地图学
地图学是研究地图的理论、编制技术与应用方法的科学,是一门研究以地图图形反映与揭示各种自然和社会现象空间分布、相互联系及动态变化的科学、技术与艺术相结合的科学。国家的疆域可以用地图、文字等多种形式来表达,其中,地图是表示国家版图最常用、最主要的形式。在地图上可以形象直观地表示出国家的疆域范围和边界、各级行政区域、行政中心、主要城市等。现阶段对地图学的定义是:研究地图信息的表达、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的学科。
基本信息
- 中文名
地图学
- 外文名
Cartology
- 学科
地理、测绘科学与技术
历史
地图有将近4500年的历史,再接下来的文章里,我们会先后就地图的 起源、发展历程进行详细的介绍。
起源
地图的起源可追溯到4500年前,那时人们开始用各种方式,对自己周围的环境进行空间图像的原始记述。当时,地图的制作材料有陶片、 纸草,铜版、椰枝、石块、兽皮等。现保存下来的最为古老的地图是公元前25~前23世纪巴比伦人绘制在陶片上的地图。
社会的发展、实践的需要,尤其是源于 埃及尼罗河季节泛滥和几何学的诞生; 中国黄河下游 平原的农田水利,与筑城工程对勾股弦定理和规矩等 测绘仪器的应用,都推动了地图的发展。
发展
中国 篇,是最早论述地图 地理内容的专篇。马王堆出土的 西汉地图表明中国古代 地图学理论与技术已达到相当水平。当时,东西方地图的编绘和地图学的发展,明显地反映出海洋与大陆两种不同的 地理环境,以及 农业与航海贸易两种不同的社会生产的需求。
公元前四世纪, 亚里士多德论证了地球是球形。以后有人开始测量地球的周长,并出现了圆柱 地图投影。公元二世纪, 托勒密编著的《地理学指南》,附有27幅 世界地图,翻印达50版,在西方影响达一千年之久。公元三世纪,中国的 裴秀编制了《 禹贡地域图》和《地形方丈图》,提出了“ 制图六体”, 这是中国古代关于 地图编制原理的最精辟论述,形成东方独特的地图技术途径,在中国也影响了近千年。
托勒密与裴秀两位古代地图学家,按照数学法则建立的描述地理位置的经纬线和 方里网,至今仍然是 地图数学基础。通过16世纪东西方的交流,两种坐标体系同时出现在一幅地图上。 法国的地形图上出现了 中国地图上的方里网;中国的《 大清一统舆图》采用了西方地图上的经纬线。
1405~1433年中国 航海家郑和七下西洋,反映下西洋情况的《 郑和航海图》是中国现存最详尽的古代航海图,也在世界上开创了使用航海图的先河。此后,航海图也随着 葡萄牙、西班牙、 荷兰和英国等各国的航海探险和海上霸权的争夺而得到迅速发展。
1569年, 墨卡托设计 正轴等角圆柱投影,第一次把东、 西半球已知范围展现在一幅地图上。这种投影的地图能为航海者进行直线导航,为 航海图所普遍采用,被命名为“ 墨卡托投影”,以后还出版了以他名字命名的 地图集。随着 航空和航天的需要,多种横轴和斜轴的墨卡托投影相继出现。墨卡托的工作被誉为16世纪 欧洲地图学的里程碑,他的地图集开创了世界全图的新投影,反映了当时欧洲地图发展的特点。
与墨卡托同时代的、东方地图集的先驱是中国的 罗洪先。他继承和发展了 朱思本的舆地图,完成了中国现存最早的地图集《 广舆图》。图集采用划一的24种 图例符号,以几何图案替代象形图案,这是地图集设计上的进步。罗洪先和墨卡托都以 地图集的形式,分别总结了16世纪以前东、西方地图的历史成就,承前启后,对后代地图发展产生的影响延续了数百年。
意大利传教士 利玛窦在沟通东、西方地图学知识方面作出了重要的贡献。公元1600年以后,在中国学者的支持和合作下,他利用西方和东方的世界地理知识汇编成《 坤舆万国全图》。该图标有当时新发现的大洋和大洲等区域概念,以及地中海、 罗马、古巴、 加拿大等中译名;同时把 张衡浑天仪上使用的 南极、北极、赤道等名词应用于地图。
17世纪以后,欧洲各国经历了工业革命,社会经济有了较大发展。为了探寻海上通商航路、扩大 殖民地,既需要航海图,也需要实测的地形图,以满足开发工矿资源和 土地资源,以及 军事战争的需要。为此,各国所进行的大规模地形图 测绘,成为近代地图学的主流。
1791年,英国成立陆军测量局。之后, 西欧各国相继建立研究编制地图的国家机构,形成大规模的专业队伍和规范化的技术体系,并陆续完成了本土 大比例尺地形图的 测绘,其中如 瑞士的《都孚》地形图等就以精美细致而著称。
欧洲的地图测绘技术,传播到了中国后,清朝测绘了《 皇舆全览图》和《 大清一统舆图》,这些奠定了中国近代地图的 科学基础。19世纪中叶,中国采用梯形投影,绘制了当时较完善的亚洲地图。
1909年,国际地理大会对 地图分幅、地形表示、城镇分级、地名拼音等作出了统一规定。以后,又对分层设色、 公制单位等标准作了修订,并拟定了独特的地图投影和全球的统一分幅编号。这些措施对地图的国际化和标准化产生了深远影响,大部分国家也接受了地图统一的 国际分幅编号。 地质图、 人口地图、 土地利用图、森林图和 土壤图的国际合作编制工作和分类, 图例系统标准化的研究,都取得很大的进展。地图已进入 工业化大生产和社会商品化的阶段。
随着 自然科学的分化和 内陆探险的深入, 专题地图的新领域不断得到开拓。19世纪末, 德国再版的 自然地图集,包括了地质、海洋、 气象、 地磁、植物、动物以及人种的分布图,反映出当时的科学技术水平。中国的 杨守敬费时15年,在前人基础上编制了《历史舆地图》,集中反映了 中国历史地理学的丰富遗产,解决了许多有关水道变迁、州郡迁移的争论。