摘要要：本文以地圖的發(fā)展進程為主線，通過系統(tǒng)梳理“地圖”的相關(guān)概念、技術(shù)、應(yīng)用和特征，來探究從古老地圖到地理信息時代地圖的創(chuàng)新發(fā)展規(guī)律。

關(guān)鍵詞：古地圖；傳統(tǒng)地圖；數(shù)字地圖；GIS；LBS；虛擬地理環(huán)境；智慧城市

縱觀地圖發(fā)展之路，地圖從來都是在新理念、新知識、新技術(shù)和新需求的推動下不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展的。置身地理信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展時期，要想探究地圖的創(chuàng)新發(fā)展軌跡，唯有從追溯古老的地圖開始。

1 地圖溯源

在古代，伴隨著人類漁獵、耕作等社會實踐活動，產(chǎn)生了地圖的雛形，樹葉、陶片、石塊、龜甲、獸皮等都可用來繪制當(dāng)時的環(huán)境。經(jīng)過長期的經(jīng)驗積累，地圖的概念日趨成熟。

保存至今的公元前9世紀(jì)古巴比倫陶片世界地圖，具有從直觀到抽象的技術(shù)進步。而真正能稱得上地圖的是在長沙出土的西漢馬王堆三幅帛地圖，距今已有2100年的歷史；還有公元2世紀(jì)時古希臘地圖學(xué)家托密勒在《地理學(xué)導(dǎo)言》一書中所繪地圖。

600年前的《鄭和航海圖》，是中國現(xiàn)存最早、最詳盡的古代航海圖。古希臘學(xué)者埃拉托色尼（公元前275-前194）第一個較為準(zhǔn)確地繪制出了世界地圖。托勒密則發(fā)明了以新投影方法來繪制世界地圖，堪稱西方地圖學(xué)的奠基人。我國魏晉時期地圖學(xué)家裴秀（公元223-271）主持編制的《禹貢地域圖》總結(jié)了制圖的六大原則，對于中國傳統(tǒng)地圖學(xué)的發(fā)展影響極大。

15世紀(jì)地理大發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)了地圖的巨大作用，是地圖學(xué)和地理學(xué)發(fā)展最快的時期。16世紀(jì)荷蘭制圖學(xué)家墨卡托提出的墨卡托投影法（正軸等角圓柱投影），出現(xiàn)了實測地圖的萌芽。

2 傳統(tǒng)地圖的回顧

傳統(tǒng)地圖主要是指建立在近代地圖測繪基礎(chǔ)上，用傳統(tǒng)地圖學(xué)理論作指導(dǎo)而編制的地圖， 20世紀(jì)50年代趨于成型，到70年代末確立地位。傳統(tǒng)地圖產(chǎn)品包括過去以紙張、絲絹、布匹等作為媒介的地圖，以紙質(zhì)模擬地圖為主流。下圖是傳統(tǒng)地圖生產(chǎn)流程圖：

通過分析傳統(tǒng)地圖的特性，不難發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點有：①使用方便、便于攜帶；②使用無需外設(shè)，不受地形、氣候等外因干擾；③在形成完整的地理認(rèn)知方面具有優(yōu)勢，適用于整體規(guī)劃；④人文氣息濃厚，可見證歷史，具有收藏價值；⑤是建立地理空間數(shù)據(jù)庫重要的資料來源。

但其局限性也很明顯：①受比例尺和圖幅限制，地圖表達有局限； ②更新不易，檢索困難；③編繪地圖以經(jīng)驗為主；④人工參與影響地圖精度和質(zhì)量；⑤制印工藝技術(shù)變革緩慢；⑥基礎(chǔ)測繪資料獲取和利用困難。

不可否認(rèn)的是，傳統(tǒng)地圖曾經(jīng)獨領(lǐng)風(fēng)騷，對推動人類歷史進程起了巨大作用。

3 數(shù)字化時代地圖的革命

從傳統(tǒng)地圖到數(shù)字化地圖的變革，離不開計算機技術(shù)在地圖制圖領(lǐng)域的應(yīng)用。從20世紀(jì)60年代開始，國際上開始研究計算機輔助地圖制圖。到20世紀(jì)80年代末，隨著計算機和激光技術(shù)的融合，彩色電子出版系統(tǒng)應(yīng)運而生。通過彩色電子出版系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)了紙質(zhì)模擬地圖向數(shù)字化地圖的跨越。相關(guān)的軟件可以方便快捷地進行數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫技術(shù)提供了嚴(yán)密可靠的數(shù)據(jù)存儲與管理方法。這種變革改變了地圖的生產(chǎn)流程，如下圖所示：

在這一階段，數(shù)字技術(shù)使地圖變成了數(shù)據(jù)，地圖數(shù)據(jù)由地理坐標(biāo)、屬性和一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所組成。一方面，傳統(tǒng)地圖得到了不斷豐富和發(fā)展；另一方面，航空攝影、衛(wèi)星遙感、電子計算機等新技術(shù)的引進，使地圖在理論基礎(chǔ)、工藝手段、表現(xiàn)手法等方面都有了很大變化。

數(shù)字地圖具有傳統(tǒng)地圖無可比擬的優(yōu)勢：①以地圖數(shù)據(jù)為主要信息源，保證了地圖的現(xiàn)勢性、完整性；②提升了地圖設(shè)計水準(zhǔn)和手法，提高地圖的表現(xiàn)力和藝術(shù)效果；③提高了地圖精度和制作質(zhì)量；④精簡了地圖的生產(chǎn)環(huán)節(jié)；⑤便于地圖成果保存和修改，實現(xiàn)了快速檢索和調(diào)??；⑥輸出方式多樣化，應(yīng)用形式多元化。

數(shù)字化地圖所具備的這些優(yōu)勢，為地圖步入信息化網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

4 地理信息時代地圖的融合創(chuàng)新

4.1 地理信息系統(tǒng)（GIS）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了地理信息系統(tǒng)（GIS），使得地圖又一次獲得了新的發(fā)展機遇。 世界范圍內(nèi)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，起步于20世紀(jì)60年代，在我國開始于70年代，90年代以來得以蓬勃發(fā)展。

將地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)進行比較不難發(fā)現(xiàn)，地理信息系統(tǒng)其實就是地圖學(xué)功能在信息化時代的擴展與延伸，雖然地圖學(xué)強調(diào)的是圖形信息的傳輸，而地理信息系統(tǒng)則強調(diào)空間數(shù)據(jù)的處理與分析，但二者都是空間信息處理的科學(xué)，是一脈相承的。

地理信息系統(tǒng)在傳輸空間地理信息方面具有許多新的特點：①多元化數(shù)據(jù)源獲取信息，保證信息傳輸?shù)默F(xiàn)勢性；②以地圖數(shù)據(jù)庫形式管理，可以存儲和管fc2529ea1f2d2cd37e594c97cda8ceaa718ca04247790b9ded410218bb3b86f4理海量地理信息，實現(xiàn)快速獲取和高速查詢信息；③擴展了地圖功能——分析和計算地理信息數(shù)據(jù)的能力；④增強了地圖的顯示效果?？梢噪S意進行縮放、全屏、漫游及動態(tài)顯示。

4.2 地理信息時代地圖服務(wù)

目前基于地理信息的專業(yè)應(yīng)用主要包括數(shù)字城市、智能交通、國土資源管理和調(diào)查、環(huán)境保護、水利建設(shè)、公共安全與應(yīng)急救急等領(lǐng)域；社會化應(yīng)用（消費應(yīng)用）包括互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)和以車載導(dǎo)航、導(dǎo)航定位手機、便攜式導(dǎo)航設(shè)備（PND）為代表的電子導(dǎo)航產(chǎn)品，以及基于手機的位置服務(wù)（LBS）等類型。

地理國情監(jiān)測屬于地理信息專業(yè)化應(yīng)用服務(wù)的范疇，我國提出的地理國情監(jiān)測就是對重要的自然和人文地理要素變化情況進行持續(xù)監(jiān)測、統(tǒng)計和分析研究，并及時發(fā)布地理國情監(jiān)測報告，為政府管理提供科學(xué)依據(jù)。

互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)則屬于社會化應(yīng)用范圍，具有六大顯著特征：一是量測自動化；二是傳輸遠(yuǎn)程化；三是數(shù)字地圖實景化；四是地圖應(yīng)用智能化；五是前后臺同步化；六是多種終端無縫化；七是市場形成“群雄爭霸”局面。

衛(wèi)星導(dǎo)航電子地圖是將電子地圖與內(nèi)置在GPS設(shè)備上的導(dǎo)航軟件相融合的一種應(yīng)用服務(wù)。車載智能通信系統(tǒng)是導(dǎo)航位置服務(wù)的重要應(yīng)用，通過手機終端的行人導(dǎo)航服務(wù)也在迅速發(fā)展。

5 新地理信息時代地圖的展望

關(guān)注地圖與新理念、新技術(shù)的融合發(fā)展，可以預(yù)測新地理信息時代地圖的未來發(fā)展趨勢及熱點。

5.1 空間數(shù)據(jù)可視化與虛擬地理環(huán)境是地圖新的生長點

在空間信息可視化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的虛擬地理環(huán)境，是虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術(shù)在地理環(huán)境模擬中的應(yīng)用。這是一種由計算機生成的高級人機交互系統(tǒng)，構(gòu)成一個以視覺感受為主，包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知的地理環(huán)境，將廣泛應(yīng)用于城市、地質(zhì)、海洋、林業(yè)等專業(yè)領(lǐng)域，它也可以是面向大眾與網(wǎng)絡(luò)社會的三維虛擬環(huán)境。因此具有不可估量的發(fā)展前景。

5.2 基于位置的移動服務(wù)是未來熱點

位置服務(wù)（LBS）是基于地理信息的，由移動互聯(lián)網(wǎng)（無線互聯(lián)網(wǎng)）提供的各種與位置相關(guān)的地理信息服務(wù)，如地圖、路徑搜索等。

目前，全球的位置服務(wù)（LBS）主要形成北美、亞太及歐洲三大市場。我國起步較晚，但擁有巨大用戶群體，市場潛力巨大。隨著3G技術(shù)的推出，社會化的基于位置的地理信息服務(wù)（LBS）將是下一階段最富想象空間的商業(yè)模式，成為地理信息產(chǎn)業(yè)的新熱點。

5.3 從“數(shù)字城市”到“智慧城市”是未來主題

物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)的迅速發(fā)展所引發(fā)的第三代信息革命，為現(xiàn)代地圖學(xué)的發(fā)展帶來了新的契機。數(shù)字城市與云計算和物聯(lián)網(wǎng)的集成，使得“數(shù)字城市”向“智慧城市”邁進?？梢灶A(yù)測，“智慧城市”是未來發(fā)展的主題。

6 結(jié)束語

從古地圖到新地理信息時代地圖的發(fā)展，反映了地圖與時俱進的歷程。地圖的創(chuàng)新發(fā)展軌跡告訴我們，只有不斷引進新理念、新方法和新技術(shù)，不斷拓展延伸地圖的服務(wù)功能，不斷培育新的生長點，才能使地圖得以創(chuàng)新發(fā)展、煥發(fā)勃勃生機。

參考文獻

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