地圖：了解全新世界，改變今日生活

徐永清 寧鎮(zhèn)亞

地圖，是人們認(rèn)識(shí)世界、了解世界、改造世界的必備工具。地圖代表一個(gè)時(shí)代的科技發(fā)展水平，在被人類發(fā)明、利用的過程中，地圖反映了歷史、地理、風(fēng)土人情、生活方式、文學(xué)藝術(shù)、思維方式和價(jià)值觀念，傳遞著特殊的文化信息，積淀了厚重的文化。

關(guān)于國際地圖年

2012年，聯(lián)合國亞太測(cè)繪工作會(huì)議決定把2015年作為國際地圖年（International Map Year），國際地圖制圖協(xié)會(huì)（ICA）在第26屆世界制圖大會(huì)上發(fā)起了國際地圖年活動(dòng)，聯(lián)合國全球地理信息管理專家委員會(huì)第四次全會(huì)也給予積極響應(yīng)。國際地圖年活動(dòng)旨在號(hào)召世界各國通過舉辦各種活動(dòng)，增進(jìn)社會(huì)大眾和各行各業(yè)對(duì)地圖的認(rèn)識(shí)。

國家測(cè)繪地理信息局作為我國地圖的主管部門，負(fù)責(zé)承辦國際地圖年中國國內(nèi)相關(guān)活動(dòng)。2015年1月18日，國家測(cè)繪地理信息局在蘇州組織召開了地圖創(chuàng)意文化座談會(huì)，拉開了國際地圖年中國國內(nèi)活動(dòng)的序幕。

地圖的演變

地圖以特有的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、圖形符號(hào)和抽象概況法則表現(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。隨著科技的進(jìn)步和測(cè)繪手段的提高，地圖逐步成為我們改變世界的基礎(chǔ)工具，并將能更好地幫助我們規(guī)劃未來。

1. 早期的地圖

很難考證第一幅地圖是什么時(shí)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。距今4500多年前刻在陶片上的古巴比倫地圖，是現(xiàn)在人們能找到的最早的地圖實(shí)物。據(jù)考證，這是古人用符號(hào)來記載或說明自己生活的環(huán)境，起著確定位置，辨識(shí)方向的作用。

古希臘時(shí)期，許多哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家在地圖制作的理論研究中扮演了不可磨滅的角色，為地圖制圖奠定了基礎(chǔ)。比如，數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯提出了世界是個(gè)球體;埃拉托斯特尼編寫了《地球的測(cè)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;托勒密在其編撰的《地理學(xué)導(dǎo)讀》中闡述了編制地圖的方法，并提出了兩種地圖投影。時(shí)至今日，托勒密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。

已知最早的中國地圖可追溯至公元前2100年左右，《左傳》上就記載了夏代的《九鼎圖》。但是，目前所發(fā)現(xiàn)最早的地圖為公元前130年繪制的《地形圖》和《駐軍圖》。這說明早在漢朝，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。

早期的地圖從模型地圖向平面地圖升級(jí)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(shí)世界的工具。

2. 文藝復(fù)興后的地圖

持續(xù)了兩個(gè)半世紀(jì)的文藝復(fù)興，在弘揚(yáng)人類崇高精神的同時(shí)，也大大拓展了人類的空間觀念，人們迫切需要更多地了解世界。由此，對(duì)地圖精度的要求不斷提高，在很大程度上促進(jìn)了測(cè)量手段和地圖繪制技術(shù)的快速發(fā)展。

1569年，地圖學(xué)家墨卡托使用墨卡托投影法繪制了一幅圓筒形的世界投影圖，標(biāo)志著現(xiàn)代地理學(xué)紀(jì)元的開端。隨著三角測(cè)量法被引入歐洲，平板繪圖儀、經(jīng)緯儀、星盤、航海手冊(cè)等勘測(cè)和導(dǎo)航儀器的重大革新，再加上東方印刷術(shù)的傳入，使得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(hào)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。17世紀(jì)以來，各國紛紛成立了測(cè)繪機(jī)構(gòu)，主管國家基本地形圖的測(cè)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(hào)和表示方法。

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(cè)量計(jì)劃”后，路易十四派人到世界各地去實(shí)地測(cè)量，精確繪制世界地圖。其中，白晉、雷孝思、宋君榮等多名耶穌會(huì)士來到中國，參與了清政府組織開展的全國輿圖測(cè)制工作，推動(dòng)了西方制圖學(xué)走進(jìn)中國。此次制圖工作歷時(shí)10年，于1718年完成了《皇輿全覽圖》和各省分圖稿共32幅。但清政府將其藏于內(nèi)府，未能發(fā)揮其對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的作用，最終反而被教士帶回歐洲，讓世界重新認(rèn)識(shí)中國并準(zhǔn)確繪制世界地圖。

3. 現(xiàn)代世界的地圖

進(jìn)入20世紀(jì)后，航空攝影、衛(wèi)星遙感、地圖數(shù)據(jù)庫等測(cè)繪新技術(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(dòng)中的作用愈加顯著。

隨著照相機(jī)的出現(xiàn)，人們開始嘗試從氣球上、飛機(jī)上拍攝地面照片以用于地圖繪制，并于1910年研制成功了航空攝影測(cè)量用的立體測(cè)圖儀。不到半個(gè)世紀(jì)，航空攝影測(cè)量就從根本上改變了300多年發(fā)展起來的地圖測(cè)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(cè)制大比例尺地形圖變成現(xiàn)實(shí)，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(jí)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(jì)算機(jī)輔助制圖的新階段。

由于新一代信息、通信和技術(shù)（ICT）與測(cè)繪地理信息技術(shù)的融合發(fā)展，已形成凡是具有空間分布的任何事物和現(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，使得我們可以統(tǒng)計(jì)、分析、預(yù)測(cè)世界即時(shí)發(fā)生的變化，為準(zhǔn)確掌握世情國情、監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境、提高管理決策水平提供了重要依據(jù)。

改變生活的新型地圖

1. 電子地圖

電子地圖是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，以數(shù)字方式存儲(chǔ)和查閱的地圖，其根本特點(diǎn)是“在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)現(xiàn)地圖的可視化”。最初的電子地圖是指在計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航儀、手機(jī)等各種終端上安裝的數(shù)字地圖，是實(shí)體地圖的數(shù)字化，通常用于定位、導(dǎo)航、測(cè)距等。這種數(shù)字地圖可以非常方便地對(duì)普通地圖的內(nèi)容進(jìn)行任意形式的要素組合、拼接，形成新的地圖，還可以對(duì)地圖進(jìn)行任意比例尺、任意范圍的繪圖輸出。

2. 三維地圖

三維地圖就是把傳統(tǒng)的二維地圖三維化，通過直觀的地理實(shí)景模擬表現(xiàn)外部地理環(huán)境。這種地圖是以三維電子地圖數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，按照一定比例對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的三維狀態(tài)進(jìn)行抽象描述。三維地圖以全新的人性化界面表現(xiàn)，提供地圖查詢、出行導(dǎo)航等地圖檢索功能，同時(shí)集成生活資訊、電子政務(wù)、電子商務(wù)、虛擬社區(qū)等一系列信息，為人們的日常生活、網(wǎng)上辦事和網(wǎng)絡(luò)娛樂等活動(dòng)提供便捷的服務(wù)。

三維地圖包括虛擬三維和實(shí)景三維兩類，都能比較生動(dòng)真實(shí)地再現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)字城市，讓人們真正感受到自己生活在一個(gè)信息化的社會(huì)。

3. 影像地圖

影像地圖是以航空或衛(wèi)星遙感影像直接反映地表狀況的地圖。這種地圖是利用航空相片或衛(wèi)星遙感影像，通過幾何糾正、投影變換和比例尺歸化，運(yùn)用一定的地圖符號(hào)、注記，直接反映制圖對(duì)象地理特征及空間分布的地圖。影像地圖具有獨(dú)特的可視化效果，能以豐富的影像細(xì)節(jié)去表現(xiàn)區(qū)域的地理外貌，又用簡單的線劃符號(hào)和注記表示影像無法顯示或需要計(jì)算的地物。

影像地圖包括電子影像地圖、多媒體影像地圖、立體全息影像地圖等。

4. 互聯(lián)網(wǎng)地圖

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)和電子地圖技術(shù)產(chǎn)生了互聯(lián)網(wǎng)地圖?；ヂ?lián)網(wǎng)地圖是指登載在互聯(lián)網(wǎng)上或者通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送的基于服務(wù)器地理信息數(shù)據(jù)庫形成的具有實(shí)時(shí)生成、交互控制、數(shù)據(jù)搜索、屬性標(biāo)注等特性的電子地圖，可以提供搜索、定位、信息標(biāo)注，地圖下載、復(fù)制服務(wù)，地圖發(fā)送、引用服務(wù)等。

當(dāng)前在終端上普及率比較高的天地圖、百度地圖、搜狗地圖、高德地圖都是互聯(lián)網(wǎng)地圖，它給人們的生活帶來了變化與改進(jìn)，甚至改變著人們的生活方式。這些互聯(lián)網(wǎng)地圖以矢量、影像、三維、街景等模式全方位、多角度地展現(xiàn)世界，通過搜索目的地，便捷查詢到出行路線等生活信息，提供如餐飲、購物、住宿、出游等分類搜索。有的互聯(lián)網(wǎng)地圖網(wǎng)站還提供招聘求職、旅游資訊及預(yù)訂;有的經(jīng)常推出一些與民眾生活息息相關(guān)的生活專題圖，還有專門圍繞熱點(diǎn)問題、社會(huì)重大事件即時(shí)產(chǎn)生的新地圖。

規(guī)劃未來的四維地圖

用地圖語言表示地理事物，比其他語言、文字、電碼等更直觀。但是，以往的地圖大部分都重視空間變量，卻對(duì)時(shí)間變量忽視。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)的突飛猛進(jìn)下，地圖引入時(shí)間維度的設(shè)想終于可以成為現(xiàn)實(shí)。三維空間加時(shí)間維度形成的四維地圖，將對(duì)每個(gè)事物在確定時(shí)間內(nèi)的生活軌跡提供最佳描述，對(duì)真實(shí)世界的索引將更為有效。

為了更好地提供連續(xù)時(shí)間內(nèi)的地理信息服務(wù)，國家測(cè)繪地理信息局在數(shù)字城市地理空間框架的基礎(chǔ)上增加了時(shí)間維度，著力構(gòu)建四維的時(shí)空信息云平臺(tái)，把歷史信息、現(xiàn)狀信息、實(shí)時(shí)信息乃至未來各種各樣的規(guī)劃信息，在物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算下集成、整合、運(yùn)行，向政府和公眾提供統(tǒng)一、實(shí)時(shí)、連續(xù)的地理信息平臺(tái)。我國智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)建設(shè)試點(diǎn)工作已于2012年啟動(dòng)，目前選取了20個(gè)城市先進(jìn)行試點(diǎn)。

各大地圖服務(wù)提供商也緊跟步伐，不斷加快四維地圖的推出和完善，方便社會(huì)大眾更好地規(guī)劃出行、旅行和生活。谷歌地圖于2013年6月以時(shí)間線的形式加入旅行歷史功能;百度地圖在2013年9月推出公交時(shí)間膠囊，增強(qiáng)地圖的“時(shí)效性”;騰訊地圖于2014年開始嘗試用地圖記錄重要?dú)v史事件。

【責(zé)任編輯】林 ?京