第二章地图学.ppt

地 图 学 主讲人:张传才 安徽理工大学，测绘学院 地理信息系统教研室 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、地图学的定义 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。 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 地图学的基本内容 地图学的基本内容包括：理论地图学、地图制图学和应用地图学。 （一）理论地图学 1.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。 2.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. 地图信息传递的过程: 3.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讨读图的过程。视觉感受的研究对于设计最佳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，研究符号的图形特征上的各种变化，形成视觉变量。运用视觉变量引起的视觉感受上的变化，可以形成图形式的整体感、数量感、质量感、动态感和立体感的效果，达到更有效地传递地图信息的目的。 3.地图感受理论研究视觉阅读地图的感受过程、视觉变量及视觉感受等方面的问题。 4.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要的意义。 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。 5.地图空间认知理论 (1).认知科学是关于心智、智能、思维、知识的描述和应用的学科，研究智能和认知行为的原理和对认知的理解，探索心智的表达和计算能力及其在人脑中的结构、功能和表示。 (2). 认知科学在地图学中的作用，有助于研究地图工作者在设计和制作地图过程中所运用的知识和思维加工过程，从而促进地图学理论，尤其是地图信息表达和地图信息感知的深入研究。 (3).认知地图学的主要任务：是探索地图设计制作的思维过程并用信息加工机制描述、认知地图信息加工处理的本质。 (4).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).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。 6.地图信息可视化理论 1.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） 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。 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。 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。 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。 7.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.地图符号论研究的基本内容： 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。 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