地图地图应用

国外地图应用研究进展和主要成就郭玉箫地图是社会发展与人类活动实践需要的产物.
社会生产、生活与政治、军事等方面的客观需要又不断改变着地图的形式和内容,促进地图测制技术与方法的改进和提高,加速地图学的诞生和进步.
早期的地图内容简单,大都采用写景或象形符号,易识易读,不需要专门研究如何使用地图的问题.
当社会进入近代阶段,地图内容越来越繁杂、丰富,地图侧制技术和地图要素的表示方法更加科学化、抽象化、多样化和高度综合化.
近十多年来,随着计算机制图技术的广泛应用,诞生了许多前所未有的新型地图,如三维立体图、数字化地图、数字图像地图等.
同时,社会分工越来越细,人类活动的领城不断扩大,地图的功能不断增加,除认识地物分布、识别方向与行进路线等爪地图广泛应用于土地、山林、矿产资源的开发与管理,征收土地税,交通与建筑规划和设计,政治行政管制,经济计划与实施,军事指挥防捞治水,航海航空航天,信息存储与传输,以及文化教育等社会生活的各个领域和各个方面.
显然,使用地图解决社会实际问题就变得复杂化了.
随着地图产品品种的多样化和数之剧增,地图学家、地图设计与编制者和地图使用者越来越重视研究地图使用方法和地图在解决各种实际问题中的实际应用.
近半个世纪以来,地图皮用理论与方法获得了很大发展,现在可以说地图应用学已基本形成.
前苏联、美国、德国、英国等国家的一些地图学家对此做出了突出贡献.
一、前苏联地图学家的主要研究成果现有文献表明,从总体上看,前苏联在地图应用研究领域走在世界前列.
著名地图学家!
萨里谢夫,!
别尔良特,##希里雅耶夫等是这一学科的带头人.
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萨里谢夫是前苏联地图应用学的创始人和蓦本原理的奠基人.
他在自己许多著作中都广泛、深入地研究了地图应用各方面的问题.
据概略统计,他专门探讨地图应用问题的代表性科学论文有%多篇.
此外,在《地图学原理》、《地图学概论》、《科学技术总结·地图学》、《地图学》等著作中论述地图应用问题的章节也占有相当大篇幅.
人萨里谢夫对地图应用学的贡献可以归纳为以下三个方面.
首先,他较早地提出并把地图应用视为地图制图学的两大任务之一.
&(年他在《地图学原理》黄万华)上册的第一章第(节'地图学的研究对象和任务,地图学的分支学科"中写道+"地图学研究地图的本质、编制与应用的方法和过程.
"在苏联地图学著作中是他首先把地图应用写入地图学的定义中.
他把地图编制与地图应用列为地图学研究的两个同等重要的部分,把地图学划分为五个相对独立的学科,即地图概论、数学制图学、地图编制、地图整饰与印刷和地图量测学.
把"地图使用方法"列为"地图概论"的研究内容,把在地图上量侧地物长度)距离、高程、面积、体积、角度等的理论与方法称之为"地图量测学",列为地图学五大分支学科之一.
足见他对地图量测的重视.
他在该书下册的第七章较详细地讲述了"地图分析与评价"的原则与方法和评价的各项内容.
第八章专门论述"地图作为研究手段的应用"问题,主要内容包括+地图应用的实质与基本方面,地图研究法,地图量测和通过地图转换获取新知识,根据地图研究现象分布规律、相互联系、发展变化,利用地图进行预测等.
&,年,他的《地图学概论》一书出版.
该书的突出特点之一就是显著增大了有关地图应用的分量和篇幅,从而进一步提交了地图应用在地图学中的地位和在科学与社会经济活动中的意义与作用.
全书共&&章,其中论及地图应用问题的有.
章.
在第一章中用一节的篇幅全面阐述了"地图的科学意义和实践意义",特别预见到,今后随着科学技术的不断进步,地图作为科学研究的工具,其利用的领域将会迅速扩大.
第十章"地图和地图集的分析与评价"详细介绍了地图和地图集各个方面)如地图数学基础,地图内容的完整性,地图信息盆、地图内容的地理适应性,地图的几何精度,地图现势性,地图整饰质量,地图科学性与思想性等的分析、评价原则与方法.
第十一章探讨、介绍"地图研究法",其内容包括+地图研究法的概念与实质,利用地图的基本方向,地图研究法的主要分析方法,地图的综合利用与加工处理,在地图上进行定量分析的精度与可靠性,地图实际应用特点,根据地图研究现象的分布规律、相互联系与制约关系及发展变化动态,用地图进行预测预报和区域规划.
再次,他首先提出"地图认识法"和"地图研究法"等科学概念,并在许多论文中详细论述了它们的具体内容.
"地图认识法"这一概念的提出使地图学发生了革命性变化,使地图学中产生出一些新的分支学科、新的研究方向和重要的科学原则,使地图学成为许多科学或学科的方法论基础.
早在/%年代他在"地图学及其研'究对象与任务"一文中就强调指出地图在科学研究中的重要作用,把地图看作是各方面专家获取新知识,判明现象分布规律与相互联系和预侧现象发展变化的有效手段.
,%年代以来,他写过许多文章专门论述"地图认识法"和"地图研究法"及其应用,使这一科学命题得以论证、完善和增强.
在他的带领下,他的同事、学生、朋友等对地图应用进行了更为广泛、深入的研究,撰写、出版了一系列专著,使前苏联在"地图应用"领域居世界领先地位.
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·别尔良特和#·#·希里雅耶夫是对地图应用研究做出突出贡献的另外两位苏联地图学家.
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别尔良特撰写、出版了一系列关于地图应用的著作.
从&0年起,他在莫斯科大学地理系开设"地图研究法"课程,这在世界地图学教育史上还属首次.
以后,他长期从事地图应用理论与方法论研究.
&,0年他的《地图研究法》出版.
这是一本地图学界首次全面、系统论述地图应用方法论与方法的专著,全书共章,分别阐述了地图研究法、地图分析方法、单幅地图分析、系列地图与地图集分析,用地图进行研究的精度和地图研究法在地理学中的地位与发展前景.
十年之后,经过修改、补充,这本书于&00年再次出版.
与第一版相比,除由章改为0章和增加了不少新内容之外,突出的特点是大大加强了地图应用的理论与自动化阅读、分析、处理方法,简要介绍了&0种专题地图的基本使用方法,进一步促进了地图应用研究的发展.
&0年他的新作《地图在地球科学中的应用》出版.
该书中的&&个专题)1章分别论述了地图应用各个方面的重大理论与方法论及方法+地图是科学认识的手段,地图模拟,地图是信息源,地图感知,地图的图解分析方法,地图量测学)2图学与形态量侧学,数学一地图模拟,用地图进行研究的自动化问题,地图研究方法的可靠性,专题地图应用的基本方向,地图用户'调查和地图方法与遥感方法的融合.
特别值得指出的是在本书中!
别尔良特提出并论述的四个新观点、新问题+一是地图应用是一门跨学科的研究领域,是在地图学和地球科学与社会科学的接合部发展起来的一个独立的分支学科,它研究地图作品)地图、地图集、地球仪等的使用特点与方向和在各个镇域使用地图进行工作的方法,评价所取得的成果的可靠性与效果3二是地图研究方法的科学技术羞础和地图应用自动化3三是专题地图应用的理论、原则与方法3四是地图用户调查的方法与经验和研究地图感知的方法.
这一专著是论述地图应用研究的最全面、系统和具有权威性的最新成果.
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别尔良特博士非常关注各国地图应用研究的发展与取得的新成果.
&0.
年他主持编译出版了关于地图应用的译文集《地图学)第二集·国外地图在科学与实践中的应用》收编译文&0篇,他本人为本书写了一个题为"现代地图学和地图使用法"的长序,在总结国外学者学术思想与研究成果的基础上,再次明确指出地图应用研究的方向及今后任务.
他完全赞同!
萨里谢夫的观点,主张把现代地图学分为两大部门,一是地图制作,二是地图应用,再次强调"地图应用"是现代地图学体系的一个"特别分支",其任务是"发展地图研究法的理论与实践".
他认为,数理统计方法应在"地图研究法"中占着显著地位,许多数学分支学科,如解析几何、数值分析、近似计算方法、信息论、数论、数理逻辑等,开始运用于地图分析中,数学与地图学结合形成了一个新的分支学科—数学一地图模拟.
他从地图应用观点把现代地图学分为认识地图学和传输地图学,认为地图学是借助地图模拟认识环境的科学,是传递图形信息的科学.
这些论述把"地图应用"摆到了很高的位里,对地图应用学的形成与发展做出了创造性贡献.
##希里雅耶夫对地图应用学的贡献集中表现在他的两部著作中.
他的主要研究领域和基本研究内容是地图使用与分析的自动化原理与方法,其成果是把地图应用从传统观念推进到自动化、智能化的现代阶段,使地图应用在理论与技术方法上大大前进了一步,他在《应用电子计算机绘制地图和分析地理信息的新方法》一书的有关章节中广泛地探讨、论述了地图应用自动化问题,侧重点放在地图的自动阅读与分析方面,以提高地图利用的效果和精度.
如第一章是"在研究和调查自然现象和社会经济现象时地图利用的自动化以及地图表示方法的一般问题",其中的第二节论证了"地图是研究对象的模型和用自动化手段对其进行分析的可能性",他指出,根据标准地图和标准化地图语言建立自动化系统,可以解决地图阅读自动化问题,不再需要把地图转换为数字形式和存储到磁带磁盘等存储装置中.
第六章论述"机器阅读"的方法,这包括"根据地图图形的色彩标志选择读取信息的方法","用晕线离散法表示定性信息与定2信息的选择读取)识别法","用机器读取地图上以相联地区的形式表示的信息"和"机器阅读等值线图".
第.
2月'七章是"自动化获取地图的蚤测信息)地图量算",探讨、论述在地图上自动取轮哪线周长、地类面积,在等值线地图上确定线段长度、曲面面积和体积的原理与方法.
最后一章介绍"研究自然现象和社会经济现象时自动转换和分析地图信息的一些方法,如地物空间分布的制图表现形式,根据地图自动确定现象的形状和相互联系等.
&0/年##希里雅耶夫的专著《地理信息的地图表示、转换与分析》的出版是上述著作的改进与发展.
本书共,章.
第&章概述了地图和地图方法的主要功能和用途,明确指出,地图学发展的总趋势是在控制论、数学和计算技术等现代化手段与方法的蓦础上建立用地图方法解决国民经济各方面科学技术问题的科学的方法论要把信息自动表示与分析方法放在地图学首要地位.
第/章专论"地图的机器阅读",即地图转换成数学模型的理论与方法.
荃本内容有+原始地图和遥感图像资料的标准化,在标准化地图上机器自动识别面状符号的方法与算法,用质底法和区域法编绘的地图上地图信息的机器阅读,传统的等值线地图的标准化,建立数学模型时在计算机上扫描等值线内插的方法和借助扫描装和计算机自动阅读地图过程中的程序保证.
第章介绍"遥感图像和地图机器分析与解译的方法",如用遥感图像方法编制地图取得原始资料的方法,遥感资料和地图资料综合解译的可能性)提出自动解译的&%个步骤,遥感图像机器处理的方法,用扫描装置和计算机综合描述地物空间分布的方法,获取地图量测信息的方法)量图学,根据多种地图确定现象之间相互关系)联系紧密度及其计算公式等.
第,章论述"地理信息系统",指出地图资料是三种原始信息之一,重点讲述空间数据库和地图信息的结构与功能和地图与遥感图像的抽入一物出装置的原理与应用.
二、典国地图应用研究的垂本成就在地图应用研究方面,美国地图学家做出了重要贡献,主要代表人物有!
4逻宾逊,56缪尔克和78莫瑞森.
美国著名地图学家!
4逻宾逊写过许多论述地图特性、功能、用法、用途与应用的文章和论著.
他的代表作《地图学原理》曾再版(次.
他在第&章"地图学的性质"中指出,'·广义地讲,地图学包括以地图表示和使用为研究对象的任何活动.
"很显然,他也坚持地图学的任务包括制作地图和使用地图两大领域的观点.
他把地图学分为四个过程)或阶段,即+搜集、选择制图资料—对资料进行整理与综合和设计、编制地图—阅读地图和从地图上获取信息—对地图上的资料产生反应或对资料进行解译.
后两个过程讲的就是地图应用问题.
他从五个角度论述地图学的基本特性,而每一方面都与使用地图相联系.
他的"儿何学观点"侧重强调从使用角度考虑如何保证地图应有的几何情度,即他所说的''量测情度",指出"坚持严格的地图精度标准"的重要性.
他说,''技术观点"所强调的是在设计、编绘地图时就要充分考虑到"新生产的地图用在什么地方"与"地图精度和地图效力",要保持"地图的易读性".
"表示法观点"的中心思想是强调地图设计与编制要重视"地理数据、技术方法、地图条件、图解艺术和视觉感受等特征",以便更好地保持地图同相关学科的联系提供"信息交流的渠道".
他的"艺术观点"论着重指出设计地图要充分考虑到所制的地图的"感受效果"和"读图者的反应",通过利用视觉特性的多种方法,""以建立能引起明显印象和感觉的图形及其组合.
"'·传输观点"更是从地图应用目的出发的.
他写道+"传输观点认为,地图学的主要任务是通过地图的利用有效地传输信息.
""从传输观点看,地图的制作和利用被同等对待,并且力图按照这样一种原则设计地图,即特别强调读图者能从地图上得到信息".
"传愉概念所强调的是地图效果.
"他认为使用地图包括地图阅读、地图分析和地图解译三个过程.
威斯康星大学59缪尔克教授是美国研究地图应用问题并取得突出成就的著名学者.
知年代末由他编著了美国第一本地图应用专著《地图应用+阅读、分析和解译》.
该书由四部分)巧章和附录组成.
第一部)2一,章是地图阅读,分别讲述基本制图方法与地图类型,识别平面位置、立体位置和时间变化的地图显示方法,地图方向识别,距离的表示与测定.
第二部'0一,章是讲地图分析、具体叙述在地图上量测各种地理数据的方法和地图上的图形比较法.
第三部)&%一&章论述地图解译,包括自然地理环境各要素的解译和人文地理要素解译,指出几种错误的地图解译方法.
第四部分是讲地图定向,包括&.
一&(章,侧重介绍定向和确定航线的各种方法和地图在土地管理中的应用.
第五部分由与地图应用相关的七个附录组成+美国存放地图的机构,环境遥感基本知识,地图投影,图像放大、缩小与合成,地图保存与保护和4种常用数据表格.
与同期同类著作相比,本书有三个突出的特点+一是容量大,通俗、实用,介绍的方法详细而明确,附有大量的插图、实例,易于读者掌握与应用,具有很强的可操作性+二是用大量篇幅讨论地图在有关部门或行业中的实际应用和专题地今,产图的使用方法与应用范围3三是在地图分析与解译中较好地运用了数理统计方法,提高了地图定量分析与解译的水平.
美国地图学教授78莫瑞森对地图应用也进行了许多研究工作,撰写过不少论文.
&,0年他在一篇文章中论述了地图阅读的基本任务和内容,其中前四项是+地图阅读准备3地图的选择与识别)地图检索与分选,地图识别,确定覆盖区,地图检索与核对3地图评价)地图换算,地图比较与地图量测和对地图整饰质量的评价)地图的悦目性和受欢迎程度.
他指出,地图阅读是一个心理一物理过程,研究地图阅读尚需进一步做实际的心理一物理实验.
三、欧洲国家地图学家对地图应用研究的贡献德国的、波兰的ΑΒΧΔ、瑞士的=>ΕΒ6ΦΓ>=和英国的Η42Δ1Ι等是对地图应用研究有积极贡献的学者代表.
早在,%年代,:;石=就把研究方向集中在地图应用方面,《地图应用》是他系列研究成果的概括.
本文包括三部分,第一部分论述地图的任务与应用领域,用框图列出地图的五项综合性任务和相应的五个应用方面与地图阅读的五项内容.
第二部分详细叙述使用地图的五种方法,即地图阅读、地图解译、地图量测评价、地图比较与评价和地图模拟.
第三部分是关于地图应用的五种形式+地图用作直观的参考资料与教育手段,地图作为研究手段,地图用于编制新地图,地图作为机关的工作文件.
;5>=还进一步论述地图在科研工作中的应用的方面及作用,并用框图加以说明.
这些都具独创生和综合性,使地图应用理论系统化.
波兰学者ΑΒΧΔ在地图应用研究方面的贡献在于他把地图学分为理论地图学和应用地图学两大分支,有关地图应用的内容分别归入这两大学科之中.
他主张把传输概念引入理论地图学,强调地图的传输功能.
在他的理论地图学中还包括"地图评论"和"地图分析与阅读"等属于地图应用范畴的内容3在应腼免之率申,孟犷蒯图自动化应用"和"地图与地图集使用护两都分前者讲应用自动化制图技术进行专业或专制图,解决实际问题,后者讨论地图和地图集的使用方法与应用领域.
瑞上地图学家=>Β6ΦΓ>=是个传统的地图学派,她反对把与地图学相关的边缘学科列入地图学体系然而在她的地图学结构中地图应用方面的内容占有较大比重,在理论地图学部分包括了"地图资料的分析方法"和"地图评价与传输方法",把应用地图学分为描述地图学和"分析地图学"两部分,后者是把"地图作为研究工作的工具",向用图者传输必需信息.
可见她对地图功能与应用研究的重视.
两年前,英国地图学家Η42Δ1Ι编著的《地图量测》问世.
这是西方国家目前探讨、论述地图量测理论与方法的专著中内容最丰富,结构最完整的一部.
全书((页,正文由.
个单元组成主要内容包括+地图量测的特性,地图基质的性质,在地图和航片上量测距离、面积的方法,量测误差及其分析,在墨卡托投影地图上量测,地图变形及其纠正方法,海岸线量测等.
本书最突出的特点是用&%个单元)共.
页详细介绍各种量测与计算统计方法,明确指出地图量测的四项基本任务和三大应用领域.
值得特别指出的是,作者使用了"地图量测学")9=ΕΚΓ>=Λ这一术语作为副题,这标志着"地图量测学"已形成一个独立的学·科.
结语近%年来,地图学发展的一个明显趋势是加强了对地图应用的研究,并取得突破性成就,奠定了地图应用学的理论与方法论和技术基础.
由于我们掌握的文献有限,本文仅就我们所了解的部分国家的情况加以综合研究,作一些基本的介绍与分析,远不能包括世界地图应用研究的全部成果.
我们将继续这方面的研究工作,尽可能全面掌握国际地图应用研究动态,总结、吸收国外的好思想好方法,用以推动我国地图应用研究工作的进展.
)参考文献略.
军"票