第一节 地图学的科学概念与分支

一、地图学的科学概念

地图学的研究对象是地图，这是不言而喻的。原始地图在很早以前就产生了。关于地图的学问，也可以追溯到很远，只是在近代才形成了一门学科。按传统的说法：“地图学是研究地图的实质与发展，同时也是研究地图编制与复制的科学”。近三十年来，由于电子计算机技术、遥感技术和信息论、系统论、感受论以及传输理论的形成与发展，地图学吸取了一系列现代科学技术成就，使地图学从理论到技术都增进了许多新的内容。如地图学的研究方法与研究领域在认识上有了新的扩展，使地图学具有了跨界于诸多科学部门的横断科学方法论的意义；其次是地图生产与应用以及地图科学研究的计量化，这是由于数学方法在地图学中得到广泛应用，正逐步改变着以定性描述为主的传统方法，使地图学的研究更加严密；再次是电子计算技术扩充并加速了地图制作进程，丰富了地图内容，使地图功能有了新的发展。因此， 国际地图协会（InternationalCartographicAssociation，缩写为 ICA）和国内有关学会以及专家们，对地图学的科学内涵，都进行了研究。国际地图协会在成立的最初阶段就注意了地图学教育，于第五次（1970）学术会议上发表了地图学教育标准方案和地图学教育文献目录，并于 1973 年发表了《多种语言地图学词典》，给地图学下的定义是：“地图学是制作地图的艺术、科学和技术，以及把地图作为科学文件和艺术作品的研究。在这个意义上， 地图可以看作是以任何比例尺表示地球或任何星体的包括所有类型的地图、平面图、航图以及断块图、三维模型和地球仪”。这个定义虽然表示了地图学跨界于若干领域的特点，但未能反映出地图学本身的内涵。从事计算机辅助制图的苏联专家则认为：“地图学是研究地球和天体的现象结构、空间关系和特性的信息表达、储存和传递方法，以图形数学模型并按一定的比例尺来表示，并为实际利用目的而进行说明的科学”。这个定义把地图扩展到图象处理和解译范围，混淆了界限，忽视了地图的本质。美国地图学家鲁滨逊

（Robinson）认为：地图学是一个传输系统，它包含了从地图制作到使用的各个环节之间的联系的探索。这个传输链可以表示为：客观存在→制图者的概念→地图→地图读者。地图学的传输系统开始受邮电通信传输系统影响很大，但大多数地图学家都承认这两种传输系统有性质上的差别。美国地图学家莫里逊（Morrison）认为：“地图学是空间信息的图形传递的科学”。苏联地图学家萨里谢夫（CaЛИЩeB）进一步指出：“现代科学的进步，很好地反映了现代科学的普遍特征。地图学一方面正在加强它的理论研究，另一方面正在扩大和巩固同许多学科的联系。认识客观世界的地图方法现在已为所有科学所利用，同数学一样，它具有横断科学研究方法的价值；可以看到科学和实际活动的“地图化”和地图学必将成为横断科学趋势”。我国地图学家对地图学理论的研究也十分关心。中国上海辞书出版社 1980 年出版的

《辞海》对地图学定义为：“地图学是研究地图及其制作的理论、工艺技术和应用的科学。”近些年来由于吸收了现代科学技术成就到地图中来，专家们则认为：“地图学是以地图信息传递为中心的，探讨地图的理论实质、制作技术和使用方法的综合性科学。”有的还指出：“地图学今后应着重空间信息的地图表示以及符合现代科学水平的地图信息的利用方法和手段的研

究”。上述定义虽不尽相同，只是由于观察问题的角度各有侧重，但将地图学看作是：研究地图理论实质与发展、地图内容各要素的表示方法、地图制作技术和地图使用的一门科学，则是共同的。至于引进怎样的研究手段并以怎样的理论为指导，则根据各自条件的不同，采取不同的理论与方法而已。

二、地图学的分支学科

现代地图学的发展，已从制图工艺技术研究逐步成为具有自己特点的一门独立的科学体系。地图学最初是由地图投影、地图编制、地图制印三个分支学科组成，而后发展成为地图概论、地图投影、地图编制、地图整饰、地图制印、地图分析与应用六个分支学科。随着科学技术的发展和地图学研究内容的扩展与深入，近些年来国内外地图学论文与著作，对地图学研究体系提出了许多新概念和新领域，特别是理论地图学的研究有了很大发展，传统的地图体系已不能适应当代地图学发展的特点和趋势。50 年代，瑞士地图学家英霍夫（Imhof）根据地图制作的复杂性和地图对经济、技术发展的影响。提出把地图学分为理论地图学与实用地图学两部分。理论地图学包括地图的搜集、分析和评价，地图内容表示方法的确定，地图学的发展；实用地图学包括地图的设计、编绘、清绘和复制等。70 年代以来，对地图学体系的认识和理解起了很大变化，德国地图学家佛莱泰格（Freitage）在 1980 年用地图信息传输论和符号理论相结合的观点，研究了地图学体系的结构问题，在波兰地图学家拉泰斯基（Ratajski）观点的基础上，将地图学体系分为三个分支，即地图学理论、地图学方法论和地图学实践。荷兰地图学家博斯（Bos） 从地图制作及其与边缘学科的关系，提出一个地图学体系的功能模型。该模型的核心是地图学的主要部分——地图设计，围绕这个核心有五个分支学科

——地图内容、地图生产设计、地图配置、符号设计、地图概括。在这些学科的周围环绕着与其保持着联系的其他边缘学科的空间数据、视觉感受、图形艺术、制图技术（图形复制、图形设计和资料管理）、制图条件等。博斯提出的功能模型比较生动、形象地描述了地图学的核心问题和其他学科之间的相互联系。我国地图学家分析了国外地图学组成和结构的各种观点，根据当代地图学发展特点和趋势，结合我国的条件，提出了现代地图学体系的看法，这个体系由理论地图学（地图学理论基础）、地图制图学（地图编制方法与技术）和应用地图学（地图学应用原理与方法）三个主要分支学科构成。理论地图学包括九个分支：地图学概论，地图信息理论，地图模式理论，地图传输理论，数学地图学，地图符号学，地图感受理论，地图概括理论，综合制图理论；地图制图学包括五个分支：普通地图制图学，专题地图制图学， 遥感资料制图学，机助制图学，地图制印学；应用地图学包括七个分支：地图的基本功能，地图的评价，地图分析的方法论，地图分析利用步骤，地图分析利用方法，地图信息自动分析与处理，地图的实际应用。