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地图哲学——哲学视野下的地图演化

王家耀 陈科 成毅 慧天地 2020-09-16


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1938年的捷克斯洛伐克民族分布图。图中的不同颜色表示不同民族的分布区,其中蓝色区域为“苏台德区”,是德意志人占多数的区域。该图具有重要的科学、社会、文化价值,是研究现代早期中东欧人文地理的珍贵资料;另一方面,法西斯德国利用这类资料,捏造了侵略捷克斯洛伐克的口实,体现了地图的法理价值和军事价值

地图是人类文明史上的伟大创举,“地图构建世界,而非复制世界”,这是地图的魅力所在。

纵观人类社会数千年来的发展历程,地图对于人类社会的进步具有重要的科学价值、社会价值、法理价值、军事价值和文化价值。

作为“认识世界,改造世界”的地图世界观的哲学,地图哲学是关于地图同其研究对象、地图同制图者、地图同用图者、制图者同用图者、地图同地图之间关系的总体性思考,是关于地图设计、生产、应用和地图的过去、现在和未来的根本现实和基本规律。

地图演化论

地图演化指地图从一种存在形态向另一种存在形态的转化,包括变化、继承和发展,同生物进化论具有一定程度的相似性,但又同生物进化论存在差异。

生物进化论强调的是适应一定环境的变异、相似的机体形态代代相传以及通过选择性生殖来改变生物体。

地图演化论则强调的是一定科学技术进步条件下的地图变化、地图本质特征的继承和社会需求牵引,以及科技进步推动改变地图品种、表现形式和应用方式。

因此,要认识到地图演化论与生物进化论的相似性,同时,更要认识到地图演化论与生物进化论的差异性,否则地图演化论也就仅仅是又一个“生物进化论的影子理论”,而不可能成为在地图演化领域的“理论创新”。

地图演化的基本依据是:世界是物质的,物质是运动的,运动必然是活动的过程,物质的运动必然有其内、外因素的作用。研究地图演化论的目的,是探索地图演化的基本过程、演化规律和发展方向,以及地图演化的前提、动力、机制和约束条件。

地图演化的基本过程

地图作为一种科学表达方法,有着悠久的历史。根据发展水平的不同,我们可以将地图发展过程划分为古代地图阶段、近代地图阶段和现代地图阶段三个阶段。

古代地图阶段先后经历了原始社会古地图的萌芽,农耕社会古地图的兴起,中世纪西方地图的衰退和中国唐宋元明时期地图的发展。

近代地图阶段是随着工业社会的到来,测绘技术得到了较快的发展,地图制图的水平相比古代地图阶段得到了较大地提高这一阶段。

现代地图阶段是指进入20世纪后半叶,随着科学技术的进步,地图制图水平大大提高,地图的品种也越来越丰富,个性化、大众化的地图产品层出不穷,地图发展进入空前繁荣的信息化地图阶段。

地图演化的规律

地图演化与人类社会的演进及生产力发展有着密切的关系。从地图演化的基本过程可以看出,从古代地图,到近代地图,再到现代地图,地图的进步都是和生产力发展的水平密切相关的,人类社会的进步、生产力的发展,对地图的发展有极大的促进作用。

欧洲中世纪的T-O地图。整个地图呈圆形,如字母“O”,“T”形的水域将亚洲、非洲、欧洲分开,《圣经》中伊甸园所在的亚洲位于正上方,在亚洲中央的高地上有诺亚所造的方舟。中世纪欧洲人绘制这种地图的目的不在于反映地理知识,而是为了宣传基督教教义

地图演化过程中出现的连续性和非连续性,与社会演进的连续性与非连续性密切相关。从历史的、宏观的角度看,社会的演化具有连续性和不可穷尽性。但从局部角度看,在连续的社会演化过程中出现某种类型的“拐点”或不连续性也是可能的。

人类历史上的那段中世纪黑暗时期就是一个例证,由于宗教的支配地位,地图不再是反映地球知识的科学方法,而成为神学著作的配饰,托勒密的《地理学指南》和裴秀的《禹贡地域图十八篇·序》都“沉睡”了成百上千年。

欧洲文艺复兴,使得托勒密的《地理学指南》得以翻新重印;唐朝统一后,由于社会比较安定,生产力和科学文化得到发展,才使裴秀倡导的地图制图理论和方法得以继承和发扬。

社会稳定、生产力发展、人类文明进步的可持续性和不可逆转性,是地图演化的连续性和不可逆转性的重要前提和保证。

由葡萄牙人17世纪初期绘制的世界地图。该图采用了墨卡托投影,两极被夸张放大,这种地图便于较准确地表达正南正北、正东正西方向,方便确定航向,因此广泛应用在航海等领域

地图演化与科学技术的进步密切相关。古希腊在自然科学方面的进步和发展推动了古地图演化的进程:把地球视为圆球、测量地面点的经纬度、采用地图投影和经纬线网制图法。世界地理大发现,既是资本主义的需求,又是近代科学技术支持的结果,出现了至今仍广泛应用于航海的墨卡托投影地图。随着科学技术进步的速度越来越快,地图突破性转型发展的周期也越来越短。

地图演化的“变”与“不变”

地图既有着同人类文明几乎同样悠久的历史,又随着科学技术的进步在不断地向前发展。我们需要从矛盾对立统一的角度来认识地图的“变”与“不变”,地图正是在这种“变”与“不变”的对立统一中不断演化发展的。

近40年来,地图事业发生了令人瞩目的巨大变化。

变化之一,地图制图技术的革命——计算机数字地图制图与出版。数字化地图制图与出版的一体化这种地图生产模式取代了传统手工模拟纸介地图制图,改变了长期存在的地图制图与地图出版相分离的落后状况,适应了社会发展的需求,是地图发展历史上一个里程碑式的变革。

变化之二,地图功能的拓展和延伸——地理信息系统。源于计算机地图制图、脱胎于地图数据库的地理信息系统,以卫星遥感数据、航空摄影测量数据等数字化数据为数据源,经过融合生成新的信息,进行各种地形量算和空间分析,大大拓展和延伸了地图的功能,目前正向基于Web Service的地理信息共享与空间数据互操作、基于Grid Service的信息资源共享与协同工作的方向发展。这是地图应用服务的一个历史性的重大突破。

变化之三,地图的新生长点——地学空间信息多维可视化与虚拟地理环境。这里说的可视化,指的是运用计算机图形图像处理技术,将复杂的科学现象和自然景观甚至抽象的概念图形化、形象化,以便于人们理解现象、发现规律和传播知识。

地理空间信息可视化技术已远远超出了传统的符号化和视觉变量表示法的水平,提高了对空间数据及洞察能力和对数据及过程的显示能力。

虚拟地理环境是一种由计算机生成的高级人—机交互系统,能使人完全沉浸在计算机创建的图形世界里,有身临其境之感,这将极大地扩展人的空间认知手段和范围。这两种技术作为地图的新生长点,为地图科学与技术的研究注入了新的活力。

变化之四,地图功能的再拓展和再延伸——空间数据挖掘与知识发现。空间数据挖掘与知识发现(SDMKD)是传统地图学的量算分析、GIS空间分析功能的拓展、延伸和深化,是人类面对海量数据时一个极具吸引力和挑战性的问题,是空间信息技术发展的必然结果,也是将有用的海量数据变为可用知识的需要,根本目的是服务于决策支持。

反映2010年巴西总统大选的数据地图。该地图生动明了地展现了巴西各选区的选举结果,亦可作为研究巴西区域经济、社会政治空间差异的重要资料,体现了地图在空间数据挖掘和知识发现等方面的功能拓展(图内数字中的“,”表示小数点)

变化之五,地图制图难题的重大突破——地图综合的自动化、智能化。地图制图综合一直是地图制图领域的一道国际性难题。

长期以来,学界坚持致力于该领域的研究,在数字地图自动综合理论和方法,综合模型、算法、知识及基于制图综合工作流和操作链的自动综合过程控制、质量评估等方面,取得了突破性研究成果,为多尺度空间数据库的自动派生与一体化更新、地图制图的全数字化与自动化、多尺度空间数据的可视化表达、空间数据挖掘与知识发现等奠定了坚实的理论、方法与技术基础。

应该认识到,地图综合的自动化与智能化研究是不可回避的,尽管目前由于多种原因还只是在少数单位的地图数据生产中得到应用,但只要坚持结合实际应用的研究,就必将成为改变目前地图生产中“技术手段先进,作业模式落后”的状况的新引擎。

一张体现挪威旅游项目与旅游资源的趣味地图。对信息进行深加工正逐渐成为地图制图的重点工作

变化之六,地图制图重点的漂移——由信息获取的一端向信息产品深加工和服务的一端漂移。在很长一段时间内,地图信息源一直是地图制图要解决的第一个难题。

16世纪以前,地图信息源主要来自天文观测、探险考察、调查访问和文献考证等,着重信息获取;16-19世纪,大规模三角测量及地形测量勘察成为地图的主要信息源,着重纸质地图形式的信息存储;20世纪前半叶,地图信息源主要依赖于航空摄影、定位观测台站、多学科综合考察等,着重信息分类(级)的检索;20世纪后半叶,地图信息源主要依赖于卫星遥感、航空遥感、全球定位系统、地面自动观测台站网络等,着重于分析、预测和模拟;进入21世纪后,天空地一体化多传感器组网、全球卫星导航定位系统和大型数据库,极大地丰富了地图的信息源,数据挖掘和知识发现成为地图的主要任务,地图制图重点已由信息获取端向信息深加工和服务的一端漂移。

美国本土的城市建成区地图。该图基于卫星遥感等手段获得的海量数据资料,将地表原貌与地图的抽象性融为一体,用双色对比效果清晰扼要地表达了地图主题

基于前述,虽然地图在技术、形态、功能、内容等方面已经发生了许多变化,但其基本原理的不变性仍需要强调。

不变之一,地图的科学属性的不变性。地图是描述和表达地球空间数据场和信息流的科学工具,是地(星)球空间信息抽象、概括、表达与传输的科学表达,这些信息包括空间分布、空间关系及其发展变化等。

不变之二,地图作为地图学主题的不变性。在地图发展的历史长河中,制图技术发生过许多的变化。但无论技术如何变化,地图作为地图学主题这一命题从来没有改变过。正因为这一点,我们才说:“地图学是地理信息系统的方法论基础,地理信息系统是地图学功能的拓展和延伸。”

不变之三,地图的基本特性的不变性。由于制图技术的进步和地图品种的多样化,地图出现了某些外延性特性,如表现形式多样化、地图信息的多维动态化等,但其基本特性并没有变,因为地图的基本特性是由地图的三个基本矛盾决定的,即:地球曲面与地图平面之间的矛盾及解决这一矛盾产生的数学法则——地图投影;地球表层原貌与地图抽象性之间的矛盾及解决这一矛盾产生的符号法则——符号系统;地理要素(现象)的复杂性与地图的概括性之间的矛盾及解决这一矛盾产生的综合法则——制图综合。地图的这三个基本特性没有改变,这也正是地图的价值之所在。

当代的英国巴斯市地图。长期以来,地图作为一种信息高度密集的文化品和工具,具有独一无二的技术美感,这种技术美感成为地图文化的重要魅力来源

可以说,地图的发展史,就是在“变”与“不变”的对立统一中不断发展的历史。要深刻理解地图的“不变”,并在新的技术条件下在“不变”中去求“变”,去深化地图的科学性,扩展地图的功能,寻找地图新的生长点等。这就是地图的辩证法。如果忽视地图的“不变”,而只是追求“变”,就可能违背地图的规律;如果只固守地图的“不变”,而不探索地图的“变”,那地图就会僵化而不进步。

地图的“变”与“不变”的辩证关系体现在:地图的科学性“不变”,但实现地图科学属性的技术方法在不断地“变”;地图作为地图学主题“不变”,但新技术支撑下的地图品种和服务方式在不断地“变”;地图的基本矛盾“不变”,但解决这些基本矛盾的方法在不断地“变”。地图正是在这种“变”与“不变”的矛盾对立统一中发展的。

地图文化的哲学思维

地图文化属于科学文化,有着非常丰富的哲学内涵,与人类社会的演进、生产力的发展、社会科学技术的进步、地图发展史、地图产业等密切相关,对探讨地图(学)演化规律,推动地图科学、技术、工程和产业发展,具有重要而深远的意义。

“地图文化”是“地图”与“文化”的融合剂,是推动地图(学)健康可持续发展的重要因素和力量,地图文化在地图“科学—技术—工程—产业”的“知识链”和地图“资料(数据)获取—处理(生产)—应用”的“产业链”中起着广泛而深刻的作用,随着社会文明进步而愈来愈重要,愈来愈突出。没有地图文化的地图“知识链”和地图“产业链”是不存在的。

“地图文化”是一个新的研究领域,地图文化对人类社会的重要性,源于地图对人类社会的重要性。地图文化属于科学文化范畴,是一种特定的文化类型和文化现象。科学文化需要科学技术哲学作指导,地图文化也需地图哲学来指导。地图文化具有时间性、空间性、科学性、艺术性、整体性和渗透性等特性,对地图(集)设计、生产、产业、评价和地图未来发展具有重要作用和影响。地图文化的形成、传承和变迁是有规律的,这就是传承和发展(创新)的关系,要以地图哲学的视野来研究地图文化,这是促进和深化地图(学)发展的基础。


绘于日本明治维新之前的江户(东京)地图。该图将东西方绘图技术以及日本传统艺术融于一体,体现了鲜明的时代风格,兼具科学性与艺术性

小结

地图哲学的研究是一个新问题,虽然早在20 世纪70 年代,笔者在所著的《地貌及其综合》(1972年)、《制图综合》(1975年)中,试图运用哲学观点(主要是“矛盾论”)来研究地图的基本特性和地图制图综合问题,但并不系统、不深刻。虽然近十多年来笔者也就地图学的“变”与“不变”的对立统一、地图演化论、地图学的属性与地图的价值、地图文化及其特性与作用等,发表了一些文章,但要把地图哲学作为科学技术哲学来研究,任务还很艰巨。

地图哲学要研究的问题很多,不只是在文中列举的这些方面。但是,要研究地图哲学,必须具备三个条件:一是,必须对哲学特别是科学技术哲学有深刻的理解,掌握哲学特别是马克思主义哲学的基本观点;二是,必须对地图的过去、现在和未来有深入的研究和科学的把握;三是,必须具备哲学与地图相结合、相融合的能力,运用哲学观点回顾地图的过去、分析地图的现在、规划地图的未来。要做到这一点很不容易,但这都是必须的。

地图哲学属于科学技术哲学,本身就是科学。开展“地图哲学”研究是必须的,但它是一个长期的、艰苦的过程,不能急于求成,不能搞形式。这是地图领域的一项最基础、最顶层的开创性研究,对整个地图(学)的发展有重要作用和深远影响,期盼有更多的学者加入到这项研究工作中来。

来源:地图杂志(版权归原作者及刊载媒体所有)


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编辑 / 刘峰  审核 /  张艺洪 卞艺潼

指导:万剑华教授(微信号wjh18266613129)

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