【科普】地图演变简史

第一章 纸质地图

第一个 地图的绘制时间、目的和地点，很难被确定。不过，有人推测比文字还要老，大约有4500多年的历史。

最早的世界地图——古巴比伦地图

这也是早期地图的主要作用：认识世界。事实上，早期地图准确与否，并不太受关注，更关注的是一种 艺术表现形式外在美。

15世纪托勒密世界地图——宣誓主权|网络

中国已知最早的纸质地图是可以追溯到公元前2100年左右。从甘肃天水放马滩秦墓出土的7幅地图，作者名不详，地图名不知。竟然是个“无名氏”。这7兄弟幅图均用黑线绘制在4块大小基本相同的松木板上，清晰完整的反映了战国时期秦国所属的行政区域、地理概貌和经济概况。

所以，与西方最老最老的古巴比伦世界地图认识世界作用不同的是 ：在中国，古代地图主要的都是军用地图，用于行政，军事，国家管理、领土主权等，相比于地理事物的精准定位，更侧重于事物间的位置联系以及地形情况。

在西晋时期，出现了地图学界的伯乐——裴秀。领导和组织编制了《禹贡地域图》18篇，这是中国和全世界见于文字记载的最早历史地图集。裴秀也因此被称为“中国科学制图学之父”。

《禹贡地域图》

在《禹贡地域图》序中还提出了具有划时代意义的制图理论——“制图六体”。成为我国清代以前地图制图学理论的基础，一直影响着中国传统的制图学。

制图六体

一为"分率"，反映面积长宽之比例，即比例尺；

二为"准望"，确定地貌、地物彼此间相互方位关系；

三为"道里"，确定两地之间道路的距离；

四为"高下"，即相对高程；

五为"方邪"，即地面坡度的起伏；

六为"迂直"，即实地高低起伏与图上距离换算。

17世纪末，中国与俄国边境发生冲突。在1708年，主子康熙就下令和组织传教士们带领满汉官员分赴中国各地测绘。历经了十年时间才最终测绘完成《康熙皇舆全览图》。当之无愧是中国第一部实测省级地图集。也是世界上第一次运用制图学方法进行全国性测量的地图。

《康熙皇舆全览图》

清代，中国古代地图绘制水平也是站在了金字塔顶端，达到了高峰。

当然，中国古代地图还有长沙马王堆的三幅地图：城邑图、地形图、驻军图，南宋禹迹图，郑和航海图等，家族庞大，仅以典型说明。

总的来说，我的古代前世就是纯手绘纸质地图，精确度不高，普及率很低。使用对象是王侯将相，军事家，航海家，作用是认识世界、军事航海、国土管理等方面。

第二章 数字化地图

20世纪50年代，地图存储形态，促使了地图从手绘纸张转向了计算机。测绘、地理工作者也是逐渐利用计算机来处理和分析相关地图数据。

「GIS」的出现源于一场名为“霍乱”的瘟疫。

GIS起源小故事

1854年，伦敦爆发严重的霍乱，在研究霍乱传播源的过程中，英国医生约翰冒着生命危险走进病情高发区，挨家挨户统计病亡人数，每死亡一人便标注一条横线，最终绘制了一张“霍乱”死亡地图。

英国医生绘制的霍乱死亡地图

医生通过“死亡地图”分析发现，大多数病例的住所都围绕在水泵附近，由此判断瘟疫的传播源来自于水泵，于是移掉水泵，霍乱最终得到控制。

这种空间分析方法后来被广泛应用于犯罪，地理分析，建筑学等诸多领域的研究。随后，GIS就发展成为一门学科和广泛应用的技术。

60年代末，“GIS之父” 罗杰.汤姆林森（Roger Tomlinson ）在创建了世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统（CGIS）。该系统是全球首个计算机化的地理信息系统。

GIS之父——Roger Tomlinson

美国人口普查局也将道路、城镇边界都进行了计算机机器读取，扫描，也就是数字化处理。这不仅是GIS史上的一大进步，也是地图界的一大飞跃。地图由静态纸质发展为动态数字地图。

电子地图|网络

由此，「电子地图」「数字地图」的产生了。能够被机器读取，实现了数字化之后的地图摆脱了手绘纸张，繁杂耗时、面积无法计算、不精确等的尴尬局面。方便存储，易于读取，远程传输，成图速度加快，易于校正，编辑，更新等诸多优势凸显。

可视化处理的电子地图

Supermap GIS三维场景|网络

谷歌、百度、高德、腾讯地图的出现让我实现了从高门槛到人人都用，从桌面端单机版转变为浏览器端共享，从数字地图到瓦片地图的跨越式变革。谷歌地图是瓦片地图的先驱者，是地图从小众到民用的带头人。

Clipmaping意为裁切贴图技术，切片地图浏览效果示意

从地球全貌出发 定位到伊拉克境内

谷歌地图是第一款范围覆盖全球的电子地图服务|网络

大众化地图导航

把卫星遥感地图资源和三维电子地图技术以及互联网集合起来，推出Google Earth，推动了三维地图的发展。

三维地图就是基于模型，将数据结合到场景，利用数据把物体抽象化，以多维度的方式展现出来。这必然与时间、空间以及地理位置是紧密联系的。通过三维地图，用户也不再需要在大脑里去想象空间场景，三维⽴体的模型效果能够让数据关系变得更加清晰、直观。

科技城市三维建筑空间可视化模型

地图发展衍生出三维场景，还不得不说一嘴数字孪生的概念：简单来说就是将现实世界中的实体对象，通过数字化的手段进行动态仿真、监测，在数字化世界中构建一模一样的对应模型。

三维可视化与“数字孪生”息息相关。但没有海量的数据支撑以及数字孪生体的模型构建，三维地图只是一张苍白的背景墙。而数据作为数字孪生的核心要素，亦是数字孪生应用的“血液”与“动力源”。

数字孪生下北京城市模型

第三章高精度地图

近几年，随着无人驾驶技术、物联网的发展，又提出了「高精度地图」在定位上，高精地图能够精确到厘米级别。较之传统给人看的导航地图，高精度地图则是给机器看的地图，是无人驾驶领域的技术关键。

高精度地图与无人驾驶|易图通

高精度地图的作用

不管是传统地图还是高精度地图，位置数据都是基石和核心所在。

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