现代地图学作业

《现代地图学》第一次作业

为什么说地图学已进入信息科学领域?信息时代对地图的制作和应用，以及理论研究有什么影响？

要回答为什么地图学已进入信息科学领域，我们首先来回顾一下地图学的发展历程，中国的地图制图学科已发展到地图制图学与地理信息工程学科,经历了传统地图学到数字化地图学并进一步向信息化地图学发展的过程【1】。信息化时代的地图学,是一门研究利用空间图形科学的、抽象概括的反映自然和社会经济现象的空间分布、相互联系、空间关系及其动态变化,并对空间地理环境信息进行获取、智能抽象、存储、管理、分析、利用和可视化,以图形和数字形式传输空间地理环境信息的科学与技术【2】。目前，计算机数字地图制图已经取代了传统的手工模拟地图制图，并正向信息化地图制图发展。原因主要有以下几点：

1.计算机的问世和数字测图技术的发展，为空间数据的获取、表达、存储和提供

利用提供了新的技术手段。在此基础上，地理与信息化的结合促进了GIS地理

信息系统兴起，使得利用计算机处理庞大的地理数据成为可能。利用GIS可对

地图数据进行快速查询检索，地图更新，空间分析等，并且可以构建地理信息

基础数据库。

2.遥感（RS）也成为了地图制图的重要数据来源，实时的数据保证了地图数据的

现势性。

3.信息化已深入影响了地图学的研究方法。20世纪50年代以后，随着航空摄影、

卫星遥感、计算机技术等的应用和进步，地图学出现了系列地图、遥感地图、

机助制图和地理信息系统等新的方法和形式。

信息时代对地图的制作和应用，以及理论研究的影响主要包括【3】：

1.具有更为智能，稳定的地图数据采集来源/更新体系。

高精度GPS静态测量目前已达±1mm的精度水平，定位精度的提高对于满足地图学对大比例尺数据采集与更新的要求具有重大意义；数字摄影测量系统可满足地图三维和四维数据的要求；在空中三角测量的基础上，利用软件自动生成数字高程模型(DEM)和数字正射影像(DOM)；

2.空间数据可视化与虚拟现实成为了现代地图学的新发展方向。

例如,运用3DS制做动画,完成预定路径的地景观察;运用OpenGL软件在微机或工作站上实现实时交互的、可立体观察的虚拟地景仿真;地图生产方法发生历史性的变化：实现了自动化制图。

3.实现了全数字地图制图与出版一体化。

即基于地图数据库的全数字式“地图设计——地图编绘——制版配色及输出”的一体化。

现代地图学有哪些新理论？其研究对地图实践活动有何重要意义？

表一：现代地图学理论体系【4】

●地图符号学

是研究地图符号系统的构图基础，感受方式及其设计使用的科学。该理论对于地图符号设计和地图生产有较大影响。

●地图可视化原理

地图作为图形语言，本身是可视化产品，而且这种地图可视化已不只是传统的二维平面静态的可视化，而是多维、动态可视化。

●数学制图原理

主要研究地图学中数学方法的应用原理与方法。主要包括：地图投影理论；地图的各种数学模型方法；地图制图综合中数理统计原理和方法；计算机制图软件设计的数学方法；地图量算的数学原理与方法。

●地图制图综合理论

是研究地图编制过程中内容的取舍与概括的原理和方法。地图制图综合是地图制图的创作过程，主要是地理真实性、地理规律性的体现和数理统计方法的运用与结合。

●地图模型论

是研究如何建立再现的客观环境的地图模型，并以地图数学模型来表达的理论。该理论对于深入认识地图的实质，并对推动数字制图的发展有重要作用。

●地图认知论

是研究人类认知地图获取信息的手段、原理和过程的理论。该理论对制图手段、多媒体技术、虚拟现实技术的结合使用有重要意义。

地图感受论

是研究地图视觉感受过程的物理学、生物学和心理方法，探讨地图如何被用图者有效感受的理论。该理论对于地图设计有重要意义。

以上现代地图学理论促进了地图学的发展，尤其是促进了计算机地图制图的发展，使建立在计算机地图制图基础上的地理信息系统日益完善和快速发展。

对地图实践活动的重要意义主要包括：现代地图学新技术，制图领域迅速扩展，地图品种明显增加，并呈现出多层次、多时态、多方位、多品种的态势。地学信息图谱集成了遥感、地阁数据库、地理信息系统与数字地球的大量数字信息，经过图形思维与抽象概括，并使用计算机多维动态可视化化技术，显示了地球系统及符要素和现象空间形态结构与时空变化规律。这种空间图形谱系经过空间模型与地学认知的深人分析．进行推理、反演与预测，能够形成对事物和现象更深层次的认识，有利于科学研究规划决策的辅助支持。

现代地图学的特征及其进展。

从课程学习中，我们了解到，目前正处于现代地图学的阶段，其特征主要包括以下几个方面：（1）地图学已跨越几个科学部门。

（2）横断科学为地图学现代理论提供了支持。

（3）计量化。

（4）以计算机为主体的电子设备的应用。其中第四点特征表明了现代地图学进入了信息科学领域。

在以信息和通讯为主导的高新技术日新月异发展的今天，现代地图学也呈现出蓬勃发展的态势。国际地图学界在观念争鸣、理论研究、技术探索、地图应用等方面均出现令人振奋的发展和热点问题【5】。主要包含以下几个方面：

1.技术探索:GVis(或CVis)与VR和KDD在DE或DMLX基础上的融合；

地图学技术的进展是国际地图学中发展最快、成果最明显的部分。所形成的较成熟技术有基于多媒体的地理可视化或地图可视化技术(Gvis，CVis),正在发展阶段的技术有虚拟现实技术(VR)、数据库知识发现技术(KDD),正在创意阶段的有数字地球(DE)、数字地图馆(DML)等。

2.理论研究:地图认知、知识对象和全球地理制图学的兴起在国际地图学理论研究中,以地

图认知、知识对象和全球地理制图学三个方面最引人注目,它们对地图学的理论发展将产生深刻的影响。

3.地图应用:分析地图学成为热点分析地图学(AnalyticalCartograph或

ExploratoryCartography)是近年来逐渐回升的研究内容。它表明国际地图学界在进行理论和技术研究的同时,加强了地图学的应用性研究。主要包括：地图信息的分形分维研究，空间采样研究，多边形分析和形状分析等。

4.制图综合：制图综合作为地图学的一个重点、核心和难点、瓶颈问题,依然是国际地图学

界的重点研究内容,而且随着数字地球创意的提出,对多尺度空间数据的产生、管理和表达的需求更加突出,因此,制图综合更加受到重视。

参考文献

【1】王家耀.地图制图学与地理信息工程学科进展与展望[C]∥中国测绘学科发展蓝皮书.，【2】王家耀.信息化时代的地图学[J].测绘工程,2000,9(2):1-5.

【3】陈述彭.地理科学的信息化与现代化[J].地理科学,2001,21(3):193-197.

【4】罗广祥,田永端,高凤亮,等.现代地图学特点及学科体系[J].西安工程学院学报,2002,24(3):55-58.

【5】齐清文.现代地图学的前沿问题[J].地球信息科学,2000.