地图信息论:从狭义到广义的发展回顾

地图是人类认识客观世界的有力工具。地图的核心功能是传输空间信息。自20世纪60年代源自通信领域的信息论被引入地图信息度量.现代地图学已经发展了一个崭新的研究领域——地图信息论。本文旨在对近50年来地图信息论的发展历程进行回顾,论述从狭义到广义地图信息论的基本概念、研究进展及应用领域,最后对地图信息论的发展进行了展望。     

基于时空知识图谱的古城叙事地图设计与实现

作为人类文明的见证,古城文化遗产让文明记忆更加鲜活,城市生活环境得以延续。叙事地图结合了地图学及叙事学对于空间信息、时间信息的表达优势,不仅是近年来地图学的新兴方向,也为古城文化遗产展现提供了新型空间叙事载体。论文针对古城叙事地图表达需求,从地理学时空视角出发,研究了古城叙事地图的组成要素及其结构与关系,构建了古城叙事地图知识图谱。在此基础上,以清江浦古城为例,设计了古城叙事地图的架构,基于清江浦遥感影像、照片、史志等多源资料,利用倾斜摄影测量与三维实景建模技术构建了古城典型景观建筑模型,设计与实现了多尺度、多载体的古城叙事地图。本研究提出的基于时空知识图谱叙事地图设计思路、基于遥感影像等多源资料的古城景观模型构建技术以及多尺度、多载体的古城文化遗产景观复现方法为古城历史文化遗产研究提供了参考。     

关于信息时代地图学的再思考

最近一些年来,测绘界相继开展了信息化测绘体系的讨论,信息化地图学是信息化测绘体系的重要组成部分,是学术界讨论的主题之一。一个普通的观点是"目前,计算机数字地图制图已经取代了传统的手工模拟地图制图,并正向信息化地图制图发展"。到底如何认识和理解信息化地图学?数字化地图学与信息化地图学是什么关系?信息化地图学是怎样发展演变的?本文认为,20世纪50年代末60年代初兴起,随着"三大理论(系统论、信息论、控制论)"相继问世、计算机和遥感技术的发展与应用,传统地图学就进入了信息时代。分析了推动传统地图学进入信息时代的因素,并且按照矛盾论和实践论观点,从分析半个世纪以来信息时代地图学的发展演变的实际出发,从技术层面上提出了信息时代地图学发展的具有显著标志性特点的3个阶段,即数字地图制图学、网络地图制图学和智能地图制图学。数字地图制图学是信息时代地图学的初级阶段,是基础;网络地图制图学是网络环境下连接数字地图制图学与智能地图制图学的桥梁;智能地图制图学是信息时代地图学的高级阶段,是数字地图制图学和网络地图制图学的提升。     

泛地图学理论研究框架

信息与通信技术的快速发展带动人类进入地理空间、人文社会空间和信息空间相融合的三元空间。地图制图的目的、人员、对象和环境等均发生巨大变化,地图的类型、空间对象、表达维度、地图角色等呈现出显著泛化特征,现有地图学理论无法引领和指导当代的地图实践。地图学理论亟待"突围"。从地图学研究的角度出发,重新梳理泛地图的对象空间理论、表达维度模型,以及表达机制与方法,构建适应新环境背景,满足地图新视角、新思维、新制图需求的泛地图学理论框架,以适应地图学在新时期发展的需要。     

论中国古代地图史分期

<正> 我国对于古代地图学发展史的研究,已有很长的时间。中华民族有着五千年的文明史,有据可考的史料证实,中国的地图文化是中华文化中不可少的一部分。而且自人类文明的产生,萌芽状态的地图便产生了。中华民族历经沧桑,由于国家的兴衰,朝代的更替,战争以及改造自然的需要,都促使地图文化不断发展。直到消末,中国的地图学已具有十分明显的民族特色,各种地图作品反映了中国的社会经济和科学发展的面貌。     

智能高精地图数据逻辑结构与关键技术

以车辆自动驾驶、无人驾驶为研究对象,讨论定义了智能高精地图,认为智能高精地图作为未来出行的关键一环,是交通资源全时空实时感知的载体和交通工具全过程运行管控的依据。智能高精地图作为一种全新的地图形式,与传统导航电子地图相比,在地图学理论和应用需求等方面有其鲜明特点。为推动智能高精地图研究与应用进展,需要对其关键特征与问题展开分析讨论。本文从地图学理论上提出智能高精地图信息传输模型;从实际应用上结合轮式机器人自主智能控制流程,提出智能高精地图数据逻辑结构,并分析其在自动驾驶中的应用;从计算模式上总结“众包+边云协同计算”计算模式,并针对如何提高众包数据质量的问题,开展关键技术分析;从应用场景上分析未来智能高精地图的有效应用场景;最后提出对本领域未来发展的一些思考与建议。     

大变化时代的地图学EI北大核心CSCD

当前,地图学同其他科学(如地理学)一样处在一个大变革时代。在地图学不断进步的同时,也出现了各种各样的“思潮”或“观点”,地图学是否被边缘化了?地图学应该向何处去?这是测绘地理信息学界和业界都十分关心的问题。本文首先简要梳理了地图学发展的历史进程,回顾了地图学史上的三次崛起,不忘过去才能继往开来,回顾地图学的历史是为了让地图学更好地走向未来;其次,从地图学学科体系、地图设计的新理念新思维和新方法、智能地图制图综合及多尺度级联更新、地图的社会影响力、地图学发展的不竭动力等方面,分析了当代地图学的发展成就;然后,强调了地图哲学思维对地图学创新发展的引领作用,侧重分析了人工智能推动地图学发展、时空大数据可视化及可视化设计的研究重点等;最后,分析认为,地图学必将沿着高度分化和高度综合的整体化方向快速发展,地图学再度崛起是时代之大势。     

ICT时代地图的科学概念及表达框架

地图学是一门在历史条件限定下不断成长的科学。相较于传统地图, 在新技术与新需求的双重驱动下, 信息时代地图的表达对象、表现形式、感知通道、用户角色等均发生了重大转变, 地图的科学概念及理论框架亟需进一步拓展, 以适应新时期地图学科的发展需求。首先, 分析了信息时代地图的泛化特征;然后, 讨论了新情势下地图的科学概念及其表示范围;最后, 基于表达对象、信息抽象、地图表达、地图结果, 构建了地图的表达框架。旨在适应地图学发展的时代潮流, 明确学科研究的外延边界及内涵表示, 为当前与未来的地图学发展提供相应支撑。     

地图学四面体--数字化时代地图学的诠释

传统地图学研究3个关系:实地-地图,读者-地图,读者-实地.这个学科的框架可以称为"地图学三角形".对这三种关系的研究随学科和行业的不同而各有侧重.数字地图的出现扩大了传统地图学的视野和服务面.现代地图学需要面对6个关系的探讨.除了上述3个关系外,还要增加数字地图-地图,数字地图-实地,数字地图-读者3个关系.新的学科框架变成了"地图学四面体".从"三角形"到"四面体"反映了信息时代地图学的发展与变革.地图学的存在取决于人类对地图永恒的需求和地图本身的科学价值.     

三维地貌表示方法的演进

在地图上表现地貌的三维形态．是地图学研究的难点和热点。地貌表示法的发展,体现了人类对自然环境认知水平的提高和科学技术的进步．也代表了地图学的进步。回顾地貌表示方法的演进,有助于把握地图学发展的历史脉搏．加深对地图学未来发展的认识。表文按年代顺序,来描述地貌表示法的三种主要类型一写景符号法、水平投影法和地景仿真法的发展演变及其文化与技术背景和关键人物.     

论军事地图学与地理信息工程的发展

本文包括3个部分.第一部分,从10个方面简要总结了军事地图学与地理信息工程科学技术60年来的主要成就,并从7个方面分析了推动地图学与地理信息工程科学技术进步与发展的理论与技术;第二部分,从7个方面论述了地图学与地理信息工程科学技术的发展趋势;第三部分,提出了未来要重点研究的10个领域,包括空间认知理论、空间数据自动综合理论与方法、多维动态空间信息可视化、空间信息网格、空间数据挖掘与知识发现、空间数据不确定性与数据质量控制、多智能化代理技术及其应用、嵌入式GIS技术等.     

论军事地图学与地理信息工程的发展

本文包括3个部分。第一部分,从10个方面简要总结了军事地图学与地理信息工程科学技术60年来的主要成就,并从7个方面分析了推动地图学与地理信息工程科学技术进步与发展的理论与技术;第二部分,从7个方面论述了地图学与地理信息工程科学技术的发展趋势;第三部分,提出了未来要重点研究的10个领域,包括空间认知理论、空间数据自动综合理论与方法、多维动态空间信息可视化、空间信息网格、空间数据挖掘与知识发现、空间数据不确定性与数据质量控制、多智能化代理技术及其应用、嵌入式GIS技术等。     

Cartography and the others – aspects of a complicated relationship

ABSTRACT

Cartographic visualizations have been known for thousands of years and have brought forth a wealth of different map projections and cartographic products. Yet, cartography as an independent science has been established only about 100 years ago and sometimes its position among the spatial disciplines is challenged by the scientific community. In this respect it is a young science based on a very long tradition of map making, globe production, and the development of map projections. Maps and map related visualizations play an important and indispensable role in many other spatial disciplines such as geography and geodesy. Cartography has many overlaps with these traditional disciplines as well as with the more recent ones of photogrammetry and remote sensing. This paper reviews fundamental aspects of the conception of space and time throughout human history, the historic development of cartography from a technique of map making to a spatial science, highlighting major milestones in the history of the discipline. As a young science and confronted with major technological developments in the late 20^th century cartography underwent several crises as to what exactly is cartography and how it relates to other spatial sciences, in particular to geographic information systems. Major pitfalls and misconceptions are discussed and the three major scientific pillars of cartography are identified. The relationships of cartography with neighboring disciplines are discussed and the position of cartography vis a vis the others is delineated. Finally, desirable future developments of scientific cartography are discussed.     

基于移动地图学的空间信息系统

在地理信息广泛应用的今天,基于移动地图学的空间信息系统对于广大用户越来越重要。以空间信息移动服务为平台的智能系统必然成为地图学的一个重要的发展方向。通过分析移动地图学的发展趋势,结合地图学与其他学科交叉的现状,以地图学的观点分析空间信息移动服务系统发展的关键因素。并简要介绍现有的软硬件设备存在的不足。概括移动服务的应用,对其前景进行展望。     

The Emergence of an Environmental Cartography in Denmark

Within the history of cartography, relatively little attention has been devoted to the study of the growing body of maps and spatial data focusing on environmental issues. This is rather surprising, considering the importance of this type of cartography in the handling of the complex environmental problems of modern society. This paper analyses the development of thematic maps and spatial data focusing on the terrestrial environment of Danish landscapes. The paper is introduced with a review of the concept of environmental cartography, followed by a historical analysis of the development of environmental mapping in Denmark. Results suggest that there has been a change in the content and aim of environmental cartography in the twentieth century, from an initial focus on mapping potentials for land use improvement and optimization of the economic outputs from engagement with terrestrial ecosystems, to a focus on monitoring ecosystems and regulation of human intervention. Finally, the usefulness of the concept environmental cartography to frame analytical work dealing with the still increasing number of maps produced for environmental purposes within the history of cartography, is evaluated.     

时空大数据时代的地图学

地图学研究的主战场是"地图",但不同历史时期的地图其信息源、主题、内容、载体、形式、制作方法和应用方式是不同的,当然它的全方位价值也就不同了。从科学史上的科学范式的变化来看,随着大数据时代的到来,如今已经步入"数据密集型"科学范式时代,地图学亦如此,具有明显的大数据科学的特征。所有大数据都是由包括人类活动在内的地理世界的任何事物和任何现象运动变化产生的,都具有空间和时间特性,当然也就离不开空间参照和时间参照。因此,大数据本质上就是时空大数据。自20世纪50年代末60年代初以来的现代地图学,即信息化时代的地图学,是以时空数据为对象的,其核心是时空数据处理与表达,但并没有像今天面对天空地海一体的大规模多源(元)异构和多维动态的数据流(或流数据),地图的实时动态性、主题针对性、内容复合性、载体多样化、表现形式个性化、制作方法现代化、应用泛在化等特征,是以往任何时期都无法比拟的,这就产生了地图学理论、技术和应用体系的巨大变化。而所有这些变化都正好发生在20世纪50年代末和60年代初以来的约60年间,故以本文纪念《测绘学报》创刊60周年。     

The Scope and Conceptual Content of Analytical Cartography

Over the last three decades analytical cartography has grown from Tobler's concept of "solving cartographic problems" into a broader and deeper scientific specialization that includes the development and expansion of analytical/mathematical spatial theory and model building. In many instances Tobler himself has led the way to these new insights and developments. Fundamental concepts begin with Tobler's cartographic transformations; Nyerges' deep and surface structure and data levels; and Moellering's real and virtual maps; the sampling theorem; and concepts of spatial primitives and objects. This list can be expanded to include additional analytical concepts such as spatial frequencies, spatial surface neighborhood operators, information theory, fractals, Fourier theory, topological network theory, and analytical visualization, to name a few. This base of analytical theory can be employed to analyze and/or develop such things as spatial surfaces, terrain analysis, spatial data schemas, spatial data structures, spatial query languages, spatial overlay and partitioning, shape analysis, surface generalization, cartographic generalization, and analytical visualization. More analytical uses of theory, strategies of analysis, and implementations are being developed and continue to multiply as the field continues to grow and mature. A primary goal is to expand the mathematical/analytical theory of spatial data analysis, and theory building and analytical visualization as analytical cartography takes its place in the geographic information sciences. The research future for this area appears very bright indeed.     

当代GNSS的发展进步与转型构想

从美苏分别提出了建设GPS、GLONASS到今天,当代GNSS全球导航卫星系统工程诞生已近半个世纪。半个世纪以来,GNSS深深地改变了人类的军事斗争、经济社会和日常生活方式;面向人类文明未来的发展进步和智能时代新需求,GNSS仍然需要进一步创新转型。本文系统梳理了当代GNSS的发展进步和启示,研究了智能时代需要的GNSS深度转型方向,提出了GNSS转型发展的方案构想,供广大GNSS设计者和建设者参考。