穿越时空的地图之路

徐永清

地图经天纬地，是描绘、再现地球表面状态的图形载体，尺幅之间，气象万千。

地图与时俱进，从图像模拟到模式化、符号化、抽象化，以特有的数学法则、图形符号和抽象概括，表现了地球或其他星球自然表面的世界现象，反映了人类人文现象的状态、联系和发展变化。

地图观摹世界，融自然和社会现象于一体，既有视觉的魅力，又有数学的精确，更有电子技术的神奇。

地图认知世界，是人们对于地理世界具象、形象与抽象的认识，是人类观察、感知地理空间的主要形式。

路漫漫其修远兮

地图与人类文明相伴相生。开拓者筚路蓝缕，构建地图空间;先贤历尽艰辛，升华地图精神。

我们至今使用的地图，源于古希腊贤人的地理思想，集大成于托勒密的地图学，发扬光大于地理大发现以来的欧洲，裨益于17世纪后新的测绘技术的出现，转型于20世纪迄今的航天、电子、计算机、通信技术为代表的科技革命大潮。

很难考证第一幅地图是什么时候、出于什么目的、在何处被绘制出来的。但是，我们可以肯定，早期的地图绘制出于各种目的，形式也是各不相同的。

地图起步万年。在今日捷克境内的巴甫洛夫附近，发现了2.5万年前旧石器时代的一颗巨大象牙，上面雕刻了一幅地图，方向朝南，描述了蜿蜒的河流、起伏的山峰和村落，与当地的地形结构完全相符，这或许是现在人们能看到的最早的地图实物。

大约在距今1.5万～1万年间，就出现了早期人类在泥土上用线画或用简单符号表示事物的原始地图。

距今2600多年前，古巴比伦人在一片泥板上绘制地图，把古巴比伦放在一个圆形世界的中心位置，四周的大海里有7个岛屿，中心部分绘制了一座山岳、一个城市、几条河流和一片沼泽地。

地图纵贯古今。地图是人类各个历史时代的产物，每一张地图都留下时代的烙印。人类社会发展的不同空间与时段，都有那个时期的主流地图。

约公元前3100～前332年，从丈量尼罗河流域的土地需求，开始发展起了古埃及时代的地图。

到了古希腊、古罗马时代，古埃及的几何学和地理知识传播到地中海沿岸各国，人们的注意力转向地中海航海地图的测绘。测量经纬度、研究地图投影、编制以地中海为中心的世界地图，成为西方地图测绘的主流。

古希腊是现代地图的摇篮。数学家毕达哥拉斯提出世界是个球体的论断。公元前7～前6世纪，阿那克西曼德第一个用比例尺画地图。公元前2世纪，亚历山大图书馆馆长喜帕恰斯根据亚述人的算术，把圆分成360°，规定了纬线和经线网格，确定用经纬线描述地表位置的体系，他也首次试图解决“如何把地球的曲面放在一个平面上”的问题。埃拉托斯特尼绘制球体地图，编写《地球的测量方法》和《地理学》两部著作，并首先将经纬线运用于地图上。托勒密使古希腊地图学的发展达到了顶峰。他的著作《地理学指南》，包括地图制图的理论和两种投影方法，还有以经纬线绘制的26幅分区图和一幅世界地图。时至今日，其制图理论仍然主宰着制图学，特别是地形图和世界地图的绘制。

古代中國将地图称作“舆图”。“舆”原意是车辆，引申为大地。古时人们把地图称为舆图，看风水称为堪舆学。《史记索引》载：“天地有覆载之德，故谓天为盖，谓地为舆。”覆，对应天之盖;载，对应地之舆;“载”字，跟车关系紧密。

楚国的宋玉，曾作《大言赋》，记录了楚襄王与唐勒、景差、宋玉游于阳云之台，楚王要几位吹牛皮，谁吹的好，赐谁坐。一场大话说下来，还是宋玉有气派，有文采：“方地为车，圆天为盖，长剑耿耿倚天外。”王曰：“未可也。”玉曰：“并吞四夷，饮枯河海，跋越九州岛，无所容止。身大四塞，愁不可长，据地辒天，迫不得仰。”由此可见，舆图之舆，指为车之方地，也就是“天圆地方”之方地。

毛泽东数次挥毫抄录过《大言赋》宋玉语的另一版本，“方地为舆，圆天为盖，长剑耿介，倚天之外”， 这个版本， 更明确了“方地为舆”。

毛泽东喜欢《大言赋》，还与其中“倚天长剑”有关。1935年冬天，中央红军走完了长征最后一段行程，即将到达陕北，毛泽东登上岷山峰顶，远望青海一带苍茫的昆仑山脉，有感而发，作《念奴娇·昆仑》，在下阙他写道：“安得倚天抽宝剑，把汝裁为三截？一截遗欧，一截赠美，一截还东国。太平世界，环球同此凉热。”此处的“倚天宝剑”，即典出《大言赋》。而《念奴娇·昆仑》成功地表达了作者“环球同此凉热”的阔大胸襟。

已知最早的中国地图，可追溯至公元前2100年左右，是《左传》上记载的夏代的《九鼎图》。在长沙马王堆汉墓发现的公元前130年绘制的《地形图》和《驻军图》，说明早在汉朝，中国人就建立了一套以注重比例尺为核心的制图体系。随后，西晋的裴秀创立了“制图六体”，使东方地图的可靠性得到了提升。随后的岁月，西晋裴秀《禹贡地域图》、唐代贾耽《海内华夷图》、北宋沈括《天下州县图》、元代朱思本《舆地图》以及明代《郑和航海图》等煊赫于中国地图史。明清时期出品了大量地图，是中国舆图制作的高峰时期。现藏于中国第一历史档案馆的《大明混一图》， 1389年（明洪武二十二年）成图，彩绘绢本，图幅尺寸为386×456厘米，这幅世界地图以大明王朝版图为中心，东起日本，西达欧洲，南括爪哇，北至蒙古。

早期的地图从模型地图向平面地图升级后，逐步衍生出世界地图、航海地图等普通地图，以及行政区划图、军阵图、域外地理图等各种专用地图，开始成为人类认识世界的工具。

步履维艰

人们把对地球的认识绘制在地图上。托勒密的地图，显示着认为地球是整个造物中心的理论即“地心说”。人们还想当然地认为，某些国家和文明也是世界的中心。伦敦格林尼治子午线被定为本初子午线之前，绘图师只能凭借狭隘的地理文化知识来确定世界的中心。早期的朝鲜地图把朝鲜作为世界中心，中国则是这张地图上的“中央之国”。十字军东征期间，基督教的世界地图把耶路撒冷绘制成世界的中心。endprint

欧洲漫长的中世纪，西方文明的三大基石——古希腊科学、罗马行政管理和基督教信仰，除了后者，前两者在中世纪的欧洲地图中黯淡无光。古希腊科学的制图精神，被宗教寰宇观取代，毫无实用价值的T-Ο地图（中世纪常见的地图范式，制作精美但不能反映实际的地理情况）风行一时。

从阿拉伯文明早期开始，就存在多种类型的地理图。9世纪，花拉子密绘制的地图，是阿拉伯地图学受托勒密影响的例证。10世纪，在伊朗形成了独特的地图学体系——巴里希学派。12世纪，阿拉伯著名地理学家伊德里西撰写的巨著《云游者的娱乐》（又名《罗吉尔之书》）附有各类地图70多幅，利用经纬线正交的方法，划分当时已知世界的区域。

托勒密的世界地图

持续了两个半世纪的文艺复兴，在摆脱精神枷锁、弘扬人类崇高精神的同时，也大大拓展了人类的空间观念。

地理大发现时代，人们迫切需要更多地了解世界。对地图精度的要求不断提高，在很大程度上促进了测量手段和地图绘制技术的快速发展。1487年，迪亚士绕过非洲大陆南端，找到了通往印度洋的入口好望角。1498年，达·伽马乘船绕过好望角，到达印度。1492年起，凭借地图，哥伦布4次航海到达美洲。1519年，麦哲伦完成了环球航行，从而完全证实了地球球体学说。

探险在发现了新的陆地、岛屿、海峡、水域的同时，也意味着加深了对地球面貌的认识。探险家们为人类呈现一个全新的、趋于完整的地球，而制图工作者则将整个地球搬到了纸上，这就是世界地图。几乎所有的近现代探险家，闯入未知的陆地和海洋进行探险的同时，不论是出于领土占领或殖民的目的，还是出于科学的目的，都无一例外地进行了地图的测绘工作，取得了辉煌的制图成果。

托勒密重新成为地图的权威，同时，相当一部分地图学家开始创新，以适应人们对新型地图的需要。1459年，弗拉·毛罗绘制的世界地图，把托勒密传统中封闭的印度洋，改成向南开口。1490年，马丁·贝海姆在纽纶堡制成了第一个地球仪。1507年，马丁·瓦尔德泽米勒绘制的一幅世界地图，第一次将美洲看作一个独立的大陆，而不是“亚洲的东部”。

巴甫洛夫象牙地圖

开拓的历程

16世纪70年代至17世纪后半叶，铜版印刷技术及造纸术日趋成熟，航海探险者为正确地绘出陆地轮廓提供了海岸资料，各国的地图学家通过各种方式相互交换地理资料，内容广泛的世界性地图集出现了。当时最著名的以出版地图集闻名的出版商，是荷兰（包括今比利时）人，地图集出版中心在安特卫普和阿姆斯特丹。

1570年5月，地图出版商亚伯拉罕·奥特柳斯出版了《世界的舞台》（或称《舆图汇编》）地图集，共53面、70幅图，并有35页地志，选用了90多位地图学家的资料。这部图集，通常被认为是第一部用科学方法编辑的地图集，在当时非常畅销，不断再版，并逐渐添加新的内容，到1601年已增加到121幅图，共出41版。这部地图集，也成为利玛窦神父在中国制作第一幅世界地图的底本。

1569年，地图学家墨卡托绘制的一幅世界地图，描绘了南北美洲，以及由南极和澳洲组成的南方大陆。该地图使用的等角圆柱投影，能让航海者用直线导航，后来为航海图所普遍采用。后人把它称为墨卡托投影，墨卡托的世界地图受到诸多赞誉，也标志着现代地理学纪元的开端。

随着三角测量法被引入欧洲，平板绘图仪、经纬仪、星盘、航海手册等勘测和导航仪器的重大革新，再加上东方印刷术的传入，欧洲的地图制作方法有了革命性的变化。地图中的地物开始被统一规定的符号所替代，制图者也开始更加关注按比例来表现客观世界，这使得地图更趋于一致并且专业化。

最古老的世界地图，公元前6世纪绘制于巴比伦

17世纪工业革命开始，高精度的测绘仪器相继出现，为进行大规模的地形测量准备了物质条件。随着地图精度不断提高，大比例尺地图的出现，地图服务于政治、军事的功能更为突出，这就是以国家为背景的近代地图的开端。

从17世纪下半叶开始，地图制作的领先位置由荷兰转移到法国。在绘制法兰西新地图以及开展“欧洲测量计划”后，路易十四派人到世界各地去实地测量，精确绘制世界地图。1669年，意大利人J.D.卡西尼被邀请去法国天文台工作，并在法国境内着手进行一系列测量工作来测定某些地方的位置。他对地图学最大的贡献是发明了用观察土卫星运动的方法来确定经度。他的儿子J.卡西尼测量了从敦刻尔克经巴黎到佩皮尼昂的一段子午线弧长。他的孙子卡西尼·德·蒂里及曾孙，进行了三角测量工作，并据此确定了地形测量图幅的位置。1816年，法国本土的l∶86400系列地形图（共182幅）测制完成。

此后，西方各国纷纷追随法国的脚步，开展了三角网测量，建立了国家的测量部门。l791年，英国成立陆军测量局。由此，政府组织的大规模地形测绘成为近代地图学发展的主流。各国纷纷成立测绘机构，主管国家基本地形图的测绘，逐步形成不同的比例尺系列地图，以及不同的地图投影方法、分幅、图例符号和表示方法。

1708年，在康熙皇帝的主导下，白晋、雷孝思、宋君荣等多名耶稣会士参与了清政府组织开展的全国舆图测制工作，于1718年完成了《皇舆全览图》和各省分图稿共32幅，推动了西方制图学走进中国，达到当时世界制图的最高水平。遗憾的是，这些地图长期藏于内府，未能发挥其应有的作用。最终，地图被传教士带回欧洲，使世界重新认识中国，从而准确绘制世界地图。endprint

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endprint