壹、地圖的概念和特征
地圖已經有幾千年的歷史，人們已經或多或少地習慣了查看地圖，但說到制作地圖，很多人認為它的技術深不可測。其實除了專業地圖要求更高，每個人心裏都有壹張地圖。用簡單的筆畫表現出來，地圖就做好了。“每個人都可以制作地圖”，丹尼斯·伍德在《地圖的力量》中的壹句警句，激勵著人們在生活中重新認識地圖。地圖是空間現象的模型，是現實世界的抽象，而不是現實世界的簡化。它可以顯示研究區域的每個細節。丹尼斯·伍德對地圖評價很高:地圖揭示了過去和未來，地圖是在建設世界，而不是復制世界。地圖是用來表達地理現象的圖像，抽象的等級、符號和生產方式構成了地圖的內涵。地圖信息簡潔，視覺可視性強，可以說地圖是壹種特殊的模型，是壹種圖像語言。地圖可以記錄地形、土壤、動植物、道路、建築、城市、城鎮等信息，所有與空間和位置相關的數據都可以在地圖上呈現。地圖上提供的信息可以幫助我們回答各種地理問題，包括哪裏？怎麽去？距離？面積？空間關系等。地圖不僅為人們提供地理信息，還向人們展示了認識世界的另壹種視角，從地理因素、空間關系等方面思考和解決生活中的問題。
二、地圖的產生和歷史
古代地圖世界五花八門，圖像令人目不暇接。除了樹葉、石頭、龜甲、羊皮、竹簡之外，幾乎什麽都沒有，沒有作為當時建造世界的地圖。地圖連接了人類生活的許多內容，如稅制、兵役、地震、洪水，甚至當時看到的星空、犯罪，都被地圖記錄下來，成為人類研究歷史的重要資料。在美索不達米亞平原的泥塊上，保存著壹幅有3000年歷史的古地圖。中國西漢馬王堆古地圖距今已有21000年的歷史。日本人制作了1，200年前的產品圖，600年前的鄭和航海圖是中國最早、最詳細的古代航海圖。可以說地圖記錄了人類社會的歷史變遷。古希臘學者厄拉多塞(公元前275 ~ 194年)第壹個更精確地繪制出世界地圖，第壹次計算出地球的曲率和周長，並在地圖上標出經緯線。厄拉多塞率先劃分了地球的五個氣候帶，這種劃分壹直沿用至今。他測得地球周長為39600公裏，與精確數字的誤差不到200公裏。後來，希臘人托勒密(公元90168年)在他的著作《地理指南》中討論了確定地球形狀、大小和經緯度的方法，選定穿過大西洋費羅島的子午線為本初子午線。托勒密發明了壹種新的投影法來繪制世界地圖。他的研究是地圖史上劃時代的工作，堪稱西方地圖學的奠基人。從4世紀到14世紀，羅馬成為西方世界的政治和文化中心。在這1000年左右的時間裏，宗教的力量主導了政治和社會的發展，神話取代了科學，這是歷史上文明發展的黑暗時期。那個時期繪制的地圖，羅馬帝國的疆域占據了地圖上4/5的面積，而其他國家，如中國、印度等，則分散在地圖邊緣的壹些小地方，地圖邊緣往往繪有宗教圖騰或符號。有趣的是，在同壹時期，中國古代繪制的地圖也是以中國為中心，並且在地圖上占據了很大的面積，而印度、羅馬等其他國家則分散在周圍。從這些地圖可以看出，中外統治者的心態其實相差不遠。
地圖學和地理學在15世紀發展最快。1492年，哥倫布發現了新大陸。1519年，麥哲倫的船隊環遊了地球。海圖的廣泛應用和新大陸的不斷發現，都體現了地圖學的巨大作用。16世紀最重要的地圖繪制大師是墨卡托，他提出了墨卡托投影法，這種投影法在今天仍然很重要，對於遠距離航海極其重要。直到今天，航海圖主要是用墨卡托投影法繪制的。
三。地圖的分類和系統
現在的地圖類別五花八門，按照主題元素可以分為自然和人文兩大類。自然地圖分為星圖、氣象圖、地形圖、地貌圖、水文圖、地質圖等。人文地圖分為行政地圖、人口地圖、歷史地圖、軍事地圖、經濟地圖、環境地圖、城市地圖、交通地圖、旅遊地圖等。地圖按結構體系可分為傳統地圖和電子地圖。傳統地圖主要是指過去以紙、絹、布為繪制平面的地圖，包括示意圖、坐標圖、表格結構圖、剖面圖、等值線圖、素描景觀圖、卡通圖等。電子地圖主要是指近年來以光電符號形式出現的影像地圖，包括數字柵格地圖(DRG)、數字高程模型(DEM)、數字正射影像地圖(DOM)、數字線劃圖(DLG)等類型。電子地圖的應用包括GIS電子地圖、GPS電子地圖、PDA電子地圖、手機電子地圖和地理信息基礎數據。
四、現代地圖測繪、生產技術
地圖繪制的第壹步是地圖數據的采集。畫家必須知道地面現象的位置和分布，才能開始繪制地圖。以往地圖的測繪主要靠人們跋山涉水，肩上扛著手持測繪儀器實際測量，然後將獲得的數據進行計算，手工繪制在專用地圖上，工作量大，周期長，數據精度低。現代地圖的測繪是依靠航空攝影、衛星遙測等現代設備采集數據，然後利用計算機自動成圖技術繪制地圖，精度高、信息量大，並且可以存儲和修改，大大提高了測繪技術和效率。
1.航拍技術。飛機在地面拍攝的航拍照片視野開闊，記錄能力快，可以顯示河流、房屋、道路、土地利用等地面上的壹切現象，甚至可以從航拍照片中計算出地面的高度。有了地面高度數據，繪制地圖所需的信息就非常完整了。目前，這種航空攝影測量方法是大比例尺地圖繪制的重要基礎。地圖的數據來源幾乎都是通過航拍獲得的，配合地面檢測工作，可以快速經濟地制作地圖。
2.遙測技術。遙測衛星覆蓋的區域非常廣，包含了豐富的數據，具有定期長期監測的優勢。由於這些優點，遙感衛星圖像被廣泛應用於地理、地球科學、海洋、森林管理、農業病蟲害等領域。我們每天在電視上看天氣預報用的雲圖就是衛星拍攝的圖像，可以顯示雲的位置、雲的溫度、地面溫度、濕度等氣象數據。
3.全球衛星定位。全球定位系統(GPS)是指任何時間、任何地點，只要是視野開闊、能接收到空間衛星信號的地方，都可以用來定位，也就是確定該地點的坐標。整個系統包括24顆衛星，每顆衛星在2萬公裏的高度繞地球運行，每半天運行壹次。地面人員只要用定位衛星的接收器接收衛星釋放的電子信號，通過接收器中的處理和運算，就可以在幾秒鐘內知道自己所在位置的坐標。全球衛星定位技術應用於地圖測繪後，地表數據采集的速度和精度都有了很大的提高。野外調查人員在采集到壹筆數據後，可以立即知道采集點的坐標，並直接記錄在電腦中，無需經過復雜的測量程序。這種方法不僅節省了大量的實地調查時間，還使得壹些原本因為太費時間而無法收集到的數據，現在已經很容易收集到了。
5.電子地圖開創了世界的新紀元。
在現代科技手段的支持下，地圖的制圖和生產技術發生了歷史性的變化。特別是全球定位系統(GPS)的應用，是測量領域的壹次重大革命。因此，出現了許多新的電子地圖，使古老的地圖學煥發了生機。傳統的地圖制作方法是測量→記錄數據→手繪→樣圖→排版→印刷，然後是成品地圖。電子地圖是矢量化、數字化的地圖，以數字形式存在。制作電子地圖的方法是衛星航片→掃描入計算機→在工作站進行數字處理，最後得到成品地圖。完全不同的測繪手段和生產方式，使得電子地圖具有傳統地圖不可比擬的優勢。
1.高精度GPS(全球定位系統)電子地圖，可加載在帶有WINCE控制系統的手持和車載GPS機上，可應用於船舶的遠洋航行和引水入港；飛機航線引導和進場著陸；汽車自主導航；地面車輛跟蹤和城市智能交通管理；緊急救生；個人旅遊和戶外探險等。
2.高精度PDA(掌上電腦)電子地圖，可加載到以WINCE為操作系統的PDA和ARCPAD上，提供全國城市和區域城鎮的電子導航地圖。
3.高精度GIS電子地圖可廣泛應用於資源開發、環境保護、城市規劃建設、土地管理、交通運輸、能源、通信、林業、房地產開發、自然災害監測與評估、金融、保險、油氣、軍事、犯罪分析、交通導航、110報警系統。