地圖也能有“春天”

王治鈞

?伊拉克發(fā)現(xiàn)的巴比倫泥板世界地圖

為了解GIS技術(shù)，我們先來回顧地圖繪制學(xué)科的發(fā)展史與地圖功能的演變史。

制作于公元前6世紀(jì)的巴比倫泥板世界地圖，被認(rèn)為是目前發(fā)現(xiàn)的最古老的世界地圖之一。它由兩個同心圓組成，內(nèi)圓代表陸地，陸地被代表海洋的外圓環(huán)繞。自上而下，有兩條平行線，代表古幼發(fā)拉底河。巴比倫位于地圖中央偏上方位置。對于古巴比倫人來說，這張地圖代表了整個世界，它不僅是現(xiàn)實(shí)世界，也是神話世界。

中國已知最早的紙質(zhì)地圖，是從甘肅天水放馬灘出土的地圖，年代可以追溯到西漢時期。

其實(shí)，各大文明古國都曾出現(xiàn)過各種樣式的地圖，只不過，早期的地圖大多應(yīng)用于戰(zhàn)爭，直到西歐各國進(jìn)入文藝復(fù)興時期（14—17世紀(jì)），地圖才逐漸成為幫助人們出行的工具。當(dāng)時商業(yè)貿(mào)易迅速發(fā)展，尤其是遠(yuǎn)洋貿(mào)易，特別需要地圖指引方向，再加上科技進(jìn)步以及羅盤的使用，出現(xiàn)了波多蘭航海圖。隨后，近代數(shù)學(xué)推理和測量技術(shù)大幅進(jìn)步，地圖也越來越精確。

19世紀(jì)，全球爆發(fā)了大范圍的霍亂疫情，大多數(shù)人都認(rèn)為霍亂通過空氣進(jìn)行傳播，引起社會民眾極大恐慌。英國流行病學(xué)專家約翰·斯諾為了查出真正的霍亂源頭，在地圖上標(biāo)明了霍亂病人住過的地方，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了霍亂與飲用被污染的水有關(guān)。在他的呼吁下，政府及時關(guān)閉了不潔水源，有效制止了霍亂的流行。

約翰·斯諾對人類的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了醫(yī)學(xué)范疇。他的這種研究方法后來被廣泛應(yīng)用于案件偵破、地理分析、建筑學(xué)等諸多領(lǐng)域，并衍生了專門繪制信息地圖的學(xué)科，也就是地理信息系統(tǒng)（GIS）。約翰·斯諾的故事成為GIS技術(shù)學(xué)習(xí)中的經(jīng)典案例，這也是地圖應(yīng)用與其他學(xué)科結(jié)合的開始。

20世紀(jì)，隨著電子計算機(jī)的出現(xiàn)、人造衛(wèi)星等技術(shù)的突破，GIS這個學(xué)科也開始走向成熟并普及。此時的GIS已不再是局限于紙上的地圖了，它已經(jīng)成為一個計算機(jī)技術(shù)和多種學(xué)科相交叉的新型學(xué)科。比如，測量學(xué)可以進(jìn)行地理信息的采集和地圖的制作，計算機(jī)學(xué)可以制作和展現(xiàn)電子地圖以及實(shí)現(xiàn)各種GIS功能，物理學(xué)涉及傳感器以及光譜、影像的研究，氣象學(xué)則可以探究大氣層等對衛(wèi)星影像的影響，生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科也有相應(yīng)的發(fā)揮空間。

?1854年，約翰·斯諾在調(diào)查霍亂源頭時的地圖

TED大會曾數(shù)次邀請美國地理信息系統(tǒng)研究者杰克·丹杰蒙德，分享GIS技術(shù)如何成為未來社會必不可少的強(qiáng)大工具。

GIS技術(shù)需要在大量觀測感知的基礎(chǔ)上，提取信息、獲取知識，并依據(jù)這些信息進(jìn)行仿真預(yù)測、優(yōu)化，創(chuàng)造一個新的系統(tǒng)，所以它也被稱為地理設(shè)計綜合技術(shù)。在這個互聯(lián)網(wǎng)盛行的時代，將數(shù)字化的地理學(xué)和物理特征、環(huán)境特征、人口特征等因素疊加放在一個GIS應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)，就可以將地球發(fā)展成“地球村”。數(shù)字技術(shù)正在悄然地改變著我們的世界，而GIS技術(shù)在這其中扮演著重要角色。

利用 GIS 技術(shù)，可以將抽象資訊轉(zhuǎn)換為視覺模型——地圖、圖表與 3D 圖像，用途非常廣泛，在生活中也可以看到大量示例。

GIS技術(shù)被大量應(yīng)用于展示氣候變化、地下水研究和環(huán)境影響評估等，成為環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目必不可少的呈現(xiàn)技術(shù)。例如，地理信息技術(shù)能夠輔助繪制全球生物多樣性地圖，并確定世界上哪些地區(qū)比較脆弱，地圖可以模擬瀕危物種的棲息地，以便更好地對其進(jìn)行識別和保護(hù)。

我們還可以將GIS技術(shù)用于農(nóng)業(yè)的土壤測繪與作物統(tǒng)計，通過地圖了解全世界的糧食種植分布情況。林業(yè)研究人員能使用GIS技術(shù)管理林木，跟蹤森林砍伐信息等。

商業(yè)應(yīng)用

GIS技術(shù)在商業(yè)方面應(yīng)用非常廣泛，最簡單的就是輔助選址，包括消費(fèi)者分析和客戶群體勘探等等。它可以更好地回答有關(guān)位置、模式和趨勢的問題，比如為快遞公司更好地規(guī)劃送貨路線，幫石油公司分析在哪里鉆孔最好以及哪條管線出了故障等。對個人來說，如果需要找到最近的加油站、當(dāng)?shù)卦u價很高的美食，GIS技術(shù)可以為你指路。

?利用計算機(jī)技術(shù)按當(dāng)年霍亂疫情數(shù)據(jù)繪制的熱力圖

當(dāng)然，GIS技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這幾種，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它也在不斷地升級。

多年來，GIS技術(shù)已經(jīng)從地圖系統(tǒng)發(fā)展到智能神經(jīng)系統(tǒng)，地理信息成為將一切模式和關(guān)系聯(lián)系在一起的黏合劑。

通過對各種類型數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌分析，例如加載衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、地理測繪數(shù)據(jù)等不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，可創(chuàng)造一種共通“語言”，以推動其在自然資源管理、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生物多樣性保護(hù)等諸多方面的可持續(xù)發(fā)展。

?地理信息系統(tǒng)可存儲、分析和可視化處理地理位置的信息，根據(jù)生產(chǎn)生活和科研的需求，借助計算機(jī)呈現(xiàn)、處理地理空間關(guān)系、模式和趨勢

?我們所生活的世界就像是一個復(fù)雜的生物體，作為一個完整的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行自我循環(huán)，而我們每個人都是這個生態(tài)系統(tǒng)中的一部分

如果我們再加入一點(diǎn)點(diǎn)想象力，可以利用GIS技術(shù)將文化與藝術(shù)融合，歷史和現(xiàn)實(shí)融合，具體與抽象融合。它除了能將巨量資訊視覺化以外，更具有將許多不同來源的資料進(jìn)行整合并傳播的能力。

GIS技術(shù)的利用不僅僅是一種產(chǎn)品或技術(shù)，更是一種思考方法，它不僅改變了我們看待世界的方式，也改變了我們彼此互動的方式。

?人造衛(wèi)星生成的地球的夜間圖像，燈光明亮的地方便是人們居住的地方

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