原载于::第三届届两岸测测绘发展展研讨会会(20000..12.. 香港港)论文文集数字环境境下地图图学发展展的若干干问题杜清运(武汉大大学资源源与环境境科学学学院,武武汉,湖湖北,44300072)摘 要要总的看看来,正正在发生生的数字字化革命命对地图图学的影影响可以以从技术术、理论论和实践践三个方方面体现现:技术术进步是是数字化化革命为为地图学学发展带带来的最最大动力力,理论论发展,尤尤其是针针对数字字化对传传统理论论进行总总结提高高是目前前地图学学的最大大挑战,而而地图学学实践的的提升是是保持地地图学长长久存在在与发展展的最终终目标本本文针对对正在发发展中的的数字化化进程,对对数字化化环境下下地图学学在以上上三个重重要环节节上的发发展趋势势进行了了探讨和和分析,并并提出了了相应的的努力方方向与发发展对策策关键字 数字化化革命 地图学学发展 理论技技术实践践1. 引言以计算机机技术、现现代通信信技术为为主所引引发的数数字化革革命正在在深刻地地影响着着地图学学这门古古老的学学科同同历史上上每一次次科学与与技术革革命一样样,数字字化革命命对地图图学的发发展所产产生的推推动作用用是全方方位的,迫迫使地图图学工作作者重新新审视本本学科所所面临的的机遇与与挑战。
2.理论论的发展展进入以计计算机、网网络、卫卫星通信信为特征征的信息息社会,地地图学的的发展受受到数字字化浪潮潮的巨大大冲击,一一方面地地图学作作为一门门古老的的学科需需要不断断向前发发展,另另一方面面又在新新兴学科科特别是是地理信信息科学学的强大大压力下下需要保保持其学学科的相相对独立立性和稳稳定性2.1 经典的的地图学学理论在地图学学理论中中,使地地图学成成为一个个学科体体系的三三个最经经典的理理解模型型是认知知论(ccognnitiive connceppt)、传传输论((commmunnicaativve cconcceptt)和地地图语言言学理论论(maap llangguagge cconcceptt)它它们从三三个不同同方面解解释了地地图学的的概念基基础(BBerllyannt,119944)认知论认认为,地地图学是是通过制制图模型型来认知知周围真真实世界界的科学学,地图图是真实实世界的的图形符符号模型型传输论认认为,地地图学是是空间信信息表达达的科学学,是信信息科学学的一个个独立分分支,地地图是一一个信息息通道,一一种传输输的手段段 地地图语言言学理论论认为,地地图学是是关于地地图语言的科科学,是是符号学学的一个个分支,地地图是一一 认认知 传传输种用制图图语言系系统编写写的特殊殊文本。
与分析析 (可视视和非可可视)除此之外外,还有有元地图图学等其其他理论论 可视视化 19933年,当当时的国国际地图图学协会会(ICCA) 主席Frraseer TTayllor 给出了了一个经经修正的的地图学学 交交互与动动态 概念三角角形(如如图1),在在该三角角形中, 认知 和传输分分别占据据了两条条重要的的等边,形形式化占占 形式式化据底边,可可视化占占据三角角形的中中心,成成为联系系 新新的计算算机技术术 两种经典典理论的的纽带 新的的多媒体体技术 2.2 地图学学理论的的新进展展 图图1 地地图学的的概念基基础(TTayllor,,19993) 地图学的的理论基基础需要要保持一一定的稳稳定性,特特别是不不要随着着技术进进步的大大潮随波波逐流,这这是许多多地图学学家的重重要论点点。
如TTayllor在在提出他他的概念念三角形形时同时时指出,“地图学被太多的技术方法所主导,使我的三角形底边同学科的其它方面不成比例,存在对计算机及相关技术的过于重视,而忽略了认知与传输”(Taylor,1993)然而,随随着数字字技术的的发展,地地图学理理论所面面临的发发展压力力是相当当巨大的的,特别别是地理理信息系系统和数数字制图图学的发发展,许许多过去去传统地地图学未未被重视视的问题题重新提提上研究究日程许多学者认为,地图学理论正在发生某些变化2.2..1 地地图学定定义的改改变有关地图图学的定定义,从从来就有有不同的的观点ICA最近一次给出的正式定义是:“地图学是关于地图的概念化、生产、分发和研究的学科”地图则是“一种主要为关注空间关系而设计的、对从地理真实世界选取出来的要素或特征实施表达的惯例性图像”(Board,1991)ICA新新主席DDr BBenggt RRysttedtt 及秘秘书长DDr FFerjjan Ormmeliing在在当选后后分别给给了他们们对地图图学定义义的看法法Drr Ryysteedt的的定义是是基于传传输论的的,他认认为地图图学是研研究“用视觉觉形式传传输地理理空间信信息”;Dr Ormmeliing 则申明明他已开开始摆脱脱传输论论,他认认为地图图学是研研究“让人们们基于空空间信息息做出恰恰当决策策的过程程”(ICCA,220000)。
地图学定定义的改改变反映映了学科科内涵和和外延上上的变化化,是地地图学理理论诸多多转变的的体现2.2..2 地地图学功功能理论论的改变变地图学关关于地图图的功能能理论也也在发生生改变Kraak(1998)指出,“地图可视化正在由供给驱动向需求驱动转变”地图的功能由表达已知的知识向探索未知的知识发展,并导致所谓“探索型地图学”概念的提出地图不再只是一种最终产品,也可能是仅仅为视觉思维服务的中间产品,更多的非制图人员加入到制图的行列,当然是在有效的可视化方法和工具的基础上2.2..3 地地图学理理解模型型的改变变理解模型型是一个个学科的的概念基基础,它它解释一一个学科科所包括括的范围围以及同同其它相相关学科科的联系系,并对对学科未未来的发发展有预预测和指指导作用用Lyyutyyy(119988)认为为地图学学正处在在由方法法论科学学向现象象学科学学方向的的发展进进程中,其其主要表表现在,传传统的地地图学主主要是以以测量、编编辑、设设计、综综合、成成图、使使用等方方法指导导为主线线的,而而今天的的地图学学有必要要将地图图作为本本体来考考察,研研究其作作为人类类最重要要、最基基本语言言形式的的内部结结构规律律及其在在社会、科科学、实实践中的的功能及及相互关关系。
作为地图图学的理理解模型型,认知知论和传传输论具具有非常常重要的的价值,是是广为接接受的经经典模型型在地地图符号号学和地地图语言言学理论论提出后后,地图图学的理理解模型型呈现三三足鼎立立之势地地图语言言学理论论虽然出出现较晚晚,但发发展很快快Beerlyyantt(19994)在在分析了了地图学学的各种种理解模模型后认认为它们们正趋于于融合,并并提出用用“地理信信息论”来概括括之:地地图是真真实世界界的图形形-符号地地理信息息模型,地地图学是是研究制制图模型型化和地地学系统统认知的的科学2.3 地图语语言学理理论的发发展由于语言言学与符符号学具具有天然然的联系系,因而而反映在在理论地地图学中中,地图图符号学学(Caartoo-seemiooticcs)和和地图语语言学(Carto-linguistics)两个概念均被引用不同的地图学家出于不同的研究目的和理念,交替使用它们C. G. Head这样区别它们,“地图符号学是指采用一些符号学学派的理论取向的地图研究方法,而地图语言学是指由语言学思考激发的方法(Head,1999)在地图语语言学方方面,119544年,J.. K.. Bllautt(19954))发表了了“地图的的语言”一文。
随随后的119700年,M.. F.. Deecayy(19970))和他的的同事在在二维语语言方面面开展了了初步工工作;AA. HH. RRobiinsoon和B. B. Pettcheenikk(19976)对地图与自然语言进行了详细的比较,结论是两者差别太大,难以提供研究框架;C. E. Youngmann(1978)从计算机制图学的角度探讨了地图的语言学机制1981年,加拿大教授C. G. Head(1984)发表了著名的“作为自然语言的地图——一种新的理解模型”一文,在国际地图学界引起极大反响R. V. Geber(1977,1981,1984)主要从实验心理方法对儿童地图语言能力(Competence)与语言使用(Performance)进行了研究尽管一些些学者对对地图与与语言的的类比有有怀疑,或或完全不不赞成,地地图语言言学模型型还是得得到了巨巨大的发发展,并并有融合合认知模模型和传传输模型型的趋势势其主主要原因因包括::¨ 自然语言言、音乐乐一样,地地图是人人类发明明的基本本交流方方式研研究表明明,地图图是三者者中最古古老的交交流方式式(Rhhindd,19993)。
这这种共生生的功能能上的类类比是地地图的语语言学理理论的基基础;¨ 符号学理理论的发发展找到到了和地地图学的的结合点点 119677年,Jaacquues Berrtinn在他的的“Sémioologgie Graaphiiquee”一书中中提出了了“视觉变变量”理论,后后被Moorriisonn(19974))和Mulllerr(19981)引入英语学术圈其后,Kolácny(1969)、Ratasjki(1975)、Schlichtmann(1979-1994)在传输论的框架下详细讨论了语义、语法和语用等符号学基本概念,研究符号内容和表达(二元符号模型)或所指、符号传输和解译(三元符号系统)之间的联系,成为地图符号学的研究内容主体;¨ 理论地理理学及地地理信息息科学的的发展导导致心理理学、认认知科学学、地理理学、地地图学等等相关学学科对地地理信息息概念模模型及人人类空间间认知的的关注,并并求助于于自然语语言这一一人类更更一般的的交流和和认知工工具,促促使了地地图学与与语言学学的类比比和相互互启发(Marrk,119888);¨ 语言学模模型在人人工智能能、自然然语言理理解、计计算机视视觉、模模式识别别等领域域的广泛泛应用推推动了语语言学原原理在地地图学特特别是数数字制图图学领域域的发展展。
¨ 由方法学学向现象象学的转转变反映映了地图图学家们们一直试试图为地地图学寻寻找一个个可供研研究的本本体,已已摆脱传传统理论论包括纯纯粹的认认知模型型和传输输模型作作为其它它科学活活动方法法学的从从属性地地位而而地图学学语言学学正好契契合了这这种转变变,同时时也不排排斥原有有的理解解模型目前,大大多数地地图语言言学的研研究是在在理论框框架、符符号学、语语用学、应应用语言言学、认认知语言言学等领领域数数字技术术的发展展有希望望推动地地图语言言学向更更深层次次的发展展,其主主要表现现为:¨。