地圖傳輸

客觀世界（製圖對象）通過製圖者的認識形成概念，再通過地圖符號變成地圖並傳遞給用圖者，用圖者經過對地圖符號的識別、分析和解譯，形成對客觀世界的認識。

地圖傳輸是通過地圖形式傳遞空間信息的過程。地圖是空間信息的圖形傳遞形式。在資訊理論的基礎上形成地圖資訊理論，即研究以地圖圖形獲得、傳遞、轉換、貯存和分析利用空間信息的理論。將地圖製圖者同用圖者作為統一的過程進行研究，編圖者作為信息傳送者，把製圖對象的認識加以選擇、分類、簡化等信息加工，並經過符號化的編碼過程，以地圖作為通道，傳遞給用圖者，即信息接收者，用圖者經過符號識別的解碼過程，並通過對地圖的分析和解釋，形成對客觀事物的認識。

基本介紹

• 中文名：地圖傳輸
• 外文名：cartographic communication
• 全稱：地圖信息傳輸
• 理論：當代地圖製圖學的基本理論之一
• 意義：通過思維以地圖語言表達出來
• 功能：實現地理信息的傳輸

簡介

製圖者對製圖對象的認識，通過思維組織信息以地圖語言表達出來；用圖者通過對地圖的視覺感受和思維，把地圖符號與所表示的對象聯繫起來，形成對製圖對象的認識。地圖傳輸論就是把製圖與用圖兩者統一為地圖信息傳輸過程的理論。用這種理論來指導編圖者與用圖者，達到編好圖，用好圖的目的。

地圖傳輸即地圖信息傳輸。作為地理信息載體的地圖，其主要功能之一是地理信息的傳輸。地圖製圖人員根據一定的目的、按照地圖學原理、採用科學的表示方法，將獲取的地理信息進行符號化處理後製成地圖。地圖套用人員則在掌握基本地圖語法的基礎上進行地圖閱讀，獲取所需要的地理信息。顯然，地理信息正是通過製圖者製作的地圖將地理信息傳遞給廣大的地圖用戶的。

地圖傳輸論

定義

地圖傳輸論是當代地圖製圖學的基本理論之一。是研究地圖信息傳輸過程和方法的理論。主要研究地圖製圖中專題信息的特徵及相互轉換的過程、方法等。地圖是信息的載體和通道，地圖的製作和使用都包括在傳輸過程中，製圖者把專題信息進行符號化或運用地圖製圖語言的法則通過編碼製成地圖，用圖者則從地圖上譯出符號或編碼後恢覆信息的原始形態，並形成對環境信息的深化(即用圖者讀圖分析所獲信息往往超過製圖者在編圖時所利用的信息)。

組成

地圖傳輸理論由4部分構成：傳輸成份，各成份處理，美學因素，傳輸模型。其中，傳輸成份包括原始資料、製圖者、地圖及地圖使用者，傳輸中的操作有選取、分類、簡化、綜合、符號化及編排，美學因素包括協調、組合、清晰等。較有名的傳輸模型有Kolacyn模型，Ratajski模型，Bosowski模型，Muehrcke模型，Robinson&Petchenik模型及Balogun模型。

地圖傳輸論的地位

對地圖傳輸論在地圖學的地位，我國有幾種不同的觀點：一種把地圖傳輸論與資訊理論，感受論等一起作為地圖學的理論基礎；二是把地圖傳輸理論作為地圖學的基礎理論；三是提出；地圖製圖學的基礎理論範疇只有三個方面:地圖投影理論，製圖綜合理論和地圖符號理論。

地圖傳輸論在地圖學中提出後，使地理環境、製圖者、地圖作品、用圖者這幾個獨立的事物構成了一個相互聯繫的整體，也就是可看作一個系統，在這個系統內進行著地理環境信息的的交換。在傳統的地圖學中，側重在製圖產品規格化和地圖的完善性方面，絕大部分的研究集中在製圖的技術方法上。把地圖局限在技術方面，消弱了它與自然科學和社會科學的聯繫。現在我們可以用地圖信息傳輸理論來研究地圖的本質、製圖用圖的規律，並用其來指導地圖學中的一些實踐活動。把地圖投影理論、地圖綜合理論和地圖符號理論作為基礎理論是基於過去對這些理論研究得比較深人，研究時間比較長，而作為地圖學發展過程中的基礎部分，是其它理論發展的基礎和前提，是從技術套用層次對地圖學的指導。這正好反映了地圖學仍是一門發展中的科學，正處於“學科變革”階段。其基礎理論應貫穿於地圖學，研究地圖學的基本運動規律。而地圖學所研究的基本運動規律就是地圖信息的傳輸。從地圖製作的目的上看，製作地圖主要是為了提高信息傳輸。從地圖製作的基本過程來看，地圖信息傳輸貫穿於全過程。我們可以用地圖信息傳輸理論來研究地圖的本質、製圖用圖的規律。地圖作為信息的載體和傳輸的工具，地圖學要解決的主要矛盾就是地圖信息傳輸。地圖從製作到使用，從客觀到人的認識，實際上形成了一個以信息傳輸為特徵的系統，而地圖則是這個傳輸過程的中心環節。根據用圖者的要求能否在地圖上獲得最佳的地理環境信息，即地圖的傳輸效果如何，關鍵在於地圖作品製作的好壞。為了保證生產出高質量的地圖，就需要從技術上和理論上研究各要素的表示問題。所以，地圖信息傳輸論是地圖學的唯一的基礎理論。它解決的是地圖學中的根本問題，貫穿於地圖製作和使用的整個過程，是地圖學研究的基礎。

數字地圖傳輸

數字地圖信息傳輸狀態

傳輸中的狀態分原始信息、地圖信息及從地圖中獲取的信息。

1)原始信息：在電子環境下，原始信息的獲取有更多的技術手段。在進一步處理前，原始信息應該組織成可利用的數據結構。

2)地圖信息：對計算機而言，地圖信息分兩部分，即圖形地圖信息和邏輯地圖信息。圖形地圖信息包含相對於顯示平面的空間坐標及顯示屬性，如線寬、線型、邊界色、填充色等，著重於滿足人的視覺要求。由於計算機不能從這些信息中識別符號的本來面目，因此不能據此自動綜合。邏輯地圖信息表示了地圖的內在特點，如符號的含義、製圖對象間的拓撲關係等。邏輯地圖中也有表示幾何位置的信息，但此時的位置信息關心的是製圖對象的位置，而不是畫成什麼樣。對地圖進行綜合處理時，計算機應根據邏輯地圖提供的信息選擇處理方式。處理後，圖形地圖與邏輯地圖同時變化。

與此相應，數字地圖應該提供兩種理解方式。第一種是利用人的視覺思維對圖形地圖的理解(人的理解又可通過人機互動方式傳給計算機)；第二種就是通過計算機對邏輯地圖的分析。

3)從地圖中獲取的信息：在自動製圖中，計算機承擔的操作其優劣依賴於計算機自動獲取數據的能力。有些數據顯式地編碼存於計算機，有些則要通過適當的算法去索取。信息獲取的效益與信息索取算法及存貯結構有關。由於計算機不可能自動地理解全部地圖信息，因此人的參與是必要的。人的參與是通過滑鼠器或鍵盤輸入參數值，將人對地圖的某些判斷傳給計算機，或者利用這些外設直接互動式地改變對象的幾何特徵或顯示特徵。

為了能從地圖中自動地索取信息，除對製圖對象及其關係編碼外，還要對自動決策的經驗、觀點、規則及其它相關信息編碼。

數字地圖信息傳輸操作

數值地圖傳輸有兩類操作：視覺化與視覺解釋。

1)視覺化：視覺化是將原始信息轉換成視覺形式的過程。地圖綜合在很大程度上就是視覺化過程的一個重要部分。視覺化引起對數據的直觀欣賞，將數據的某些方而用滿足視覺的方式表達出來。這一過程大都是由算法去完成，但操作者的直接參與也是不可缺少的。例如，由算法完成線簡化時，需先由操作者賦給簡化參數，並在簡化完成後用滑鼠器調整某些點。在視覺化過程中，可利用“規則”提高自動化程度。例如，對公路線，根據其等級規定畫出時的顏色、線寬與線型。當用人工調整符號時，系統應自動更新內部存貯的相應值，重新組成地圖表示。視覺化是帶反饋的循環過程。當結果不滿意時，這一過程就不斷地進行。由於每一符號都可能影響地圖的清晰度，所以對任一對象的操作都可能引起不可預測的結果。在任一視覺化操作後都有必要評價結果，以決定下一步操作。在傳統的傳輸理論中，視覺化的反饋過程常被忽略。這是因為人在處理符號時，判斷與調整可同時進行，掩蓋了對明顯反饋的需求。在數字環境中，因為大多數算法都是為局部視覺、單個或單組符號設計的，反饋過程不容忽視。從這個意義上講，視覺化過程是一個循環的“視覺化—視覺解釋—視覺化”過程。

2)視覺解釋：這是一個對數字地圖的認知過程。在傳統的地圖理論中，圖形地圖是地圖用戶唯一的信息源，人的大腦與眼是解釋地圖的工其。而在數字壞境中，圖形地圖與邏輯地圖共同承擔著提供地圖信息的責任。當然，如果僅考慮人對數字地圖的認知，視覺思維仍是唯一的視覺解釋操作。由於我們強調計算機的自動理解，所以這裡的視覺解釋包括對圖形地圖的認知和對邏輯地圖的認知兩部分。地圖製圖者(包括計異機)與地圖使用者(包括計算機)對視覺解釋有不同的需求。製圖者著重於地圖的目的與清晰度，而使用者著重於空間結構。

地圖信息傳輸的發展

地圖作為信息的載體和傳輸的工具意味著製圖者不斷地把地理環境信息轉換成地圖信息，把它提供給用圖者，即製圖人員以不同的水平和各種方式與用圖者進行信息傳輸。地圖信息傳輸理論提出後人們對傳統的地圖學的認識起了很大變化，地圖和地圖學的概念在原有基礎上都有了新的發展，對地圖的作用和地圖學的研究引出了新的探討。這個理論把製圖和用圖聯繫起來，統一在地圖信息的傳輸過程中。

傳統理論強調的是地圖製圖者與使用者之間的信息傳遞，所關心的是製圖者如何使他想表示的信息被用戶理解，地圖被認為是一個傳輸通道或信息載體。傳統傳輸理論中所考慮的操作都是人的操作，而自動製圖則是計算機操作。在傳統的傳輸理論中，製圖者和地圖用戶的作用被分別描述為根據原始資料製作地圖和從地圖中讀出信息，地圖製圖過程含有一個不斷從地圖閱讀中獲取反饋信息的過程。而計算機處理地圖有著不同的方式，對製圖對象的處理與對製圖對象的操作結果的分析不能同步。由於對地圖的操作常由算法承擔，而算法一旦運行就無法停下來檢查結果是否可取(如Douglas-Peucker算法)，因而對處理結果的檢查須在處理完結後進行。

地圖信息傳輸就是指地理環境信息在地圖上的選擇和符號化，並為使用者認識和解譯的過程，只有當編碼的信息已經得到了辨認和解譯，地圖信息的傳輸才算完成。從這個理論發展的初期來看，地圖信息傳輸模型是模擬信息的電訊傳輸模型。隨著對地圖信息傳輸系統和對該系統的各組成部分的深人研究，形成了現在的這種為大多數地圖學者所接受的認識模型。對它已不局限於把地圖作為一個信息傳輸的通道來研究，而是強調研究整個地圖信息傳輸的過程，甚至牽涉到了對地圖學的實質和任務的認識以及地圖學體系的組成問題。目前，地圖傳輸模型正由靜態地圖傳輸模型向互動地圖傳輸模型轉變。

就地圖處理而言，人與計算機有很多不同。人可同時接受不同的多維信息，而計算機只能接受序列信息；人的各種感官和大腦可並用，而計算機一次只能有一個操作；人既可用一維的語言也可用二維的圖形表達事物，而計算機實質上只能用有窮序列表示事物.人與計算機對地圖的認識的不同，使人的認知方式與人的“專家知識”都不可能不變化地轉移給計算機。

現代地圖的發展，從製圖過程、表示內容及其表現形式都發生了很大變化，計算機地圖製圖、數字地圖和多媒體電子地圖的發展，使地圖的傳輸功能大為增強。計算機地圖製圖技術不只是提高了地圖製作的速度，它還打破傳統的製作和套用的分離狀態，計算機地圖製圖人員，提供一套簡捷的地圖製圖軟體和常用的數字基礎底圖給用戶，用戶會根據自己的資料對地圖進行分析和思考，快速制出所需的地圖或提供有關的信息。用戶不但可以從地圖中獲取信息，而且還會運用地圖來傳遞他們的信息。這樣才是全面地套用地圖。GIS作為從地理學、測量學、製圖學、遙感學、圖形圖像學等引用電子計算機後形成的一門邊緣學科，它具有明顯的面向套用和技術導引的特點。目前在計算機技術、資料庫技術、網路技術、多媒體技術、客戶/伺服器技術等計算機軟硬體技術的迅速發展，使基於這些技術支持下的GIS發展非常迅猛，其套用領域也迅速擴大，廣泛地套用於以地理坐標為基礎的空間數據處理。同時，GIS地圖產品形式也日趨多樣化，專題化。從平面地圖到立體地圖直至可“進人”地圖。由二維、三維形式發展到在三維地圖基礎上虧利用虛擬現實技術產生的地圖。現代地圖的發展，特別是地圖製圖技術的飛速變革，使地圖套用與地球信息學和各種地理信息系統的建立密切聯繫。地理信息系統拓寬了地圖的套用領域，進人信息科學的領域，人們已把地圖作為一種特殊的信息傳輸工具。地球信息的提出使得在新的理論和技術條件下，深入研究地圖信息傳輸理論對地圖學的發展有著深遠意義。