會科學(xué)平行的科學(xué)技術(shù)大門類，涉及到 抽象思維、形象思維和靈感思維。地圖空間認(rèn)知主要研究人如何利用地圖獲取空間信息，對信息的認(rèn)識和記憶, 利用信息制定決策和指導(dǎo)行動，包括地圖空間認(rèn)知的表象過程、記憶過程和思維 過程，其中思維是核心。這方而已經(jīng)有許多研究。多模式時空綜合認(rèn)知強(qiáng)調(diào)的是“多模式”、“時空”與“綜合認(rèn)知”。在這里， “多模式”不僅僅指的是地圖，還有地理信息系統(tǒng)和虛擬地理環(huán)境，盡管基于地 圖的空間認(rèn)知是基礎(chǔ)，但是基于地理信息系統(tǒng)和虛擬地理環(huán)境的空間認(rèn)知也是很 重要的，因?yàn)樗鼈兺卣?、延伸和深化了地圖功能，這對提高空間認(rèn)知能力和水平 是非常有效的；“時空”指我

3、們認(rèn)知的對象是多維的、具有空間位置或空間分布特征的、隨時間變化的，即它們存在于時空之中；“綜合認(rèn)知”指的是多模式空 間認(rèn)知的綜合與集成，即綜合集成地圖、地理信息系統(tǒng)、虛擬地理環(huán)境等多模式 各自空間認(rèn)知的特征，獲得更全而、更系統(tǒng)、更深刻、更科學(xué)的地理環(huán)境認(rèn)知, 幫助決策者更科學(xué)地做出決策并指導(dǎo)行動。由地圖空間認(rèn)知到地理信息系統(tǒng)、虛擬地理環(huán)境的多模式空間認(rèn)知，這是一 個進(jìn)步，可以在更高水平上促進(jìn)思維科學(xué)在地圖學(xué)中的應(yīng)用。該領(lǐng)域的研究還有 很長的路要走。第二章：跨向信息化的地圖學(xué)推動地圖學(xué)進(jìn)入信息時代的基本因素之一傳統(tǒng)地圖學(xué)內(nèi)部矛盾的對立統(tǒng)一 o由于歷史的原因，傳統(tǒng)地圖學(xué)存在3個主要缺陷:一是，以經(jīng)

4、驗(yàn)總結(jié)為主， 忽視基本理論的研究與建設(shè)；二是，以聯(lián)系對本學(xué)科有直接關(guān)系的學(xué)科為主，忽 視同更高層次的學(xué)科之間的聯(lián)系;三是，以地圖制作為主，忽視地圖應(yīng)用的研究， 尤其忽視地圖制圖者自身認(rèn)識活動和地圖使用者認(rèn)識活動規(guī)律的研究?；谏鲜龇治?，可以認(rèn)為傳統(tǒng)地圖學(xué)是一個封閉的體系，它以地圖制作過程 作為一個系統(tǒng)，以地圖產(chǎn)品的輸出為目標(biāo)，僅注意地圖生產(chǎn)過程中環(huán)節(jié)之間的機(jī) 械聯(lián)系，而忽、視系統(tǒng)中各因素的內(nèi)在聯(lián)結(jié)機(jī)制和生產(chǎn)活動背后的制圖規(guī)律。在這 樣的情況下，傳統(tǒng)地圖學(xué)要獲得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展是很困難，甚至是不可能的。-方 面，地圖學(xué)要進(jìn)一步發(fā)展;另一方面，傳統(tǒng)地圖學(xué)的“封閉體系”又制約其發(fā)展。 這是一對矛盾，要解

5、決這一矛盾，就必須走出傳統(tǒng)地圖學(xué)的封閉體系，向系統(tǒng)外 部從深層次結(jié)構(gòu)來尋求地圖學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的源泉。推動地圖學(xué)進(jìn)入信息時代的基本因素之二:科學(xué)家思維方式的變革。20世紀(jì)50年代信息論、控制論和系統(tǒng)論三大科學(xué)理論問世，繼相對論和量 子力學(xué)之后又一次“徹底改變了世界科學(xué)圖景和當(dāng)代科學(xué)家的思維方式”，無疑 也為地圖學(xué)的發(fā)展指明了前進(jìn)的方向，主要標(biāo)志是地圖信息傳輸理論和模式的提 出。其中最有代表性的人物是捷克人A Kolacny。他于1969年提出了第一個地圖 信息傳輸模式，深刻揭示了地圖作為在地圖制作者和地圖使用者之間傳輸?shù)乩硇?息的本質(zhì)特征zo。此后，國內(nèi)外許多學(xué)者都提出了自己的地圖信息傳輸模式Cz

6、al 這些模型雖各不相同，但都是A Kolacny模式的進(jìn)一步發(fā)展，都可以這樣來理解: 制圖者（信息發(fā)送者）把對客觀世界（制圖對象）的認(rèn)識加以選擇、分類、簡化等信 息加工并經(jīng)過符號化（編碼），通過地圖（通道）傳遞給用圖者（信息接收者），用圖者 經(jīng)過符號識別（譯碼），同時通過對地圖分析和解釋形成對客觀世界（制圖對象）的 認(rèn)識。地圖信息傳輸論的重要意義，在于它反映了地圖學(xué)作為一個“系統(tǒng)”的一切 特征，貫穿地圖學(xué)的全部研究領(lǐng)域，為地圖學(xué)的理論和實(shí)踐開拓了更加寬闊的研 究領(lǐng)域，更重要的是帶來了地圖科技工作者觀念的轉(zhuǎn)變與更新，使地圖科技工作 者深刻認(rèn)識到地圖學(xué)是一個信息傳輸系統(tǒng)，要用系統(tǒng)論、信息論和控制

7、論指導(dǎo)地 圖學(xué)的研究、地圖的設(shè)計和制作，對推動地圖學(xué)步入信息化時代具有解放思想的 作用。推動地圖學(xué)進(jìn)入信息時代的基本因素之三理論上的準(zhǔn)備這是由經(jīng)驗(yàn)地圖制圖到更加嚴(yán)密的理論地圖制圖轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵，其核心是地圖 模型理論。它由英國學(xué)者C Board于1967年在作為模型的地圖一文中提出。 他的這一見解使學(xué)術(shù)界把地圖視為一種模型的思想前進(jìn)了一大步，并使模型理論與技術(shù)在地圖制圖中得到普遍運(yùn)用，使地圖進(jìn)入更加嚴(yán)密的理論模型研究階段, 對加快地圖學(xué)進(jìn)入信息化時代的進(jìn)程具有重要作用。地圖作為模型，具有抽象模型中的概念模型、模擬模型和數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)。 把地圖視為概念模型，具有形象模型和符號模型兩方面特點(diǎn)，放地圖亦被

8、稱為“形 象一符號模型”；地圖作為模擬模型，最典型的是用等高線或分層設(shè)色代表實(shí)際 地面高程分布和各種地貌類型、形態(tài)及其組合，用暈渲法表示地面高低起伏和斜 坡陡緩，增強(qiáng)立體效果；地圖作為數(shù)學(xué)模型，最典型的是地球曲面上的點(diǎn)和地圖 平面上的點(diǎn)之間一一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，如果將地圖數(shù)學(xué)模型的概念加以外延，那 么地圖邏輯、地圖內(nèi)容要素分布特征、地圖圖形空間關(guān)系、地圖制圖綜合變換等 的數(shù)學(xué)模型，都可視為地圖數(shù)學(xué)模型的范疇。從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來看，人們既可以 直接研究系統(tǒng)的原型，義可以從研究系統(tǒng)的模型著手，將研究結(jié)論推廣到原型。 通過模型來研究系統(tǒng)是系統(tǒng)論的一種重要方法。把地圖作為模型可以使我們更深 刻的理解與更深

9、入的研究地圖系統(tǒng)模型，長期以來一直推動著地圖學(xué)的發(fā)展。推動地圖學(xué)進(jìn)入信息時代的基本因素之四:技術(shù)上的準(zhǔn)備理論是技術(shù)的先導(dǎo)。當(dāng)?shù)貓D學(xué)家們在思想上認(rèn)識到傳統(tǒng)地圖學(xué)的缺陷，走出 傳統(tǒng)地圖學(xué)的封閉體系，進(jìn)行思維方式上的變革和理論上的準(zhǔn)備之后，伴隨而來 的是地圖制圖技術(shù)上的革命。這主要表現(xiàn)在：電子計算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)為地 圖學(xué)的發(fā)展開辟了嶄新的道路，為現(xiàn)代計算機(jī)地圖制圖取代傳統(tǒng)手工模擬地圖制 圖創(chuàng)造了條件，推動了計算機(jī)地圖制圖硬軟件的發(fā)展；遙感和衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù) 的興起為解決長期困擾地圖學(xué)發(fā)展的信息源問題提供了新的方法和手段，為實(shí)現(xiàn) 地圖學(xué)重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移提供了條件，即地圖學(xué)的著重點(diǎn)逐步由信息源獲取一端向信

10、息源深加工一端的轉(zhuǎn)移；數(shù)據(jù)庫技術(shù)使地圖數(shù)字化的存儲管理和基于地圖數(shù)據(jù)庫的計算機(jī)地圖制圖用于實(shí)際地圖生產(chǎn)成為可能，并 逐步推移到具有地理信息的分類分級檢索及分析、預(yù)測和模擬功能的地理信息系 統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)地圖學(xué)功能的拓展和延伸；電子編輯出版系統(tǒng)的問世，為數(shù)字環(huán)境 下地圖電子編輯出版提供借簽，從而打破了長期以來傳統(tǒng)地圖制圖與出版的分工 界線，出現(xiàn)了以全數(shù)字地圖制圖與出版方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工地圖生產(chǎn)方式的新的轉(zhuǎn) 機(jī)，促使人們研究數(shù)字環(huán)境下的“地圖設(shè)計一地圖編繪一地圖分色掛網(wǎng)膠片輸出 甚至數(shù)字直接制版”的一體化地圖制圖與出版系統(tǒng)。這些都必然導(dǎo)致地圖制圖技 術(shù)上的根本性變革，為地圖學(xué)進(jìn)入信息時代做了技術(shù)上的準(zhǔn)

11、備。第三章：心理學(xué)縈繞的地圖學(xué)地圖是按照一定數(shù)學(xué)法則，將地球表面上的自然和人文現(xiàn)象，通過制圖綜 臺，用符號編繪在平面上的圖。地圖不只是地理學(xué)的地圖，也是所有和空間認(rèn)知、 環(huán)境認(rèn)知有關(guān)課題的地圖。學(xué)生的基本地圖知識和使用能力，可以應(yīng)用在認(rèn)識社 區(qū)環(huán)境、認(rèn)識國家、認(rèn)識地球等方面，是每一個學(xué)生終身可用的基本生活能力。 通過地圖的使用可以提高學(xué)生的空間認(rèn)知能力，而學(xué)習(xí)的方法必須符合認(rèn)知發(fā)展 規(guī)律。作為地理學(xué)的第二語言，地圖信息是靠地圖符號的定位）1式、輪廓與相互 位置來傳遞的，讀圖者和學(xué)習(xí)者如何從地圖中提取認(rèn)知需要的信息才是關(guān)鍵，加 果說地圖是認(rèn)識空間和環(huán)境的模式，那么人們頭腦中的地圖就是富有個性的空

12、間 認(rèn)知模式。因此，提高學(xué)生的空間認(rèn)知水平是地圖教學(xué)值得努力的方向。心理地圖的形成：相對于制圖規(guī)范的地圖，心理地圖是存在于頭腦中的空 間表象與環(huán)境特征，是由各種生活體驗(yàn)、感受、經(jīng)驗(yàn)組成的一個地理表象。心理 地圖也是個人對環(huán)境認(rèn)知的模型，由頭腦對實(shí)際環(huán)境或地圖進(jìn)行篩選、概括，包括不完整、扭曲、夸大或添減的成分。每個人的心理地圖在幾何上往往是不準(zhǔn)確 的，面積、形狀、距離會有扭曲。心理地圖可以影響一般人的空間決策或路徑尋 找，不過，-般人并不是依靠準(zhǔn)確的幾何關(guān)系來尋找捷徑，主要依靠不容易扭曲 和錯誤的相對位置或其它空間關(guān)系。心理地圖是思維活動的特殊形式，心理地圖往往是從紙上地圖的記憶、理解、 運(yùn)用中

13、所形成的。心理地圖的形成是一種相當(dāng)復(fù)雜的fig, 它不僅包括語言概念 的邏輯操作，也包括大量的感知活動，沒有這些活動，以地理表象為基本元素的 思維活動便不能有效進(jìn)行。心理地圖的心理價值：運(yùn)用地理參照點(diǎn)，進(jìn)行空間認(rèn)知能力的培養(yǎng)人們要在心理上從頭到尾去探索一個地區(qū)非常耗費(fèi)時間，而按照參照點(diǎn)或地 理參照鍬地標(biāo))給環(huán)境定位，則可以使人們在心理上迅速找到有關(guān)的地理參照物， 然后對它周圍的地點(diǎn)進(jìn)行尋找。一般來說，頭中的地圖往往是一幅總攬地圖， 是圍繞著各種地理參照物或鮮明的地理特征組成的。參照點(diǎn)的應(yīng)用可激發(fā)空間認(rèn) 知的某種非?；径址浅Ｔ嫉哪芰ΑＢ?lián)系到地圖專家的建議和定向運(yùn)動的重 要技巧，確定好心理地

14、圖的方位也是一個重要的方面。所以，相對位置及其空間 關(guān)系是心理地圖的核心。形象地說，心理地圖仿佛可以用心靈的眼晴看見地理環(huán) 境的空間關(guān)系。運(yùn)用心理地圖，豐富頭中的地理參照系統(tǒng)中學(xué)生通過地理學(xué)習(xí)形成了一定的地理參照系統(tǒng)。加地理坐標(biāo)系統(tǒng)，具體有 經(jīng)緯網(wǎng)格、地理要素在全球的帶狀分布有氣候帶、自然帶、火山地震帶等；地理 模式系統(tǒng)，具體有洋流模式、氣候類型分布模式、大氣環(huán)流模式等，這為中學(xué)生理解地理環(huán)境提供了一個整體的認(rèn)識框架。心理地圖能通過揭不地理環(huán)境的空間 關(guān)系，豐富學(xué)生頭中的地理參照系統(tǒng)，并以原有地理參照定位，結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)， 形成新的地理參照系統(tǒng)。運(yùn)用心理地圖，在新情境中探究空間變化規(guī)律心理旋轉(zhuǎn)，

15、是在頭腦中把心理地圖結(jié)構(gòu)上的變化固定的基礎(chǔ)上，隨意地改變 參照系統(tǒng)，在頭腦中觀察、探究空間變化的一種心理活動形式。心理地圖中地理 事物運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)換位、相互聯(lián)結(jié)，這一切都在內(nèi)心的空間完成，圖的形象客觀上 沒有改變。心理旋轉(zhuǎn)是解答復(fù)雜地理問題的基礎(chǔ)。在新的情境中理解空間關(guān)系需要進(jìn)行 有效的空間推理，如在頭腦中“保持”和“旋轉(zhuǎn)”、“重組”、“鑲嵌”、“縮放”方 向正確、參照準(zhǔn)確、內(nèi)容豐富的心理地圖。所以，心理旋轉(zhuǎn)是從靜態(tài)的空間參照 系統(tǒng)過渡到自由換位的空間參照系統(tǒng)，是理解空間變化規(guī)律的核心。學(xué)會從不同 角度觀察地理事物、自由地使用各種空間參照系統(tǒng)的能力是最重要的空間認(rèn)知能 力。運(yùn)用心理地圖，可以通過

16、有效的教學(xué)設(shè)計幫助學(xué)生進(jìn)行有效的心理旋轉(zhuǎn)。如 以本初子午線為中心參照經(jīng)線的空白圖上，繪制世界海陸分布簡圖后，再以國際 日期變更線為中心參照經(jīng)線，就要考慮空間關(guān)系的變化。義加，將平面地圖轉(zhuǎn)繪 成地形剖面圖，也需要通過心理旋轉(zhuǎn)重組空間關(guān)系。運(yùn)用心理地圖，進(jìn)一步將讀圖訓(xùn)練系統(tǒng)化在實(shí)際教學(xué)過程中駕馭地圖認(rèn)知的心理過程，可以培養(yǎng)學(xué)生地圖能力，將讀 圖訓(xùn)練系統(tǒng)化。首先，理解地理特征是形成心理地圖的基礎(chǔ)。頭中所形成的應(yīng)當(dāng)是方位準(zhǔn) 確、要素分明、用恰當(dāng)符號標(biāo)識地理特征和相對位置的心理地圖。其次，由粗略到精細(xì)，掌握不同級別和不同尺度的地理參照系統(tǒng)，是豐富心 理地圖的前提。用不斷增加的細(xì)節(jié)和一兩次的印象鞏固已經(jīng)學(xué)

17、過的地理位置或區(qū) 域，并得到更多的理解來建立知識的網(wǎng)絡(luò)。在這個知識框架中，每一個片斷都已 經(jīng)過更多的理解，也更容易記住。因?yàn)橐粋€片斷和其他許多片斷聯(lián)系在一起，加 同人體神經(jīng)系統(tǒng)的形成，由此可以形成頭中的地理信息和知識網(wǎng)絡(luò)中學(xué)生建立 在自己頭腦中的心理地圖.正是對世界有了更多學(xué)習(xí)與理解后所)1成的知識框架。第二，迅速而準(zhǔn)確地在內(nèi)心世界操作心理地圖的能力。讀圖活動是心理地圖 訓(xùn)練最主要的)1式。此外在野外考察中進(jìn)行實(shí)際定向、制造模具、泥工、剪紙、 玩魔方、編織等活動也有助于提高對心理地圖的操作能力。第四，運(yùn)用心理地圖從陌生地圖中提取地理信息的能力。在新的情境中進(jìn)行 有效的空間推理是解答復(fù)雜地理問題

18、的主要能力，其核心是綜合運(yùn)用地理參照物 和方向標(biāo)定地圖、運(yùn)用不同尺度地理參照系統(tǒng)發(fā)掘地理聯(lián)系、在頭中操作心理 地圖。運(yùn)用心理地圖，進(jìn)行地理探究地理探究有多種形式，一般包括收集、記錄、表述、分析、整理和解釋地理 信息，中學(xué)生可以在完成探究任務(wù)的過程中將地圖作為探究的工具，運(yùn)用心理地 圖解決復(fù)雜地理問題。作為一種學(xué)科特色，中學(xué)生在其他探究中，也可以有意識 地利用心理地圖這個有效的探究工具，加繪制地理賂圖表示國際政治地圖或利用 地理賂圖說明國際人口遷移方向，利用路線圖探究鄭和下西洋的影響等。運(yùn)用心理地圖改變學(xué)習(xí)方式心理地圖的形成與運(yùn)用，應(yīng)融于教學(xué)所設(shè)計的讀圖活動中。它要靠學(xué)生反復(fù) 的讀圖和用圖，需要

19、一定數(shù)量和高質(zhì)量的地圖形象的感知。如圍繞地圖進(jìn)行模仿繪制地圖、勾繪輪廓、對地圖進(jìn)行填充、補(bǔ)繪、改繪或創(chuàng)設(shè)新的圖形；將自己的 心理地圖和原圖或?qū)嵉剡M(jìn)行細(xì)節(jié)上、地理特征上的比較等，以此可以推動中學(xué)生對空間環(huán)境的理解，提高空間認(rèn)知能 力。以心理地圖為核心的自主地圖學(xué)習(xí)模式，將地圖上復(fù)雜的地理事物經(jīng)由探究 活動，從地圖冊中提取出來，并以自己的地圖語言，對這些地理事物進(jìn)行重新組 臺，表達(dá)在自己的心理地圖這個知識載體上，可以解決長期以來有教法無學(xué)法的 地圖學(xué)習(xí)問題。學(xué)習(xí)者可以對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行自我控制，依托心理地圖，在教師的 弓|導(dǎo)下，以問題為中心，以探究為目的進(jìn)行有序的學(xué)習(xí)，整合“知、情、意、行” 等諸多方面，運(yùn)用信息技術(shù)突破學(xué)習(xí)障礙，達(dá)到左右腦協(xié)調(diào)發(fā)展，變革地理學(xué)習(xí) 方式的目的，讓學(xué)生形成連貫而有效的地圖學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，打下進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。第四章：色彩交融的地圖學(xué)地圖作為描述、研究人類生存環(huán)境的一種信息載體，融科學(xué)、藝術(shù)于一體。 隨著地圖的廣泛運(yùn)用和人們對地圖審美能力的不斷提高，地圖美學(xué)越來越受到重 視，地圖色彩設(shè)計作為地圖美學(xué)的重要組成部分，起著美化地圖，弓I導(dǎo)讀者欣賞、 研讀地圖的作用。創(chuàng)新是在繼承和發(fā)展的基