理論篇-地圖學與GIS製圖的基礎理論（一）

尊重原創申明：本文轉載自「李遠祥」的原創文章

戳我進：GISer開發學習交流+資料共享

說到地圖製作，很多人第一時間就會跟地圖學進行掛鉤。是的，地圖學的很多理論和知道思想都非常適合基於GIS製圖。可以說，利用GIS進行電子地圖製作，其實也屬於地圖學的一小部分。

地圖學是研究地圖的理論、地圖編制技術和應用的一門學科。這門科學可以說是包含非常廣泛，包括地圖的相關理論，如讀圖、用途和製圖的種種方法，地圖符號和座標系理論；地圖編制的各種思路和手段，以及透過地圖反映各自然和社會現象的空間分佈，揭示他們自己的各種關聯和規律，達到指導人類的社會行為。

乍一看，地圖學的主體思想其實跟GIS學科是非常相似的。只不過地圖學更多的以展示結果為主，GIS則更多的透過分析地理資料獲取結果。雖然主體思想有點區別，但它們的共同之處也是顯而易見，就是傳播的媒介形式—地圖。

所以，基於GIS的製圖理論，其實基本上可以以地圖學的製圖理論為中心思想。這也是作者在開始之前介紹地圖學的原因。

雖然以下內容不一定為讀者所關注，但作者覺得，還是需要簡單介紹一下人類文明中地圖的一些重要發展歷程。

原始社會時期的巖畫和壁畫，是地圖的萌芽階段。其製作相當簡單，總有“結繩記事”的意味。

公元前四世紀，阿里士多德證實了地球是球形，並提出了維度思想。公元二世紀，托勒密編著的《地理學指南》，附有27幅世界地圖，翻印達50版，在西方影響達一千年之久。相同時期的中國在地圖製作方面也有一定的成就。中國《管子·地圖》篇，是最早論述地圖地理內容的專篇。馬王堆出土的西漢地圖表明中國古代地圖學理論與技術已達到相當水平。公元三世紀，中國的裴秀編制了《禹貢地域圖》和《地形方丈圖》，提出了“製圖六體”，這是中國古代關於地圖編制原理的最精闢論述，形成東方獨特的地圖技術途徑，在中國也影響了近千年。

1405～1433年中國航海家鄭和七下西洋，反映下西洋情況的《鄭和航海圖》是中國現存最詳盡的古代航海圖，也在世界上開創了使用航海圖的先河。此後，航海圖也隨著葡萄牙、西班牙、荷蘭和英國等各國的航海探險和海上霸權的爭奪而得到迅速發展。

1569年，墨卡託設計正軸等角圓柱投影，第一次把東、西半球已知範圍展現在一幅地圖上。這種投影的地圖能為航海者進行直線導航，為航海圖所普遍採用，被命名為“墨卡託投影”，以後還出版了以他名字命名的地圖集。隨著航空和航天的需要，多種橫軸和斜軸的墨卡託投影相繼出現。墨卡託的工作被譽為16世紀歐洲地圖學的里程碑，他的地圖集開創了世界全圖的新投影，反映了當時歐洲地圖發展的特點。

這些實踐和理論都為今後的地圖學發展奠定了堅實基礎，影響非常深遠。

1960年，隨著航空技術和攝影技術的發展，開始出現了攝影測量。這對採用新技術進行地理測量和地圖資料獲取帶了非常大的便利。以及後來火箭技術和衛星技術的發展，帶來了更為便捷，成本更低的，精度更高，範圍更廣的遙感影像，為地圖製作帶來更多的精準素材。

1960年同時期，美國軍方研發出了第一個世界大地測量系統（WGS60），是一個以質量為中心的基準面（相對重力為中心），對洲際彈道導彈的目標定位和偵察衛星的發展具有戰略意義。此前的大尺度座標系統都無法涵蓋全球範圍（比如NAD），這被很多人認為是美國在冷戰期間最大的科學成就之一。但拋開研發初期的軍事目的和政治目的來看，這一成就確實給地圖和GIS帶來重要的應用，現在遍地開花的LBS應用就是基於WGS84座標系做的，它的前身就是WGS60，後來成為了民用GPS的經典。

大約2003-2005年，谷歌地球和谷歌地圖，第一次透過網際網路方式展示全世界的地圖，人們紛紛驚歎的同時，也給地圖行內人士深深的反思。地圖的使用範圍已經超出了傳統的意義，谷歌地球和谷歌地圖，在谷歌公司的眼裡，並不是傳統的地圖，而是搜尋引擎，是各類資訊的載體，是流量的入口。地圖不再是專業人員的專利，廣大市民也可以透過電子地圖改變消費和出行的方式。

介紹了那麼多，都快到了跑題的邊緣了。作者只是想告訴讀者，地圖技術是不斷的革新的，不斷的進步。從上述的這些地圖學發展歷程來看，基本上是出於地圖理論和資料獲取方法的革新，而地圖製作手段，方式和方法卻未有介紹，畢竟每個時期都有不同的製作地圖的方法，可以說，製圖技術是有時代性的。過往的製圖方式，這裡就不作討論了，留待具有考古精神的讀者深入挖掘。

還是回到本篇課程，將會根據地圖學的主題思想，利用GIS的手段進行製圖和出圖，探討製圖技術的各種手段和技巧。

版權宣告：本文為CSDN博主「李遠祥」的原創文章，遵循CC 4。0 BY-SA版權協議，轉載請附上原文出處連結及本宣告。

原文連結：理論篇-地圖學與GIS製圖的基礎理論（一）_李遠祥的部落格-CSDN部落格