1、地圖學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)一、原始地圖地圖的產(chǎn)生和發(fā)展是人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要。今天保存下來(lái)最古老的地圖是距今約4700年左右的蘇美爾人繪制的地圖(圖1-5)。距今約4500年左右的古代巴比倫地圖(圖1-6)，是制作在粘土陶片上的，繪有山脈，四個(gè)城鎮(zhèn)和流入海洋的河道。代表著人們對(duì)自然環(huán)境的認(rèn)識(shí)。從近代發(fā)現(xiàn)的太平洋海島原始部落用木柱制作的海島圖，用柳條、貝殼編綴的海道圖等，證明原始地圖僅起確定位置，辨別方向的作用，可能都是些示意性的模型地圖。在中國(guó)，據(jù)世本八種記載，黃帝同蚩尤打仗，曾使用了表示“地形物象”的地圖。有記載的最古老的地圖是夏朝的九鼎。九鼎是當(dāng)時(shí)統(tǒng)治權(quán)利的象征。在九鼎上除了鑄有各種圖畫(huà)外，還

2、有表示山川的原始地圖。后來(lái)在山海經(jīng)中，也有繪著山水、動(dòng)植物及礦物的原始地圖。在周代的周禮一書(shū)中，至少有15處提到有關(guān)的圖籍，其中13處較明確地記述了地圖。專(zhuān)題圖中有全國(guó)交通圖(“司險(xiǎn)掌九洲之圖，以周知其川林山澤之阻，而達(dá)其道路”)，這是世界上記述最早的交通圖。據(jù)史學(xué)家考證時(shí)間約在公元前1027年，河北平山和天水放馬灘出土的文物，確鑿的證明了我國(guó)記載古地圖的歷史事實(shí)。這些地圖已有了比例尺和抽象符號(hào)的概念，說(shuō)明了這些時(shí)期我國(guó)地圖發(fā)展已開(kāi)始從模型地圖向平面地圖過(guò)渡。二、古代地圖春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期戰(zhàn)爭(zhēng)頻繁，地圖成為軍事活動(dòng)不可缺少的工具。管子.地圖篇指出“凡賓主者，要先審之地圖”，精辟闡述了地圖的重要性。戰(zhàn)

3、國(guó)策趙策中記有“臣竊以天下地圖案之，諸候之地，五倍于秦”，表明當(dāng)時(shí)的地圖已具有按比例縮小的概念。戰(zhàn)國(guó)策燕策中關(guān)于荊軻刺秦王，獻(xiàn)督亢地圖，“圖窮而匕首見(jiàn)”的記述，說(shuō)明秦代地圖在政治上象征著國(guó)家領(lǐng)土及主權(quán)。史記記載，蕭何先入咸陽(yáng)“收秦丞相御史律令圖書(shū)藏之”，反映漢代很重視地圖。我國(guó)發(fā)現(xiàn)最早以實(shí)測(cè)為基礎(chǔ)的古地圖，是1973年在湖南長(zhǎng)沙馬王堆漢墓中挖掘出的公元前168年的三幅帛地圖：地形圖、駐軍圖和城邑圖。地形圖內(nèi)容包括自然要素(河流、山脈)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素(居民地、道路)，這和現(xiàn)代地圖四大基本要素相似。駐軍圖用黑、紅、藍(lán)三色彩繪，是目前我國(guó)發(fā)現(xiàn)最早的彩色地圖。城邑圖上標(biāo)繪了城垣范圍、城門(mén)堡、城墻上的樓

4、閣、城區(qū)街道、宮殿建筑等。用藍(lán)色繪畫(huà)城墻上的亭閣，紅色雙線(xiàn)表示街坊庭院，院內(nèi)紅色普染。城區(qū)街道分出主要街道和次要街道兩級(jí)，寬窄不同。該圖是迄今我國(guó)現(xiàn)存最早的以實(shí)測(cè)為基礎(chǔ)的城市地圖。從公元4世紀(jì)到公元13世紀(jì)左右，在西方地圖歷史上是一個(gè)漫長(zhǎng)的黑暗時(shí)期，神學(xué)代替了科學(xué)，地圖成為宗教思想的俘虜，嚴(yán)重阻礙了地圖學(xué)的發(fā)展。地圖成為宗教思想的俘虜，當(dāng)時(shí)的地圖是輾轉(zhuǎn)抄襲、粗略荒謬的作品。盛唐杰出地圖學(xué)家、地理學(xué)家賈耽，用了17年時(shí)間編制了表示全國(guó)的海內(nèi)華夷圖。這是繼裴秀之后我國(guó)又一偉大地圖作品，在中國(guó)和世界地圖史上具有重要意義。三、近代地圖17世紀(jì)末，歐洲資本主義到了成年期，地圖科學(xué)也在迅速發(fā)展，由于對(duì)內(nèi)開(kāi)

5、發(fā)，對(duì)外掠奪的需要，測(cè)量學(xué)首先發(fā)展起來(lái)。18世紀(jì)，歐洲開(kāi)始大規(guī)模地實(shí)測(cè)地形圖，出現(xiàn)了大量精度高，內(nèi)容豐富的實(shí)測(cè)地圖。19世紀(jì)初，縮編地圖、專(zhuān)題地圖出現(xiàn)。20世紀(jì)初利用飛機(jī)進(jìn)行航空攝影測(cè)量成圖得到發(fā)展。地圖的精確性、內(nèi)容的豐富性、地圖的品種，成圖手段都達(dá)到了一定的水平。17世紀(jì)以來(lái)，各國(guó)紛紛成立測(cè)繪機(jī)構(gòu)，主管?chē)?guó)家基本地形圖的測(cè)繪。測(cè)繪地形圖，以西歐為最早。公元17301780年，法國(guó)的卡西尼父子測(cè)繪的法國(guó)地形圖頗負(fù)盛譽(yù)。1891年在瑞士伯爾尼召開(kāi)的第五屆國(guó)際地理會(huì)議上，討論并通過(guò)了由彭克提議的，合作編制國(guó)際百萬(wàn)分之一地圖的提案，并形成決議，對(duì)以后各國(guó)國(guó)際百萬(wàn)分之一地圖的編制起到了積極的推動(dòng)作用。

6、公元1886年即清光緒十二年，開(kāi)始了全國(guó)規(guī)模的大清會(huì)典輿圖省圖集編制工作，各省用了35年時(shí)間分別完成省域地圖集的編纂。這次圖集編繪在中國(guó)地圖發(fā)展史上有極為重要的意義，它是中國(guó)傳統(tǒng)古老的計(jì)里畫(huà)方制圖法向現(xiàn)代的經(jīng)緯網(wǎng)制圖法轉(zhuǎn)變的標(biāo)志。清末地理學(xué)家魏源(公元17941859年)編制的海國(guó)圖志，完全擺脫了傳統(tǒng)的計(jì)里畫(huà)方制圖法，采用了經(jīng)緯度控制等與現(xiàn)今世界地圖集相類(lèi)似的地圖投影、比例尺選擇等，是中國(guó)地圖制圖史上一部世界地圖集編制開(kāi)創(chuàng)性的工作。新中國(guó)建立后，地圖學(xué)發(fā)生了很大變化。首先成立了國(guó)家測(cè)繪局；在50年代開(kāi)展大規(guī)模的測(cè)繪工作；編制并不斷更新全國(guó)各省區(qū)不同比例尺系列地圖；70年代完成了全國(guó)1:5萬(wàn)或1

7、:10萬(wàn)地形圖測(cè)繪任務(wù)；出版了國(guó)家及各省區(qū)地圖集；各種不同專(zhuān)業(yè)、不同用途的專(zhuān)題地圖迅猛發(fā)展；各種新技術(shù)、新理論受到重視和研究。我國(guó)地圖制圖水平和世界發(fā)達(dá)國(guó)家的差距正在縮小。四、現(xiàn)代地圖學(xué)進(jìn)展1.現(xiàn)代地圖制圖技術(shù)及現(xiàn)代地圖 航空攝影測(cè)量制圖技術(shù)的出現(xiàn)改變了古老的地面測(cè)圖技術(shù)的傳統(tǒng)方法，使得航空攝影測(cè)量地圖能夠代替普通測(cè)量制圖。1903年飛機(jī)問(wèn)世，1910年萊特從飛機(jī)上拍攝了第一張照片，此后，德國(guó)和法國(guó)都進(jìn)行了航空攝影測(cè)量的試驗(yàn)和研究。不到半個(gè)世紀(jì)，航空攝影測(cè)量從根本上改變了300多年發(fā)展起來(lái)的地圖測(cè)制過(guò)程，標(biāo)志著人類(lèi)從高空進(jìn)行測(cè)繪的新歷史階段。世界上的主要國(guó)家都進(jìn)行了航空攝影測(cè)量制圖，我國(guó)193

8、4年開(kāi)始了水利工程、地籍和鐵路選線(xiàn)的測(cè)量制圖。新中國(guó)成立后，經(jīng)20多年努力，已完成覆蓋全國(guó)的航空攝影測(cè)量和地形圖制圖工作。2.現(xiàn)代地圖學(xué)理論由于地圖學(xué)與自然科學(xué)、社會(huì)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)和技術(shù)支持，并促進(jìn)了地圖學(xué)理論研究的進(jìn)展。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(shuō)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(shí)地圖的實(shí)質(zhì)，并深化了對(duì)地圖信息的計(jì)量方

9、法的研究。地圖傳輸論 是研究地圖信息傳輸?shù)脑?，過(guò)程和方法的理論。該理論認(rèn)為：客觀(guān)環(huán)境制圖者地圖用圖者再認(rèn)識(shí)的客觀(guān)環(huán)境構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的整體。客觀(guān)環(huán)境被制圖者認(rèn)知，形成知識(shí)概念，通過(guò)符號(hào)化變?yōu)榈貓D，用圖者通過(guò)符號(hào)識(shí)別，在頭腦中形成對(duì)客觀(guān)環(huán)境的認(rèn)識(shí)。這個(gè)過(guò)程是一個(gè)地圖信息流傳輸?shù)倪^(guò)程，地圖制作和使用都包括在這個(gè)傳輸過(guò)程中；地圖符號(hào)能有效傳輸?shù)乩硇畔?，但傳輸過(guò)程中會(huì)受到“噪聲”干擾。該理論對(duì)于地圖最佳制作和地圖有效使用具有積極作用。地圖符號(hào)學(xué) 是研究地圖符號(hào)系統(tǒng)的構(gòu)圖基礎(chǔ)，感受方式及其設(shè)計(jì)使用的科學(xué)。提出了六種視覺(jué)變量：形狀、亮度、色彩、尺寸、密度和方向是地圖符號(hào)系統(tǒng)的構(gòu)圖基礎(chǔ)；四種感受方式：組合感

10、受、選擇感受、等級(jí)感受和數(shù)量感受是制圖過(guò)程中的視覺(jué)特點(diǎn)，該理論對(duì)于地圖符號(hào)設(shè)計(jì)和地圖生產(chǎn)有較大影響。地圖模型論 是研究如何建立再現(xiàn)的客觀(guān)環(huán)境的地圖模型，并以地圖數(shù)學(xué)模型來(lái)表達(dá)的理論。該理論認(rèn)為地圖是客觀(guān)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(guò)抽象概括的制圖對(duì)象的空間分布結(jié)構(gòu)。該理論對(duì)于深入認(rèn)識(shí)地圖的實(shí)質(zhì)，并對(duì)推動(dòng)數(shù)字制圖的發(fā)展有重要作用。地圖認(rèn)知論 是研究人類(lèi)認(rèn)知地圖獲取信息的手段，原理和過(guò)程的理論。該研究有兩項(xiàng)成果。一是“地圖認(rèn)知環(huán)”學(xué)說(shuō)，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(shí)對(duì)所獲信息進(jìn)行加工，從而產(chǎn)生頭腦信息圖；再進(jìn)一

11、步通過(guò)對(duì)實(shí)地地理現(xiàn)象進(jìn)行研究，最后得到所認(rèn)知的地理實(shí)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(jué)、聽(tīng)覺(jué))分別獲取知識(shí)，并將其加以比較和想象處理，進(jìn)而形成各自的知識(shí)庫(kù)(如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)知識(shí)庫(kù))，最后將各知識(shí)庫(kù)融合，產(chǎn)生綜合知識(shí)庫(kù)。該理論對(duì)制圖手段、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合使用有重要意義。地圖感受論 是研究地圖視覺(jué)感受過(guò)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?jī)?nèi)容有分級(jí)符號(hào)、網(wǎng)紋和等值灰度梯尺的視覺(jué)效果，色彩設(shè)計(jì)客觀(guān)性、視覺(jué)感受與 圖形構(gòu)成的規(guī)律、特點(diǎn)等。該理論對(duì)于地圖設(shè)計(jì)有重要意義。3.新世紀(jì)地圖學(xué)發(fā)展趨勢(shì)智能化 包括地圖信息源信息獲取，地圖制作過(guò)程和地理信息表達(dá)的智能化等。虛似化 地圖學(xué)將來(lái)表達(dá)的制圖對(duì)象不一定都是實(shí)體的客觀(guān)存在，很多內(nèi)容將是虛擬的、模擬的、多維仿真式的。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(shí)發(fā)現(xiàn)、空間分析、動(dòng)態(tài)顯示監(jiān)測(cè)、綜合評(píng)價(jià)、預(yù)警預(yù)報(bào)等。主客體同一化 隨著科技發(fā)展，促進(jìn)地圖制作技術(shù)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，地圖制作將越來(lái)越簡(jiǎn)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。全球一體化 隨著數(shù)字地球戰(zhàn)略的實(shí)施和推