穿越时空的地图之路(3)
1839年,摄影技术发明后,法国有人试用照片制作地形图。19世纪50年代末,法国、美国相继利用气球拍摄了巴黎街道鸟瞰照片和波士顿街道照片。19世纪80年代,英国、俄国和美国都有人通过风筝拍摄地景照片;18世纪90年代,有人论述了这些地景照片转换为正射投影的数学解析法,继而制作出地形图。
1909年,航空摄影开始在地图制图中应用,世界上第一次利用飞机实现了空中观测地面,同时拍摄地面相片。人们开始采用航空相片编制地形图,并于1910年研制成功了航空摄影测量用的立体测图仪。不到半个世纪,航空摄影测量就从根本上改变了300多年发展起来的地图测绘生产过程。航空摄影和航空遥感技术的结合使得大范围测制大比例尺地形图变成现实。
航天时代的到来,使地图绘制更加准确。美国宇航先驱者约翰·格伦说:“当我驾驶的航天飞机从卡纳维拉尔角点火升空时,我可以从空中看到佛罗里达州的全貌,就像一张地图。”航天科技用于现代地图绘制以后,古代绘图师们在地图上的假想虚构物,便可以从地图集中彻底消失了。卫星遥感精确、适时提供绘图数据,甚至可以重现古代的地理痕迹。
1972年,美国发射了第一颗地球资源卫星,1975年、1978年和1982年又相继发射了三颗陆地卫星,主要用于探测地质、矿产、森林、土地资源、农作物产量以及环境污染的动态分析和预测等。各有关部门都利用这些陆地卫星所获取的信息,编制各种专题地图。1984年,法国空间研究中心发射地球资源观察卫星SPOt,并把高分辨率扫描仪安置在卫星上,获取适合编制1∶100000或1∶200000地形图的较高分辨率的照片。
20世纪50年代,计算机开始应用于地图制图,加快了地图朝现代化方向发展。到20世纪70年代,计算机地图制图发展到广泛应用阶段。目前,在自动化制图领域,多功能、多用途综合性地理信息系统,在各种评价、预测、决策、规划管理方面发挥着重要的作用。
地图改变着世界。随着科技的进步和测绘手段的提高,地图逐步成为改变世界的基础工具,并能更好地帮助我们规划未来。在漫长的发展进程中,地图逐渐由表现工具演化为文化符号,蕴含、发散丰富的文化信息,积淀人类社会丰富多样的知识、观念,反映绘制者对空间地理的各种理解和表达,与历史、社会、环境、经济、科技之嬗变交相互动。
前所未有的发展空间
随着时代发展、科技进步和人们精神文化需求与日俱增,地图产品日新月異,地图文化生机勃发,地图产业加速拓展。古老而又新锐的地图,迎来了前所未有的发展空间。
地图功能强大。在经济、政治、社会、文化、生态领域,地图成为地理信息动态表达的一种主要手段。地图表示地理区域、版图范围;地图精确标定地理位置及其相关属性;地图将多源数据集成到同一地理参考坐标系中;地图通过数据合并或叠加来分析空间问题;地图可以模拟未来的地理空间状况。《大明混一图》(1389年,明洪武二十二年)
科技给地图工艺插上翅膀。传统地图编制,根据外业实测地形图和其他制图资料,经过编辑、编绘、制印等阶段,编制各种比例尺的地图。现代制图技术,已告别手工编绘,实现了全数字化地图生产。应用计算机专业制图软件,扫描形成栅格图像,图形数据矢量化,运用高精度绘图仪编绘地图,并做到数据直接制版、数据直接印刷。
当代地图产品流光溢彩,种类繁多,从纸质产品到虚拟世界,构筑起一座宏伟的地图殿堂。按表现形式,可以分为普通地图、数字地图、电子地图、影像地图、网络地图等类别。按照具体应用范围,可以分为参考图、教学图、地形图、航空图、海图、海岸图、天文图、交通图、旅游图、电子导航图以及虚拟现实(VR)等品种。
地图始终处在科技前沿。进入20世纪后,航空摄影、卫星遥感、地图数据库、卫星导航定位等新技术的出现与成熟运用,使地图绘制呈现崭新的面貌,地图在改造世界活动中的作用愈加显著。
人造地球卫星的发射,更是开创了人类进行全球性遥感制图的新纪元。随着航空、航天遥感影像分辨率的提高,为地图更新和专题制图提供了更高精度的源数据,改变了从大比例尺逐级缩小编图的工艺程序。地图数据库以及地理信息系统(GIS)的应用,使地形图、专题地图和遥感信息汇集、存贮于统一的地理坐标基础之上,改变了地图的数据收集和处理,制作、发行和使用的方式,把地图绘制带入到计算机制图的新阶段。
2005年启动的互动地图绘制工程“谷歌地球”(Google Earth),是美国谷歌公司开发的虚拟地球仪软件,它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上,用户可以在上面查看卫星图像、地图、地形和3D模型、2D照片、视频。
2012年1月9日发射的“资源”三号卫星,是中国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星,可以测制1∶50000比例尺地形图。
地图大放光彩。今天,由于新一代信息、航天和通信技术与测绘地理信息技术的融合发展,凡是具有空间分布的事物和现象,都可以用地图来表现,大幅提升了地图中信息的负载量和影响力。
新一代的地图可以统计、分析、预测世界即时发生的变化,为准确掌握世情国情、监测生态环境、提高管理决策水平提供重要依据。智能手机中的电子地图和导航地图,成为人们生活中须臾不可离身的标配。
地图源远流长,历久弥新。地图鉴古知今,溯源择流。从古希腊到华夏大地,从地中海沿岸到宇宙空间,地图制作的悠久的古老旋律,至今回响在21世纪的地球上。
未来,会有更多的研究者加入发展迅速的地理信息领域,他们将挥舞着科技的神奇魔杖变幻出七彩斑斓、前所未见的全新地图世界。
【责任编辑】张小萌 (徐永清)