地圖文化 第二講 地圖科學(xué)發(fā)展歷程

地圖文化第二講地圖科學(xué)發(fā)展歷程地圖學(xué)的歷史發(fā)展當(dāng)代地圖學(xué)的發(fā)展一.地圖學(xué)的歷史發(fā)展

地圖，既是人類認(rèn)識自然、對環(huán)境空間認(rèn)知的結(jié)果，又是人類認(rèn)識自然、改造自然、從事各種活動的有力工具?！叭祟愒谛畔鞑シ矫嬗腥椫卮蟀l(fā)明，即語言、音樂和地圖，而其中最古老的是地圖”。

傳說中的中國古地圖起源較早，在四千年以前就已經(jīng)在使用了。在大約公元前21世紀(jì)的夏朝，有一《河伯獻圖》的神話故事，說的是大禹治水時，河神河伯獻一青石于大禹，上有治水用的地圖，大禹用以指揮治水，終于成功。此傳說表明地圖早已在民間流傳。

原始地圖是人類社會初期出現(xiàn)的簡陋地圖，它尚未擺脫圖畫和神話傳說。這一階段一直持續(xù)到漢代。古地圖的發(fā)展大體上經(jīng)歷了原始地圖、古典地圖和實測地圖三個階段。

4000年前，中國《左傳》上記載有夏代的《九鼎圖》。

夏禹時代所鑄的“九鼎”是在九個鼎上銘刻九州的山川、草木、禽獸的圖像，后人稱為“九鼎圖”。根據(jù)《左傳》記載其內(nèi)容和作用，“九鼎圖”春秋戰(zhàn)國時期尚存，后來因秦攻周而下落不明。“九鼎圖”雖失傳，由“九鼎圖”圖像派生出來的《山海經(jīng)》圖則流傳下來，后來也經(jīng)存圖亡。地圖的起源

《山海經(jīng)》中繪有山、水、動植物及礦物的原始地圖等，都是當(dāng)時史料中眾多關(guān)于地圖的記述的代表。

大禹時代古老的《五藏山經(jīng)圖》雖早已失傳，但從《五藏山經(jīng)》（《山海經(jīng)》之一）這部自然地理和人文地理的巨著中的介紹可以推斷其圖的風(fēng)貌，它們可能原本繪在巖石、陶片、動物皮或絲帛上。

地圖的起源神話傳奇式地圖——山海經(jīng)圖我們的祖先一直尋找描述和分析地球表面空間事物的工具，從交通運輸、農(nóng)田水利、市政建設(shè)管理、疆土區(qū)域的劃分以及行軍打仗，都離不開空間信息，長期以來最普通的工具就是地圖。在中國，地圖經(jīng)過春秋戰(zhàn)國時期的廣泛應(yīng)用，在內(nèi)容選取和表示方法上都積累了不少經(jīng)驗。秦始皇統(tǒng)一中國后，對地圖的需求量進一步加大。地圖的起源地圖的起源在西方，距今所能見到的最早的地圖是古巴比倫的陶片地圖，迄今已經(jīng)有4500多年的歷史。這是一塊手掌大小的陶片，上面畫了底格里斯河和幼發(fā)拉底河發(fā)源于北方的山地，流過南方的沼澤地，中間是古老的巴比倫城，是相當(dāng)于我國《山海經(jīng)》圖一類的原始形態(tài)的地圖。

地圖載入史史冊，在““史記”卷卷八十六《《荊軻傳》》中可以查查到，公元元前228年，秦秦攻占趙都都邯鄲，趙趙滅。北鄰鄰燕國（建建都今北京京一帶）一一片恐慌。。為防秦進進攻，燕太太子丹苦思思良策，終終于結(jié)識荊荊軻，圖派派荊軻出使使秦獻燕督督亢（今河河北涿縣，，固安一帶帶）地圖給給秦王為名名，伺機刺刺殺秦王。。荊軻將入入秦，燕太太子丹等送送至南部邊邊境易水邊邊，“風(fēng)蕭蕭蕭兮易水水寒，壯士士一去兮不不復(fù)返”，，歌聲悲狀狀激亢。荊荊軻到達達秦都咸陽陽，秦王召召見，荊軻軻獻圖于秦秦王，圖展展盡，忽抽抽出匕首………真正正能能夠夠稱稱得得上上地地圖圖的的，，應(yīng)應(yīng)該該是是長沙沙馬馬王王堆堆出出土土的的三三幅幅帛帛地地圖圖和公公元元2世世紀(jì)時時古希希臘臘地地理理和和地地圖圖學(xué)學(xué)家家托托勒勒密密在《《地地理理學(xué)學(xué)導(dǎo)導(dǎo)言言》》一一書書中中所所繪繪的地地圖圖，后后者者在在時時間間上上比比馬馬王王堆堆出出土土的的《《帛帛地地圖圖》》和和平平山山縣縣出出土土的的《《兆兆域域圖圖》》晚晚三三至至五五百百年年。。1973年年冬天天，中中國考考古學(xué)學(xué)工作作者在在湖南南長沙沙馬王王堆進進行古古墓發(fā)發(fā)掘，，其中中在馬馬王堆堆的三三號漢漢墓中中發(fā)掘掘出三三幅繪繪在帛帛上的的地圖圖，這這三三幅地地圖各各是一一幅地地形圖圖、駐駐軍圖圖與城城邑圖圖。這三幅幅地圖圖的出出現(xiàn)，，給中中國的的地圖圖史提提供了了最早早的寶寶貴實實物資資料。。由由于三三幅地地圖出出于西西漢文文帝12年年（公公元168年））下葬葬的馬馬王堆堆三號號墓中中，因因此其其制作作年代代距今今已有有2100多年年，是是我國國迄今今為止止發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的最最早制制作的的地圖圖，也也是三三幅當(dāng)當(dāng)今世世界上上無比比珍貴貴的中中國古古地圖圖。中國最早的的古地圖－－漢代古地地圖地形圖駐軍圖駐軍圖上繪繪制出相當(dāng)當(dāng)于現(xiàn)代東東經(jīng)111度至112度30分，北北緯23度度至26度度之間，1度30分分經(jīng)差與3度緯差的的廣大區(qū)域域，跨越了了當(dāng)今湖南南、廣西與與廣東的一一部分。西方現(xiàn)存古古代實物地地圖——托托勒密地圖圖西漢天水放放馬灘紙地地圖西漢（公元元前206－公元8年）。最最大殘長8厘米。1986年年甘肅天水水放馬灘5號漢墓出出土。甘肅肅省博物館館藏。此地圖用紙紙是目前世世界上最早早的紙。紙紙面平整、、光滑、結(jié)結(jié)構(gòu)緊密，，表面有細(xì)細(xì)纖維渣，，可見造紙紙技術(shù)比較較原始。其其原料為大大麻，是西西漢早期麻麻紙。紙上上用墨線繪繪有山、川川、崖，路路，是一幅幅世界最早早的紙繪地地圖。填補了先秦秦戰(zhàn)國時代代實物地圖圖的空白中西方古代代地圖科學(xué)學(xué)先驅(qū)及其其在地圖學(xué)學(xué)史上的貢貢獻古代杰出的的地圖學(xué)者者為地圖制制圖理論和和制圖方法法的創(chuàng)立做做出了長期期不懈的努努力，為地地圖學(xué)的發(fā)發(fā)展作出了了巨大的貢貢獻?！ぴ缙诘貓D圖科學(xué)的先先驅(qū)—托勒勒密和裴秀秀·16世紀(jì)地圖學(xué)學(xué)兩位巨匠匠—墨卡托托和羅洪先先裴秀的《禹禹貢地域圖圖十八篇??序》魏晉時期裴裴秀的著作作《禹貢地地域圖十八八篇?序》》，標(biāo)志著著我國古代代地圖學(xué)的的輝煌成就就，奠定了了我國地圖圖學(xué)的最初初基石，裴裴秀因此被被后人稱為為中國地圖圖學(xué)之父。。裴秀擔(dān)任過過司空、地地官，專管管國家的戶戶籍、土地地、稅收和和地圖，后后任宰相。。他以當(dāng)時時的《禹貢貢》為依據(jù)據(jù)，進行了了核查，繪繪制了18幅《禹貢貢地域圖》》。裴秀與制圖圖六體更為重要的的是，裴秀秀總結(jié)了前前人和自己己的制圖經(jīng)經(jīng)驗，創(chuàng)立立了新的制制圖理論“制圖六體體”，即分分率、準(zhǔn)望望、道里、、高下、方方邪、迂直直。制圖必須遵遵循的六條條原則，就是比例尺尺、方位和和距離，以以及因地形形起伏、偏偏斜和曲折折而帶來的的距離誤差差如何加以以改正的方方法。托勒密與《《地理學(xué)導(dǎo)導(dǎo)言》在《地理學(xué)學(xué)導(dǎo)言》中中托勒密闡闡述了應(yīng)如如何編制地地圖的問題題，并對將將地球曲面面表示為平平面的問題題提出了一一些處理的的方法；他他承認(rèn)在此此過程中產(chǎn)產(chǎn)生誤差的的不可避免免性，并且且用許多其其它方法闡闡述當(dāng)時已已經(jīng)掌握的的地圖學(xué)知知識。托勒勒密還進一一步考慮了了地圖投影影的問題，，提出了兩兩種世界地地圖投影方方法：簡單單的圓錐投投影和球面面投影。公元90~168年托托勒密《《地理學(xué)學(xué)指南》》27幅幅地圖并并沿用至至16世世紀(jì)。中世紀(jì)西西方地圖圖學(xué)的倒倒退中世紀(jì)是是指從希希臘、羅羅馬古文文化衰落落至文藝藝復(fù)興前前這一段段時期，，這是地地圖學(xué)史史上的一一個漫長長而黑暗暗的年代代。中世紀(jì)初初期在西西方世界界叫做蒙蒙昧?xí)r代代，由于于宗教占占支配地地位，地地球是球球形的概概念遭到到排斥，，地圖不不再是反反映地球球的地理理知識的的表現(xiàn)形形式，而而成為神神學(xué)著作作中的插插圖。這這類地圖圖幾乎千千篇一律律地把世世界畫成成一個圓圓盤，既既無經(jīng)緯緯網(wǎng)格，，又無比比例尺，，完全失失去了科科學(xué)和實實用價值值。這個時代代一直持持續(xù)到公公元1000年年，啟蒙蒙思想才才開始在在地圖學(xué)學(xué)和地理理學(xué)領(lǐng)域域表現(xiàn)出出來。歐洲的““T-O地圖””古代歐洲洲人繪制制的地圖圖洛陽元父父墓星象象圖（公元386-534年）北北魏本圖突出出表示了了銀河和和恒星等等天體系系統(tǒng)，銀銀河貫穿穿南北，，恒星表表示有三三百多顆顆，并均均用朱色色繪出，，還以不不同的符符號區(qū)分分恒星大大小。它是我國國已發(fā)現(xiàn)現(xiàn)最早的的星圖之之一。。洱海圖→→（899年）唐唐系根據(jù)神神話傳說說繪制，，用顏色色形象逼逼真的繪繪出了雙雙蛇，其其內(nèi)又繪繪有一魚魚一螺，，在洱海海周圍還還注出了了東、西西、南、、北四個個方向以以及江河河的名稱稱?，F(xiàn)藏藏于大理理市博物物館。敦煌星圖圖（618-907年））唐是用紅、、黑兩色色繪出，，并用符符號以圓圓圈和實實點兩種種形式共共繪出1350多顆恒恒星?，F(xiàn)現(xiàn)藏于倫倫敦大英英博物館館。近代地圖測繪繪與傳統(tǒng)地圖圖學(xué)的形成近代地圖學(xué)的的發(fā)展是14世紀(jì)以后歐歐洲新興資本本主義時代的的產(chǎn)物。這個時期地圖圖學(xué)發(fā)展的主主要歷史事件件是：（1）地理大大發(fā)現(xiàn)奠定了了世界地圖的的地理輪廓地理大發(fā)現(xiàn)為為地圖制圖學(xué)學(xué)家提供的資資料和數(shù)據(jù)，，被迅速吸收收和反映在地地圖集和地球球儀上。從我我國鄭和揭開開15世紀(jì)海海上探險的序序幕，到哥倫倫布、達·伽伽馬和麥哲倫倫等的地理大大發(fā)現(xiàn)，基本本上奠定了世世界地圖的地地理輪廓。鄭和下西洋1405-1431年間間，中國著名名的航海家鄭和，先后后7次航行在在南洋和印度洋上，揭開開了15世紀(jì)紀(jì)海上探險的的序幕。鄭和航海圖具具有兩方面的的特征：山水水畫地圖的特特征和航海圖圖的特征。該該圖所包含的的內(nèi)容要素及及其繪法亦受受到上述兩方方面特征的影影響。這不僅僅是我國著名名的古海圖，，也是15世世紀(jì)以前最詳詳?shù)膩喼薜貓D圖。鄭和航海圖1.從方便便使用出發(fā)，，從起點開始始至終點，圖圖幅呈一字排排列展開的連連續(xù)拼接。2.采用““對景圖”的的畫法，繪制制山形形象與與有方位意義義的地物，可可把圖與實地地一一對景，，盡快判斷出出自己所處的的位置。3.繪出平平潮時的淺沙沙、礁石和港港口、海島等等航海用的地地物要素與居居民地、山地地等。西方大航海時時期15世紀(jì)后期，東東方貿(mào)易被土土耳其人所壟壟斷，從紅海海以外其它航航線走進印度度洋，成為非非常誘人的愿愿望。1538年，荷荷蘭制制圖學(xué)學(xué)家墨墨卡托托繪制制的世世界地地圖中中特地地用拉拉丁文文標(biāo)出出“未未知南南方大大陸””。墨墨卡托托地圖圖堪稱稱地理理大發(fā)發(fā)現(xiàn)初初期人人類認(rèn)認(rèn)識世世界的的出色色總結(jié)結(jié)，確確切說說是麥麥哲倫倫首次次環(huán)球球航行行世界界以后后不久久的產(chǎn)產(chǎn)物。。（2））16世紀(jì)紀(jì)地圖圖集的的興起起和盛盛行，，總結(jié)結(jié)了16世世紀(jì)以以前東東方和和西方方地圖圖學(xué)的的歷史史性成成就以以荷蘭蘭墨卡卡托的的《世世界地地圖集集》和和中國國羅洪洪先的的《廣廣輿圖圖》為為代表表，總總結(jié)了了16世紀(jì)紀(jì)以前前東方方和西西方地地圖學(xué)學(xué)的歷歷史性性成就就。墨卡托托是16世世紀(jì)的的地圖圖制圖圖學(xué)家家。精精通天天文、、數(shù)學(xué)學(xué)和地地理。。早在在1537年繪繪制了了第一一幅地地圖（（巴勒勒斯坦坦），，后接接受對對佛蘭蘭德斯斯進行行實地地測繪繪任務(wù)務(wù)，采采用哥倫布發(fā)現(xiàn)的磁磁子午線線為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)經(jīng)線，，為實測測地圖的的開端。。1540年年開設(shè)地圖圖作坊，印印出依比例例實測地圖圖，引起廣廣泛重視，，并制成了了地球儀，，1568年年制成著名名航海地圖圖“世界平平面圖”，，該圖采用用墨卡托設(shè)設(shè)計的等角角投影。晚年所著《《地圖與記記述》是地圖集巨著，轟動動世界，封封面上有古古希臘神話話中的撐天天巨人阿特特拉斯像，，后人將““Atlas”用作作地圖集同同義詞，至至今沿用。。墨卡托墨卡托世界界地圖——探險險時代最著著名的地圖圖學(xué)家荷蘭蘭的墨卡托托（GerardusMercator1512－－1594）于1538年繪繪制了第一一張世界地地圖，這是是從北極的的角度俯視視繪制而成成。貼在他他擁有的托托勒密地圖圖集內(nèi)。（3）17世紀(jì)后大大規(guī)模三角角測量與地地形圖測繪繪，奠奠定了近代代地圖測繪繪的基礎(chǔ)隨著資本主主義的發(fā)展展，航海、、貿(mào)易、軍軍事及工程程建設(shè)越來來越需要精精確、詳細(xì)細(xì)的更大比比例尺地圖圖。加之工業(yè)革革命后，科科學(xué)技術(shù)水水平得到了了提高，新新的、高精精度的測繪繪儀器相繼繼發(fā)明，如如平板儀及及其它測量量儀器，使使測繪精度度大為提高高，三角測測量成為大大地測量的的基本方法法，很多國國家進行了了大規(guī)模全全國性三角角測量，為為大比例尺尺地形測圖圖奠定了基基礎(chǔ)。——由清康康熙帝帝主持持，中中西方方測繪繪人員員合作作，歷歷經(jīng)十十年測測制的的中國國第一一部實實測全全國地地圖，，采用用經(jīng)緯緯差各各一度度的梯梯形經(jīng)經(jīng)緯網(wǎng)網(wǎng)格，，詳細(xì)細(xì)地表表示了了地形形、水水系、、居民民地間間相對對集團團及其其漢字字名稱稱，并并在邊邊疆地地區(qū)加加注滿滿文。。該圖具具有較較高的的精度度，公公元1717年年成圖圖(康康熙五五十六六年)，公公元1719年年制成成銅版版(康康熙五五十八八年)，52.5××77cm共共41幅，，比例例尺1:1400000，，現(xiàn)藏藏于北北京圖圖書館館。清代的的實測測地圖圖《皇輿輿全覽覽圖》》清代的的實測測地圖圖《皇輿輿全覽覽圖》》這是我我國第第一部部實測測的地地圖。。全圖圖按省省分幅幅，共共計41幅。其其特點點：1.采用了了偽圓圓柱投投影，，以經(jīng)經(jīng)緯度度制圖圖法繪繪制。。2.以漢、、滿文文共注注地名名，其其中滿滿文用用以邊邊疆，，漢文文用以以內(nèi)地地。3.第一次次實測測了臺臺灣省省地圖圖。（4））專題題地圖圖的興興起與與發(fā)展展從19世紀(jì)紀(jì)開始始，由由于自自然科科學(xué)的的進步步與深深化，，普通通地圖圖已不不能滿滿足需需要，，于是是產(chǎn)生生了地地質(zhì)、、氣候候、水水文、、地貌貌、土土壤、、植被被等各各種專專題地地圖。。我國國專專題題地地圖圖的的編編制制主主要要表表現(xiàn)現(xiàn)在在歷歷史史地地圖圖方方面面。。楊楊守守敬敬(公公元元1839～～1915年年)集集前前人人之之大大成成，，經(jīng)經(jīng)過過15年年的的努努力力，，編編制制了了《《歷歷代代輿輿地地沿沿革革險險要要圖圖》》70幅幅，，是是我我國國歷歷史史沿沿革革地地圖圖史史上上曠曠世世絕絕學(xué)學(xué)的的一一部部歷歷史史沿沿革革地地圖圖集集。。該該圖圖為為后后代代研研究究郡郡縣縣變變化化、、水水道道遷遷移移等等方方面面的的科科學(xué)學(xué)問問題題提提供供了了非非常常有有用用的的資資料料。。《泰晤士士世界地地圖集》》[TheTimesAtlasoftheWorld]英英國倫倫敦泰晤晤士圖書書公司出出版的世世界普通通地圖集集。1895—1985(7thEd.)第十一版版地圖集集于2003年年出版，，對于這這部有百百多年歷歷史、但但只曾改改版11次的地地圖集而而言，相相隔4年年后的2007就要發(fā)發(fā)行新版版，顯示示地球面面貌正急急劇改變變。地圖需要要修改的的地方包包括：中國因天天氣日益益干旱以以及人口口增長導(dǎo)導(dǎo)致用水水過量，，令黃河河河口地地形改變變；海平面上上升令孟孟加拉國國更多土土地被海海水淹沒沒，海岸岸線需重重畫；中東名勝勝死海的的水位下下降了25米；；非洲乍得得湖不斷斷萎縮，，比1963年年時縮小小了95%；中亞洲的的咸海較較40年年前縮小小了四分分之三。。除了地貌貌變化，，地圖集集也記錄錄了人類類的人文文活動和和變化。。地圖集集指出，，人類城城市化的的速度令令人憂慮慮，估計計今年內(nèi)內(nèi)城市人人數(shù)目將將首次超超過鄉(xiāng)村村人，到到2030年每每5個人人就有3個住在在城市。。阿什沃沃斯說，，超級城城市主要要是在亞亞洲出現(xiàn)現(xiàn)，若趨趨勢進一一步加劇劇，就可可能會造造成嚴(yán)重重物流問問題，包包括水源源和環(huán)境境威脅。。二.當(dāng)代代地圖學(xué)學(xué)發(fā)展（一）二二十世紀(jì)紀(jì)的發(fā)展展歷程1.航空攝影影測量技技術(shù)的發(fā)發(fā)展地形圖測測繪的新新方法；；地圖編繪繪、地圖圖更新的的信息源源；編繪影像像地圖地地圖的基基礎(chǔ)；成功地應(yīng)應(yīng)用于地地質(zhì)、森森林、土土地等專專題地圖圖領(lǐng)域。。二十世紀(jì)紀(jì)的發(fā)展展歷程2.航天遙感感技術(shù)的的發(fā)展從編繪專專題地圖圖到測繪繪地形圖圖地圖編繪繪、地圖圖更新的的信息源源編繪影像像地圖的的基礎(chǔ)用于天氣氣預(yù)報、、災(zāi)害預(yù)預(yù)報、地地質(zhì)等專專題領(lǐng)域域二十世紀(jì)紀(jì)的發(fā)展展歷程3.GPS技術(shù)的發(fā)發(fā)展（從從軍事到到民用））.成為大地地測量的的基本技技術(shù)（天天文）.同GPS相結(jié)合，建建立測圖系系統(tǒng).同電子地圖圖結(jié)合（如如線狀地物物更新、實實時導(dǎo)航系系統(tǒng)）.變形觀測（（工程上，，如洪水對對大壩的擠擠壓變形值值觀測，可可達到亞毫毫米）二十世紀(jì)的的發(fā)展歷程程4.

計算算機制圖技技術(shù)·60年代代開始，70年代實實驗，80年代生產(chǎn)產(chǎn)，90年年代取代手手工作業(yè)；；·軟件的發(fā)發(fā)展——現(xiàn)現(xiàn)有200多種；·能繪制地地圖，但還還難以編繪繪地圖，自自動制圖綜綜合還在理理論研究與與實踐；印刷桌面出出版系統(tǒng)---制圖圖出版系統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)成熟熟.電子地圖圖集.網(wǎng)絡(luò)地圖圖二十世紀(jì)的的發(fā)展歷程程5.人工智能和和虛擬現(xiàn)實實技術(shù)制圖專家系系統(tǒng)（知識識庫，推理理，、用戶戶界面，中中間數(shù)據(jù)庫庫，知識獲獲取器，解解釋器，地地圖表達是是描述性的的、模糊的的，對于地地圖復(fù)雜系系統(tǒng)來說知知識表達困困難）虛擬現(xiàn)實技技術(shù)應(yīng)用（（虛擬城市市、虛擬旅旅游、虛擬擬設(shè)計）二十世紀(jì)的的發(fā)展歷