第四节 地图的功用

地图在几千年的形成和发展的历史中，它的功能与用途，也随着生产力的提高和现代科学技术的进步，在认识上有很大发展，现概述如下。

一、地图具有适应于人的图形感受功能

地图产生和发展的历史证明，人的大脑可以保存周围地理环境的清晰和深刻的印象，可以将这种印象描述给别人，使其在头脑中也建立一个多少有些相似的环境图象，也可以用某种方式再现这种印象：如历史上存在的在沙地上或树皮上描绘，或用一些石块、贝壳来模拟这个印象的形状、大小或相对位置等，原始地图就是这样产生的，这种地图可称之为“意境地图”

（Mentalmap）。人脑有感受、储存和处理空间信息的这种生理机制，在今天的地图上也能反映出来。而且，现今的地图用来传递环境信息、表达作者对环境空间的认识结果，是其他传递形式所不能代替的最有效的方法。这就有必要对表达空间信息的地图符号构成规律和视觉感受这些符号的规律进行进一步探索。

地图符号可以被看作一种图形传递的特殊语言，这种地图语言应有它的语法规则，正如符号学创始人美国哲学家皮尔斯（Peirce）提出又经莫里斯

（Morris）整理的三个核心部分：语法学（Syntactics）、语义学（Semantics） 和语用学（Pragmatics）。从地图学的角度解释，语法学是探讨地图符号及其系统的构成特点和规律，也可以说是地图符号的形成、外貌、变量的传递方式和系统化的基本规律；语义学是研究符号与所示对象之间的对应关系； 语用学则阐明符号系统的性质，它们的信息价值、用途和可理解性，也就是从总体上研究如何提高地图的使用及地图感受效果。人脑的图形感受功能早就是心理学和心理物理学研究的课题，后来引起了地图学家们的注意，如同样内容的地图，由于图形、色彩的设计不同，会有完全不同的读图效果—— 在错综复杂的地图上，可以不困难地区分出我们所寻求的对象。这说明在读图过程中，存在着不少视觉心理学的因素。德国的实验心理学派的理论，对于认识地图阅读规律很有意义。上述种种都在说明，地图用有规律的地图符号系统所表达的空间客体（或者称为自然和社会经济现象）具有着图形感受功能的特性。

二、地图具有空间信息载体和积累器的功能

地图具有传递知识的功能早已被人们认识。信息的概念一经形成，就引起了地图学家的重视，开始用之于地图学表示法的研究。随着信息理论的逐步完善，人们逐步认识到信息理论能极其贴切地解释地图的基本特征，并将成为地图学的理论支柱，揭开地图具有巨大生命力的奥秘。

信息是现象与知识的中间媒介，是事物运动状态或存在方式的直接或间接的表述。地图正好具有这些特性。地图不同于客观存在，但也不等同于知识。地图可以脱离它的原有物质载体而被复制、传递、存贮，也可以被读者所理解、量测、感受、处理和利用。在地图上浓缩和存贮了大量有关地点、状况、内部关系、自然和社会经济的动态现象，也就是集聚了大量空间信息。

这些信息是在几百年间积累起来的，并通过地图以一种易于被人们接受的图形符号的形式进行传递。这就是说，地图从制作到使用，从客观存在到人的认识，实际上形成了一个以信息传递为特征的系统，而地图则是这个传递过程的中心环节，是信息的载体，用它来传递信息。这一张“纸”给人类带来了财富，了解了世界，增长了知识。

地图上能容纳的信息量很大，一幅普通地形图能容纳一亿多个信息单元

（bit）。如果考虑到目前地图的激光缩微技术，一幅地图可缩至几十平方厘米或几平方厘米，那就显得地图容纳的信息量更多了。而地图作为信息积累器，又不同于纸带、磁带、磁盘等一般的信息储存手段，它以图形形式表达和传递空间信息，更易于被读者所利用。地图信息除了可以直接读出的信息之外，还有经过分析而获得的潜在信息，如果把潜在信息量也算在内，地图作为信息积累器的功能就更大了。

三、地图具有客观世界模型的功能

人们直观地认识地面和环境，不可能超出视野的范围之外，因而必须借助各种比例尺的地图。地图能使人们扩大直观的视野，了解到更加广阔的空间关系，而且还可以充当地面模拟实验的工具，又可以作为规划建设的工具来制定具有效益的发展方案。地图除了具有上述的物质模型的特征之外，还是一种概念模型。地图实际是客观存在的特征和文化规律的一种科学抽象， 是人们通过地图制图过程对环境认识的一种抽象方法，帮助研究者在新的见解下来观察世界。作为概念模型可以分为形象模型和符号模型。形象模型是运用思维能力对客观存在进行简化和概括；符号模型则是借助于专门的符号和图形，按一定的形式组合起来去描述客观存在。而地图则明显地具有这两方面的特点，即运用符号系统，经过地图概括组合起来去描述客观存在，所以有人把地图称为形象一符号模型。地图作为模型在加深对客体的认识上， 有反映客体时空差异和变化的特殊作用，这是任何文字和语言描述所无法相比的。

将地图作为模型，还具有图形数学模型性质。对空间物体可以定向、定位，其精度取决于地图的比例尺；可以进行定量研究，如量取地面的高程、坡度，线状地物的长度、宽度，面状分布的物体的面积，计算土石方、水库容量、专题地图上的主题内容的数量变化等数据。所以地图模型得到广泛应用。

地图是地学分析研究的手段。如，利用图形方法建立空间多维模型、柱状图表、立体剖面，并同各种专题地图配合使用，获得关于现象地理分布的密度和强度的具体概念。如利用图形分析方法对地图上的相关点、线、面和形态的量测，获得地表切割密度和深度、地面坡度、河流密度、湖泊密度、森林覆盖率等等。

对地图上所表示的现象进行数学分析，可以获得许多信息，如梯度变化、正常分布与异常分布、绝对值与平均值等；通过趋势面和偏差面分析，可以得到多变量现象变化趋势的概念。

通过地图的对比分析和相关分析方法可研究现象的相互联系和作用。 在上述分析的基础上，就可能总结规律、综合评价、预测预报、规划设

计。因此地图也是科学研究和四化建设不可缺少的工具。

地图又是教育工作的重要工具。学校教育和校外教育，特别是地理教学中，地图是不可缺少的教具。这是因为根据地图可以确定地球上任何一点的地理位置，根据位置可以知道太阳的辐射、气候特性和土壤特性、经济意义等等；可以在地图上指出与人类利害相关的地面上有关现象的分布位置；从地图上可以对区域一览无余，可以对地理综合体的各种要素的相互联系和依赖关系及各种现象的发展规律进行研究。地图还显示出地理现象的大小、形状、地面高低、沼泽地深浅、气候带、有用矿藏、土壤植被分布、交通道路、农业、工业、城镇居民地集中状况等，可以说地图是地理知识的重要来源。利用地图进行地理教育，可以激发学生的感觉器官，促使他们的创造想象力活动起来，发展他们的思维。

地图也是思想政治教育的重要工具。在地图上可以看到祖国的广大领土，看到社会主义建设事业的不断发展、人民福利事业的不断增长。用地图进行爱国主义教育，是很直观生动的。