浅谈地图制图学与地理信息工程学科发展趋势

浅谈地图制图学与地理信息工程学科发展趋势

吕亚宁

新疆有色地质勘查局七 0一队 新疆昌吉 830000

摘要：地图制图学是测绘学的一个分支，是研究地图及其编制和应用的一门学科。而地理信息工程则是则是指基于地理空间的信息采集与分析，为具体的工程做准备的学科。随着遥感技术以及计算机技术的发展及多学科理论之间的渗透，二者不断融合取得了长足迅猛的发展，本文简要阐述了地图制图学与地理信息工程学科发展现状，并从不同角度对地图制图学与地理信息工程学科的所面临的机遇和挑战进行归纳总结，最后分析预测未来发展的趋势。

关键词：地图制图学与地理信息工程；现状；挑战和机遇；发展趋势

1. 地图制图学与地理信息工程学科发展现状

地图制图学经历了原始地图到古代地图到近代地图，再到现代地图，尤其是现代航空摄影测量制图技术的出现改变了古老的地面测图技术的传统方法，使得航空摄影测量地终能够代替普通测量制图。从1903年飞机问世到1910年莱特从飞机上拍摄了第一张照片，此后，德国和法国都进行了航空摄影测量的试验和研究不到半个世纪，航空摄影测量从根本上改变了300多年发展起来的地图测制过程，标志着人类从高空进行测绘的新历史阶段。世界上的主要国家都进行了航空摄影测量制图，我国1934年开始了水利工程、地籍和铁路选线的测量制图。新中国成立后，经20多年努力，已完成覆盖全国的航空摄影测量和地形图制图工作。

而地理信息系统工程是应用系统原理和方法，针对特定的实际应用目的和要求，统筹设计、优化、建设、评价、维护实用GIS系统的全部过程和步骤的统称，是基于地理空间的信息采集与分析，为具体的工程做准备。自20世纪60年代世界上第一个地理信息系统-加拿大地理信息系统问世以来，经过40年的发展，地理信息经历了三个阶段的发展。目前，随着第三代互联网的提出与实施，以及计算机技术、数据库技术的飞速发展，地理信息即将步入第四代地理信息发展阶段。第四代地理信息软件将在数据组织、存储、检索和运算等方面发生革命性的变革。在地理信息技术不断发展下，目前地理信息的应用已从基础信息管理与规划转向更复杂的区域开发、预测预报，与卫星遥感技术相结合用于全球监测，成为重要的辅助决策工具。

两学科融合后的地图制图学与地理信息工程学科是研究利用图形科学地、抽象概括地反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互联系、空间关系及其动态变化 ,并对空间地理环境信息进行获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理和可视化 ,建立相应的空间信息系统 ,以图形和影像方式传输空间地理环境信息的科学。目前，以地理空间信息数据库、计算机地图制图、地理信息系统和计算机网络技术为主体的数字化地图制图正逐步向以地理空间信息综合服务为核心的信息化地图制图与地理信息工程转变，地理空间信息获取的天、空、地一体化、信息处理的智能化、信息服务的网络化正在成为信息时代地图制图学与地理信息工程学科的新特征。

近年来，地图制图的主要生产方式实现了跨越式发展，地图制图与出版的数字化与一体化已成为中国地图制图生产的基本技术手段，而且也进一步构建了基础空间数据库，进一步深化了地图制图综合、地图集的编纂等技术研究，包括一系列自动综合的模拟模型，特别是提出了自动综合链以及基于保质设计的自动综合的理论和方法，建立了自动综合过程控制模型，进一步深化了质量控制的研究，深入研究了空间数据的不确定性模型、空间分析不确定性建模、不确定性理论在空间数据挖掘中的应用等，同时在编纂出版水平有了新的提高，并极大丰富了地理信息服务形式。

2. 地图制图学以及地理信息工程学科所面临的挑战和机遇

   1. 空间数据多源化的挑战和机遇

20世纪60年代遥感虽已经成为空间对地信息获取的主要技术手段，但多源数据采集方式、采集时间、采集精度的差异给多源数据融合带来一定的困难，更多的需要对多源数据进行预处理，规范数据格式，预处理的过程包括坐标转换、数据检验、同名实体匹配等，解决空间数据多源化带来的问题可以进一步推进地图制图学以及地理信息工程学科的发展。

2.2技术管理自主创新的挑战和机遇

自主创新是主体性的最高表现形式，是民族独立、国家发展的根本动力，创新精神是民族的灵魂。对于发展中国家而言，自主创新是实行赶超战略、后来居上、超越发展的根本途径。 但长期以来，在地图制图学以及地理信息工程学科的发展历程中，更多的是在跟踪在吸收在借鉴国外成果，自主创新的较少，这也造就了我国地图制图学与地理信息工程学科在理论和学术研究方面不及西方发达国家，因此只有通过技术管理自主创新才能构建我国地图制图学与地理信息工程学科的理论、技术和应用服务体系，才可能实现新的更大的跨越式发展。

2.3跨学科发展的挑战和机遇

虽然跨学科合作的优势已获得学者的广泛认同，但在实际操作层面，仍面临诸多挑战。加州理工学院人文与社会学部神经科学系学者马科斯·伽洛（Marcos Gallo）认为，当前，高等教育机构中的社会科学领域学科分类更加细化，所产生的研究成果也越来越专业化和碎片化，这导致不同专业的学者之间很难进行交流与合作，自然科学亦会如此，正如所说隔行如隔山，确实是真实写照，因此也是挑战和机遇。

2.4数字社会建设等更多需求的挑战和机遇

"数字社会"涵盖面相当广泛，涉及第三产业的方方面面，其服务直接面向千千万万的人民群众，它既包括数字科教建设、数字文化建设、数字社会保障建设、数字社区建设，同时还在某种程度上包括了数字商务中企业对消费者的服务，以及数字金融等等，这些需求的深入和增多也是地图制图学与地理信息工程学科在新时期面临的挑战和机遇。

3.地图制图学与地理信息工程学科未来发展趋势

3.1地图制图学与地理信息工程学科理论体系将进一步完善和深化

目前，在地图空间的认知研究方面，理论体系尚不十分完善或有待深入建设，空间认知过程研究深入不够，用于指导地图设计和可视化还力度不足等，在未来的地图制图学与地理信息工程学科理论体系建设中，需要更加系统地搭建空间认知理论体系框架等。

3.2数据的表现形式向多源化、一体化的方向发展

由于数据表现形式的多源化，更多的需要进行多源信息集成，可以将不同来源、格式、特点、性质的数据实现逻辑上、物理上的有机集中和多源融合。我们通过多源信息集成方法，建立了连续无缝的数据集，可以实现这些多类型、多源化数据的一体化方向发展，为地图制图学与地理信息工程学科赢得更广阔的的发展空间。

3.3新技术、新系统及融合的研究应用将向实用化、智能化、广泛化的方向发展

随着新技术、新系统的出现，基于保质设计的地图自动制图综合及其过程控制的智能化将取得突破性进展，并进入实用化阶段，而且地理空间信息数据库正向矢量数据、影像数据和数字高程模格网数据等的多源数据一体化及完全面向对象发展，空间数据挖掘和知识发现的研究正在兴起并向智能化、广泛化方向发展。

4. 结语

文章通过阐述地图制图学与地理信息工程学科发展现状，并从不同角度对地图制图学与地理信息工程学科的所面临的机遇和挑战进行归纳总结，最后分析预测未来发展的趋势，旨在使读者对我国的地图制图学和地理信息工程学科发展有个较全面的认识和理解，正如所言一切学科的成果只有为了人类更好地认识世界、适应世界、改造世界，这门学科才是有其真正意义和价值。当前计算机技术和网络技术等新技术迅猛发展也给地图制图学和地理信息工程学学科发展带来了新的机遇和挑战，但我们完全有理由相信，机遇大于挑战，不久的将来，我国地图制图学与地理信息工程学科一定会在理论体系建设、技术应用研究等诸多方面得到跨越式的提升和长足的发展，并不断为新时期社会主义伟大的中国梦建设贡献力量。

参考文献：

［1］王家耀 .我国地图制图学与地理信息工程未来一定能实现科发展研究［J］.测绘通报,2007,(5).

［2］王家耀.地图制图学与地理信息工程学科发展趋势［J］.测绘学报,2010,(2).

［3］冯宇华.地图制图学与地理信息工程学科发展趋势探讨［J］.江西建材,2016,(2).