第二节 在地图上辨认地面的高低起伏

地势图

　　地势图，表示地势和水系的特征与分布规律的自然地图。

　　地势图上强调表现地面的高低起伏、倾斜程度及它们的区域对比关系；强调表现与地势密切相关的海岸、河流和湖泊等的分布及图形特征。它要求清楚地显示制图区域山脉、河流分布的脉络体系、结构形式，以及各种地貌类型的形态特点和表面所覆盖的土质和植被。此外，还要适当表示一些重要的居民点、交通线和境界线等社会经济要素。目前地势图的表现形式主要是"等高线法"、"分层设色法"、"晕渲法"及其组合方法，有较强的立体效果（见地形表示法）。比例尺通常小于1∶100万，主要为较大区域范围内的经济和国防建设规划、为科学研究和教学提供地势和水系资料，为专题地图提供基础底图，有广泛的实用价值。

　　地势图以大、中比例尺地形图为基础，经地图概括编绘而成。其质量取决于合理选择高度表；正确进行水系和等高线图形概括；正确设计和配置必要的地貌符号；以及合理的分层设色和地貌晕渲。地势图上的等高线一般要密于同比例尺的普通地图，反映不同地区的地形特征常采用不同的辅助等高线。为了提高地图易读性，常在等高线基础上增加分层设色，使高程分布规律、山脉系统和大地貌单元一目了然。有时，在分层设色基础上再加晕渲，以增强地貌立体感。必要时还编制地图概括指标图，作为编绘地势图的宏观控制。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘自《中国大百科全书o地理》

特种地图及其应用

　　常见地图的品种很多，但一般都是按一定的数学法则，运用符号系统概括地将各种自然或社会经济现象缩小表示在平面上，并以单张或图集的形式展示给人们阅读、使用。它已成为人们日常工作、学习、旅行经常利用的工具，更是研究地理学及相关科学、从事地理教学工作的重要手段。随着科学技术的迅速发展以及多学科的相互渗透，地图从内容到形式，从理论到方法，从编制到应用都随之不断发展，从而也就形成了许多不是常规形式或采用特殊材料复制的地图，如有声地图、数字地图、立体地图（包括立体模型、计算机辅助制作的三维透视图、光栅地图、互补色地图等）、盲文地图、发光地图、非纸质地图（包括塑料地图、丝绸地图、珠光膜地图）等，我们统称其为特种地图。地图大家族中的这些特殊成员丰富和发展了地图学理论，扩大了地图应用的广度和深度，在国民经济建设、国防建设以及日常生活中起着重要的作用。

　　·立体地图·地图一般只表示地面的平面特征。要说明高度分布的特点，必须通过加注高程数据，或者绘制等高线图，或者运用晕渲、晕滃等方法才可间接表示。而立体地图则可以直接运用目视的方法或借助于仪器设备，观察地形及其它地理要素的立体形态。目前常见的立体地图有好多种，如立体模型、计算机辅助制作的三维透视图、光栅地图、互补色地图等。
　　立体地形模型--传统的地形模型常用石膏或砂、石、泥土垒成。这种方法和材料延用已久，目前已逐步被塑料压模制作的立体模型所替代。这种新型材料的立体地图轻便、牢固，色彩鲜艳，精度较高，注记清晰，深受欢迎。
　　计算机辅助制作的三维透视图--这是计算机与传统地图制作相结合的新颖图型。它在对原等高线地形图数字化的基础上，经过绘制三维透视图的自动绘图软件，在绘图机上自动绘制而成，可从不同的透视角度（0°-90°）和方位（0°-360°）上获得同一地区无数个不同的三维透视立体图，方法简便，图形新颖，地形特征明显、突出，但量算精度较差。三维透视图不仅可以表示地形要素，现在更已广泛地运用于各种专题地图。它以平面表示地理现象的地域位置，而以立体的柱形、网格或趋势而等形式表示专题要素，如人口、环境、社会经济要素等的分布特征。

　　·光栅地图--我们可以在一些画册的封面或学生用的直尺图案上看到，有些图像从某个角度观察，是一幅栩栩如生的立体风景画或立体影像，这是光栅立体照片。有些地图也具有这种特征，它是利用双镜头照相机从不同的角度对立体模型的地图或景物进行摄影，然后把这两张影像迭印在一起，得到多组条状像对，再覆盖一张由塑料制成的光栅薄膜通过光栅即可见虚的立体图像。目前由于成像清晰度不够，还受到摄制照片的幅面及工艺所限，只能制作一些较小的表示概貌的地图。

　　·互补色地图--互补色地图是根据地貌形态和地理景观的实际情况，应用人眼的视差现论和红绿互补的原理制成的。当人用双眼同时观察某一地貌形态或地理景观时，它们在左右两眼视网膜上成像的大小、形状和亮度基本相同。由于人的双眼是从两个不同位置和角度观察景物，在左、右两眼视网膜上所成的平面图像的位置存在一个位差，即人眼的视差，它经过大脑视区的加工后，就会形成一个完整的具有立体深度的图像。此时，借助颜色中红、绿是一对互为补色的色彩，将高山、河流、建筑物、风景点等不同的地貌形态和地理景观印刷成红、绿两色相互错开而又迭置的图形，就可得到一张用肉眼看来似乎是杂乱无章，但在红、绿眼镜下却是一幅栩栩如生的立体地图。使用互补色地图时，只要戴上一副特制的红绿互补色眼镜，即一边为红色，一边为绿色。由于红绿镜片的滤色作用，使每一只眼只能看到一种颜色的线条，通过红绿眼睛将具有视差的两张图各自反映到大脑中，就能建立起一个立体的景象。互补色地图由于能生动逼真、色彩醒目地给人展现出立体地形，使人感到活泼、直观，因而在地理教学中，使学生能更直观、更深刻地理解多种地貌形态（如冰川、河谷、岩溶、黄土沟谷、海岸等），也能为旅游者 提供更全面、更直观的旅游区域概况。

　　·有声地图·纸张是地理信息的常见载体，尽管通过图型的合理设计以及色彩的科学运用，图面的载负量已经相当可观，但是需要在地图上表示的地理信息量更大，往往受到幅面、比例尺的限制，只能有选44择地表示部分信息，且以静态的地理景观及其时空分布特征为主。过分强调提高图面载负量，有时还会适得其反。而增加地图的信息容量，提高应用效果的有效途径之一是改变纸张作为单一的载体形式。于是，就将具有高密度记录信息的磁带加上附加装置与常规地图相结合，形成?quot;有声地图"。有声地图是根据人的视听处于比例协调的情况下，能够帮助提高识记能力的原理而设计制作的。根据心理物理学研究表明，在人类的感觉器官中，以视觉传递信息最快，听觉次之，如果采用一定的比例混合使用视觉和听觉，在大脑皮层上建立起来的暂时神经联系会不断得到补充、修正、完善，最后形成完整的物像概念。有声地图由普通地图、指控器、检索垫和录放机附加器所组成。指控器是一根由电子线路构成的指示棒，可用来指点地图上的地物符号，并能从磁带中检索出地物符号的说明；检索垫是由尼龙做成的，表面印有能作为地图定位用的许多方格，夹层内具有导电树脂混合胶印成的检索栅格和引出电极 ；录放机附加器具有记忆、寻址和控制功能，它受检索垫输出的信号控制。有声地图使用时，只要将地图放在检索垫上，并按原来的定位要求定位，当指控器指向地图某一地物符号时，指控器输出的检索信号由检索垫夹层内的栅格通过引出电极进入录放机附加器，并从磁带上检索出相应的解说内容。这样，在观察地图上某一地物符号的同时，也能听到有关该地物的解说。随着时间的延续，视觉注视某一地物符号，听觉却在不断按受新的内容信息，此时，使人处于思想高度集中的状态，有利于提高地图的阅读和应用效果。

　　·数字地图·普通的地图都是印刷在纸上或其它材料上，可以直接进行阅读、量算。而数字地图则是一种把需要表示在地图上的所有信息经过数字化贮存在计算机内不显示图形，使用时则进行有目的处理、分析，然后以图形和其它形式（剖面、过程线等）或直接提供答案数据的方式表示的特种"地图"。它的数据来源于各种遥感图像以及普通地图、专题地图，运用专门的程序将这些信息全部转化为各类数据，可根据用户要求进行分类、组合、计算、处理，然后形成不同比例尺系列的各种新图型。由于数字地图快速、精确、信息量丰富、图型新颖多样，用途日益广泛。如以数字地图形式表示的交通图可以根据需要及时显示所需地区的图形并将比例尺调整至足以分辨的程度，提供不断变化着的详细的道路信息。又如瑞士国家图集，也可将其全部信息存贮在一张特定的46软盘上，供读者在微机上调用、阅读。

　　·盲文地图·专供盲人使用，以大小相同、不同组合的凸形圆点显示地物要素。这在许多国家都有制作，小比例尺的如波兰地图，大比例尺的如美国编制的白宫游览图等。

　　·发光地图·也称夜光地图、荧光地图，是采用特制的彩色油墨和普通印刷方法，将地图内容印在特制的荧光纸上，在黑暗环境下，借助不可见的紫外线连续照射图面，从而清晰地阅读内容。荧光地图种类很多，有荧光地形图、荧光航海航空图及其它地图，广泛运用于夜间军事行动或地下工程使用。

　　·非纸质地图·根据承载地图要素的材料，有塑料（塑料片、塑料布、珠光塑料膜等）、丝绸、涤棉等多种非纸质地图。这些地图一般都具有耐折、耐磨、轻便、不怕水等特点，其中涤棉地图是作为教学挂图的良好材料，愈来愈受到教师的喜爱及采用；塑料地图中的透明聚酯塑料片地图，往往可以作为地图集的第二底图（如制作行政区的塑料片底图，可以覆盖在各种专题地图上，供专业分析）或作为某一专题图的组合（如用塑料片制作点法的人口图，作为覆盖在其它人口图上进行分析）。

　　地图是一个“大家族”。如果按照地图的功能作介绍，那么随着国民经济的发展及科学技术的进步，还 有不少新的品种。所有这些特种地图和我们常见的普通地图、专题地图、影像地图，在各行各业中，特别在科学文化教育事业中发挥着巨大的应用潜力并起着愈来愈重要的作用。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘自《地理教学》

 

电子地图与模拟地图

　　电子地图可以多种格式的文件形式存放，如矢量、栅格等等。由于生成电子地图文件的制图系统不同，可有多种矢量数字地图，如ARC/INFO的Coverage、ArcView的Shape等。同样电子地图也可用栅格形式存放，如BMP、PCX、TIFF等等。一般来说，同样的地图用栅格存放时，其数据量要大于矢量格式存放的文件，这主要是由于二者的数据结构差异造成的。

　　传统地图一般绘制印刷在布匹、木板、石板、铜板和纸张等介质上，这种地图统称为模拟地图。模拟地图的历史悠久，我国最早的地图应属马王堆汉墓出土的地图，距今已有一千多年的时间。由于传统手工制图的生产工艺复杂落后，成图周期长、劳动强度大、生产的地图信息量少、不便保存和运输等原因，自本世纪60年代以来，计算机技术的发展使人们能够用数字化的信息表达现实世界。地图制图技术发生了根本性的革命，尤其是随着GIS的发展，地理信息可视化的技术日趋完善和成熟，目前计算机制图正逐步取代传统手工制图生产。与模拟地图相比,电子地图具有如下优点：

　　(1)工艺先进、低成本、高效益。计算机制图的工序简单，无纸作业，物质消耗较低，同时 产品成图周期短，与传统制图相比，一般可提高工效十几倍到几十倍，因此电子地图的成本 较低。
　　(2)数字化存储、信息容量大、便于携带。采用数字形式存储信息，以容量650MB的普通5.2 5英寸光盘为例，一张盘可存储矢量格式的地图数百幅,易于携带和运输。
　　(3)保存时间长,不易损坏和变形。以光盘形式存储的计算机地图便于保存，一般可达数十年 之久。如用纸质地图容易霉变腐烂及破损变形。
　　(4)制图精度高，无介质变形。电子地图数据精度高，同时不会因介质的缘故(如纸质地图的 潮湿而变形等)产生几何位置精度降低。
　　(5)数字信息、便于修改与更新。电子地图最重要的特点是可以重复使用已有的数字化的地 图数据成果，同时便于原有数据的快速修改和更新。
　　(6)使用方便。 通过计算机制图系统可将多幅地图拼接为一幅大的地图，尤其是数字地球建成以后，将有数 以万计的地图逻辑上拼接在一起，这样在显示器中显示该地图时只需漫游即可浏览所有区域 ，这对使用者读图来说非常方便。

　　以上是电子地图与传统模拟地图的主要区别，当然二者之间也有一定联系。如可将模拟地图通过数字化手段而生成电子地图；同时也可将电子地图通过印刷生成各种纸质地图。由此可见二者的重要区别在于记录地理信息的方式和存储介质不同。电子地图已成为未来社会表达地理信息的主要手段，它为数字地球的数据采集、存储、处理和表达提供了先进、科学、可靠的技术基础。

 

高程和深度

　　高程和深度，有人认为都是指地面某点至平均海水面的垂直距离，是以同一平均海水面起算的不同称谓。认为高于平均海水面的为正值，叫海拔高又叫高程；低于平均海水面的为负值，叫海拔低又叫深度。实际上这种认识是不准确的。在海图和陆图上，高程、深度等概念的含义并不一样。

　　高程，泛指以平均海水面起算的高度。采用不同的平均海水面起算的高程，准确和实用程度是不会相同的。1956-1985年我国采用"1956年黄海高程系"。它是以青岛验潮站1950-1956年观测的潮汐资料计算出的平均海水面为高程起算面，由总参谋部测绘局与国家水利部门于1957年共同确定的，统一称作"1956年黄海高程系"。1985年以后，我国采用"1985年国家高程基准"。它是以青岛验潮站1952-1979年观测的潮汐资料计算出的平均海水面为高程起算面，是1985年全国一等水准网布测协调组扩大会议决定的。它较前者科学、精确、稳定、实用，前者平均海水面比后者稍高，但差值仅为0.0289，故1985年前出版的地形图可继续使用。

　　深度，一般指低于深度基准面（即理论最低潮位）的高度。我国采用"1956年理论深度基准面"。它是比最低低潮面还要低的埋论数值，位于平均海水面之下。

　　从上可知，高程与深度不是以同一起算面起算的，高程起算面是平均海水面，全国是弘一的。而深度起算面各个海区是不同的，都是比平均海水面低的理论数值，与平均海水面间的高差随着海区的不同而不同。潮差大的海区，理论深度基准面与高程起算面的高程差也大；反之，则小。理论深度基准面与高程起算面的高程差，在国家海洋局和海军航保部每年出版的《潮汐表》和海图上都有记载。

　　由于陆图和海图服务的对象、任务不同，因此它们的高程和深度的具体含义也不完全相同。

　　陆图上，高程和深度一般可理解为以同一高程起算面，即以黄海平均海水面起算的高度，高于平均海水面的为高程（为正）或称海拔高，低于平均海水面的为深度（为负）或称海拔低。但对于深度来说，还有比高的意义，即某点低于地面的高度。至于某点的注记表示的是深度还是比高，要根据某点与周围地形和具体注记来判定。

　　海图上，凡是陆地、岛屿上所注记的高程，与陆图一样都以以黄海平均海水面起算的。但海图上还有两种高程，一种是以平均大潮高潮面起算的，各海区平均大潮高潮面是不相同的。另一种是以理论深 度基准面起算的。所有的灯塔、灯标、灯柱及立标等导航标志，其高程都是以平均大潮高潮面起算的。凡是高潮时被海水淹没，低潮又露出的干出滩、干出岩、干出礁等，其高程是以理论深度基准面起算的。海图上的深度都是以理论深度基准面起算的。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘自：《地理教学》1995年第5期

面对数字地球的挑战

　　数字地球是美国继全球信息基础设施与全球空间数据基础设施之后的又一重大发展战略。无 论从空间和信息技术角度，还是从数字地球的大规模、高投入、跨学科、全球性等特点来看，数字地球的建设需要雄厚的经济基础和技术实力作后盾。但现有的技术基础，特别是发展中国家尚不足于支撑这样一个综合性的技术目标，使得发展中国家处于"发展"与"不发展"两面为难的境地。我国是一个发展中国家,虽然近20年来经济得到迅速发展，但在一些高新技术领域还不具备同发达国家争雄的实力。这表现在实现数字地球的一些关键技术，像如何发展新一代高分辨率遥感卫星和高速图形图像宽带网络；海量空间数据存储能力和基于因特网的空间数据互操作；以及如何实现虚拟现实模拟技术等方面，还相对落后。

　　既然我国的经济和技术实力不允许我们全方位地发展数字地球，而数字地球又离我们越来越近，我们应该如何来面对数字地球的挑战呢？

　　1998年有关部门曾召集相关学科的科学家讨论，商定如何面对数字地球的挑战。与会的科学家都提出了各自的建议，其中就"中国究竟要不要搞数字地球的问题"达成共识，指出中国不仅要发展数字地球，而且要利用数字地球挑战所带来的机遇，探索适合中国国情的 发展方式。既要注意通过学习和引进来尽快夺取发展的制高点，又要特别注意发展自主创新 的能力，保持自己在研究、技术、开发应用上的相对独立性。从技术角度看，我国具备发展 数字地球的能力。近20年来我国的空间对地观测能力有了较大的发展，积累了相当数量的卫星和航空遥感数据、资料，我国自己的资源卫星即将上天。一批国家级的地理数据库已经建立，包括国家基础地理信息系统1∶100万和1∶25万数据库、海洋信息(资源、环境、灾害等 )数据库、气候气象数据库、环境信息(监测)数据库、矿产资源数据库、1∶50万土地利用数 据库、1∶10万土地资源数据库等。近几年又铺设了国际海底光缆数字通讯网，并规划建设 香港、上海、汕头等信息港和参与气象、资源等遥感卫星和铱系列通信卫星的发射计划。这些基础设施是中国进行数字地球工程的重要框架和组成部分。从发展战略上看，专家们建议近期应着重抓好五个方面的工作：(1)要制定我国对地观测卫星的发射规划，发射小卫星系列，以解决地理空间信息源问题；(2)要下决心实现通讯系统的"三网合一"；(3)要加快地理空间数据基础设施的建设，最迫切的任务是要解决数据的标准、规范与共享问题；(4)要加强地球科学、信息科学和空间科学的基础研究和应用研究，培养自主创新的能力；(5)要大力普及地理信息系统的应用，发展国产软件平台，培育数字地球的用户市场，为远期目标的实现打下坚实的基础--即逐步地将我国960万平方公里陆地和300万平方公里海域管辖范围内地表、地下和太空的多尺度、多层次的地球信息数字化，建立标准化、规范化的数字化的三维、动态空间数据库，建设覆盖全国的宽带高速图像图形传输网络，发展虚拟环境的空间分析功能和应用模型。

地势图

　　地势图，表示地势和水系的特征与分布规律的自然地图。

　　地势图上强调表现地面的高低起伏、倾斜程度及它们的区域对比关系；强调表现与地势密切相关的海岸、河流和湖泊等的分布及图形特征。它要求清楚地显示制图区域山脉、河流分布的脉络体系、结构形式，以及各种地貌类型的形态特点和表面所覆盖的土质和植被。此外，还要适当表示一些重要的居民点、交通线和境界线等社会经济要素。目前地势图的表现形式主要是"等高线法"、"分层设色法"、"晕渲法"及其组合方法，有较强的立体效果（见地形表示法）。比例尺通常小于1∶100万，主要为较大区域范围内的经济和国防建设规划、为科学研究和教学提供地势和水系资料，为专题地图提供基础底图，有广泛的实用价值。

　　地势图以大、中比例尺地形图为基础，经地图概括编绘而成。其质量取决于合理选择高度表；正确进行水系和等高线图形概括；正确设计和配置必要的地貌符号；以及合理的分层设色和地貌晕渲。地势图上的等高线一般要密于同比例尺的普通地图，反映不同地区的地形特征常采用不同的辅助等高线。为了提高地图易读性，常在等高线基础上增加分层设色，使高程分布规律、山脉系统和大地貌单元一目了然。有时，在分层设色基础上再加晕渲，以增强地貌立体感。必要时还编制地图概括指标图，作为编绘地势图的宏观控制。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘自《中国大百科全书o地理》

特种地图及其应用

　　常见地图的品种很多，但一般都是按一定的数学法则，运用符号系统概括地将各种自然或社会经济现象缩小表示在平面上，并以单张或图集的形式展示给人们阅读、使用。它已成为人们日常工作、学习、旅行经常利用的工具，更是研究地理学及相关科学、从事地理教学工作的重要手段。随着科学技术的迅速发展以及多学科的相互渗透，地图从内容到形式，从理论到方法，从编制到应用都随之不断发展，从而也就形成了许多不是常规形式或采用特殊材料复制的地图，如有声地图、数字地图、立体地图（包括立体模型、计算机辅助制作的三维透视图、光栅地图、互补色地图等）、盲文地图、发光地图、非纸质地图（包括塑料地图、丝绸地图、珠光膜地图）等，我们统称其为特种地图。地图大家族中的这些特殊成员丰富和发展了地图学理论，扩大了地图应用的广度和深度，在国民经济建设、国防建设以及日常生活中起着重要的作用。

　　·立体地图·地图一般只表示地面的平面特征。要说明高度分布的特点，必须通过加注高程数据，或者绘制等高线图，或者运用晕渲、晕滃等方法才可间接表示。而立体地图则可以直接运用目视的方法或借助于仪器设备，观察地形及其它地理要素的立体形态。目前常见的立体地图有好多种，如立体模型、计算机辅助制作的三维透视图、光栅地图、互补色地图等。
　　立体地形模型--传统的地形模型常用石膏或砂、石、泥土垒成。这种方法和材料延用已久，目前已逐步被塑料压模制作的立体模型所替代。这种新型材料的立体地图轻便、牢固，色彩鲜艳，精度较高，注记清晰，深受欢迎。
　　计算机辅助制作的三维透视图--这是计算机与传统地图制作相结合的新颖图型。它在对原等高线地形图数字化的基础上，经过绘制三维透视图的自动绘图软件，在绘图机上自动绘制而成，可从不同的透视角度（0°-90°）和方位（0°-360°）上获得同一地区无数个不同的三维透视立体图，方法简便，图形新颖，地形特征明显、突出，但量算精度较差。三维透视图不仅可以表示地形要素，现在更已广泛地运用于各种专题地图。它以平面表示地理现象的地域位置，而以立体的柱形、网格或趋势而等形式表示专题要素，如人口、环境、社会经济要素等的分布特征。

　　·光栅地图--我们可以在一些画册的封面或学生用的直尺图案上看到，有些图像从某个角度观察，是一幅栩栩如生的立体风景画或立体影像，这是光栅立体照片。有些地图也具有这种特征，它是利用双镜头照相机从不同的角度对立体模型的地图或景物进行摄影，然后把这两张影像迭印在一起，得到多组条状像对，再覆盖一张由塑料制成的光栅薄膜通过光栅即可见虚的立体图像。目前由于成像清晰度不够，还受到摄制照片的幅面及工艺所限，只能制作一些较小的表示概貌的地图。

　　·互补色地图--互补色地图是根据地貌形态和地理景观的实际情况，应用人眼的视差现论和红绿互补的原理制成的。当人用双眼同时观察某一地貌形态或地理景观时，它们在左右两眼视网膜上成像的大小、形状和亮度基本相同。由于人的双眼是从两个不同位置和角度观察景物，在左、右两眼视网膜上所成的平面图像的位置存在一个位差，即人眼的视差，它经过大脑视区的加工后，就会形成一个完整的具有立体深度的图像。此时，借助颜色中红、绿是一对互为补色的色彩，将高山、河流、建筑物、风景点等不同的地貌形态和地理景观印刷成红、绿两色相互错开而又迭置的图形，就可得到一张用肉眼看来似乎是杂乱无章，但在红、绿眼镜下却是一幅栩栩如生的立体地图。使用互补色地图时，只要戴上一副特制的红绿互补色眼镜，即一边为红色，一边为绿色。由于红绿镜片的滤色作用，使每一只眼只能看到一种颜色的线条，通过红绿眼睛将具有视差的两张图各自反映到大脑中，就能建立起一个立体的景象。互补色地图由于能生动逼真、色彩醒目地给人展现出立体地形，使人感到活泼、直观，因而在地理教学中，使学生能更直观、更深刻地理解多种地貌形态（如冰川、河谷、岩溶、黄土沟谷、海岸等），也能为旅游者 提供更全面、更直观的旅游区域概况。

　　·有声地图·纸张是地理信息的常见载体，尽管通过图型的合理设计以及色彩的科学运用，图面的载负量已经相当可观，但是需要在地图上表示的地理信息量更大，往往受到幅面、比例尺的限制，只能有选44择地表示部分信息，且以静态的地理景观及其时空分布特征为主。过分强调提高图面载负量，有时还会适得其反。而增加地图的信息容量，提高应用效果的有效途径之一是改变纸张作为单一的载体形式。于是，就将具有高密度记录信息的磁带加上附加装置与常规地图相结合，形成?quot;有声地图"。有声地图是根据人的视听处于比例协调的情况下，能够帮助提高识记能力的原理而设计制作的。根据心理物理学研究表明，在人类的感觉器官中，以视觉传递信息最快，听觉次之，如果采用一定的比例混合使用视觉和听觉，在大脑皮层上建立起来的暂时神经联系会不断得到补充、修正、完善，最后形成完整的物像概念。有声地图由普通地图、指控器、检索垫和录放机附加器所组成。指控器是一根由电子线路构成的指示棒，可用来指点地图上的地物符号，并能从磁带中检索出地物符号的说明；检索垫是由尼龙做成的，表面印有能作为地图定位用的许多方格，夹层内具有导电树脂混合胶印成的检索栅格和引出电极 ；录放机附加器具有记忆、寻址和控制功能，它受检索垫输出的信号控制。有声地图使用时，只要将地图放在检索垫上，并按原来的定位要求定位，当指控器指向地图某一地物符号时，指控器输出的检索信号由检索垫夹层内的栅格通过引出电极进入录放机附加器，并从磁带上检索出相应的解说内容。这样，在观察地图上某一地物符号的同时，也能听到有关该地物的解说。随着时间的延续，视觉注视某一地物符号，听觉却在不断按受新的内容信息，此时，使人处于思想高度集中的状态，有利于提高地图的阅读和应用效果。

　　·数字地图·普通的地图都是印刷在纸上或其它材料上，可以直接进行阅读、量算。而数字地图则是一种把需要表示在地图上的所有信息经过数字化贮存在计算机内不显示图形，使用时则进行有目的处理、分析，然后以图形和其它形式（剖面、过程线等）或直接提供答案数据的方式表示的特种"地图"。它的数据来源于各种遥感图像以及普通地图、专题地图，运用专门的程序将这些信息全部转化为各类数据，可根据用户要求进行分类、组合、计算、处理，然后形成不同比例尺系列的各种新图型。由于数字地图快速、精确、信息量丰富、图型新颖多样，用途日益广泛。如以数字地图形式表示的交通图可以根据需要及时显示所需地区的图形并将比例尺调整至足以分辨的程度，提供不断变化着的详细的道路信息。又如瑞士国家图集，也可将其全部信息存贮在一张特定的46软盘上，供读者在微机上调用、阅读。

　　·盲文地图·专供盲人使用，以大小相同、不同组合的凸形圆点显示地物要素。这在许多国家都有制作，小比例尺的如波兰地图，大比例尺的如美国编制的白宫游览图等。

　　·发光地图·也称夜光地图、荧光地图，是采用特制的彩色油墨和普通印刷方法，将地图内容印在特制的荧光纸上，在黑暗环境下，借助不可见的紫外线连续照射图面，从而清晰地阅读内容。荧光地图种类很多，有荧光地形图、荧光航海航空图及其它地图，广泛运用于夜间军事行动或地下工程使用。

　　·非纸质地图·根据承载地图要素的材料，有塑料（塑料片、塑料布、珠光塑料膜等）、丝绸、涤棉等多种非纸质地图。这些地图一般都具有耐折、耐磨、轻便、不怕水等特点，其中涤棉地图是作为教学挂图的良好材料，愈来愈受到教师的喜爱及采用；塑料地图中的透明聚酯塑料片地图，往往可以作为地图集的第二底图（如制作行政区的塑料片底图，可以覆盖在各种专题地图上，供专业分析）或作为某一专题图的组合（如用塑料片制作点法的人口图，作为覆盖在其它人口图上进行分析）。

　　地图是一个“大家族”。如果按照地图的功能作介绍，那么随着国民经济的发展及科学技术的进步，还 有不少新的品种。所有这些特种地图和我们常见的普通地图、专题地图、影像地图，在各行各业中，特别在科学文化教育事业中发挥着巨大的应用潜力并起着愈来愈重要的作用。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘自《地理教学》

 

电子地图与模拟地图

　　电子地图可以多种格式的文件形式存放，如矢量、栅格等等。由于生成电子地图文件的制图系统不同，可有多种矢量数字地图，如ARC/INFO的Coverage、ArcView的Shape等。同样电子地图也可用栅格形式存放，如BMP、PCX、TIFF等等。一般来说，同样的地图用栅格存放时，其数据量要大于矢量格式存放的文件，这主要是由于二者的数据结构差异造成的。

　　传统地图一般绘制印刷在布匹、木板、石板、铜板和纸张等介质上，这种地图统称为模拟地图。模拟地图的历史悠久，我国最早的地图应属马王堆汉墓出土的地图，距今已有一千多年的时间。由于传统手工制图的生产工艺复杂落后，成图周期长、劳动强度大、生产的地图信息量少、不便保存和运输等原因，自本世纪60年代以来，计算机技术的发展使人们能够用数字化的信息表达现实世界。地图制图技术发生了根本性的革命，尤其是随着GIS的发展，地理信息可视化的技术日趋完善和成熟，目前计算机制图正逐步取代传统手工制图生产。与模拟地图相比,电子地图具有如下优点：

　　(1)工艺先进、低成本、高效益。计算机制图的工序简单，无纸作业，物质消耗较低，同时 产品成图周期短，与传统制图相比，一般可提高工效十几倍到几十倍，因此电子地图的成本 较低。
　　(2)数字化存储、信息容量大、便于携带。采用数字形式存储信息，以容量650MB的普通5.2 5英寸光盘为例，一张盘可存储矢量格式的地图数百幅,易于携带和运输。
　　(3)保存时间长,不易损坏和变形。以光盘形式存储的计算机地图便于保存，一般可达数十年 之久。如用纸质地图容易霉变腐烂及破损变形。
　　(4)制图精度高，无介质变形。电子地图数据精度高，同时不会因介质的缘故(如纸质地图的 潮湿而变形等)产生几何位置精度降低。
　　(5)数字信息、便于修改与更新。电子地图最重要的特点是可以重复使用已有的数字化的地 图数据成果，同时便于原有数据的快速修改和更新。
　　(6)使用方便。 通过计算机制图系统可将多幅地图拼接为一幅大的地图，尤其是数字地球建成以后，将有数 以万计的地图逻辑上拼接在一起，这样在显示器中显示该地图时只需漫游即可浏览所有区域 ，这对使用者读图来说非常方便。

　　以上是电子地图与传统模拟地图的主要区别，当然二者之间也有一定联系。如可将模拟地图通过数字化手段而生成电子地图；同时也可将电子地图通过印刷生成各种纸质地图。由此可见二者的重要区别在于记录地理信息的方式和存储介质不同。电子地图已成为未来社会表达地理信息的主要手段，它为数字地球的数据采集、存储、处理和表达提供了先进、科学、可靠的技术基础。

 

高程和深度

　　高程和深度，有人认为都是指地面某点至平均海水面的垂直距离，是以同一平均海水面起算的不同称谓。认为高于平均海水面的为正值，叫海拔高又叫高程；低于平均海水面的为负值，叫海拔低又叫深度。实际上这种认识是不准确的。在海图和陆图上，高程、深度等概念的含义并不一样。

　　高程，泛指以平均海水面起算的高度。采用不同的平均海水面起算的高程，准确和实用程度是不会相同的。1956-1985年我国采用"1956年黄海高程系"。它是以青岛验潮站1950-1956年观测的潮汐资料计算出的平均海水面为高程起算面，由总参谋部测绘局与国家水利部门于1957年共同确定的，统一称作"1956年黄海高程系"。1985年以后，我国采用"1985年国家高程基准"。它是以青岛验潮站1952-1979年观测的潮汐资料计算出的平均海水面为高程起算面，是1985年全国一等水准网布测协调组扩大会议决定的。它较前者科学、精确、稳定、实用，前者平均海水面比后者稍高，但差值仅为0.0289，故1985年前出版的地形图可继续使用。

　　深度，一般指低于深度基准面（即理论最低潮位）的高度。我国采用"1956年理论深度基准面"。它是比最低低潮面还要低的埋论数值，位于平均海水面之下。

　　从上可知，高程与深度不是以同一起算面起算的，高程起算面是平均海水面，全国是弘一的。而深度起算面各个海区是不同的，都是比平均海水面低的理论数值，与平均海水面间的高差随着海区的不同而不同。潮差大的海区，理论深度基准面与高程起算面的高程差也大；反之，则小。理论深度基准面与高程起算面的高程差，在国家海洋局和海军航保部每年出版的《潮汐表》和海图上都有记载。

　　由于陆图和海图服务的对象、任务不同，因此它们的高程和深度的具体含义也不完全相同。

　　陆图上，高程和深度一般可理解为以同一高程起算面，即以黄海平均海水面起算的高度，高于平均海水面的为高程（为正）或称海拔高，低于平均海水面的为深度（为负）或称海拔低。但对于深度来说，还有比高的意义，即某点低于地面的高度。至于某点的注记表示的是深度还是比高，要根据某点与周围地形和具体注记来判定。

　　海图上，凡是陆地、岛屿上所注记的高程，与陆图一样都以以黄海平均海水面起算的。但海图上还有两种高程，一种是以平均大潮高潮面起算的，各海区平均大潮高潮面是不相同的。另一种是以理论深 度基准面起算的。所有的灯塔、灯标、灯柱及立标等导航标志，其高程都是以平均大潮高潮面起算的。凡是高潮时被海水淹没，低潮又露出的干出滩、干出岩、干出礁等，其高程是以理论深度基准面起算的。海图上的深度都是以理论深度基准面起算的。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘自：《地理教学》1995年第5期

面对数字地球的挑战

　　数字地球是美国继全球信息基础设施与全球空间数据基础设施之后的又一重大发展战略。无 论从空间和信息技术角度，还是从数字地球的大规模、高投入、跨学科、全球性等特点来看，数字地球的建设需要雄厚的经济基础和技术实力作后盾。但现有的技术基础，特别是发展中国家尚不足于支撑这样一个综合性的技术目标，使得发展中国家处于"发展"与"不发展"两面为难的境地。我国是一个发展中国家,虽然近20年来经济得到迅速发展，但在一些高新技术领域还不具备同发达国家争雄的实力。这表现在实现数字地球的一些关键技术，像如何发展新一代高分辨率遥感卫星和高速图形图像宽带网络；海量空间数据存储能力和基于因特网的空间数据互操作；以及如何实现虚拟现实模拟技术等方面，还相对落后。

　　既然我国的经济和技术实力不允许我们全方位地发展数字地球，而数字地球又离我们越来越近，我们应该如何来面对数字地球的挑战呢？

　　1998年有关部门曾召集相关学科的科学家讨论，商定如何面对数字地球的挑战。与会的科学家都提出了各自的建议，其中就"中国究竟要不要搞数字地球的问题"达成共识，指出中国不仅要发展数字地球，而且要利用数字地球挑战所带来的机遇，探索适合中国国情的 发展方式。既要注意通过学习和引进来尽快夺取发展的制高点，又要特别注意发展自主创新 的能力，保持自己在研究、技术、开发应用上的相对独立性。从技术角度看，我国具备发展 数字地球的能力。近20年来我国的空间对地观测能力有了较大的发展，积累了相当数量的卫星和航空遥感数据、资料，我国自己的资源卫星即将上天。一批国家级的地理数据库已经建立，包括国家基础地理信息系统1∶100万和1∶25万数据库、海洋信息(资源、环境、灾害等 )数据库、气候气象数据库、环境信息(监测)数据库、矿产资源数据库、1∶50万土地利用数 据库、1∶10万土地资源数据库等。近几年又铺设了国际海底光缆数字通讯网，并规划建设 香港、上海、汕头等信息港和参与气象、资源等遥感卫星和铱系列通信卫星的发射计划。这些基础设施是中国进行数字地球工程的重要框架和组成部分。从发展战略上看，专家们建议近期应着重抓好五个方面的工作：(1)要制定我国对地观测卫星的发射规划，发射小卫星系列，以解决地理空间信息源问题；(2)要下决心实现通讯系统的"三网合一"；(3)要加快地理空间数据基础设施的建设，最迫切的任务是要解决数据的标准、规范与共享问题；(4)要加强地球科学、信息科学和空间科学的基础研究和应用研究，培养自主创新的能力；(5)要大力普及地理信息系统的应用，发展国产软件平台，培育数字地球的用户市场，为远期目标的实现打下坚实的基础--即逐步地将我国960万平方公里陆地和300万平方公里海域管辖范围内地表、地下和太空的多尺度、多层次的地球信息数字化，建立标准化、规范化的数字化的三维、动态空间数据库，建设覆盖全国的宽带高速图像图形传输网络，发展虚拟环境的空间分析功能和应用模型。