孟立秋

慕尼黑工業(yè)大學制圖系，德國 慕尼黑 80333

地圖學的恒常性和易變性

孟立秋

慕尼黑工業(yè)大學制圖系，德國 慕尼黑 80333

在歷次科技革命的推動下，地圖由曾經(jīng)的無所不能的珍稀品逐漸演變成無所不在的生活必需品，服務于不斷增加的移動人口，而地圖學依然是制作和使用地圖的科學、藝術和技術。本文重訪地圖學4個恒常的核心議題：何為地圖，地圖何用，如何制圖，誰在制圖，筆者回顧了自20世紀70年代計算機引入地圖學以來地圖品種、地圖功能價值、制圖流程以及制圖者角色的發(fā)展過程，舉例說明貫穿其中的恒常性和易變性，并指出在云計算平臺支持下，一個可持續(xù)的制圖生態(tài)環(huán)境正在形成。

開放事件圖；視覺故事；可視化分析；混搭地圖；熱點地圖；開放在線制圖平臺

地圖學作為一門古老而常新的學科，伴隨人類經(jīng)歷過造紙術、印刷術、攝影術、計算機、移動互聯(lián)網(wǎng)等一系列科技革命已邁入大數(shù)據(jù)和人工智能時代。以往的數(shù)次科技革命都是地圖學發(fā)展的加速器，而地圖因其簡要和同步顯示全球定位服務、遙感測繪數(shù)據(jù)以及志愿者地理信息的特點也成了大數(shù)據(jù)的加速器。古代的地圖因稀少而珍奇，其中一部分帶著無所不能的神秘光環(huán)隱沒于沙漠、洞穴或墓窟。每一幅出土的古地圖都有可能再次改寫人類文明史的序篇。而今日的地圖已成為無所不在的日用品，正天天刷新人類文明史的續(xù)篇。它們作為數(shù)字地球的孿生體懸于“云端”卻觸手可及，使人類不僅消息靈通，還擁有一定程度的先知先覺。盡管地圖對于人類的意義發(fā)生了根本的變化，地圖學依然是制作和使用地圖的科學、藝術和技術。參照中國地圖學前輩專家們發(fā)表的一系列回顧，深思和展望[1-4]以及最近30年中國和國際地圖學同步發(fā)展的軌跡，我們不難發(fā)現(xiàn)4個恒常的核心議題：何為地圖，地圖何用，如何制圖，誰在制圖。

1 何為地圖

地圖是地球表面的地物和現(xiàn)象在平面上的縮微模型，地圖學教科書對地圖有與時俱進的定義[5-6]。標準的普通圖擁有一系列共同特征，例如圖面為正射投影平面，圖上各點的坐標和它們對應的地理坐標之間存在已知的數(shù)學轉(zhuǎn)換關系，每幅圖具有單一的主比例尺，圖上內(nèi)容是按比例尺綜合取舍的結(jié)果，圖形要素以抽象的線劃符號及注記說明為主。計算機圖形學、多媒體技術和三維打印術的興起和普及將地圖符號的視覺變量擴充為更多的視聽變量，在大幅度降低制圖成本的同時，豐富了地圖的表現(xiàn)形式，也改變了上述特征的相對重要性。當今在互聯(lián)網(wǎng)中流通的地圖除了標準圖以外，還有各式各樣的“準”地圖，它們在確保地圖科學性的前提下，圖面不再限于正射投影平面，圖上坐標和地理坐標之間允許多重的數(shù)學轉(zhuǎn)換關系，同一幅圖內(nèi)允許多重比例尺，圖形要素不再限于矢量符號等。準地圖在數(shù)量上已遠遠超越了標準圖，不再是邊緣或寄生產(chǎn)品，它們和標準圖相輔相成，以嵌套、疊加和靈活切換的方式緩解讀圖時代常出現(xiàn)的審美疲勞癥以及“信息越多越饑渴”的問題。圖1所示為兩幅準地圖，一幅用平行投影生動地剖解了伊斯坦堡的圣索菲亞大教堂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，另一幅采用“無地平線投影”俯瞰曼哈頓，恰如顛覆了文字語法的詩歌創(chuàng)作。把地圖廣義地定義為標準圖和準地圖的總和更符合數(shù)字時代用戶的需求。已經(jīng)受到用戶廣泛認同的廣義地圖有如下幾個品種。

圖1 廣義地圖案例Fig.1 Maps in a broad sense

1.1 三維城市地圖

三維城市模型常見于計算機圖形學、建筑學、游戲和動漫設計等領域，但地圖學注重三維城市和現(xiàn)實世界在不同詳細等級的幾何對應關系及語義信息的表達，并分為仿真和非仿真可視化兩個方向。仿真可視化強調(diào)形似，符號和地物之間具有直觀可比性，用戶能體會到較強的親和力和沉浸感，因此適用于支持虛擬地理環(huán)境的模擬計算[7-8]。非仿真可視化強調(diào)神似，如圖2所示，盡管其三維幾何框架仍保持了直觀性，但三維模型的表面、輪廓線和交點主要用于顯示不可見或抽象的語義信息，適用于智慧城市的信息傳輸[9-10]。

圖2 三維非仿真顯示(a)和仿真顯示(b)的對照[9]Fig.2 A comparison between the non-photorealistic visualization(a)and its photorealistic counterpart (b)[9]

1.2 個性化移動地圖

移動地圖是無線遠程通信、互聯(lián)網(wǎng)、手掌電腦和手機一體化技術發(fā)展的必然產(chǎn)物。它們不僅具備印刷地圖的輕便移動性，還能實時提供基于位置的地圖信息服務，它們的個性化設計體現(xiàn)在不同移動場景下的自適應可視化方法，自適應的對象既可以是移動用戶本身，也可以是用戶的任務、目的或者他們所處的移動環(huán)境[11]。

1.3 夸張變形地圖

常規(guī)的地圖設計旨在克服或減小投影轉(zhuǎn)換過程中對用圖任務不利的變形，但針對某些特殊目的，刻意引入夸張的投影變形反而有助于激發(fā)用戶的好奇心從而提高地圖信息的傳輸效率[12]。例如：城市公交線路圖只要保持起終點和經(jīng)停站之間的連通關系，幾何位置、距離和方位的大幅度變形反而能更好地保證圖形的清晰易讀性。同理，如果各個國家和地區(qū)的面積不按領土大小，卻隨專題要素取值，例如人口數(shù)量的多寡放大或縮小的話，就可構(gòu)成一幅獨特的變形專題圖。

1.4 多視層影像圖

早期的影像圖是在正射影像上疊加地圖符號及地名注記而成，因其成圖速度快適用于時間緊迫的用圖任務。為了充分利用多媒體技術并適應互聯(lián)網(wǎng)時代的讀圖行為，影像圖可擴展到多視層且允許遙感影像和地圖符號在不同視平面相互交織，影像要素也可作為一個特殊的視覺變量參與符號設計。圖3所示為多視層影像圖的幾種設計策略[13-14]。

圖3 多視層影像圖設計案例[13-14]Fig.3 Examples of multilayered image maps[13-14]

1.5 事件圖及地圖視覺故事

圖4 開放事件圖示意[15]Fig.4 OEM-Open even map example[15]

傳感技術的發(fā)展加速了地理數(shù)據(jù)庫的更新頻率，人們得以密切跟蹤地物要素的動態(tài)變化并從中提取最顯著的變化，即事件。每個事件由時間(when)、地點(where)、變化模式(how)、涉及的人(who)和物(what)5個要素描述，擁有比單純的地物目標更具轟動效應的信息。圖4所示為一個由“開放街道圖”(OSM-OpenStreetMap)擴展而來的“開放事件圖”(OEM-OpenEventMap)[15]。用戶可根據(jù)名稱、種類、起始和終結(jié)日期在事件庫里查詢和編輯事件內(nèi)容，也可從社會媒體自動提取各種事件并將它們顯示在開放事件圖上。開放事件的收集和編輯平臺是設計地圖視覺故事的出發(fā)點。在明確主題和目的的情況下，將事件按一定的邏輯關系組織成視覺故事具有比靜態(tài)地圖更強的視覺沖擊力，能夠更有效地引起讀者的共鳴并產(chǎn)生一種能夠改變讀者態(tài)度或者行為的感召力。此外，開放視覺故事也允許讀者改變視覺故事流的呈現(xiàn)速度和順序，添加其他信息或角色，創(chuàng)造出新的故事。開放事件的提取和地圖視覺故事的設計已成為一個新興的研究方向[16]。

2 地圖何用

每一幅地圖都是對地理數(shù)據(jù)加工處理和符號化之后的信息產(chǎn)品，用于支持用戶完成與地理空間有關的任務。地圖內(nèi)容隨用戶的需求而變，既可以是極簡的方位示意，供一次性或瞬間的使用，也可以是常讀常新的多要素組合，向用戶漸次呈現(xiàn)。MacEachren將地圖和用戶的關系概括成一個由3個參數(shù)描述的用圖立方體[17]：①地圖和用戶的交互程度；②地圖對用戶的適應程度；③地圖信息對于用戶的深淺程度。根據(jù)不同的使用場景，地圖具有以下幾種典型的功能價值。

2.1 圖形刺激

地圖不僅每天都出現(xiàn)在各種信息屏幕上輔助新聞的傳播，也常出現(xiàn)在五花八門的消費品或工藝品的表面和娛樂游戲軟件中，遵從“阿依達”工業(yè)設計規(guī)則(attention、interest、desire、action，AIDA)，即吸引眼球、激發(fā)興趣、誘發(fā)愿望、促成購買行動。地圖的廣告藝術效果不因圖面的不完整或內(nèi)容的過時而消失。文獻[18]通過試驗證明了圖形要素的視覺凸顯性和受試者注意力之間的正相關規(guī)律，提出了“注意力導向的可視化理論”，即根據(jù)內(nèi)容的相對重要性推導圖形符號的視覺凸顯性，引導讀者在有限的判讀時間里獲得最關鍵的信息，該理論已廣泛用于導航地圖的設計。

2.2 旅行伙伴

四通八達的道路網(wǎng)和多種交通制式的相互銜接為人們帶來了通行的便利，然而，置身其中的行人包括本地人卻經(jīng)常在迷宮般的移動環(huán)境里失去方向感。地圖因其固有的定位和定向價值具有一定的壓驚作用。隨身攜帶一幅地圖，無論是草圖，印刷圖還是電子圖，即使派上用場，也能給行人產(chǎn)生一種有備無患的心理穩(wěn)定感。高度移動化的數(shù)字時代，具有定位和導航功能的地圖無疑是最普及和最受歡迎的旅行伙伴之一，也是泛在地圖學(ubiquitous cartography)的代名詞。

2.3 地理信息載體

地理信息載體是地圖的核心價值，但地圖信息的智能程度卻越來越高，已由最初的描述型擴展到診斷型、預報型和方案型。描述型地圖是地理信息系統(tǒng)的基礎，它們向用戶傳輸?shù)匚镆氐某B(tài)值，如均值、中值等反映主流趨勢的信息；診斷型地圖則提醒用戶存在于地物要素的時空分布異常，如極值、裂點和最值等，以及推理分析結(jié)果，如數(shù)據(jù)錯漏、事故或災害多發(fā)地段等；預報型地圖呈現(xiàn)從已有數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的地理現(xiàn)象的時空分布和變化規(guī)律，向用戶預告未來一段時間的取值走勢和狀態(tài)，特別是危機狀態(tài)及其不確定性。它們多見于各種模擬計算和預警系統(tǒng)，用于支持決策者認識危機出現(xiàn)的可能性，以便及時采取防備或應對措施；方案型地圖注重向用戶預演完成某項任務的各種方法所需的步驟和順序以及出現(xiàn)新情況時如何自行修正，或?qū)崟r地指導用戶一步步完成某項任務，并根據(jù)用戶的新需求調(diào)整方案。這是最高等級的智能地圖，已廣泛應用于災后重建，路徑規(guī)劃和多制式實時導航系統(tǒng)等[19]。全球科技領域正致力于研制的自動駕駛技術離不開方案型智能地圖。

2.4 地理信息窗口

地圖符號的各種視覺變量除了直接顯示地物信息以外，也可作為超鏈接通向數(shù)據(jù)庫或外部服務器的網(wǎng)頁。這個窗口功能使地圖具備了超越常規(guī)價值的深度和廣度。它一方面允許用戶提取和分析數(shù)據(jù)庫內(nèi)的詳細內(nèi)容，另一方面引導用圖者走出地圖，在開放的數(shù)字世界探尋和地圖相關的其他信息。盡管鏈接的信息可能超越了設計者的可控范圍，帶有一定的安全隱患，但這個窗口功能將地圖從一個“自給自足”的封閉系統(tǒng)提升為可以在全球范圍內(nèi)共享的網(wǎng)絡平臺。

2.5 大數(shù)據(jù)可視化分析工具

大數(shù)據(jù)是一把雙刃劍。一方面，對現(xiàn)實世界的重大問題越來越詳細的數(shù)字描述為尋找問題的根源和解決途徑提供了理想的前提條件。另一方面，無限的數(shù)據(jù)量增加了知識挖掘的難度，也挑戰(zhàn)著計算設備、網(wǎng)絡通信和人腦認知的極限。緩和這對矛盾的關鍵技術之一是大數(shù)據(jù)的地圖可視化。地圖既可以預覽與地理位置有關的數(shù)據(jù)分布密度又善于將非空間數(shù)據(jù)空間化，因此可以和其他圖形顯示工具聯(lián)合形成可視化分析系統(tǒng)，支持計算機深度學習。文獻[20]和[21]分別介紹了根據(jù)閃電數(shù)據(jù)進行臨近預報(圖5)以及根據(jù)出租車的GPS軌跡挖掘司機行為特征(圖6)的可視化分析方法。

圖5 用于臨近預報閃電行為的可視化分析系統(tǒng)用戶界面[20]Fig.5 The interface of a visual analytical system for the nowcast of lightning behavior[20]

2.6 用戶信息的收集平臺

交互式地圖向用戶提供信息的同時，也在逐步認識用戶。例如通過對話窗口獲得用戶的補充信息和反饋建議，通過非侵入式的跟蹤插件(trackingcookies)、錄像儀、眼動儀、腦電圖儀和功能性磁共振儀等傳感器觀察和實錄用戶在交互過程中的思維和行為特點。地圖作為收集用戶信息的平臺已為如何評價地圖的質(zhì)量，進一步提高地圖的智能等問題積累了豐富的客觀依據(jù)，從根本上改變了地圖可用性研究被認為過度依賴主觀判斷和經(jīng)驗值而被冷落的狀態(tài)，使其重新成為一個方興未艾的跨學科研究方向。

圖6 可視化分析方法示例[21]Fig.6 Examples of visual analysis method[21]

3 如何制圖

地圖設計是一個對地理現(xiàn)實世界的認知和再創(chuàng)造的過程，包含4個主要組件——地理數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、符號設計和地圖輸出。組件的內(nèi)容或方法不同以及組件之間相互銜接的次序不同可以形成以下3種不同的制圖流程。

3.1 面向無縫覆蓋的普通制圖

覆蓋大區(qū)域乃至全球的普通地圖的生產(chǎn)過程常見于官方制圖機構(gòu)，需要基礎數(shù)據(jù)的可靠保障。普通地圖服務于大眾，往往批量生產(chǎn)。其生產(chǎn)過程是一個串行的增值鏈，始于數(shù)據(jù)，終于地圖，即成圖是最后一道工序。地圖的現(xiàn)勢性被“凍結(jié)”在輸入數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性上。比例尺越大，覆蓋大區(qū)域所需的圖幅數(shù)量越多，成圖周期就越長，地圖內(nèi)容也越容易過時。因此，普通制圖的關鍵任務是提高成圖速度，國際制圖學界近40年來持之以恒的研究課題包括三維城市模型的標準化，如CityGML(www.citygml.org)、地圖的自動化綜合[22]、地名注記的自動化配置等。

3.2 面向動態(tài)專題的混搭制圖

不同的地物要素及屬性發(fā)生著快慢不等的變化，例如，道路網(wǎng)和建筑物等人工地物要素的變化快于水系和地貌要素，植被則呈現(xiàn)季節(jié)性的變化，城市的客流量和天氣情況則時刻都在變化。動態(tài)數(shù)據(jù)來自多種渠道。除了航空和衛(wèi)星遙感影像外，車輛或行人留下的移動軌跡以及社會媒體是獲取和更新動態(tài)專題信息的重要補充數(shù)據(jù)。相應的專題制圖是兩個串行增值過程的混搭，其一是動態(tài)專題信息的融合和符號化，其二是相對靜態(tài)的基礎底圖的大幅度綜合?；齑畹貓D的專題圖層往往以年、季節(jié)、月甚至日為單位及時刷新。制作混搭地圖最關鍵的步驟是多源數(shù)據(jù)的自動融合。多源數(shù)據(jù)具有不同的分辨率，存取格式(如矢量、柵格、文字消息、視頻等)，它們既可能是同類地物的幾何或語義互補的數(shù)據(jù)集，也可能是具有空間拓撲關系的不同類地物的數(shù)據(jù)集。融合的目的既可以是生成一個新的數(shù)據(jù)集，也可以是實現(xiàn)數(shù)據(jù)集之間的互操作。圖7和圖8分別示范了官方和商業(yè)道路數(shù)據(jù)間的匹配[23]以及移動車輛的GPS軌跡和開放街道圖的路網(wǎng)匹配[24]。

圖7 利用“限定筆畫”算法對德國黑森州的ATKIS官方道路數(shù)據(jù)(深灰)和TomTom商務道路數(shù)據(jù)(紅)進行匹配的結(jié)果(綠)[23]Fig.7 Matching links (green) between datasets in Hessen from ATKIS(dark grey)and from TomTom(red)using “delimited stroke” algorithm[23]

圖8 采用“L1正則化的條件隨機場”算法將上海市某日70輛出租車的移動軌跡(紅)和開放街道圖(綠)進行匹配的結(jié)果(軌跡數(shù)據(jù)來源：同濟大學)[24]Fig.8 The matching result of trajectories of 70 taxis in Shanghai(red)from a certain day with OSM(green)using L1 conditional random fields(L1-CRF)algorithm(trajectory data source:Tongji University)[24]

3.3 面向增量式數(shù)據(jù)流的熱點制圖

地表各種要素的時空坐標具有同等的幾何意義，但它們和人類活動的關系卻親疏不等。受到密切關注的要素對應的地點也稱熱點(hot spot)。有些熱點始終受到高度關注；有些熱點在某些事件發(fā)生期間出現(xiàn)，也有些熱點在事件發(fā)生后才形成。通過在基礎底圖上貼地理標簽并提供語義說明即可生成基本的熱點地圖。與上述兩種制圖流程不同的是，熱點的數(shù)據(jù)獲取和成圖過程是同步而不是先后關系。熱點數(shù)據(jù)以增量方式涌入網(wǎng)絡，因此熱點圖處在不斷的演變和未完成狀態(tài)中。熱點制圖包括兩個研究方向:一是甄別熱點信息的真?zhèn)魏筒淮_定性，熱點的定位差錯在眾包過程中可以得到一定的自我改正，但其語義內(nèi)容的分析卻需要借助機器深度學習工具；二是對熱點數(shù)據(jù)流的實時綜合和同步顯示，使熱點地圖不因數(shù)據(jù)的不斷累加而失去清晰易讀性，也避免熱點地圖因成圖速度慢而“冷卻”。

4 誰在制圖

不同的制圖流程也反映了制圖者和用圖者之間關系的變化。普通制圖過程由受過專業(yè)訓練且分工有別的制圖者承擔。制圖者和用圖者之間是信息的單向傳輸關系，即一方主動推送，另一方被動接受。隨著電子地圖的交互功能由基本的瀏覽和圖形縮放擴展到復雜的查詢、數(shù)值計算、圖形編輯、構(gòu)圖規(guī)則庫建立以及可視化工具箱開發(fā)等，制圖者和用圖者之間的界限開始模糊，單向的信息傳輸關系漸漸過渡成雙向互動關系，用圖者越來越自由，例如可以主動拉來和聚焦相關的信息，從圖上判讀符號間的相互關系，借助地圖挖掘深藏于數(shù)據(jù)庫內(nèi)的地理知識，糾正一些錯誤或過時的地圖信息，在圖上添加新的信息并自主生成個性化的地圖。

如果說混搭制圖是由制圖者主導和用圖者參與的半開放交互增值過程，那么熱點制圖則是由制圖者和用圖者共創(chuàng)和共享的全開放的在線平臺，在這個平臺里人人都制圖，都供應信息又獲得信息。但制圖專家和自主制圖的用戶在開放平臺里的角色依然存在本質(zhì)的區(qū)別。制圖專家的任務由設計地圖變成了設計制圖工具，相當于由“授人以魚”改為“授人以漁”。他們將專業(yè)知識和軟件工程知識轉(zhuǎn)化成一個個“菜譜”并使其不斷升級，與計算機網(wǎng)絡基礎設施保持兼容性，用圖者則需掌握“菜譜”的訣竅就能自制出個性化的地圖。

值得一提的是，近年來涌現(xiàn)的全球化網(wǎng)絡地圖在線服務平臺，如谷歌地圖、微軟的Bing Maps、百度等，陸續(xù)推出了覆蓋大區(qū)域乃至全球的多比例尺地圖和三維城市模型，對實體地圖產(chǎn)業(yè)造成了史無前例的競爭壓力，也顛覆了人們對地圖學教育和人才市場的認識以至于有人擔心制圖職業(yè)將被軟件設計師完全取代。當前的地圖產(chǎn)業(yè)并存4類營銷策略：①基于有償數(shù)據(jù)的有償?shù)貓D；②基于無償數(shù)據(jù)的有償?shù)貓D；③基于無償數(shù)據(jù)的無償?shù)貓D；④基于有償數(shù)據(jù)的無償?shù)貓D。

由實體地圖出版社轉(zhuǎn)型而來的網(wǎng)絡地圖出版業(yè)大部分遵循第一類營銷策略，它們購買官方制圖數(shù)據(jù)，根據(jù)客戶的要求生成地圖和相關的地圖服務，追求成圖精度和工藝質(zhì)量的最優(yōu)化?？蛻艏瓤梢再徺I地圖及相關服務的使用許可，將購得的地圖及服務存放在客戶端，也可采用托管方式，買下超鏈接以便瀏覽存放于出版商服務器上的地圖和相應服務。

新創(chuàng)的網(wǎng)絡地圖出版商大多遵循第二類營銷策略，它們不(再)購買官方制圖數(shù)據(jù)，而是采用免費的開放街道圖OSM。OSM是當前最成功的志愿者地理信息項目，其覆蓋面不斷提高，質(zhì)量也已達到了與官方數(shù)據(jù)不相上下的水平，甚至有更高的現(xiàn)勢性和更豐富的熱點信息。由志愿者捐助的OSM，存儲和計算能力有限，因此重點是數(shù)據(jù)獲取和質(zhì)量驗證而不是提供免費地圖，這為制圖專家提供了商機，利用無償?shù)腛SM數(shù)據(jù)量身定做客戶所需的地圖以及基于位置的信息服務，并按地圖面積大小和信息服務的等級收費。盡管這類營銷模式的可持續(xù)性還有待在實踐中進一步檢驗，但由于數(shù)據(jù)的零成本，其地圖在價格上明顯優(yōu)于第一類營銷策略。第三類營銷策略和第二類很相似，但采用無償?shù)拈_放軟件從無償?shù)腛SM數(shù)據(jù)派生無償?shù)牡貓D，其覆蓋面往往只限于某個地區(qū)或某個城市，因此常見于該地區(qū)或城市的公益性門戶網(wǎng)站。

最令人匪夷所思的是第四類營銷策略，即購買官方制圖數(shù)據(jù)卻提供無償?shù)貓D，以谷歌地圖為例，其應用程序接口在2005年啟動之初對所有用戶完全免費，而且無植入廣告，很快成為訪問量最多的地圖服務平臺。自2011年起，谷歌地圖對商務用戶開始設置收費條件并有選擇地植入廣告，規(guī)定對其地圖的點擊量超過某個上限閾值的部分收費(www.google.com/intl/en-us/help/legalnotices_maps.html)，由于閾值很高對于大部分普通商務客戶而言依然相當于免費。但植入廣告，例如某個位置附近的有關企業(yè)及產(chǎn)品介紹卻是收費的，并足以抵消制作免費地圖的虧損。越來越多被谷歌的搜索引擎發(fā)現(xiàn)并顯示在谷歌地圖上的商務客戶進一步吸引了無數(shù)個人用戶，使谷歌得以通過跟蹤型插件獲取源源不斷的用戶行為信息，一方面用于進一步改善谷歌地圖的設計，另一方面從用戶大數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)新的商機。這種變相收費的方式是導致地圖出版業(yè)蕭條的主因。2008年成立的全球網(wǎng)絡廣告和出版社聯(lián)盟對谷歌地圖營銷策略的合法性提出了質(zhì)疑(詳見www.i-comp.org/de)，迫使提倡“企業(yè)文化應造福社會”的谷歌反思壟斷策略的不良后果以及恢復地圖服務多樣化的必要性[25]。

最近，互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛轉(zhuǎn)向大型數(shù)字基礎設施的建設和安全維護，建立了各自的云計算服務平臺。專業(yè)化的商務網(wǎng)絡制圖平臺將和其他中小型企業(yè)一樣把重復性的例行過程移到云端，利用在線的應用軟件或瀏覽器為入口完成所需要的云端數(shù)據(jù)處理，并按云計算時間或所占存儲量付費，從而能夠集中精力鞏固、優(yōu)化和突破各自的地圖設計專長，特別是關于投影變換、三維圖形綜合、符號化規(guī)則、注記配置、色彩管理等難以自動化或原創(chuàng)性要求高的任務。這個正在建立的生態(tài)系統(tǒng)有利于公平競爭，揚長避短，各得其所，符合“讓教堂繼續(xù)留在村子里”的理念。

5 結(jié)束語

自計算機技術引入地圖學以來，制圖成本不斷降低，催生了許多新的地圖品種，進一步喚醒了人類的審美意識，從而促進了地圖定義的廣義化。移動互聯(lián)網(wǎng)則為提升地圖的智能以及增加地圖的功能價值提供了關鍵的技術支持。相應的制圖流程也逐步由面向無縫覆蓋的批處理暗箱操作擴展到面向增量式熱點數(shù)據(jù)流的開放在線平臺。制圖者的角色從地圖作者擴展為制圖工具開發(fā)者，用戶由被動響應變?yōu)楹椭茍D者共創(chuàng)地圖并提供補充信息的志愿者角色。制圖者和用戶各自的角色轉(zhuǎn)換也標志著“世界有多大，網(wǎng)絡就有多大”(world wide web)的時代已被“網(wǎng)絡有多大，世界就有多大”(web wide world)的大數(shù)據(jù)和人工智能時代所替代。在高度移動化的現(xiàn)代社會，地圖固有的定位、定向和空間預覽能力為全球互聯(lián)網(wǎng)平臺推銷廣告服務帶來了巨大的財富，極大地方便了網(wǎng)民的日常生活和工作，也為獲取用戶信息提供了新的商機。然而，這種不同尋常的價值轉(zhuǎn)移卻給實體地圖出版業(yè)和網(wǎng)絡地圖服務業(yè)造成了破壞性的沖擊。隨著云計算平臺的出現(xiàn)，一個適合良性競爭和創(chuàng)新互補的制圖生態(tài)環(huán)境正在恢復。地圖學作為測繪地理信息科學的一個分支學科將繼續(xù)保持它旺盛的生命力，在與計算機科學和認知科學等多種鄰近學科相互滲透的過程中不斷推陳出新，使地圖輸出由數(shù)據(jù)增值鏈中的最后一步變成開放在線平臺中立等可取的最佳一步。

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(責任編輯：張燕燕)

The Constancy and Volatility in Cartography

MENG Liqiu

Department of Cartography,Technical University of Munich,80333 Munich，Germany

Being facilitated by a number of scientific and technological revolutions,maps have successively evolved from omnipotent rare treasures to omnipresent daily necessities,but cartography remains a unique mixture of science,art and technology of making and using maps.This paper revisits four persistent research questions in cartography：①what is a map， ②for what is a map worth，③how are maps made, and ④who is making maps, Based on a retrospective analysis of cartographic progresses with regard to the map typology,values of maps,mapmaking workflows and the role of mapmaker,the author exemplifies the constants and variables in the development processes since the introduction of computer in the 1970’s and indicates the emerging trend towards a sustainable mapping ecosystem supported by cloud computing platforms.

open event map;visual story;visual analysis;mashup map;hot spot map;open online mapping platform

孟立秋.地圖學的恒常性和易變性[J].測繪學報，2017,46(10)：1637-1644.

10.11947/j.AGCS.2017.20170359.

MENG Liqiu.The Constancy and Volatility in Cartography[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica,2017,46(10):1637-1644. DOI:10.11947/j.AGCS.2017.20170359.

P282

A

1001-1595(2017)10-1637-08

2017-06-26

修回日期： 2017-07-24

孟立秋(1963—)，女，博士，教授，研究方向為路網(wǎng)數(shù)據(jù)融合、地圖導航服務、可視化數(shù)據(jù)挖掘。

Author： MENG Liqiu(1963—),female,PhD,professor,majors in road data integration,map-based navigation services and visual data mining.

E-mail： liqiu.meng@tum.de