地圖學(xué)較傳統(tǒng)的新特征(共6頁(yè))

1、地圖學(xué)較傳統(tǒng)(chuntng)的新特征楊占朋摘要(zhiyo)：20世紀(jì)70年代以后的30年，是地圖學(xué)從理論到方法和技術(shù)(jsh)都獲得飛速發(fā)展的時(shí)期，特別是地圖制圖技術(shù)取得另外重大突破。隨著新時(shí)代的到來(lái)。地圖學(xué)的發(fā)展較傳統(tǒng)的地圖學(xué)發(fā)生了極大地變化，本文主要就是簡(jiǎn)單的談?wù)剬?duì)新形勢(shì)下的地圖學(xué)所展現(xiàn)出來(lái)的一些新的特征。關(guān)鍵詞：地圖學(xué) 信息時(shí)代 視覺化 引言 世紀(jì)將是人類更多地依靠知識(shí)創(chuàng)新、知識(shí)創(chuàng)造 性應(yīng)用與可持續(xù)發(fā)展的世紀(jì)。 信息化以知識(shí)為內(nèi)涵 ,又成為知識(shí)創(chuàng)造、知識(shí)傳播和知識(shí)的創(chuàng)造性 多樣化應(yīng)用的基礎(chǔ)。 信息化時(shí)代的地圖學(xué) ,是一門研究利用空間圖形科學(xué)的、抽象概括的反映自 然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的空間

2、分布、相互聯(lián)系、空間關(guān)系及其動(dòng)態(tài)變化 ,并對(duì)空間地理環(huán)境信息進(jìn)行 獲取、智能抽象、存儲(chǔ)、管理、分析、利用和可視化 ,以圖形和數(shù)字形式傳輸空間地理環(huán)境信息的科 學(xué)與技術(shù)。 作為科學(xué) ,它以其本身獨(dú)特的理論體系和測(cè)量制圖方法 ,提供有關(guān)動(dòng)力學(xué)過(guò)程各種時(shí) 空尺度上定量和定性信息 ,聯(lián)合其它相關(guān)地學(xué)學(xué)科共同揭示地球外部和內(nèi)部特征及其復(fù)雜的活 動(dòng)的本質(zhì);以其特有的科學(xué)語(yǔ)言(地圖語(yǔ)言 )和空間關(guān)系原理 ,提供地學(xué)自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的質(zhì)量與數(shù)量特征、空間分布、空間關(guān)系、時(shí)空變化地圖的視覺化 首先讓我們看看視覺化的定義，而要討論視覺化定義還是要回到科學(xué)計(jì)算視覺化的最初定義上來(lái)。地圖學(xué)家主要從認(rèn)知角度去認(rèn)識(shí)視覺

3、化，認(rèn)為，首要的也是最重要的是一種認(rèn)知行為，它是人類在發(fā)展意念表示上的能力，這種意念表示有助于辨別模式，創(chuàng)造和發(fā)展新秩序。 傳統(tǒng)上，紙一直是地圖信息的主要載體，紙質(zhì)地圖集數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)表示于一體?，F(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致了數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)表示的分離。正是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為地圖視覺化的興趣提供必要的前提，傳統(tǒng)意義上的地圖表示與地圖視覺化不是同一概念，地圖視覺化有別于地圖表示的特點(diǎn)。本質(zhì)上講紙質(zhì)地圖是靜態(tài)地圖，因?yàn)閺囊曈X效果上紙質(zhì)地圖不可能動(dòng)，更主要的是數(shù)據(jù)庫(kù)中不具備時(shí)間維信息，然而在計(jì)算機(jī)前不乏會(huì)有動(dòng)態(tài)地圖的討論。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是宏大的，交互探究有助于視覺思維，在統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，探究數(shù)

4、據(jù)分析正越來(lái)越受到關(guān)注。傳統(tǒng)地圖設(shè)計(jì)常把尋找單一優(yōu)化表示作為地圖設(shè)計(jì)的重要原則，即對(duì)同一組數(shù)據(jù)集合只有一種制圖者認(rèn)為最佳的圖形壞方案，而且受到地圖負(fù)載量限制，圖形與抽象的形式應(yīng)該盡量簡(jiǎn)潔。2.設(shè)計(jì)(shj)標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化和兩級(jí)發(fā)展 19世紀(jì)末葉開始，地圖生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化的傾向日益顯著, 而且仍將發(fā)展。地圖生產(chǎn)如同(rtng)其他大生產(chǎn)一樣 , 走上了工業(yè)企業(yè)化的道路。地圖從側(cè)糟到制印的全部工藝過(guò)程,開始采取了精細(xì)的分工與流水作業(yè)的形式。地圖的品種不斷增多,比例尺和分幅的極別也愈分愈相,為了降低成本,提高質(zhì)量, 便于比較利用, 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和編制規(guī)范化就成為地圖生產(chǎn)的普遍要求。地形圖的規(guī)范化程

5、度一般較高。 各國(guó)大都制定了自己的測(cè)繪規(guī)范,并逐步(zhb)在某些國(guó)家集團(tuán)之間達(dá)成若干國(guó)際性的就一技術(shù)協(xié)議。向反映宏觀與微觀現(xiàn)象的兩極伸展。其他現(xiàn)代自然科學(xué)對(duì)自然界的預(yù)期發(fā)展趨勢(shì)一樣,適應(yīng)地理學(xué)對(duì)世界地帶性的探測(cè)與小區(qū)域深入研究的潮流;加以高速度航空交通與現(xiàn)代國(guó)防武器的需要,現(xiàn)代地圖的發(fā)展面對(duì)著反映宏觀與微觀世界的矛盾,形成向兩極分化的趨向。3.地圖學(xué)向難度和深度方面發(fā)展 地圖制作幾千年來(lái)都是手工作業(yè) ,自從上世紀(jì)60年代電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以后,引入到地圖學(xué),才逐漸改變這種作業(yè)狀態(tài)。這種改變是有局限性的,不能解決所有地圖制圖作業(yè)問題,故稱之為計(jì)算機(jī)輔助 地圖制圖。地圖作業(yè)不能全部使用計(jì)算機(jī)的原因是

6、有些地圖內(nèi)容是經(jīng) 驗(yàn)性的,無(wú)法用數(shù)學(xué)模型來(lái)表達(dá)。為實(shí)現(xiàn)地圖作業(yè)自動(dòng)化,產(chǎn)生了制圖領(lǐng)域的應(yīng)用專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是人工智能組成部分,知識(shí)的總結(jié)和獲取是建立專家系統(tǒng)的關(guān)鍵。而在地圖制圖領(lǐng)域,尤其是在地圖符號(hào)設(shè)計(jì)中,沒有現(xiàn)成的系統(tǒng)性可以直接使用,其知識(shí)主要體現(xiàn)在長(zhǎng)期積累起來(lái)的經(jīng)驗(yàn),必須在對(duì)問題有深刻理解的基礎(chǔ)上,認(rèn)真思考求解問題每一個(gè)步驟和細(xì)節(jié)，并對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行歸納和概念化處理,形成專家系統(tǒng)可以直接使用的形式化知識(shí)。專家系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)主要有兩部分組成,一是存放知識(shí)的知識(shí)庫(kù),二是為控制決策之用的推理部分, 由帶有智能計(jì)算機(jī)運(yùn)行和操作,有時(shí)還要計(jì)算機(jī)工程師幫助解決難 以處理的“接口”問題。如何使制圖領(lǐng)域?qū)?/p>

7、家系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算和操作 , 需要解決總體設(shè)計(jì)和模式識(shí)別問題。 在總體設(shè)計(jì)上,可先建立總體框架,內(nèi)分若干子系統(tǒng),以模塊方式,解決該領(lǐng)域中各個(gè)問題,這樣可以減少問題的復(fù)雜性。另一途徑將地圖符號(hào)分為點(diǎn)狀符號(hào)、線狀符號(hào)、面狀符號(hào)、體狀符號(hào)各自進(jìn)行設(shè)計(jì), 也可以取得一定的效果。還有一種方法就是運(yùn)用面向?qū)ο蟮亩恐茍D領(lǐng)域的專家系統(tǒng)。 模式自動(dòng)識(shí)別有多種方法,應(yīng)用于地圖的有一種叫神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng),國(guó)外多采用。另一方法是設(shè)計(jì)和研制便于機(jī)器識(shí)別的地圖符號(hào)系統(tǒng),即使信息表示和讀取裝,能夠在掃描過(guò)程中 , 從一維空間的機(jī)器中立刻識(shí)別信息。推動(dòng)地圖學(xué)發(fā)展(fzhn)的因素 地圖學(xué)研究的核心是地圖，地圖的

8、定義簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是人們?cè)谏鐣?huì)實(shí)踐中創(chuàng)造的認(rèn)識(shí)地面的結(jié)果和用來(lái)認(rèn)識(shí)地理環(huán)境的工具。歷史的發(fā)展已經(jīng)證明，戰(zhàn)爭(zhēng)是人類運(yùn)用各種技術(shù)(jsh)參 與的最激烈的活動(dòng)，也是催生新技術(shù)發(fā)展的最直接力量。 凡兵主者，必先審之圖。我們常說(shuō)地圖是戰(zhàn)場(chǎng)上指揮員 的眼睛，地圖對(duì)于戰(zhàn)爭(zhēng)的重要性不言而喻。精準(zhǔn)的地圖 令指揮員運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外; 倘若地圖上有絲 毫差池，也會(huì)出現(xiàn)失之毫厘，謬以千里的情況。地圖作為自然表象和社會(huì)現(xiàn)象的介質(zhì)化載體，記載 了各個(gè)時(shí)期不同社會(huì)的居民地、道路、河流、地貌(dmo)、植被等 各種要素，為現(xiàn)代各個(gè)行業(yè)的科研人員提供了研究歷史 的有力依據(jù)。同樣，地圖對(duì)于各個(gè)時(shí)期不同階層的管理 者而言，

9、也是必需的輔助管理工具。 在國(guó)家建設(shè)大型水利、土木工程過(guò)程中，都需要使用地圖，如今的工程用圖是地圖在具體工程領(lǐng)域的一種演化，不論任何工程建筑都包含于社會(huì)現(xiàn)象的范 圍內(nèi)，其建筑用圖仍然是輔助建筑者進(jìn)行制造的工具，不同的是其精度要求更高?，F(xiàn)代，地圖學(xué)包含的領(lǐng)域更加廣泛，不僅有地圖投影學(xué)、地 圖制圖學(xué)、地圖符號(hào)學(xué)等傳統(tǒng)分支，在引入新的理論和技術(shù)后，又出現(xiàn)了地圖模型論、地圖信息論、地圖傳輸論、地圖感受論等新的分支。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)支持下，數(shù)字地圖成為了紙質(zhì)地圖的替代品，由此出現(xiàn)了電子地圖、網(wǎng)絡(luò)地圖、心像地圖、軟地圖等新成果。5跨多學(xué)科，與信息化聯(lián)系緊密 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地圖學(xué)開始受

10、到信息論、系統(tǒng)論、傳輸論等橫斷學(xué) 科的影響而跨界于多門學(xué)科，現(xiàn)代地圖學(xué)的概念由此產(chǎn)生，且呈現(xiàn)出了與傳統(tǒng)地圖學(xué)不同的 更多新的特點(diǎn)?，F(xiàn)代地圖學(xué)在理論上結(jié)束了傳統(tǒng)地圖學(xué)以經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為主、以地圖產(chǎn)品的輸出為主 要目的封閉體系，而是形成了以地球系統(tǒng)科學(xué)為依據(jù)，融合控制論、系統(tǒng)論、信息論等橫斷 學(xué)科為一體的跨學(xué)科的開放體系。 現(xiàn)代地圖學(xué)在地圖的功能上實(shí)現(xiàn)了信息獲取的一端向信息的智能化加工和實(shí)用的 最終產(chǎn)品生成的一端（用戶端）轉(zhuǎn)移。隨著地圖數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)代野外 地面測(cè)量技術(shù)、GPS測(cè)量技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)和遙感技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代地圖學(xué)認(rèn)為地圖 不只是信息載體，而且是科學(xué)深加工之后的創(chuàng)新的知

11、識(shí)，應(yīng)該由以往傳統(tǒng)地圖學(xué)中地圖是“前 端產(chǎn)品”向“終端產(chǎn)品”的觀念轉(zhuǎn)移，因?yàn)橛脩舨粷M足于原始的數(shù)據(jù)材料，迫切需要的是經(jīng) 過(guò)深加工、綜合集成的精品，將地圖的功能極大地?cái)U(kuò)展和延伸， 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)為用戶提供一種模擬現(xiàn)實(shí)的操作環(huán)境，使用戶可以“進(jìn) 入”地圖，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。虛擬技術(shù)在現(xiàn)代現(xiàn)代地圖學(xué)中的主要應(yīng)用就是虛擬地圖。虛擬地 圖打破了地圖作為平面產(chǎn)品為用戶提供信息的固有觀念，提供了一個(gè)虛擬的地理環(huán)境使人可 以沉浸其中，并通過(guò)人機(jī)交互工具進(jìn)行各種( zhn)空間地理分析，顯然，虛擬技術(shù)對(duì)現(xiàn)代地圖學(xué)發(fā) 展的意義是深遠(yuǎn)的。 現(xiàn)代地圖學(xué)的地圖產(chǎn)品呈現(xiàn)品種多樣、形式各異、實(shí)現(xiàn)手段多樣化等的特點(diǎn)

12、。現(xiàn) 代地圖學(xué)的地圖產(chǎn)品已經(jīng)不僅僅是紙質(zhì)的平面地圖，而是出現(xiàn)了電子地圖、網(wǎng)絡(luò)(wnglu)地圖、虛擬 地圖等多種形式的地圖，且隨著數(shù)字化生產(chǎn)方式的普及，現(xiàn)代地圖學(xué)中更注重獲取和傳輸?shù)?圖數(shù)據(jù)，建立了大量地圖數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)儲(chǔ)存海量數(shù)據(jù)。地圖(dt)生產(chǎn)的自動(dòng)化信息化與數(shù)字化是緊密相關(guān)的。 地圖生產(chǎn)的手工方式經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史時(shí)期。 50年代信息 論、控制論、系統(tǒng)論三大科學(xué)理論和電子計(jì)算機(jī)的誕生 ,不僅對(duì)現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展有著決定性 意義 ,而且是繼相對(duì)論和量子力學(xué)之后又一次徹底改變了包括地圖學(xué)在內(nèi)的世界科學(xué)前景和包 括地圖學(xué)家在內(nèi)的當(dāng)代科學(xué)家的思維方式 ,伴隨而來(lái)的是地圖制圖技術(shù)上的革命。50年代開始的

13、計(jì)算機(jī)輔助地圖制圖的研究 ,經(jīng)歷了原理探討、設(shè)備研制、軟件設(shè)計(jì) ,到 70年 代已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)試用發(fā)展到比較廣泛的應(yīng)用 ,并在地質(zhì)、石油、水文、氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、測(cè)繪等許多部 門建立了計(jì)算機(jī)輔助地圖制圖系統(tǒng)。進(jìn)入 80年代后 ,在計(jì)算機(jī)不斷更新?lián)Q代的同時(shí) ,開始利用一 些高速度、高精度新型機(jī)助制圖設(shè)備 ,對(duì)機(jī)助制圖軟件的研究也越來(lái)越重視 ,紛紛建立地圖數(shù)據(jù) 庫(kù) ,在地圖數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上 ,由單一的或部門的機(jī)助地圖制圖系統(tǒng)發(fā)展為多功能、多用途的綜合性 地圖制圖信息系統(tǒng) ( CIS)。 特別值得提出的是 ,進(jìn)入 90年代以來(lái) ,地圖電子編輯出版社系統(tǒng)相繼 問世 ,全數(shù)字式地圖生產(chǎn)有了可能 ,打破了長(zhǎng)期以來(lái)傳

14、統(tǒng)地圖制圖與出版相分離的界線 ,出現(xiàn)了 以全數(shù)字地圖制圖與出版一體化的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工生產(chǎn)方式的新轉(zhuǎn)機(jī)。 著手研究數(shù)字環(huán)境下 “地圖設(shè)計(jì) 地圖編繪 制版用分色掛網(wǎng)膠片輸出”的一體化數(shù)字地圖制圖與出版系統(tǒng) ,生產(chǎn)了一大批地圖與地圖集 (如全國(guó)各省軍事交通圖、江蘇省水利地圖集、深圳市地圖集、上海市地 圖集等 )。 進(jìn)而研究直接數(shù)字地圖制版、直接數(shù)字地圖印刷新技術(shù)。 這必將導(dǎo)致地圖制圖技術(shù)的 根本性變革 ,地圖生產(chǎn)正在由傳統(tǒng)的手工模擬方式向自動(dòng)化方式轉(zhuǎn)變。計(jì)算機(jī)技術(shù)(jsh)引入地圖學(xué)以來(lái) ,對(duì)地圖學(xué)的建設(shè)和發(fā)展起了巨大作用。從最初的計(jì)算機(jī)輔助地 圖繪制 ,發(fā)展到現(xiàn)在的基于地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的全數(shù)字式“地圖

15、設(shè)計(jì) 地圖編繪 制版分色掛網(wǎng)膠 片輸出”的一體化。 其結(jié)果是: 減輕了制圖技術(shù)的勞動(dòng)強(qiáng)度 ,增強(qiáng)了地圖生產(chǎn)過(guò)程的科學(xué)性; 縮短 了地圖生產(chǎn)周期 ,加快了地圖生產(chǎn)速度;豐富和科學(xué)化了地圖的內(nèi)容 ,增加了地圖的品種;擴(kuò)展了 地圖的功能 ,特別是地圖信息的實(shí)時(shí)顯示、對(duì)比和預(yù)測(cè)等方面有特別的收效; 改變了傳統(tǒng)的地圖 生產(chǎn)方式、分工和作業(yè)人員的結(jié)構(gòu)等。結(jié)語(yǔ)(jiy)根據(jù)信息化時(shí)代的特征，在地圖相關(guān)產(chǎn)品大量需求的今天，應(yīng)該合理地管理各種信息和知識(shí)，最大程度地提高生產(chǎn)效率；加強(qiáng)地圖學(xué)與遙感(yogn)、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)之間的有機(jī)結(jié)合，研究它們各自應(yīng)用原理相互間的關(guān)系，更好地實(shí)現(xiàn)地圖產(chǎn)品多維化、網(wǎng)絡(luò)化、智能

16、 化等的特點(diǎn)；加強(qiáng)地圖的主動(dòng)服務(wù)觀，使地圖與現(xiàn)代生活的聯(lián)系越來(lái)越緊密，使用起來(lái)越來(lái) 越方便。地圖和地圖學(xué)的發(fā)展與各個(gè)時(shí)期的科技發(fā)展及其他學(xué)科的發(fā)展有著密切的聯(lián)系，且對(duì)社 會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)建設(shè)起到了廣泛的影響，并作出了重大貢獻(xiàn)。現(xiàn)代地圖學(xué)的發(fā)展要充分利 用現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)，在理論和技術(shù)上都取得新的重大的突破，逐步完善和壯大現(xiàn)代地圖學(xué)的 學(xué)科體系。參考文獻(xiàn)：1江斌 地圖視覺化-現(xiàn)代地圖學(xué)的核心D 理論與探索2陳述彭 地圖學(xué)的若干現(xiàn)代特征J 地理學(xué)報(bào) 1963 第29卷第1期3陳述彭 地圖學(xué)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇J 地理學(xué)報(bào)1994 第49卷第1 期4吳忠性 地圖學(xué)內(nèi)涵的變化與發(fā)展J 地理學(xué)報(bào) 1995 第

17、50卷第1期5曹婉茹 近四十年來(lái)中國(guó)地圖學(xué)史研究的回顧J 自然科學(xué)史研究 第9卷第3期（1990年）：283-2896姜道章 論傳統(tǒng)中國(guó)地圖學(xué)的特征J 自然科學(xué)史研究 第17卷第3期（1998年）：262-272 7王家耀 成毅 論地圖學(xué)的屬性和地圖的價(jià)值J 測(cè)繪學(xué)報(bào) 第44卷第5期8廖克 邁進(jìn)21世紀(jì)的中國(guó)地圖學(xué)J 地球信息科學(xué) 第2期9馮俊 淺談地圖學(xué)發(fā)展的推動(dòng)因素J 測(cè)繪與空間地理信息 第35卷第2期10李玲慧 韓琳 試論地圖學(xué)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新J 地域研究與開發(fā) 第20卷第1期11張清浦 我國(guó)地圖學(xué)與GIS的新發(fā)展s 中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院12廖克 現(xiàn)代地圖學(xué)的最新進(jìn)展與新世紀(jì)的展望J 測(cè)繪科學(xué) 第29卷第1期13邊淑麗 田璐 現(xiàn)代地圖學(xué)較傳統(tǒng)地圖學(xué)的特征及其發(fā)展方向J 14張國(guó)坤 現(xiàn)代地圖學(xué)理論對(duì)計(jì)算機(jī)地圖制圖的作用J 松遼學(xué)刊（自然科學(xué)版）1999年 第2期15余志文 葉圣