第二章-地图学.ppt

第二章地图学第二章地图学一、地图学的定义二、地图学的基本内容三、地图学的学科体系四、地图学与其它学科的关系五、20世纪国内外地图学的发展六、地图学的发展趋势一一、地图学的定义地图学的定义地图制图学地图制图学地图学地图学20世纪世纪70年代年代地图应用作为地地图应用作为地图学的组成部分图学的组成部分地理信息传递的过程:客观环境的客观环境的一部分一部分地理信息地理信息地图（客观地图（客观世界的模型）世界的模型）认识的认识的客观世界客观世界测量、调查、统计、遥感制图方法阅读、分析解译 在数字地图的条件下，可视化是现在地图学的核心，空间认知和传输是可视化的重要内容，形式化则是可视化的工具和技术支持。o定义：地图学研究地理信息的表达、处理和传输的理论和方法，以地理信息可视化为核心，探讨地图的制作技术和使用方法。现代地图学产生现代地图学产生制图技术改进制图技术改进制图新理论制图新理论的产生的产生制图和用图制图和用图成为一个整体成为一个整体电子电子技术技术现代现代地图学地图学1.前苏联，二战后一整套前苏联，二战后一整套的制图综合理论的制图综合理论2.法国人贝尔廷法国人贝尔廷1961一一整套视觉变量理论整套视觉变量理论,美国美国人莫里斯，形式语言学人莫里斯，形式语言学,二者构成地图符号学的核二者构成地图符号学的核心心3.波兰地图学家拉多依斯波兰地图学家拉多依斯基基,地图学的结构模式地图学的结构模式.4.英国学者博德英国学者博德,地图模地图模型论型论5.捷克人克拉斯尼捷克人克拉斯尼,信息信息传输模型传输模型6.德国学者德国学者,图形心理学图形心理学方面的研究方面的研究,格式塔理论格式塔理论.二、地图学的基本内容二、地图学的基本内容o地图学的基本内容包括：理论地图学理论地图学、地图制地图制图学图学和应用地图学应用地图学。o（一）理论地图学n1.地图信息论地图信息论；研究环境地理信息的表达、变换、传递、存储和利用的理论问题。地图信息是制图对象和时间、空间的组合信息，具有定量、定位和可测度的特性。地图信息地图信息是指地球和其他天体的空间信息，运用特定的符号、载体和技术方法，再按特殊的数学法则确定的平面上表示的可感知的时空化了的地域信息及其所蕴含的地理规律。n2.地图信息传递论地图信息传递论地图信息传递论地图信息传递论是研究地图信息传递过程和方法的理论（p26图2-3）。地图信息传递的过程地图信息传递的过程:客观事物客观事物概念模型概念模型地图地图制图者认识使用地图语言客观事物的概念客观事物的概念使用者对地图符号和图形的解译与分析n3.地图感受理论地图感受理论1）地图感觉是应用生理学和心理学的理论来探地图感觉是应用生理学和心理学的理论来探讨读图的过程讨读图的过程。视觉感受视觉感受的研究对于设计最佳的研究对于设计最佳的地图图形和色彩提供了科学依据。的地图图形和色彩提供了科学依据。2）对图形、符号的感觉中，研究符号的图形特对图形、符号的感觉中，研究符号的图形特征上的各种变化，形成视觉变量征上的各种变化，形成视觉变量。运用。运用视觉变视觉变量量引起的引起的视觉感受视觉感受上的上的变化变化，可以，可以形成图形形成图形的的整体感整体感、数量感数量感、质量感质量感、动态感动态感和和立体感立体感的的效果效果，达到达到更更有效地传递地图信息的目的有效地传递地图信息的目的。3）地图感受理论）地图感受理论研究视觉阅读地图的感受过程、研究视觉阅读地图的感受过程、视觉变量及视觉感受视觉变量及视觉感受等方面的问题。等方面的问题。n4.地图模型理论地图模型理论地图模型论就是将地图作为客观世界的空间地图模型论就是将地图作为客观世界的空间模型，用模型方法研究地图，对深刻认识模型，用模型方法研究地图，对深刻认识地图的功能及其在地理学科中的作用有重地图的功能及其在地理学科中的作用有重要的意义。要的意义。地图模型论的实践意义在于：根据地图进行地图模型论的实践意义在于：根据地图进行研究，人们可以认识地理环境的组成和结研究，人们可以认识地理环境的组成和结构，代替实地的量测和观察，图上的预测构，代替实地的量测和观察，图上的预测作业可以代替实地的模拟实验。作业可以代替实地的模拟实验。可分为物质模型和概念模型。以图形和符号可分为物质模型和概念模型。以图形和符号系统对客观世界进行简化和概况。系统对客观世界进行简化和概况。(4).(4).认知地图的概念：认知地图的概念：也称心象地图，它是人们通过感知途径获取空间环境信息后，在头脑中经过抽象思维加工处理所形成的关于认知环境的抽象替代物，是表征空间环境的一种心智形式。(5).(5).认知地图的形成：认知地图的形成：在地图设计和编制过程中，地图编辑首先根据各种资料来认识地理环境，再根据地图的用途和要求，构思表示方法、地图内容、制图工艺等，形成新编地图在作者中头脑中的构图，即心象地图。后期经过比较、试验、修改的过程，形成地图的设计方案。n6.地图信息可视化理论地图信息可视化理论1）空间信息可视化空间信息可视化是基于科学计算可视化、地图学和认知科学的新学科,研究为识别、解释、表达和传递目的而直观表示空间地理环境信息的工具、技术和方法。2）空间信息可视化理论：是研究地图信息的符号化、图形化、形象化及直观化的处理、表达、传递及解译的理论。3）空间信息可视化的主要产品：纸质地图、电子（屏幕）地图、多媒体地图、三维仿真地图、四维时空地图等。4）空间信息可视化理论（四个部分）n地图信息模型化：是运用地图模型理论，对客观现实抽象、概括，转换成可供计算机读写的数字信息，并用各种媒体的地图来表达和传输这些信息。n地图信息量化：地图信息量化两个方面的含义：一是实现地图空间信息的离散化和数字化，这是通过模数转换，将图形和符号变成计算机可识别的平面直角坐标和特征值；二实现其他形式的空间信息（图像信息、统计信息等)转换成数字地图信息，这通过数字地形模型来实现。n地图信息集成:研究将复杂多变的空间信息抽象、归纳成规范化、标准化、具有内部结构规律和外部关联的系统化地图信息，并将其通过文本、图象、图形、声音、动画、视频等多种地图语言及其组合形式直观综合地表现出来。n地图信息表达：不是传统意义上的地图表示，这它是借助可视化方法和多媒体技术为视觉思维和解译传输而进行的，具有操作交互性、信息动态性、媒体集成性的地图可视化。n7.7.地图符号论地图符号论 1）地图符号论研究作为地图符号系统及其视觉特征的理论，探讨地图符号和图形规律、地图符号及其系统结构。2 2）地图符号论研究的基本内容：）地图符号论研究的基本内容：o地图符号语法学地图符号语法学：主要研究地图符号的类型、构成及其形成系统的规律和特性。o地图符号语义学地图符号语义学：研究地图符号与制图对象之间的关系，即实地要素及其特征用相应的地图符号表示。n地图符号语用学：研究地图符号与用图者之间的相互关系，即什么样的符号才能便于读者识别和记忆。n8.制图综合理论 1）传统制图综合的主要内容:o地图内容的取舍（比例尺、目的）o地图内容的概括（删除、夸大、合并、分割）2 2）现代的制图综合）现代的制图综合表现:制图数学模型的广泛应用、用数据库技术和特殊的存储结构实现综合、基于地理特征分析的自动制图综合。o（二）地图制图学（二）地图制图学n普通地图制图学：地图的内容和表示方法、普通地图制图学：地图的内容和表示方法、符号系统设计、编图技术方法、各要素的制符号系统设计、编图技术方法、各要素的制图综合、地图编辑和设计等。图综合、地图编辑和设计等。n专题地图制图学专题地图制图学n遥感制图学：研究以遥感数据为数据源制作遥感制图学：研究以遥感数据为数据源制作地图或修正地图的学科。地图或修正地图的学科。n计算机制图学：突出地图数据获取、存储、计算机制图学：突出地图数据获取、存储、传输、编辑，地图制作软件、数据库等。传输、编辑，地图制作软件、数据库等。n地图制印学地图制印学o（三）应用地图学（三）应用地图学n地图（模拟、数字）应用地图（模拟、数字）应用 1.1.模拟地图模拟地图分析与应用：研究通过分析与应用：研究通过地图量测、计算和分析、为管理、预地图量测、计算和分析、为管理、预测、规划和设计提供科学依据。测、规划和设计提供科学依据。2.2.数字地图数字地图的分析与应用：研究直的分析与应用：研究直接利用数字地图数据进行计算和分析，接利用数字地图数据进行计算和分析，具有精度高、速度快等特点，用于解具有精度高、速度快等特点，用于解决各种科学、工程及军事问题。决各种科学、工程及军事问题。n地理信息系统应用 主要研究国民经济和国防建设各个领域利用地理信息系统管理、查询和分析相关地理信息的方法。n地理环境仿真与虚拟现实应用 主要研究通过这种技术扩展人的空间认知手段和范围，改变传统的仿真与模拟方式。现代地图学的学科体系现代地图学的学科体系三、地图学与其它学科的关系三、地图学与其它学科的关系o1.1.马克思主义哲学辩证唯物主义马克思主义哲学辩证唯物主义o2.2.地理学地理学:地图学是地理学的二级学科地图学是地理学的二级学科,同地理学的联同地理学的联系是不言而喻的系是不言而喻的,地理环境是地图表示的对象地理环境是地图表示的对象,另一方另一方面面,地理学又利用地图作为研究的工具。地理学又利用地图作为研究的工具。20 20世纪世纪7070年代以前，一直采用年代以前，一直采用“地图学地图学”，8080年年代，代，GISGIS技术逐渐成熟，改称为技术逐渐成熟，改称为“地图学与地理信息地图学与地理信息系统系统”（现硕博阶段延用），（现硕博阶段延用），9090年代改为年代改为“地理信息地理信息系统系统”。o3.3.地理信息系统地理信息系统:GISGIS脱胎于地图学脱胎于地图学,地图是地图是GISGIS重要的重要的数据源数据源和和输出形式输出形式,地图数据库是地图数据库是GISGIS数据库的核心数据库的核心.但但,地图注重数据的分布、符号化和显示地图注重数据的分布、符号化和显示，GISGIS则应重则应重在空间分析在空间分析。o4.4.测量学：测量学：地图学和测量学同是测绘科学与地图学和测量学同是测绘科学与技术的组成学科技术的组成学科。测量学研究地面点定位及测量学研究地面点定位及测制大比例尺地形图的方法测制大比例尺地形图的方法，为制图提供点为制图提供点位坐标及精确的制图资料位坐标及精确的制图资料，摄影测量和遥感摄影测量和遥感像片是地图的数据源，特别是地图更新的重像片是地图的数据源，特别是地图更新的重要依据要依据，制图中的许多数据处理模型和方法，制图中的许多数据处理模型和方法都来自测量学；反之，都来自测量学；反之，大比例尺测图过程中大比例尺测图过程中，又要又要使用制图的符号系统、综合原则和地图使用制图的符号系统、综合原则和地图数据库技术数据库技术等。等。GPSGPS同电子地图结合才能充分同电子地图结合才能充分发挥其发挥其导航导航、移动定位移动定位等作用（等作用（p p2222）。）。在测绘学中，初名在测绘学中，初名“地图学地图学”。为避免。为避免与机械制图混淆，与机械制图混淆，2020世纪世纪6060年代称年代称“地图制地图制图学图学”，8080年代国际地图协会倡导将地图纳年代国际地图协会倡导将地图纳入学科领域后，称入学科领域后，称“地图学地图学”（CartographyCartography），），9090年代，测绘科学与年代，测绘科学与技术所有学科归并入技术所有学科归并入“测绘工程测绘工程”专业，改专业，改名名“测绘工程（地图制图学与地理信息工程）测绘工程（地图制图学与地理信息工程）”，硕博阶段保留，硕博阶段保留“地图制图学与地理信息地图制图学与地理信息工程工程”名称。侧重电子技术条件下的地图制名称。侧重电子技术条件下的地图制作、地理信息系统软件开发、系统构建及应作、地理信息系统软件开发、系统构建及应用工程等。用工程等。o5.5.艺术：地图制图离不开艺术。艺术：地图制图离不开艺术。地地 图图 学学数学地理学测量学地理信息系统地理信息系统计算机技术计算机技术遥感技术遥感技术心理学心理学符号学符号学地名学地名学色彩学与美学色彩学与美学地图学的发展趋势o地图学学科重点的转移：n1.模拟地图向数字地图转移n2.地图向制图、用图并重转移n3.品种单一向产品多样化转移n4.信息传输向地理信息深加工转移（如电子导航）n5.二维静态地图向三维动态地图转移（电子沙盘、动态模拟、视觉听觉）n6.地图产业化思考问题o1.地图学的概念o2.地图学的基本内容o3.了解地图学的新理论o4.了解地图学的发展趋势o5.了解20世纪50-60年代新中国地图学和地图事业的发展o6.了解20世纪上半叶国外现代地图学的兴起