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GIS對于當(dāng)今的地圖制作至關(guān)重要，如果沒有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采集、處理、分析和可視化，我們幾乎無法想象制圖。但是地圖制作的藝術(shù)比GIS古老得多。自從數(shù)千年前第一張地圖創(chuàng)建以來，制圖師一直忙于收集、處理和仔細(xì)描繪我們周圍的世界——以多種輸出形式并使用各種工具制作。20世紀(jì)GIS和數(shù)據(jù)采集的發(fā)展如何徹底改變這一過程，從而改變我們對地圖的使用？本文重點(diǎn)介紹一些如今認(rèn)為理所當(dāng)然的發(fā)展，但也永遠(yuǎn)改變了地圖的世界。

現(xiàn)代地圖的生產(chǎn)鏈在大多數(shù)情況下都是數(shù)字化的。數(shù)據(jù)以數(shù)字形式收集并存儲在地理空間數(shù)據(jù)庫中，之后數(shù)據(jù)集經(jīng)過處理、組合和樣式設(shè)置，以圖形方式表示為地圖。有時地圖最終仍會打印在紙上，但許多現(xiàn)代地圖仍是數(shù)字化的。想一想在日常生活中使用的地圖。從汽車導(dǎo)航系統(tǒng)到智能手機(jī)上正在運(yùn)行的應(yīng)用程序以及新聞網(wǎng)站上顯示的簡單地圖；數(shù)字地圖無處不在。地圖曾經(jīng)是只有少數(shù)快樂的人才能使用的特殊而強(qiáng)大的工具，而現(xiàn)在地圖已成為大多數(shù)人認(rèn)為理所當(dāng)然的商品。地圖世界是如何發(fā)展到這個地步的呢？

兩個不同的世界

如今，一個數(shù)據(jù)集可以有多個輸出地圖，而一張地圖可以由多個數(shù)據(jù)集組成。在現(xiàn)代地圖制作中，數(shù)據(jù)和表示基本上是兩個獨(dú)立的世界。但情況并非總是這樣。早在數(shù)字時代之前，地圖也是其自己的數(shù)據(jù)庫。如果地圖（所有副本）丟失，地圖表示的數(shù)據(jù)也會丟失——根本沒有空間數(shù)據(jù)庫來重新創(chuàng)建相同的地圖。數(shù)據(jù)是根據(jù)旅行經(jīng)驗(yàn)、收集人們的個人知識、人工測量和各種類型的歷史資源創(chuàng)建的。所有這些來源都被合并和匯集到一個數(shù)據(jù)集中：地圖本身。這需要地圖制作者具有特定的創(chuàng)造性技能來解釋和組合（通常是主觀的）數(shù)據(jù)。

流行病學(xué)

地理數(shù)據(jù)用于分析的最早記錄用途之一是在1800年代用于流行病學(xué)。1832年，巴黎爆發(fā)了霍亂，地理學(xué)家查爾斯·皮凱(Charles Picquet)能夠通過在地圖上標(biāo)記死亡地點(diǎn)來確定疾病的來源。它們似乎聚集在一個特定的水源周圍。1854年，在倫敦霍亂爆發(fā)期間，約翰·斯諾(John Snow)成功進(jìn)行了類似的分析。他們是最初的少數(shù)GIS用戶，盡管該術(shù)語是在100多年后才引入的。

目標(biāo)和最新

自從20世紀(jì)出現(xiàn)各種數(shù)據(jù)采集創(chuàng)新以來，情況發(fā)生了很大變化。一個重要的發(fā)展是飛行技術(shù)的發(fā)明，它使航空攝影成為可能，并且自第一次世界大戰(zhàn)以來被用作軍事地圖制作的來源。現(xiàn)在可以定期飛越一個地區(qū)進(jìn)行拍攝，這后來也成為民用制圖的重要數(shù)據(jù)來源。一個類似的關(guān)鍵發(fā)展是獲得將衛(wèi)星送入軌道的能力，例如1970年代以來美國宇航局的陸地衛(wèi)星計(jì)劃和1990年代歐洲航天局的ERS計(jì)劃。航空照片和衛(wèi)星圖像現(xiàn)在可以為制圖人員提供客觀和最新的數(shù)據(jù)來源，以創(chuàng)建或改進(jìn)地圖。20世紀(jì)80年代以來，隨著全球定位系統(tǒng)的發(fā)展及其商業(yè)應(yīng)用的增長，大大改進(jìn)了地圖制作中的數(shù)據(jù)采集步驟，使數(shù)據(jù)采集從現(xiàn)在起成為一門與地圖學(xué)基本分離的學(xué)科。

盡管航空攝影的技術(shù)進(jìn)步很快，航天工業(yè)也日新月異，但在20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)的內(nèi)存仍然非常有限，這使得第一代GIS的開發(fā)成為真正的挑戰(zhàn)。首先需要一些技術(shù)突破，例如地圖掃描儀和開發(fā)將地理信息表示為數(shù)字位的軟件（保存在磁帶上，然后保存在其他媒體上）。這些發(fā)展使得數(shù)字化、操作和分析曾經(jīng)只能在紙上獲得的東西成為可能。隨著人們開始關(guān)注地理數(shù)據(jù)的數(shù)字存儲和分析，一個新的專業(yè)領(lǐng)域誕生了。

圖形用戶界面

另一個值得一提的發(fā)展是計(jì)算機(jī)圖形用戶界面(GUI)的發(fā)明，它使執(zhí)行地理分析變得更加容易。雖然一些讀者可能會懷念早期的命令行界面，但不能否認(rèn)現(xiàn)代桌面或在線GIS的易用性，能夠使大量用戶更容易訪問GIS，極大地提高了將復(fù)雜空間信息以動態(tài)方式向各種最終用戶可視化的可能性，在互聯(lián)網(wǎng)時代，甚至是交互式地圖。

展示未知

盡管當(dāng)今認(rèn)為GIS的存在是理所當(dāng)然的，但它只存在了大約半個世紀(jì)。以數(shù)字方式組合各種數(shù)據(jù)源的可能性以及空間分析工具的開發(fā)，從根本上改變了對地理信息的處理方式。如果沒有地理信息系統(tǒng)的力量，空間關(guān)系幾乎不可能被發(fā)現(xiàn)。這種關(guān)系現(xiàn)在以新的方式形象化，無論是靜態(tài)的還是動態(tài)的，針對特定的受眾。地圖曾經(jīng)是顯示已知或能夠感知的東西的一種方式，現(xiàn)在GIS能夠創(chuàng)建地圖來顯示未知的東西，這導(dǎo)致了我們每天仍然受益的一系列不斷擴(kuò)展的映射可能性。