[科普中国]-地图信息系统

基本概念

地图信息的传输功能，贯穿于从编图到用图，从编图者到用图者之间信息传递的全过程。地图信息的载负功能相当庞大，有直接信息和间接信息。为确保地图的适度信息量，提高地图清晰易读性，便于信息的转换，需研究测定地图信息量的方法。随着地图分析应用的手段引进了计算机技术和数学分析与统计分析方法，不仅促进了地图在认识客观世界中的作用，而且要求研究地图信息转换和贮存管理方法，开发各种分析计算、综合对比、评价软件等。地图信息系统是一种研究系统，目前还处于探索阶段，需要在现有的机助制图系统基础上，注意吸收当代人工智能、专家系统的成果，进一步开发地图信息传输过程的算法，测定地图信息载负量的方法，寻找新的地图信息压缩和查询方法，建立多种地图模型，应用和发展各种分析评价方法，以及开发相应的软件系统。

地图信息传输理论地图是联系制图者和用图者的纽带，制图者通过不同方式将客观世界转换为地图符号，然后向用图者传达信息。由于经验水平、知识背景和地图质量的差异，不同地图使用者从地图上获得的信息大不相同，因此，需要相关的理论来指导制图者探索制图和用图的规律，达到提高地图质量和信息传递准确率的目的。

捷克地图学家Kolacny于1969年提出了著名地图信息传递模型,阐述了制图与用图的关系:制图者将自身对客观世界的认识用地图语言表达出来，用图者阅读分析相应的图例、注记等地图符号，并根据自身的认知能力解译
客观环境。该模型将地理环境、制图者、地图和用图者统一于一个相互作用的系统，只有当用图者辨认和解译了经过编码的信息，才算完成了地图信息传递，地图制作的好坏直接影响着地理环境信息的传输效果。

随着各种计算机技术的发展及在地图中的应用，多媒体地图、网络地图、虚拟现实地图等新型地图相继出现，其信息表现形式和范围、传输方式、接收方式、传输手段和传输途径均发生了改变，传输效率也得到大幅提高，传统的地图信息传输模型就显得相形见细了，高博等人在Kolacny模型的基础上提出了基于计算机的地图信息传输模型，此模型中制图者构造用户界面向用图者提供数据和工具，地图使用者也部分参与到制图过程中，与制图者融为一体，从而减少了传输过程中地图信息量的损失，提高了传输效率和成图效率，改变了地图设计和编制的方式。

地图空间认知理论地图是空间认知的结果和工具，认知在地图传输中起着决定性作用。地图空间认知理论从人与地图的关系出发，主要研究人类利用地图获取空间信息的过程和规律，王家耀等人认为地图空间认知包括感知、表象、记忆和思维四个基本过程，其中，感知过程是研究地图符号刺激人的感觉器官从而产生对地理空间环境的感觉和知觉过程;表象过程通过回忆和联想把知觉的地图符号再现给用图者形成地理表象;记忆过程将心象地图记于大脑并与脑中己有的映象相联系，形成对地理空间的认识;思维过程对客观世界的本质特性和空间关系进行概括和抽象，实现了从现象到本质的转化，是地图空间认知的高级阶段。由此可见，用户认知地图和地图制图是方向相反、相互作用的过程，因此，应充分考虑用户读图时的感知效果进行地图符号和颜色设计。

地图感受理论人类通过视、听、触、嗅和味觉等多种感官来接受和表达信息，其中视觉占据主导地位。实验心理学家赤瑞特拉(Treichler)曾针对人类获取信息的来源进行了心理实验，表明人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉[[42]。在地图信息传递的过程中，读者视觉感受的效果是信息传递成败和效率高低的关键，也应是评价地图设计和制图质量的重要依据。

地图感受理论从生理和心理角度研究用图者对地图感受的基本过程和特点，用图者的感觉器官接收符号变量的物理刺激，经由相应感觉神经传入大脑产生相关生理变化，进而结合思维活动分析、解译符号，认知客观环境。人们对各种地图符号的感受效果不尽相同，不同用户的感受特点和过程也存在差异，地图感受理论为地图符号和颜色等的设计提供依据，进一步发挥地图的艺术性，增强地图表达力和感受效果。1