地圖是依據(jù)一定數(shù)學(xué)法則和制圖語言,在載體上表達(dá)地球或其他天體變化狀態(tài)、相互聯(lián)系和各種分布的圖形。對人類社會的發(fā)展進(jìn)步,有著十分重要的作用。
原始地圖源遠(yuǎn)流長
在遠(yuǎn)古時代,人們用各種符號來記載或說明自己生活的環(huán)境以及走過的路程,形成了最原始的地圖。考古人員曾經(jīng)在一塊陶片上,發(fā)現(xiàn)了刻在上面的古巴比倫地圖。地圖上標(biāo)示著4500多年前古巴比倫城及其周圍環(huán)境的情況,清楚地畫出古巴比倫城位于兩條山脈之間,城市周圍的底格里斯河和幼發(fā)拉底河發(fā)源于北方山地,流向南方的沼澤。地圖繪制雖然粗糙,但仔細(xì)看上一會兒,就能夠?qū)δ抢锂?dāng)時的情況大致有所了解。另外,人們在對原始地圖的研究中,還發(fā)現(xiàn)了古埃及人公元前1300年左右在蘆葦上繪制的金礦山圖。這一成果對了解當(dāng)時礦業(yè)分布和生產(chǎn)情況很有幫助,從而得到有關(guān)方面的重視。
留存至今具有代表性的地圖實物,當(dāng)屬公元前1500年左右繪制的《尼普爾城邑圖》。這幅地圖于19世紀(jì)末由美國考古學(xué)家在尼普爾遺址(今伊拉克的尼法爾)發(fā)掘出土,比例尺大約為1:12萬。圖的中心是用蘇美爾文標(biāo)注的尼普爾城的名稱,西南部有幼發(fā)拉底河,西北為嫩比爾杜渠。流經(jīng)城中的河渠將尼普爾城分成東西兩半,三面都有城墻,城墻上繪有城門所在之處和名稱注記。城外北面和南面有護(hù)城壕溝并標(biāo)注名稱,西面有幼發(fā)拉底河作為屏障。城中繪有街道、民居、殿堂、公園和多處神廟。這幅地圖對研究和了解當(dāng)時的歷史原貌,有著十分重要的意義。
我國關(guān)于地圖的記載和傳說,可以追溯到4000年前《左傳》上記載的夏代《九鼎圖》。傳世文獻(xiàn)《周禮》中也有17處關(guān)于地圖的記載,而且這些記載都與周代的14種官職相互關(guān)聯(lián)。可見,地圖在當(dāng)時政務(wù)活動中的地位非常重要。1954年6月,在我國江蘇省丹徒縣煙墩山出土的西周青銅器中,考古工作者發(fā)現(xiàn)在底部刻鑄的126字銘文里,突出表述了“武王、成王伐商圖。和“東國圖”的作用。該銘文記載的是周康王到達(dá)宜地(今江蘇鎮(zhèn)江一帶)舉行封侯冊命儀式的歷史。周康王能夠順利到達(dá)目的地,正是這兩幅地圖幫了大忙。上述這些記載,說明在我國古代的西周時期,就已經(jīng)有了土地圖、軍事圖、政區(qū)圖等多種地圖,并在戰(zhàn)爭、交通、稅賦、工程等許多方面得到應(yīng)用。更為重要的是,這些地圖已經(jīng)脫離了原始地圖用符號記錄階段,內(nèi)容具有確切的科學(xué)概念。然而,令人遺憾的是,至今人們還未曾得到這些地圖實物。
“雷斯地圖”神秘莫測
1959年,美國成功地從人造衛(wèi)星上接收到從太空拍攝的地球照片。雖然照片的效果不盡理想,卻是人類歷史上第一次以科學(xué)方法從2,7萬千米的太空來觀察地球。令人吃驚的是,當(dāng)科學(xué)家把衛(wèi)星照片與一張土耳其的古地圖做比較時,發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星照片所呈現(xiàn)的內(nèi)容與古地圖幾乎相同。這張古老的地圖是由一位名叫雷斯的土耳其海軍司令,在1513年拼湊多張遠(yuǎn)古地圖后繪制而成的,因而被人們稱作“雷斯地圖”。
地球是個圓球體,而地圖則要畫在平面上。所以,繪制地圖必須計算復(fù)雜的投影,將球形的面貌在平面上展示出來。由此來看,繪制一幅精確的地圖,必須具備兩個基本條件:一是要有精確的儀器,以準(zhǔn)確判斷經(jīng)緯度。二是具備高超的數(shù)學(xué)能力。從人類社會發(fā)展的過程來看,這兩個條件都能夠得到滿足的時間,大約是在1770年以后。英國船長科克憑借哈里森經(jīng)線儀繪制的太平洋地圖,被人們公認(rèn)為現(xiàn)代制圖技術(shù)的最早范例。然而,雷斯地圖的發(fā)現(xiàn)表明:至少在距今500多年以前,就已經(jīng)有人解決了判斷經(jīng)緯度和投影的問題,否則不能使繪制的地圖達(dá)到如此精確的程度。
專家分析,雷斯地圖很像是一張空中鳥瞰圖。在該地圖上,美洲、非洲的變形輪廓線,同后來宇航員拍攝到的照片完全吻合。按照人類的科學(xué)發(fā)展史來說,在雷斯生活的那個時代,根本沒有飛船存在;即使是現(xiàn)在,太空拍攝技術(shù)也是世界領(lǐng)先科技。那么,雷斯地圖所顯示的高空拍攝內(nèi)容應(yīng)該作何解釋?
讓科學(xué)家們更為驚訝的是,南極洲大約在距今6000年開始就被冰雪覆蓋,而雷斯地圖卻繪出了南極洲冰層覆蓋下的復(fù)雜地貌,而且與南極探險隊在1952年用回聲探測儀繪制的南極冰下地形探測圖竟是那么的相似,這又該如何解釋?
關(guān)于雷斯地圖的一個又一個謎團擺在人們的面前,有待于我們在不斷探索中予以揭示。
電子地圖嶄露頭角
隨著科技的不斷進(jìn)步,在原有的普通地圖、地形圖和專題地圖的基礎(chǔ)上,新穎的電子地圖脫穎而出,成為當(dāng)今地圖家族中的佼佼者。
電子地圖即數(shù)字地圖,是利用計算機技術(shù),以數(shù)字方式存儲和查閱的地圖。它以各種普通地圖、影像地圖、遙感圖像、專題地圖為數(shù)據(jù)源,以地形數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),運用專門程序把需要表示在地圖上的所有信息經(jīng)過數(shù)字化處理后,并按地球的地理坐標(biāo)貯存在計算機中。這種地圖既沒有線劃、圖形,也沒有影像,用戶使用時可根據(jù)要求對數(shù)字信息進(jìn)行分類組合、計算處理之后,就會自動顯示出不同比例尺系列、具有圖形的新地圖。
電子地圖的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通地圖,而且具有很多優(yōu)點。在普通地圖上,公路用線劃來表示位置,并通過線的形狀、寬度、顏色等不同符號表示公路的等級及其他信息。在電子地圖上則不然,它通過一串x、Y坐標(biāo)表示位置,通過線劃的屬性表示公路的等級、名稱、路面材料、起止點、路寬、長度、交通流量,非常全面地描述道路情況。對比較復(fù)雜的情況,普通地圖僅僅憑借簡單符號則難以表示。電子地圖還可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將地圖立體化、動態(tài)化,直觀立體地表現(xiàn)地貌形態(tài),讓使用者產(chǎn)生身臨其境之感。電子地圖還能夠?qū)ζ胀ǖ貓D的內(nèi)容進(jìn)行任意形式的要素組合、拼接,從而形成新的地圖。若是與衛(wèi)星影像、航空照片等其他信息源結(jié)合,還能夠生成新的圖種。
電子地圖種類很多,如地形圖、柵格地形圖、遙感影像圖、高程模型圖、各種專題圖等等。這些都是國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的重要組成部分,也是各部門專業(yè)信息管理、分析的載體,可用于城市規(guī)劃建設(shè)、交通、旅游、汽車導(dǎo)航等許多領(lǐng)域。目前,我國國家測繪局具有全國范圍的1:400萬、1:100W、1:25萬電子地圖,今后還要制作適于普及的1:5萬的電子地圖。隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及,人們可以很容易的在電子地圖里面搜索感興趣的地域,行車線路和公交線路等。如今,電子地圖除了傳統(tǒng)的地理信息服務(wù)之外,已經(jīng)成為人們喜愛的常用工具。預(yù)計將來,電子地圖將更多地應(yīng)用3D技術(shù)和衛(wèi)星技術(shù),讓人們的出行和日常生活更為方便。
新型地圖不斷出新
現(xiàn)在,原有的地圖不斷發(fā)展變化,林林總總的新型地圖相繼出現(xiàn),從形式到材料制作等方面均有改進(jìn)和創(chuàng)新,人們使用起來更為方便。
影像地圖
影像地圖簡單地說就是在航空相片上注上說明符號。它是隨著航空攝影測量技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展而產(chǎn)生的。影像地圖一問世,就受到部隊的歡迎,它比線劃地圖使用方便,容易判讀。
全息地圖
全息地圖是機載相干雷達(dá)用高度相干的微波發(fā)生器,一方面發(fā)出信號照射地面,一方面發(fā)出一束參考波。飛機飛行時,從飛機航線上每一點接收到的地面反射信號與另一束參考光束,在感光膠片上疊加而產(chǎn)生一個相干圖樣,這個圖樣就稱為全息地圖。這種逼真的地圖特別有利于指揮員研究實地地形情況。另外,用全息攝影的方法,還可以剞成全息縮微地圖。過去需要一個大倉庫存放的地圖資料,經(jīng)過縮微之后裝在一個手提包里就可以帶走。
有聲地圖 就是將具有高密度記錄信息的磁帶加上附加裝置與常規(guī)地圖的一種組合。有聲地圖由普通地圖、指控器、檢索墊和錄放機附加器所組成。在觀察地圖上某一地物符號的同時,能聽到有關(guān)該地物的解說,有利于提高地圖的閱讀和型用效果。
立體地圖 這是一種可以直接運用目視方法或借助于儀器設(shè)備,觀察地形及其他地理要素的立體形態(tài)的地圖。目前常見的立體地圖有立體模型、計算機輔助制作的三維透視圖、光柵地圖、互補色地圖等。
發(fā)光地圖 也稱夜光地圖、熒光地圖,是采用特制的彩色油墨和普通印刷方法,將地圖內(nèi)容印在特制的熒光紙上,在黑暗環(huán)境下,借助不可見的紫外線連續(xù)照射圖面,從而可清晰地瀏覽地圖內(nèi)容。
非紙質(zhì)地圖 非紙質(zhì)地圖亦稱特種材料地圖,根據(jù)承載地圖要素的材料不同,有塑料、絲綢、滌棉等多種非紙質(zhì)地圖。非紙質(zhì)地圖一般都具有耐折、耐磨、輕便、不怕水等特點,能適應(yīng)特殊環(huán)境的需要。
機載地圖 美國空軍試驗了一種新型的機載地圖系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以適時地映出彩色或黑白電子活動地圖,其信息來自機載雷達(dá)或其他傳感器,并能自動更新。在復(fù)雜地形空域低空飛行時,飛行員借助于這種地圖,可以起到避險的作用。
責(zé)任編輯 龐云