徐永清

地圖經(jīng)天緯地，是描繪、再現(xiàn)地球表面狀態(tài)的圖形載體，尺幅之間，氣象萬千。

地圖與時俱進(jìn)，從圖像模擬到模式化、符號化、抽象化，以特有的數(shù)學(xué)法則、圖形符號和抽象概括，表現(xiàn)了地球或其他星球自然表面的世界現(xiàn)象，反映了人類人文現(xiàn)象的狀態(tài)、聯(lián)系和發(fā)展變化。

地圖觀摹世界，融自然和社會現(xiàn)象于一體，既有視覺的魅力，又有數(shù)學(xué)的精確，更有電子技術(shù)的神奇。

地圖認(rèn)知世界，是人們對于地理世界具象、形象與抽象的認(rèn)識，是人類觀察、感知地理空間的主要形式。

路漫漫其修遠(yuǎn)兮

地圖與人類文明相伴相生。開拓者篳路藍(lán)縷，構(gòu)建地圖空間;先賢歷盡艱辛，升華地圖精神。

我們至今使用的地圖，源于古希臘賢人的地理思想，集大成于托勒密的地圖學(xué)，發(fā)揚(yáng)光大于地理大發(fā)現(xiàn)以來的歐洲，裨益于17世紀(jì)后新的測繪技術(shù)的出現(xiàn)，轉(zhuǎn)型于20世紀(jì)迄今的航天、電子、計算機(jī)、通信技術(shù)為代表的科技革命大潮。

很難考證第一幅地圖是什么時候、出于什么目的、在何處被繪制出來的。但是，我們可以肯定，早期的地圖繪制出于各種目的，形式也是各不相同的。

地圖起步萬年。在今日捷克境內(nèi)的巴甫洛夫附近，發(fā)現(xiàn)了2.5萬年前舊石器時代的一顆巨大象牙，上面雕刻了一幅地圖，方向朝南，描述了蜿蜒的河流、起伏的山峰和村落，與當(dāng)?shù)氐牡匦谓Y(jié)構(gòu)完全相符，這或許是現(xiàn)在人們能看到的最早的地圖實物。

大約在距今1.5萬～1萬年間，就出現(xiàn)了早期人類在泥土上用線畫或用簡單符號表示事物的原始地圖。

距今2600多年前，古巴比倫人在一片泥板上繪制地圖，把古巴比倫放在一個圓形世界的中心位置，四周的大海里有7個島嶼，中心部分繪制了一座山岳、一個城市、幾條河流和一片沼澤地。

地圖縱貫古今。地圖是人類各個歷史時代的產(chǎn)物，每一張地圖都留下時代的烙印。人類社會發(fā)展的不同空間與時段，都有那個時期的主流地圖。

約公元前3100～前332年，從丈量尼羅河流域的土地需求，開始發(fā)展起了古埃及時代的地圖。

到了古希臘、古羅馬時代，古埃及的幾何學(xué)和地理知識傳播到地中海沿岸各國，人們的注意力轉(zhuǎn)向地中海航海地圖的測繪。測量經(jīng)緯度、研究地圖投影、編制以地中海為中心的世界地圖，成為西方地圖測繪的主流。

古希臘是現(xiàn)代地圖的搖籃。數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯提出世界是個球體的論斷。公元前7～前6世紀(jì)，阿那克西曼德第一個用比例尺畫地圖。公元前2世紀(jì)，亞歷山大圖書館館長喜帕恰斯根據(jù)亞述人的算術(shù)，把圓分成360°，規(guī)定了緯線和經(jīng)線網(wǎng)格，確定用經(jīng)緯線描述地表位置的體系，他也首次試圖解決“如何把地球的曲面放在一個平面上”的問題。埃拉托斯特尼繪制球體地圖，編寫《地球的測量方法》和《地理學(xué)》兩部著作，并首先將經(jīng)緯線運(yùn)用于地圖上。托勒密使古希臘地圖學(xué)的發(fā)展達(dá)到了頂峰。他的著作《地理學(xué)指南》，包括地圖制圖的理論和兩種投影方法，還有以經(jīng)緯線繪制的26幅分區(qū)圖和一幅世界地圖。時至今日，其制圖理論仍然主宰著制圖學(xué)，特別是地形圖和世界地圖的繪制。

古代中國將地圖稱作“輿圖”?！拜洝痹馐擒囕v，引申為大地。古時人們把地圖稱為輿圖，看風(fēng)水稱為堪輿學(xué)?！妒酚浰饕份d：“天地有覆載之德，故謂天為蓋，謂地為輿?！备?，對應(yīng)天之蓋;載，對應(yīng)地之輿;“載”字，跟車關(guān)系緊密。

楚國的宋玉，曾作《大言賦》，記錄了楚襄王與唐勒、景差、宋玉游于陽云之臺，楚王要幾位吹牛皮，誰吹的好，賜誰坐。一場大話說下來，還是宋玉有氣派，有文采：“方地為車，圓天為蓋，長劍耿耿倚天外。”王曰：“未可也?！庇裨唬骸安⑼趟囊模嬁莺雍?，跋越九州島，無所容止。身大四塞，愁不可長，據(jù)地辒天，迫不得仰?！庇纱丝梢?，輿圖之輿，指為車之方地，也就是“天圓地方”之方地。

毛澤東數(shù)次揮毫抄錄過《大言賦》宋玉語的另一版本，“方地為輿，圓天為蓋，長劍耿介，倚天之外”， 這個版本， 更明確了“方地為輿”。

毛澤東喜歡《大言賦》，還與其中“倚天長劍”有關(guān)。1935年冬天，中央紅軍走完了長征最后一段行程，即將到達(dá)陜北，毛澤東登上岷山峰頂，遠(yuǎn)望青海一帶蒼茫的昆侖山脈，有感而發(fā)，作《念奴嬌·昆侖》，在下闕他寫道：“安得倚天抽寶劍，把汝裁為三截？一截遺歐，一截贈美，一截還東國。太平世界，環(huán)球同此涼熱?！贝颂幍摹耙刑鞂殑Α保吹涑觥洞笱再x》。而《念奴嬌·昆侖》成功地表達(dá)了作者“環(huán)球同此涼熱”的闊大胸襟。

已知最早的中國地圖，可追溯至公元前2100年左右，是《左傳》上記載的夏代的《九鼎圖》。在長沙馬王堆漢墓發(fā)現(xiàn)的公元前130年繪制的《地形圖》和《駐軍圖》，說明早在漢朝，中國人就建立了一套以注重比例尺為核心的制圖體系。隨后，西晉的裴秀創(chuàng)立了“制圖六體”，使東方地圖的可靠性得到了提升。隨后的歲月，西晉裴秀《禹貢地域圖》、唐代賈耽《海內(nèi)華夷圖》、北宋沈括《天下州縣圖》、元代朱思本《輿地圖》以及明代《鄭和航海圖》等煊赫于中國地圖史。明清時期出品了大量地圖，是中國輿圖制作的高峰時期?，F(xiàn)藏于中國第一歷史檔案館的《大明混一圖》， 1389年（明洪武二十二年）成圖，彩繪絹本，圖幅尺寸為386×456厘米，這幅世界地圖以大明王朝版圖為中心，東起日本，西達(dá)歐洲，南括爪哇，北至蒙古。

早期的地圖從模型地圖向平面地圖升級后，逐步衍生出世界地圖、航海地圖等普通地圖，以及行政區(qū)劃圖、軍陣圖、域外地理圖等各種專用地圖，開始成為人類認(rèn)識世界的工具。

步履維艱

人們把對地球的認(rèn)識繪制在地圖上。托勒密的地圖，顯示著認(rèn)為地球是整個造物中心的理論即“地心說”。人們還想當(dāng)然地認(rèn)為，某些國家和文明也是世界的中心。倫敦格林尼治子午線被定為本初子午線之前，繪圖師只能憑借狹隘的地理文化知識來確定世界的中心。早期的朝鮮地圖把朝鮮作為世界中心，中國則是這張地圖上的“中央之國”。十字軍東征期間，基督教的世界地圖把耶路撒冷繪制成世界的中心。endprint

歐洲漫長的中世紀(jì)，西方文明的三大基石——古希臘科學(xué)、羅馬行政管理和基督教信仰，除了后者，前兩者在中世紀(jì)的歐洲地圖中黯淡無光。古希臘科學(xué)的制圖精神，被宗教寰宇觀取代，毫無實用價值的T-Ο地圖（中世紀(jì)常見的地圖范式，制作精美但不能反映實際的地理情況）風(fēng)行一時。

從阿拉伯文明早期開始，就存在多種類型的地理圖。9世紀(jì)，花拉子密繪制的地圖，是阿拉伯地圖學(xué)受托勒密影響的例證。10世紀(jì)，在伊朗形成了獨(dú)特的地圖學(xué)體系——巴里希學(xué)派。12世紀(jì)，阿拉伯著名地理學(xué)家伊德里西撰寫的巨著《云游者的娛樂》（又名《羅吉爾之書》）附有各類地圖70多幅，利用經(jīng)緯線正交的方法，劃分當(dāng)時已知世界的區(qū)域。

托勒密的世界地圖

持續(xù)了兩個半世紀(jì)的文藝復(fù)興，在擺脫精神枷鎖、弘揚(yáng)人類崇高精神的同時，也大大拓展了人類的空間觀念。

地理大發(fā)現(xiàn)時代，人們迫切需要更多地了解世界。對地圖精度的要求不斷提高，在很大程度上促進(jìn)了測量手段和地圖繪制技術(shù)的快速發(fā)展。1487年，迪亞士繞過非洲大陸南端，找到了通往印度洋的入口好望角。1498年，達(dá)·伽馬乘船繞過好望角，到達(dá)印度。1492年起，憑借地圖，哥倫布4次航海到達(dá)美洲。1519年，麥哲倫完成了環(huán)球航行，從而完全證實了地球球體學(xué)說。

探險在發(fā)現(xiàn)了新的陸地、島嶼、海峽、水域的同時，也意味著加深了對地球面貌的認(rèn)識。探險家們?yōu)槿祟惓尸F(xiàn)一個全新的、趨于完整的地球，而制圖工作者則將整個地球搬到了紙上，這就是世界地圖。幾乎所有的近現(xiàn)代探險家，闖入未知的陸地和海洋進(jìn)行探險的同時，不論是出于領(lǐng)土占領(lǐng)或殖民的目的，還是出于科學(xué)的目的，都無一例外地進(jìn)行了地圖的測繪工作，取得了輝煌的制圖成果。

托勒密重新成為地圖的權(quán)威，同時，相當(dāng)一部分地圖學(xué)家開始創(chuàng)新，以適應(yīng)人們對新型地圖的需要。1459年，弗拉·毛羅繪制的世界地圖，把托勒密傳統(tǒng)中封閉的印度洋，改成向南開口。1490年，馬丁·貝海姆在紐綸堡制成了第一個地球儀。1507年，馬丁·瓦爾德澤米勒繪制的一幅世界地圖，第一次將美洲看作一個獨(dú)立的大陸，而不是“亞洲的東部”。

巴甫洛夫象牙地圖

開拓的歷程

16世紀(jì)70年代至17世紀(jì)后半葉，銅版印刷技術(shù)及造紙術(shù)日趨成熟，航海探險者為正確地繪出陸地輪廓提供了海岸資料，各國的地圖學(xué)家通過各種方式相互交換地理資料，內(nèi)容廣泛的世界性地圖集出現(xiàn)了。當(dāng)時最著名的以出版地圖集聞名的出版商，是荷蘭（包括今比利時）人，地圖集出版中心在安特衛(wèi)普和阿姆斯特丹。

1570年5月，地圖出版商亞伯拉罕·奧特柳斯出版了《世界的舞臺》（或稱《輿圖匯編》）地圖集，共53面、70幅圖，并有35頁地志，選用了90多位地圖學(xué)家的資料。這部圖集，通常被認(rèn)為是第一部用科學(xué)方法編輯的地圖集，在當(dāng)時非常暢銷，不斷再版，并逐漸添加新的內(nèi)容，到1601年已增加到121幅圖，共出41版。這部地圖集，也成為利瑪竇神父在中國制作第一幅世界地圖的底本。

1569年，地圖學(xué)家墨卡托繪制的一幅世界地圖，描繪了南北美洲，以及由南極和澳洲組成的南方大陸。該地圖使用的等角圓柱投影，能讓航海者用直線導(dǎo)航，后來為航海圖所普遍采用。后人把它稱為墨卡托投影，墨卡托的世界地圖受到諸多贊譽(yù)，也標(biāo)志著現(xiàn)代地理學(xué)紀(jì)元的開端。

隨著三角測量法被引入歐洲，平板繪圖儀、經(jīng)緯儀、星盤、航海手冊等勘測和導(dǎo)航儀器的重大革新，再加上東方印刷術(shù)的傳入，歐洲的地圖制作方法有了革命性的變化。地圖中的地物開始被統(tǒng)一規(guī)定的符號所替代，制圖者也開始更加關(guān)注按比例來表現(xiàn)客觀世界，這使得地圖更趨于一致并且專業(yè)化。

最古老的世界地圖，公元前6世紀(jì)繪制于巴比倫

17世紀(jì)工業(yè)革命開始，高精度的測繪儀器相繼出現(xiàn)，為進(jìn)行大規(guī)模的地形測量準(zhǔn)備了物質(zhì)條件。隨著地圖精度不斷提高，大比例尺地圖的出現(xiàn)，地圖服務(wù)于政治、軍事的功能更為突出，這就是以國家為背景的近代地圖的開端。

從17世紀(jì)下半葉開始，地圖制作的領(lǐng)先位置由荷蘭轉(zhuǎn)移到法國。在繪制法蘭西新地圖以及開展“歐洲測量計劃”后，路易十四派人到世界各地去實地測量，精確繪制世界地圖。1669年，意大利人J.D.卡西尼被邀請去法國天文臺工作，并在法國境內(nèi)著手進(jìn)行一系列測量工作來測定某些地方的位置。他對地圖學(xué)最大的貢獻(xiàn)是發(fā)明了用觀察土衛(wèi)星運(yùn)動的方法來確定經(jīng)度。他的兒子J.卡西尼測量了從敦刻爾克經(jīng)巴黎到佩皮尼昂的一段子午線弧長。他的孫子卡西尼·德·蒂里及曾孫，進(jìn)行了三角測量工作，并據(jù)此確定了地形測量圖幅的位置。1816年，法國本土的l∶86400系列地形圖（共182幅）測制完成。

此后，西方各國紛紛追隨法國的腳步，開展了三角網(wǎng)測量，建立了國家的測量部門。l791年，英國成立陸軍測量局。由此，政府組織的大規(guī)模地形測繪成為近代地圖學(xué)發(fā)展的主流。各國紛紛成立測繪機(jī)構(gòu)，主管國家基本地形圖的測繪，逐步形成不同的比例尺系列地圖，以及不同的地圖投影方法、分幅、圖例符號和表示方法。

1708年，在康熙皇帝的主導(dǎo)下，白晉、雷孝思、宋君榮等多名耶穌會士參與了清政府組織開展的全國輿圖測制工作，于1718年完成了《皇輿全覽圖》和各省分圖稿共32幅，推動了西方制圖學(xué)走進(jìn)中國，達(dá)到當(dāng)時世界制圖的最高水平。遺憾的是，這些地圖長期藏于內(nèi)府，未能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。最終，地圖被傳教士帶回歐洲，使世界重新認(rèn)識中國，從而準(zhǔn)確繪制世界地圖。endprint

1839年，攝影技術(shù)發(fā)明后，法國有人試用照片制作地形圖。19世紀(jì)50年代末，法國、美國相繼利用氣球拍攝了巴黎街道鳥瞰照片和波士頓街道照片。19世紀(jì)80年代，英國、俄國和美國都有人通過風(fēng)箏拍攝地景照片;18世紀(jì)90年代，有人論述了這些地景照片轉(zhuǎn)換為正射投影的數(shù)學(xué)解析法，繼而制作出地形圖。

1909年，航空攝影開始在地圖制圖中應(yīng)用，世界上第一次利用飛機(jī)實現(xiàn)了空中觀測地面，同時拍攝地面相片。人們開始采用航空相片編制地形圖，并于1910年研制成功了航空攝影測量用的立體測圖儀。不到半個世紀(jì)，航空攝影測量就從根本上改變了300多年發(fā)展起來的地圖測繪生產(chǎn)過程。航空攝影和航空遙感技術(shù)的結(jié)合使得大范圍測制大比例尺地形圖變成現(xiàn)實。

航天時代的到來，使地圖繪制更加準(zhǔn)確。美國宇航先驅(qū)者約翰·格倫說：“當(dāng)我駕駛的航天飛機(jī)從卡納維拉爾角點(diǎn)火升空時，我可以從空中看到佛羅里達(dá)州的全貌，就像一張地圖?！焙教炜萍加糜诂F(xiàn)代地圖繪制以后，古代繪圖師們在地圖上的假想虛構(gòu)物，便可以從地圖集中徹底消失了。衛(wèi)星遙感精確、適時提供繪圖數(shù)據(jù)，甚至可以重現(xiàn)古代的地理痕跡。

1972年，美國發(fā)射了第一顆地球資源衛(wèi)星，1975年、1978年和1982年又相繼發(fā)射了三顆陸地衛(wèi)星，主要用于探測地質(zhì)、礦產(chǎn)、森林、土地資源、農(nóng)作物產(chǎn)量以及環(huán)境污染的動態(tài)分析和預(yù)測等。各有關(guān)部門都利用這些陸地衛(wèi)星所獲取的信息，編制各種專題地圖。1984年，法國空間研究中心發(fā)射地球資源觀察衛(wèi)星SPOt，并把高分辨率掃描儀安置在衛(wèi)星上，獲取適合編制1∶100000或1∶200000地形圖的較高分辨率的照片。

20世紀(jì)50年代，計算機(jī)開始應(yīng)用于地圖制圖，加快了地圖朝現(xiàn)代化方向發(fā)展。到20世紀(jì)70年代，計算機(jī)地圖制圖發(fā)展到廣泛應(yīng)用階段。目前，在自動化制圖領(lǐng)域，多功能、多用途綜合性地理信息系統(tǒng)，在各種評價、預(yù)測、決策、規(guī)劃管理方面發(fā)揮著重要的作用。

地圖改變著世界。隨著科技的進(jìn)步和測繪手段的提高，地圖逐步成為改變世界的基礎(chǔ)工具，并能更好地幫助我們規(guī)劃未來。在漫長的發(fā)展進(jìn)程中，地圖逐漸由表現(xiàn)工具演化為文化符號，蘊(yùn)含、發(fā)散豐富的文化信息，積淀人類社會豐富多樣的知識、觀念，反映繪制者對空間地理的各種理解和表達(dá)，與歷史、社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、科技之嬗變交相互動。

前所未有的發(fā)展空間

隨著時代發(fā)展、科技進(jìn)步和人們精神文化需求與日俱增，地圖產(chǎn)品日新月異，地圖文化生機(jī)勃發(fā)，地圖產(chǎn)業(yè)加速拓展。古老而又新銳的地圖，迎來了前所未有的發(fā)展空間。

地圖功能強(qiáng)大。在經(jīng)濟(jì)、政治、社會、文化、生態(tài)領(lǐng)域，地圖成為地理信息動態(tài)表達(dá)的一種主要手段。地圖表示地理區(qū)域、版圖范圍;地圖精確標(biāo)定地理位置及其相關(guān)屬性;地圖將多源數(shù)據(jù)集成到同一地理參考坐標(biāo)系中;地圖通過數(shù)據(jù)合并或疊加來分析空間問題;地圖可以模擬未來的地理空間狀況。

《大明混一圖》（1389年，明洪武二十二年）

科技給地圖工藝插上翅膀。傳統(tǒng)地圖編制，根據(jù)外業(yè)實測地形圖和其他制圖資料，經(jīng)過編輯、編繪、制印等階段，編制各種比例尺的地圖?，F(xiàn)代制圖技術(shù)，已告別手工編繪，實現(xiàn)了全數(shù)字化地圖生產(chǎn)。應(yīng)用計算機(jī)專業(yè)制圖軟件，掃描形成柵格圖像，圖形數(shù)據(jù)矢量化，運(yùn)用高精度繪圖儀編繪地圖，并做到數(shù)據(jù)直接制版、數(shù)據(jù)直接印刷。

當(dāng)代地圖產(chǎn)品流光溢彩，種類繁多，從紙質(zhì)產(chǎn)品到虛擬世界，構(gòu)筑起一座宏偉的地圖殿堂。按表現(xiàn)形式，可以分為普通地圖、數(shù)字地圖、電子地圖、影像地圖、網(wǎng)絡(luò)地圖等類別。按照具體應(yīng)用范圍，可以分為參考圖、教學(xué)圖、地形圖、航空圖、海圖、海岸圖、天文圖、交通圖、旅游圖、電子導(dǎo)航圖以及虛擬現(xiàn)實（VR）等品種。

地圖始終處在科技前沿。進(jìn)入20世紀(jì)后，航空攝影、衛(wèi)星遙感、地圖數(shù)據(jù)庫、衛(wèi)星導(dǎo)航定位等新技術(shù)的出現(xiàn)與成熟運(yùn)用，使地圖繪制呈現(xiàn)嶄新的面貌，地圖在改造世界活動中的作用愈加顯著。

人造地球衛(wèi)星的發(fā)射，更是開創(chuàng)了人類進(jìn)行全球性遙感制圖的新紀(jì)元。隨著航空、航天遙感影像分辨率的提高，為地圖更新和專題制圖提供了更高精度的源數(shù)據(jù)，改變了從大比例尺逐級縮小編圖的工藝程序。地圖數(shù)據(jù)庫以及地理信息系統(tǒng)（GIS）的應(yīng)用，使地形圖、專題地圖和遙感信息匯集、存貯于統(tǒng)一的地理坐標(biāo)基礎(chǔ)之上，改變了地圖的數(shù)據(jù)收集和處理，制作、發(fā)行和使用的方式，把地圖繪制帶入到計算機(jī)制圖的新階段。

2005年啟動的互動地圖繪制工程“谷歌地球”（Google Earth），是美國谷歌公司開發(fā)的虛擬地球儀軟件，它把衛(wèi)星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上，用戶可以在上面查看衛(wèi)星圖像、地圖、地形和3D模型、2D照片、視頻。

2012年1月9日發(fā)射的“資源”三號衛(wèi)星，是中國第一顆自主的民用高分辨率立體測繪衛(wèi)星，可以測制1∶50000比例尺地形圖。

地圖大放光彩。今天，由于新一代信息、航天和通信技術(shù)與測繪地理信息技術(shù)的融合發(fā)展，凡是具有空間分布的事物和現(xiàn)象，都可以用地圖來表現(xiàn)，大幅提升了地圖中信息的負(fù)載量和影響力。

新一代的地圖可以統(tǒng)計、分析、預(yù)測世界即時發(fā)生的變化，為準(zhǔn)確掌握世情國情、監(jiān)測生態(tài)環(huán)境、提高管理決策水平提供重要依據(jù)。智能手機(jī)中的電子地圖和導(dǎo)航地圖，成為人們生活中須臾不可離身的標(biāo)配。

地圖源遠(yuǎn)流長，歷久彌新。地圖鑒古知今，溯源擇流。從古希臘到華夏大地，從地中海沿岸到宇宙空間，地圖制作的悠久的古老旋律，至今回響在21世紀(jì)的地球上。

未來，會有更多的研究者加入發(fā)展迅速的地理信息領(lǐng)域，他們將揮舞著科技的神奇魔杖變幻出七彩斑斕、前所未見的全新地圖世界。

【責(zé)任編輯】張小萌endprint