地圖史

地圖史

地圖史,指根據保存下來的地圖作品、考古資料和文獻記載,系統地研究地圖發生、發展的過程及其規律。即通過對地圖的科學內容、生產技術和藝術風格的歷史的分析,了解不同歷史時期的社會、經濟、文化背景對地圖發展的影響,研究地圖的社會效益和歷史作用。現在保存下來的最古老的地圖是公元前27世紀蘇美爾人繪製的地圖。

簡介

根據保存下來的地圖作品、考古資料和文獻記載,系統地研究地圖發生、發展的過程及其規律。即通過對地圖的科學內容、生產技術和藝術風格的歷史的分析,了解不同歷史時期的社會、經濟、文化背景對地圖發展的影響,研究地圖的社會效益和歷史作用。

現在保存下來的最古老的地圖是公元前27世紀蘇美爾人繪製的地圖。刻劃在陶片上的巴比倫地圖大約是公元前25世紀的遺物。這些圖中已表示出城市河流山脈。其次是大約公元前11世紀埃及人繪製的彩色金礦圖,它是畫在展平了的紙草葉片上的。

這些地圖反映出原始公社時代的人在從事漁獵、採掘等生產活動中已經有了對地圖的需要。從近代發現的太平洋海島原始部落用木柱製作的海島圖,用柳條、貝殼編綴的海道圖,以及愛斯基摩人草繪的海港圖,證明原始地圖可能都是一些示意的模型地圖,起著確定位置,辨識方向的作用。

中國,有關地圖起源的文獻中最早的記載是夏禹鑄九鼎的傳說。鼎上鑄有用來表示各地奇異事物的圖像。這種有山、有水、有道路的地理圖畫,不僅是為漁獵、旅行提供方便,也被認為是地圖志的雛形。

《左傳》記有:“運方圖物,貢金九枚。鑄鼎象物,百物而為之備;使民知神奸,入山林不逢不吝,魑魅魍魎,緬莫能逢之”。

公元前11世紀,周公為洛陽建都選址時,曾繪製了洛邑一帶的地圖。周代地圖在生產、軍事、土地管理方面套用比較廣泛。《周禮》中記載有九州地圖、天下土地之圖、兆域圖、金玉錫石之圖等。

1978年在河北省平山縣發掘出春秋戰國時期中山王墓的“兆域圖”,證實了《周禮》記載的歷史事實。中山王墓的兆域圖(圖2)是一個長94厘米、寬48厘米的長方形銅版。上有金銀鑲嵌的線劃、符號和數字,表示墓地建築工程的平面圖。它反映當時的地圖已有了比例尺和抽象符號的概念,並已從模型地圖向平面地圖過渡。

中國古地圖

春秋戰國時代戰爭頻繁,地圖成為軍事活動不可缺少的工具。《管子·地圖篇》不僅精闢地闡述了地圖的重要性,而且從中可以看出當時地圖的內容,以及地形、地物的表示方法較前又有所進步。當時構築城池,興修水利,開鑿運河、灌渠等的需要,促進了測量技術和數學方法的發展,地圖繪製開始建立在實地丈量的基礎上。

《周髀算經》記載:“凡為此圖,以丈為尺,以尺為寸,以寸為分。分一千里凡用繒方八尺一寸;今用繒方四尺五分,分為二千里。”《戰國策·趙策》中記有“臣竅以天下地圖案之,諸侯之地,五倍於秦”,說明當時的地圖不僅明確了按比例縮小的法則,而且主要用繒(絲織品)製圖,形成中國古代地圖的東方特色。

《戰國策·燕策》中關於荊軻刺秦王,“圖窮而匕首見”的記述,表明秦代地圖在政治上象徵著國家領土和主權。據《史記》記載漢高祖劉邦推翻秦朝,蕭何先入鹹陽“收秦丞相御史律令圖書藏之”。“漢王所以具知天下厄塞、戶口多少,強弱之處,民所疾苦者,以何得秦圖書也”。可見秦漢兩代都很重視地圖,把它用作統治的工具。此時地圖的品種逐漸增加,按其內容,已有類似於行政區劃圖、軍陣圖、地形圖、域外地理圖等各種專用地圖。

1973年12月,湖南長沙馬王堆三號漢墓出土的古地圖(見馬王堆出土的西漢地圖是中國現存最古老的地圖作品,反映了距今2100年前中國地圖測繪的光輝成就。這幾幅地圖都沒有註明圖名、比例尺和圖例,其中兩幅現在分別稱之為地形圖、駐軍圖。地形圖長寬各96厘米,山脈、河流、道路、居民點均用統一的圖例。山脈採用水平的山形線,並附加暈線表示山體的範圍和走向。著名的九嶷山還加了魚鱗般的陡崖符號。河流上游粗,下游細,彎曲自然,生動、準確地描繪出30多條支流構成的水系輪廓。其中 9條標註了名稱。圖中共80多個居民點,符號分兩級:縣級8個用方框表示,鄉里級74個用圓圈表示,名稱注在框內。道路20多條用實線表示,區分實線和虛線。地形圖中心部分的水系和縣級居民地的地理位置,同現代1:170000比例尺地形圖的輪廓相近似(圖3)。駐軍圖上,除一般河流、山脈、道路和居民點作為地理底圖表示外,另用紅、黑色方框或三角形符號著重表示駐軍的布置。反映了當時中國彩墨繒繪地圖的工藝水平。馬王堆出土的西漢地圖是世界地圖史上罕見的一大發現,聯繫到秦代、漢初疆域的開拓,縣邑的增設,以及許多工程的宏偉規模,繪製出這樣精美的地圖是符合當時的社會背景和歷史條件的。

地中海古航海圖

在西方的古代文化中心──埃及,地圖的測繪是從尼羅河流域土地丈量的需要發展起來的。但是到了希臘、羅馬時代,注意力轉向了地中海航海地圖的測繪。埃及的幾何學和地理知識傳播到地中海沿岸各國,測量經緯度,研究地圖投影,編制以地中海為中心的已知世界的地圖,成為西方地圖測繪的主流。亞歷山大大帝征服埃及之後,科學中心從雅典轉移到亞歷山大利亞城,地圖測繪一度出現繁榮。埃拉托斯特尼(Era-tosthenes)最先測量了地球曲率和周長,並繪製出以經緯線為坐標的地圖,包括以地中海為中心的已知世界的地圖。C.托勒密編著了8卷《地理學指南》,其中6卷用於記載8000個經緯度。他第一個設計了圓錐投影和用經緯格線繪製地圖。附在書內的27幅世界地圖和26幅局部區域圖,佚失數百年之後,1475年從阿拉伯文獻中輾轉譯印,到1740年共刊印50版之多。這些地圖堪稱當時西方的劃時代作品。

公元300年到1300年左右,歐洲深受封建統治和宗教神學的壓迫,神學代替了科學,地圖成為宗教思想的俘虜。當時的地圖只是輾轉抄襲、粗略荒謬的作品。T- O型宗教環宇圖千篇一律:耶路撒冷居中心,多瑙河地中海和頓河構成“T”字形,分隔著歐、亞、非3洲。這些繪製在羊皮上的地圖既無投影,又無比例,除了宗教藝術的裝飾之外,科學上毫無價值,這個時期是西方地圖史上漫長的黑暗時代。

華夷圖和禹跡圖

中國西晉時的地圖學家裴秀系統地總結了中國古代測繪地圖的理論、體例和他自己的實踐經驗,提出了製圖必須遵守的幾項原則──“製圖六體”。同時他在門客京相璠的協助下,編制了《禹貢地域圖》和《地形方丈圖》。前者具有歷史沿革地圖的性質,後者則是計里畫方的實驗樣品,即將繒八十匹的中國全圖縮編為方丈掛圖。裴秀倡導的計里畫方的方法,長期為中國古代編制地圖所遵循,並且影響遠及朝鮮和日本。唐、宋兩代,地圖曾被廣泛套用於土地和行政管理、外交和軍事活動的各個方面,官府製圖事業盛極一時,但大都因循抄襲,科學上無所建樹。惟唐代的賈耽獨創一格,他編制的《關中隴右及山南九州圖》開創了邊疆險要地圖的先例。

他運用朱、墨二色繪圖的傳統技法,表示地圖內容的歷史沿革。他的另一傑作《海內華夷圖》流傳達500年之久。廣三丈,縱三丈三尺的原圖雖沒有流傳下來,但西安碑林中仍保存有1136年上石的《禹跡圖》和《華夷圖》的石刻。碑上刻有“唐賈魏公圖所載,凡數百餘國,今取其著聞者載之”的文字。可以看出《華夷圖》淵源於賈圖。西安碑林這兩幅石刻地圖,不僅是保存下來的反映裴秀以來計里畫方的地圖實物,反映了宋代已能對長江、黃河水系精確測繪,已具有對邊疆鄰邦的豐富地理知識;而且兩圖刻於同一石塊的正反兩面,彼此上下顛倒,可用於拓印。以後又不斷湧現優秀的地圖作品。如宋代的稅安禮編有《地理指掌圖》;元代的朱思本經過10年遊歷考證,彙編了長寬各七尺的《輿地圖》,成為明、清兩代地圖的範本;明代的羅洪先又以《輿地圖》為基礎增補改編成《廣輿圖》。1541~1579年間《廣輿圖》增訂刊印七次,1799年還重刊一次。自明嘉靖至清初的地圖,大多數與《廣輿圖》有關。著名的陳祖綬的《顯皇職方地圖》和顧祖禹的《讀史方輿紀要》都是以《廣輿圖》為基礎編制的。

地圖集

16世紀地圖集的出現標誌著地圖科學的積累日益豐富,制印技術迅速發展。地圖學家G.墨卡托首先借用希臘神話中巨人的名字阿特拉斯作為地圖集的專門名詞。除托勒密的《地理學指南》曾附有一組地圖外,直到16世紀中葉歐洲才出現地圖集,其中以墨卡托的作品最為精湛。他發明的墨卡托投影代替了改良圓錐投影或球形投影,在航海圖上一直沿用到現代。他把地中海的經度由62°糾正到53°,使地圖內容逐漸擺脫了托勒密的束縛。墨卡托曾對奧爾特利烏斯(A.Ortelius)出版的最著名的地圖集──《地球一覽》進行過指導。他在逝世前還規劃出版一本地圖集,後由他的兒子完成。墨卡托的工作被譽為16世紀歐洲地圖學的里程碑。他的地圖集反映了當時歐洲地圖發展的特點:發明了世界全圖的新投影,蒐集並改正了天文點的記錄,對若干地區進行實地測繪,根據實測資料編制地圖集等。

與墨卡托同時代,東方地圖集的鼻祖是中國的羅洪先。他繼承和發展了朱思本的地圖,提出“朱圖長廣七尺,不便卷舒,今據畫方,易以編簡”,採取畫方分幅,對朱圖進行了改編,使朱圖得以保存下來。在地圖內容上,羅洪先也有許多重要貢獻。例如他參考了大量歷史文獻和當代通典、方誌,對朱圖進行了人文和行政區的更新,除政區分幅圖外,增補了黃河、漕運、海運和鄰近國家的地圖。在自序、附記之末,“易以省文二十有四”,附列著24幅《廣輿圖》中普遍而劃一的圖例符號,採用幾何圖案代替象形圖案,這些都是地圖集設計上的進步。

羅洪先和墨卡托都以地圖集的形式,分別總結了16世紀前東方和西方地圖的歷史成就,承前啟後,對後代的地圖發展產生了巨大的影響,延綿數百年之久。

世界地圖

人類對地球的認識雖然很早,但對世界,卻各自以中國(東方)和地中海(西方)為中心。1524年歐洲的世界地圖尚沒有太平洋和東亞各國。中國宋代以前的天下大圖中,中國以外也大都是荒誕不經的。世界地圖上全球海陸的輪廓主要是在航海地理大發現和東西方文化交流之後逐步形成的。

中國古代指南針火藥印刷術在歐洲的傳播,加上歐洲發明的望遠鏡和經緯度測量,促進了歐洲的文藝復興和航海探險,推動了歐洲地形圖的測繪和航海圖的大量印刷。與此同時,中國航海家也遠涉重洋,到達南亞、東非各國,甚至北美洲也有中國航海者的足跡。1405~1431年間,鄭和7次在南洋和印度洋上航行,遠達阿拉伯、紅海和索馬里,留下了著名的航海地圖──《自寶船廠開船從龍江關出水直抵外國諸番圖》。圖上記載著鄭和最後一次航海路線所經過的500多個地名,現保存在茅元儀編的《武備志》中(見《鄭和航海圖》)。

13世紀末,義大利人馬可波羅(Marco Polo)以遊記方式把當時的中國和亞洲介紹給歐洲。1375年出版的《加塔蘭海圖》反映了他的材料。15世紀,達·伽馬(V.daGama)繞道非洲,遠航到達印度,哥倫布(C.Colombo)經大西洋環球航行,找到了美洲“新大陸”。

1582年義大利傳教士利瑪竇(M. Ricci)隨著西方殖民浪潮來到中國,他到澳門不滿一年,就用拉丁文和西班牙文寫成《華國奇觀》一文,附著中國地圖寄回歐洲。後又在中國測量了一些經緯度。1600年以後,由於李之藻、徐光啟等學者的支持和合作,利瑪竇把西方和東方的世界地圖匯編成《坤輿萬國全圖》。1584~1608年間在中國先後編印了12次。《坤輿萬國全國》把當時新發現的大洋和大洲等區域概念,以及地中海、羅馬、古巴、加拿大等地理譯名介紹給中國讀者,同時也把張衡渾天儀上使用的南極、北極、赤道等名詞套用於地圖。利瑪竇對於東方和西方世界地圖知識的交流起了很好的促進作用。 為繪製世界全圖而設計了近百種地圖投影。其中墨卡托投影從根本上改變了世界地圖的面貌。由於它適應航海的需要,套用最為廣泛。19世紀末,國際百萬分之一的世界地圖採用按經緯分幅的方案,至此建立起世界地圖和區域地形圖統一的投影和分幅體系。

地形圖

公元17~19世紀,歐美資本主義有了很大發展。歐美強國不再滿足於探尋海上通商航路,而是要求深入了解大陸腹地的自然資源和經濟情況。原有的航海地圖和世界地圖就顯得不夠詳盡了。隨著瓜分領土,擴張殖民地的需要,大比例尺地形圖的測繪在許多國家大規模地開展起來,形成近代地圖發展的主流。

測繪地形圖,以西歐為最早。1730~1780年,法國的卡西尼父子(G.D. Cassini & J.Cassini)測繪的法國地形圖頗負盛譽。大革命之後不久,法國完成了當時最精詳的 1:56000比例尺的地形圖。1818~1882年又完成了1:80000比例尺的地形圖。1898年以後,開始測繪比例尺為1:50000和1:20000的新地形圖。1953年全國1:20000比例尺的地形圖基本完成,後更換比例尺為1:25000的地形圖為基本地形圖,並分民用、軍用和山水底圖3種型式出版。這項工作在70年代中期基本完成。目前仍以覆蓋全國的1:100000比例尺地形圖293幅印刷得最為精美(8色),更新最為迅速(8年一次)。

英國1653年開始測繪愛爾蘭地形圖,1791年成立陸軍測量局,1870年出版1:63360比例尺的單色地圖(第一版),1887~1914年完成以25英寸表示1英里的地形圖,1800年在印度恆河流域測繪以1英寸表示5英里的地形圖。20世紀初,英國在地形圖測繪方面本來居於領先地位,但50多年來未能解決地圖更新問題,僅對居民稠密地區每7~8年更新一次,農村和山地沼澤區15~25年更新一次。歐洲幾個面積較小的國家較早地完成了地形圖的測繪工作。比利時在1846~1886年完成了比例尺為1:20000的全國地形圖,以及縮小到比例尺為 1:40000的全國地形圖。1947年更換為1:25000比例尺地形圖作為國家基本地形圖,共237幅,1970年出齊。以後每6年更新一次。瑞士在 1833~1865年完成比例尺為1:100000的“都孚”地形圖,1973年完成比例尺為1:25000的基本地形圖。這種地圖採用 6~8色印刷,以地貌暈渲表示的精美而著稱,每6年更新一次。其他歐洲國家地形圖測繪的進展參差不齊。德國1848年成立帝國測量委員會,測繪了比例尺為1:100000的全國地形圖,1939年頒發全德1:25000比例尺地圖的統一符號圖例。第二次世界大戰後,聯邦德國的測繪工作一度中斷。1952~1957年全境2086幅地圖全部更新一次,1967年大部分地區擁有比例尺為1:5000的基本地形圖,並編制了覆蓋全境的1:50000比例尺地形圖,更新期為5~10年。民主德國則在戰後建立了統一的測繪局,1969年完成全國1:10000比例尺基本地形圖6150幅,並編印了1:25000~1:200000共5級比例尺的地圖。 1797年俄國成立了地圖局,1805年出版第一套國家基本地圖,但比例尺為1:840000,內容比較粗略。1845~1863年又出版了俄里地圖(比例尺約為1:126000)。十月革命以後,列寧於1919年簽署了成立測繪總局的命令。以後在統一領導下保證了國家建設中所需要的精確地圖。美國在1870~1900年間開發西部的熱潮中測繪了一部分1英寸表示4英里(比例尺約為1:253000)和1英寸表示8英里(比例尺約為1:506000)的地形圖,面積約達500萬平方公里。這一時期被稱為美國地圖史上的黃金時代。1879年,美國成立了地質調查局,負責開展國內地形圖的測繪。第二次世界大戰前,包括1:125000在內的大比例尺地形圖只覆蓋領土40%。到1978年,1: 24000比例尺地形圖約覆蓋全國70%。

17世紀以來,各國紛紛成立測繪機構,主管國家基本地形圖的測繪。各國繪圖比例尺日漸增大,形成不同的比例尺系列。各國規定的地圖更新周期不同,使用的地圖投影方法、分幅、圖例符號和表示方法也規格不一。在美國甚至各州採用的中央經線和標準緯線也各不相同。第二次世界大戰以後,由於東方同西方的對峙,地形圖的測繪逐漸形成二大體系:一是以高斯-克呂格爾投影作為數學基礎;一是以通用橫軸墨卡托投影作為數學基礎。並且地形圖的測繪還有按國際百萬分之一地圖建立多級分幅體系的趨勢。

皇輿全圖

17世紀,歐洲地圖測繪技術傳播到中國。18世紀初,清代康熙、乾隆年間組織了亞洲最大規模的地圖測繪。1702年康熙命法國傳教士張誠(J.F.Gerbillon)和葡萄牙傳教士徐日升 (T.Pereira)先在北京附近進行試點,1707年擴大到北直隸(今河北省),1708年沿長城測繪,1709~1710年陸續完成東北地圖,1711~1712年一隊出山東,一隊出長城測定喀爾喀蒙古地方。1708~1718年間康熙又命法國傳教士雷孝思(J.B. Regis)和杜德美(P. Jartoux)測制全國各省地圖。雷孝思等共測分布於全國各地的天文點630個。1718年完成了以北京為中央經線的《皇輿全圖》(圖6),並石印出版。後又增測新疆西南部和西藏地圖,改稱《清內府一統輿地秘圖》。圖上最早標繪出了世界最高峰──珠穆朗瑪峰。後來康熙派人隨軍進藏測繪,又培訓喇嘛進行恆河上游的調查,並由法國傳教士唐維爾(D'Anville)編繪成圖。乾隆於1756~1761年間派何國宗、劉統勛合作編制《西域圖志》。1761年哥彼爾(A.Gaubil)參考俄蒙文獻,彙編亞洲全圖。這幅圖北盡北冰洋,南至印度洋,西達波羅的海、地中海和紅海,採用梯形投影,比例尺大約為 1:1400000,是當時最完善的一幅亞洲全圖。

《皇輿全圖》的測繪以天文點和三角網為依據,奠定了中國近代地圖的基礎。1865年胡林翼根據《皇輿全圖》和《乾隆內府輿圖》改編成《大清一統輿圖》,在國內流傳,成為當時一般民間出版的地圖的藍本。1903年成立陸地測量局,初期編繪的1:100000和1:300000比例尺調查圖,覆蓋面積約占全國總面積60%,這些調查圖是用測繪《皇輿全圖》的天文點和三角網作控制的。1930~1933年間,申報館出版的《中華民國新地圖》也採用了《皇輿全圖》中的一些經緯度數據和地圖資料。與此同時,由唐維爾改編成的法文版《中國分省圖》和《滿蒙地圖》,俄國1889年出版的比例尺為1:1680000的《亞洲俄羅斯南部邊疆圖》,印度測量局編制的1:1000000比例尺的印度及其鄰國地圖,斯坦(Sir A.Stein)編制的1:1000000比例尺《中亞地圖》,日本彙編的1:500000和1:1000000 比例尺的《東亞輿圖》等大都是以當時的實測地圖為骨架,修訂出版的。

國際百萬分之一世界地圖

1891年在伯爾尼召開的第五屆國際地理會議上,彭克(A.Penck)提議國際合作編制世界地圖。為此1909年在倫敦召開第一次會議,提出了統一的分幅編號,地形表示,城鎮分級和地名拼寫的初步設計方案。1913年和1928年又分別在巴黎和倫敦開會,決定採用分層設色法和公制單位,擬訂了專門的改良多圓錐投影。1962年在有40個國家參加的波恩會議上,修改並通過了國際百萬分之一世界地圖編繪細則和圖式,規定了在北緯84°和南緯80°之間採用等角圓錐投影,兩極用極球面投影;規定了統一的圖廓整飾、地理內容和表示方法;擬訂了地名譯寫原則。這一倡議對地圖的規範化和標準化是有貢獻的,得到亞洲和歐洲國家的回響。例如,蘇聯制訂了編制地圖的規範,完成了全蘇184幅百萬分之一地圖的編制工作,而且採用國際百萬分之一地圖的分幅作為各級比例尺地形圖分幅編號的基礎。中國早在1907年就獨立完成了第一版全國百萬分之一地圖,中華人民共和國成立後又先後兩次更新。美國主要翻印了其他國家的百萬分之一地圖,本國的百萬分之一地圖於20世紀50年代完成。

全球陸地共約9000幅地圖,其中大部分地區已經編制出版,但質量參差不齊。編制國際百萬分之一地圖的倡議原來只考慮了陸地部分,後來由17個國家分區承擔編制的大洋水深圖也採用了國際百萬分之一地圖分幅系統。以後,國際百萬分之一土地利用圖、森林圖、地質圖和地貌圖的編制計畫也相繼提出。但由於國際百萬分之一地圖內容和精度很不一致,國際交流受到限制。為此,蘇聯提出用編制1:2500000比例尺地圖代替百萬分之一地圖,並和東歐各國一道,費時20年,於70年代中期全部完成這項工作。美國主張編制國際 1:2000000比例尺地圖代替百萬分之一地圖。現已完成了歐洲各國的 1:2000000地圖和這一比例尺的世界航空圖,並設計了1:2500000大西洋地圖,1:5000000和1:7500000比例尺世界航空地圖,以適應超音速飛行的需要。

專題地圖

19世紀自然科學的分化導致專題地圖的蓬勃興起。1799~1804年,德國的洪堡(A.von Humboldt)在廣泛考察了南北美洲和亞洲內陸的基礎上揭示了自然界各種現象之間的聯繫,提出藉助氣象要素的平均值可以闡明氣候,創造了用等值線表示平均氣溫的製圖方法;又根據植物分布同氣候的關係,提出了植被的水平地帶和垂直分帶的概念。他還研究了磁力、地震和火山的地理分布,計算了大陸的平均高度。在研究山區時,他首先運用了地勢剖面,並創造了繪製地質- 地貌剖面圖的方法。這些分布規律和製圖方法為自然地圖的發展開拓了廣闊的前景。以後許多自然科學家紛紛編制專題地圖。例如,1885年法國的貝洛爾(M.de Bellore)編制地震圖;1887年英國的巴康(Bacon)和海爾巴特森(Helbatson)根據全球29000個氣象台站的長期記錄製作氣候圖集;1899年多庫恰耶夫 (В.В.Докучаев)手繪了北半球的土壤地帶圖;1838~1892年德國3次出版了《貝格豪斯自然科學家地圖集》。20世紀大型的多卷本專題地圖集接踵問世。例如,英國的《巴特羅姆自然地圖集》,蘇聯的《海洋圖集》(1953),《世界自然地圖集》(1964)和《世界海洋地圖集》(1974、1977)。

中國40年代開始編制《東亞氣候圖集》和《中國氣候圖集》。60~70年代先後出版了許多專題地圖和地圖集。如《華北平原土壤圖集》,《中國水文圖集》(1964),《中華人民共和國自然地圖集》(1965)、《中華人民共和國地質圖集》(1973)、《中國氣候圖集》、《中華人民共和國水文地質圖集》、《中國惡性腫瘤地圖集》(1979)和一些城市、江河湖泊的環境保護地圖集。此外還出版了《中國植被圖》、《中國土壤圖》、《中國沙漠圖》、《中國地質圖》、《中國大地構造圖》和《亞洲大地構造圖》等。這反映了中國自然地圖正在迅速向廣度和深度發展。

在人文地圖方面,中國以歷史地理圖發展最早。自賈耽、稅安禮至顧祖禹,一脈相承。清末楊守敬集其大成,經過15年的努力,陸續完成歷代輿地圖34卷。該圖不僅在上海、湖北、四川分別刊印,而且在日本也流傳很廣。1954~1981年,根據楊守敬地圖重編改繪的《中國歷史地圖集》,擴充為8冊,有圖304幅,收集地名約70000個。這部地圖集標誌著歷史地圖發展的新階段。

現代新地圖 由於航空攝影測量、衛星遙感圖像製圖計算機輔助地圖製圖等新技術的出現,地形圖和專題地圖的製作工藝發生了根本的變革,呈現出嶄新的面貌。

航空攝影與系列地圖

1839年出現了照像機,不久法國工程兵便嘗試用像片製作地形圖。1860年前後,從氣球上拍攝了巴黎和波士頓兩城市的照片。1903年飛機問世,1909年萊特(W.Wright)從飛機上拍攝了第一張照片。1910年德國研製成功了航空攝影測量用的立體測圖儀。1913年法國在利比亞進行了油田的航空攝影,製作出像片鑲嵌圖。航空攝影標誌著人類從高空進行地形圖測繪的新的歷史階段。不到半個世紀,航空攝影測量就從根本上改變了 300多年發展起來的地圖測繪生產過程。世界各地,包括北美、歐洲、澳大利亞和亞洲的大部分地區,以及非洲、拉丁美洲的局部地區,都曾經進行過航空攝影。

中國的航空攝影和製圖開始於1934年,主要用於為水利工程、地籍測量和鐵路選線測繪1:1000~1:20000比例尺地形圖。中華人民共和國成立以後,經過20多年的努力完成了覆蓋全國的航空攝影測量和地形製圖工作,並進行了大像幅攝影編制1:10000比例尺影像地圖的實驗。60年代以後,在航空攝影的基礎上發展了航空遙感技術,從全色攝影發展到多波段攝影,紅外或微波掃描。

由於紅外掃描可以晝夜工作,能為大氣、海洋地圖和環境動態地圖提供圖像和數據;微波幅射計和側視雷達能夠全天候工作,穿透雲層和植被,有利於探測地質構造、淺層地下水和冰雪厚度,因而為亞馬孫河、巴拿馬等熱帶雨林和南極大陸填補了地圖上的空白。由於航空攝影測量同航空遙感技術的結合,60年代以後墨西哥、日本、義大利和法國先後開展了全國範圍的1:50000或 1:25000比例尺系列地圖的測繪和編制。在完成地形圖測繪的同時,還編制了同比例尺的土地利用等多種專題地圖,建立起土地檔案或土地信息系統。中國在70年代末,也進行過航空遙感和系列製圖的試驗,出版了《山西太原幅農業自然條件系列圖》和《航空遙感地圖集》(騰衝試驗區)。

遙感專題地圖和星球地圖

1957年,蘇聯發射了第一顆人造地球衛星,開創了人類從新的高度進行全球性的遙感製圖的新紀元。70年代以後,美國發射了5顆陸地衛星,用於地球資源勘察、管理和環境動態監測。另外還發射了氣象衛星和海洋衛星,提供地球表面有關陸地和海洋大氣的遙感圖像和數據。每幅陸地衛星掃描圖像(MSS)覆蓋地表面積達185×185公里,靜止氣象衛星圖像覆蓋超過地球表面的三分之一。這不僅開拓了動態製圖的新領域,而且超越自然障礙和國界的限制,為小比例尺地圖定期更新提供了新途徑。目前衛星遙感資料已廣泛套用於直接編制或更新普通地圖和專題地圖,從而改變了從大比例尺逐級縮小編圖的工藝程式。1984年出版的《日本列島地圖帖》和《中國地學分析圖集》、具體反映了這種趨勢的發展。隨著衛星圖像地面解析度的提高,衛星攝影和遙感將為地圖更新和專題製圖提供更高精度的遙感圖像或數據。

1967年,美國的阿波羅飛船探測了整個月球的表面,編繪了 1:1000000比例尺的月球影像地形圖和地質圖。目前正繼續探測太陽系的行星,已編繪了火星地質圖和《宇宙簡明圖集》等。

數字地圖和地圖資料庫

50年代以後,電子技術開始套用於地圖測繪,首先是參與製圖工藝的各個環節。靜電複印、自動坐標展點、電子掃描分色、自動註記、自動模型雕刻等設備的陸續問世,提高了地圖生產的機械化水平,但並未引起以攝影光化學為基礎的地圖生產過程的根本變革。1957年,英國根據測深記錄數據編繪紅海亞丁灣等深線圖獲得成功;60年代中,美國將1:250000比例尺地形圖全部數位化;60年代末,計算機輔助製圖很快由試驗階段過渡到套用階段。英國和瑞典在70年代初進行了本國1:25000比例尺地形圖的數字存儲;日本和瑞士在70年代初也實現了社會經濟統計數據的計算機輔助製圖。

藉助計算機只用3~4個月的時間,就可以編成全國200多幅統計地圖,並可隨時更新,及時反映經濟形勢的動態變化。這以後,加拿大、法國、日本和澳大利亞均以地形圖為基礎,建成地理(或土地)信息系統,使地形圖、專題地圖和遙感信息匯集、存貯於統一的地理坐標基礎之上。地理信息系統具有兼容共享的功能,明顯地提高了各種地圖的更新、傳輸、編輯和套用範圍的效益。例如用陸地衛星多光譜掃描數據,按地圖投影分幅,通過幾何校正、監督分類,三色噴筆繪製1:50000比例尺土地覆蓋圖,僅需20分鐘。中國在60年代開始自動化製圖的試驗,70年代研製了跟蹤與掃描數位化器和數控繪圖機。80年代初在城市環境、人口分布和農業統計、石油地質等地圖和地圖集的編制中,已部分採用計算機輔助製圖,並且開展了數字地形模型(DTM)的套用試驗。

綜合地圖集

19世紀以來,全世界陸地和海洋的各種比例尺地圖大量積累,地質、地理、氣象、海洋、生物、農業、經濟、人口地圖資料日益豐富,據不完全統計,每年生產新地圖大約在30000幅以上。為了對某一國家或地區的自然環境和資源、經濟開發和社會歷史進行綜合的分析研究,往往採用系列地圖或地圖集的形式。20世紀的地圖集具有更強的綜合性。

①全球性的多卷本大型地圖集 蘇聯出版的《世界大地圖集》(1937~1940年,2卷)、《世界普通地圖集》(1954),英國的《泰晤士地圖集》(1956~1960,5卷)、《世界歷史地圖集》(1962,5卷),德國的《世界自然地圖集》(1965~1970,5卷),都是大型的代表作。內容除普通地理圖外,還包括自然、經濟、歷史等多方面的地圖,匯集了大量的科學調查研究成果。

國家地圖集 國家地圖的編制在20世紀出現過兩次高潮,一次在30~50年代,22個國家出版了41部國家地圖集。60年代以來,國家地圖集再度引起各國的注意。如法國、瑞典、比利時、加拿大、捷克斯洛伐克、日本、波蘭、美國和羅馬尼亞等國均已先後出版或改編了國家地圖集。澳大利亞和印度也多次重版了國家地圖集。中國於30年代出版了《中華民國地圖集》,50年代末和80年代二次組織編纂《國家大地圖集》,計畫按普通地圖集、自然地圖集、農業地圖集和歷史地圖集分卷出版。1965年編制出版了《中華人民共和國自然地圖集》,1968年出版了《中華人民共和國分省地圖集》。

區域地圖集 蘇聯已出版了40部各加盟共和國或自治州的地圖集。美國於1860~1950年間,約有五分之一的縣出版土地資源圖集,其中四分之一改編過5次以上。最多的改編達17次。聯邦德國10個州的地圖集自1962年以來多次改編。中國在60~70年代,已有20個省、市、自治區編制過地圖集,近年多有更新。這些地圖集內容不一,大多數為普通地圖集,少數為專題或綜合性地圖集。

發展特點

地圖的發展隨著人類生產活動和科學技術的不斷進步,經歷了表現內容和形式由簡單到複雜,製圖技術由低級到高級而製圖過程由複雜到簡單的歷程。其主要特點有:

①向“巨觀”和“微觀”兩極發展 即由記載農田、水利、礦場、墓穴等擴展到編繪國家領土、世界全圖,並開始向月球、宇宙延伸;另一方面,地形圖比例尺不斷增大,航空和衛星影像的地面解析度不斷提高,按地理格網或像片提供的統計數據,可以是在幾公頃或幾十平方米的面積內疊加上百種參數,等等。

②由綜合到專題,又由專題到更高的綜合 即由最初概括地反映某些地理現象分布,到分別反映軍事、政治、交通、水利等不同部門,地質、氣象、海洋等不同學科適用的專題地圖,而在航空和衛星遙感技術發展以來,又出現了區域性的系列製圖,綜合地圖集和地圖資料庫等更高級的綜合。

③生產的工藝提高而周期縮短 即由古代的雕塑陶片、金屬鑄造,到紙草和絲繒的彩繪,再到刻石拓印和木版套色;由15世紀的雕刻銅版到19世紀的攝影分版;由20世紀中期的刻圖到60年代的雷射分色掃描;不斷引用新技術、新材料,使生產周期逐漸縮短,生產量迅猛增大。

④繼承性顯著 如中國古代從絲繒經緯和摺疊的啟示,到計里畫方的流傳,以至元代方格地圖的出現,形成東方地圖地理坐標的傳統和特色。而歐洲則很早在地圖上畫了經緯線,逐步形成按經緯網繪製地圖的特色。通過東西方交流而殊途同歸。18世紀開始,法國的地形圖上採用方里網,中國地圖上加繪了經緯線。現代數字地圖雖然已經發展到計算機輔助地圖製圖的新階段,但仍然採用格網作為地圖的信息單元。

地圖發展史還說明,地圖作為一種科學文化工具,是世界各民族共同創造、共同享用的財富,它正在逐漸規範化、標準化,超越文字語言的局限而成為國際交流的一種空間信息傳輸的重要方式。

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