融于理性化于感性地图制图学感悟.docx

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融于理性化于感性地图制图学感悟

融于理性；化于感性

————地图制图学感悟

学号：

201332020217姓名：

曾博宇班级：

资环1302班

第一章：

渗透认知思维的地图学

随着社会发展和技术进步，地图学经历了并正在继续经历着巨大的变化，这应当是人类创新思维的推动。

如今传统地图学（地图制图学）己发展成为地图制图学与地理信息工程（地理信息系统）学科，传统地图学己经被数字化地图学所取代，正向以地理空间信息综合服务为核心的信息化地图学转变。

地图学发展的历史表明，创新思维是必不可少的。

从地图空间认知到基于思维科学的多模式时空综合。

空间认知（SpatialCognition）是认知科学的一个重要研究领域。

同认知科学相比较，思维科学不仅是一个学科群，而且是一个与自然科学和社会科学平行的科学技术大门类，涉及到抽象思维、形象思维和灵感思维。

地图空间认知主要研究人如何利用地图获取空间信息，对信息的认识和记忆，利用信息制定决策和指导行动，包括地图空间认知的表象过程、记忆过程和思维过程，其中思维是核心。

这方而已经有许多研究。

多模式时空综合认知强调的是“多模式”、“时空”与“综合认知”。

在这里，“多模式”不仅仅指的是地图，还有地理信息系统和虚拟地理环境，尽管基于地图的空间认知是基础，但是基于地理信息系统和虚拟地理环境的空间认知也是很重要的，因为它们拓展、延伸和深化了地图功能，这对提高空间认知能力和水平是非常有效的;“时空”指我们认知的对象是多维的、具有空间位置或空间分布特征的、随时间变化的，即它们存在于时空之中;“综合认知”指的是多模式空间认知的综合与集成，即综合集成地图、地理信息系统、虚拟地理环境等多模式各自空间认知的特征，获得更全而、更系统、更深刻、更科学的地理环境认知，帮助决策者更科学地做出决策并指导行动。

由地图空间认知到地理信息系统、虚拟地理环境的多模式空间认知，这是一个进步，可以在更高水平上促进思维科学在地图学中的应用。

该领域的研究还有很长的路要走。

第二章：

跨向信息化的地图学

1.推动地图学进入信息时代的基本因素之一传统地图学内部矛盾的对立统一。

由于历史的原因，传统地图学存在3个主要缺陷:

一是，以经验总结为主，忽视基本理论的研究与建设;二是，以联系对本学科有直接关系的学科为主，忽视同更高层次的学科之间的联系;三是，以地图制作为主，忽视地图应用的研究，尤其忽视地图制图者自身认识活动和地图使用者认识活动规律的研究。

基于上述分析，可以认为传统地图学是一个封闭的体系，它以地图制作过程作为一个系统，以地图产品的输出为目标，仅注意地图生产过程中环节之间的机械联系，而忽视系统中各因素的内在联结机制和生产活动背后的制图规律。

在这样的情况下，传统地图学要获得实质性的进展是很困难，甚至是不可能的。

一方面，地图学要进一步发展;另一方面，传统地图学的“封闭体系”又制约其发展。

这是一对矛盾，要解决这一矛盾，就必须走出传统地图学的封闭体系，向系统外部从深层次结构来寻求地图学进一步发展的源泉。

2.推动地图学进入信息时代的基本因素之二:

科学家思维方式的变革。

20世纪50年代信息论、控制论和系统论三大科学理论问世，继相对论和量子力学之后又一次“彻底改变了世界科学图景和当代科学家的思维方式”，无疑也为地图学的发展指明了前进的方向，主要标志是地图信息传输理论和模式的提出。

其中最有代表性的人物是捷克人AKolacny。

他于1969年提出了第一个地图信息传输模式，深刻揭示了地图作为在地图制作者和地图使用者之间传输地理信息的本质特征[}zo。

此后，国内外许多学者都提出了自己的地图信息传输模式Czal这些模型虽各不相同，但都是AKolacny模式的进一步发展，都可以这样来理解:

制图者（信息发送者）把对客观世界（制图对象）的认识加以选择、分类、简化等信息加工并经过符号化（编码），通过地图（通道）传递给用图者（信息接收者），用图者经过符号识别（译码），同时通过对地图分析和解释形成对客观世界（制图对象）的认识。

地图信息传输论的重要意义，在于它反映了地图学作为一个“系统”的一切特征，贯穿地图学的全部研究领域，为地图学的理论和实践开拓了更加宽阔的研究领域，更重要的是带来了地图科技工作者观念的转变与更新，使地图科技工作者深刻认识到地图学是一个信息传输系统，要用系统论、信息论和控制论指导地图学的研究、地图的设计和制作，对推动地图学步入信息化时代具有解放思想的作用。

3.推动地图学进入信息时代的基本因素之三:

理论上的准备

这是由经验地图制图到更加严密的理论地图制图转变的关键，其核心是地图模型理论。

它由英国学者CBoard于1967年在《作为模型的地图》一文中提出。

他的这一见解使学术界把地图视为一种模型的思想前进了一大步，并使模型理论与技术在地图制图中得到普遍运用，使地图进入更加严密的理论模型研究阶段，对加快地图学进入信息化时代的进程具有重要作用。

地图作为模型，具有抽象模型中的概念模型、模拟模型和数学模型特点。

把地图视为概念模型，具有形象模型和符号模型两方面特点，故地图亦被称为“形象一符号模型”;地图作为模拟模型，最典型的是用等高线或分层设色代表实际地面高程分布和各种地貌类型、形态及其组合，用晕渲法表示地面高低起伏和斜坡陡缓，增强立体效果;地图作为数学模型，最典型的是地球曲面上的点和地图平面上的点之间一一对应的函数关系，如果将地图数学模型的概念加以外延，那么地图逻辑、地图内容要素分布特征、地图图形空间关系、地图制图综合变换等的数学模型，都可视为地图数学模型的范畴。

从系统论的观点来看，人们既可以直接研究系统的原型，又可以从研究系统的模型着手，将研究结论推广到原型。

通过模型来研究系统是系统论的一种重要方法。

把地图作为模型可以使我们更深刻的理解与更深入的研究地图系统模型，长期以来一直推动着地图学的发展。

4.推动地图学进入信息时代的基本因素之四:

技术上的准备

理论是技术的先导。

当地图学家们在思想上认识到传统地图学的缺陷，走出传统地图学的封闭体系，进行思维方式上的变革和理论上的准备之后，伴随而来的是地图制图技术上的革命。

这主要表现在:

电子计算机技术和自动化技术为地图学的发展开辟了崭新的道路，为现代计算机地图制图取代传统手工模拟地图制图创造了条件，推动了计算机地图制图硬软件的发展;遥感和卫星导航定位技术的兴起为解决长期困扰地图学发展的信息源问题提供了新的方法和手段，为实现地图学重点的转移提供了条件，即地图学的着重

点逐步由信息源获取一端向信息源深加工一端的转移;数据库技术使地图数字化的存储管理和基于地图数据库的计算机地图制图用于实际地图生产成为可能，并逐步推移到具有地理信息的分类分级检索及分析、预测和模拟功能的地理信息系统，从而实现地图学功能的拓展和延伸;电子编辑出版系统的问世，为数字环境下地图电子编辑出版提供借签，从而打破了长期以来传统地图制图与出版的分工界线，出现了以全数字地图制图与出版方式代替传统手工地图生产方式的新的转机，促使人们研究数字环境下的“地图设计一地图编绘一地图分色挂网胶片输出甚至数字直接制版”的一体化地图制图与出版系统。

这些都必然导致地图制图技术上的根本性变革，为地图学进入信息时代做了技术上的准备。

第三章：

心理学萦绕的地图学

1.地图是按照一定数学法则，将地球表面上的自然和人文现象，通过制图综合，用符号缩绘在平面上的图。

地图不只是地理学的地图，也是所有和空间认知、环境认知有关课题的地图。

学生的基本地图知识和使用能力，可以应用在认识社区环境、认识国家、认识地球等方面，是每一个学生终身可用的基本生活能力。

通过地图的使用可以提高学生的空间认知能力，而学习的方法必须符合认知发展规律。

作为地理学的第二语言，地图信息是靠地图符号的定位）I式、轮廓与相互位置来传递的，读图者和学习者如何从地图中提取认知需要的信息才是关键，如果说地图是认识空间和环境的模式，那么人们头脑中的地图就是富有个性的空间认知模式。

因此，提高学生的空间认知水平是地图教学值得努力的方向。

2.心理地图的形成：

相对于制图规范的地图，心理地图是存在于头脑中的空间表象与环境特征，是由各种生活体验、感受、经验组成的一个地理表象。

心理地图也是个人对环境认知的模型，由头脑对实际环境或地图进行筛选、概括，包括不完整、扭曲、夸大或添减的成分。

每个人的心理地图在几何上往往是不准确的，面积、形状、距离会有扭曲。

心理地图可以影响一般人的空间决策或路径寻找，不过，一般人并不是依靠准确的几何关系来寻找捷径，主要依靠不容易扭曲和错误的相对位置或其它空间关系。

心理地图是思维活动的特殊形式，心理地图往往是从纸上地图的记忆、理解、运用中所形成的。

心理地图的形成是一种相当复杂的过程，它不仅包括语言概念的逻辑操作，也包括大量的感知活动，没有这些活动，以地理表象为基本元素的思维活动便不能有效进行。

3.心理地图的心理价值：

（1）运用地理参照点，进行空间认知能力的培养

人们要在心理上从头到尾去探索一个地区非常耗费时间，而按照参照点或地理参照锹地标）给环境定位，则可以使人们在心理上迅速找到有关的地理参照物，然后对它周围的地点进行寻找。

一般来说，头脑中的地图往往是一幅总揽地图，是围绕着各种地理参照物或鲜明的地理特征组成的。

参照点的应用可激发空间认知的某种非常基本而又非常原始的能力。

联系到地图专家的建议和定向运动的重要技巧，确定好心理地图的方位也是一个重要的方面。

所以，相对位置及其空间关系是心理地图的核心。

形象地说，心理地图仿佛可以用心灵的眼晴看见地理环境的空间关系。

（2）运用心理地图，丰富头脑中的地理参照系统

中学生通过地理学习形成了一定的地理参照系统。

如地理坐标系统，具体有经纬网格、地理要素在全球的带状分布有气候带、自然带、火山地震带等;地理模式系统，具体有洋流模式、气候类型分布模式、大气环流模式等，这为中学生理解地理环境提供了一个整体的认识框架。

心理地图能通过揭不地理环境的空间关系，丰富学生头脑中的地理参照系统，并以原有地理参照定位，结合已有经验，形成新的地理参照系统。

（3）运用心理地图，在新情境中探究空间变化规律

心理旋转，是在头脑中把心理地图结构上的变化固定的基础上，随意地改变参照系统，在头脑中观察、探究空间变化的一种心理活动形式。

心理地图中地理事物运动、旋转换位、相互联结，这一切都在内心的空间完成，图的形象客观上没有改变。

心理旋转是解答复杂地理问题的基础。

在新的情境中理解空间关系需要进行有效的空间推理，如在头脑中“保持”和“旋转”、“重组”、“镶嵌”、“缩放”方向正确、参照准确、内容丰富的心理地图。

所以，心理旋转是从静态的空间参照系统过渡到自由换位的空间参照系统，是理解空间变化规律的核心。

学会从不同角度观察地理事物、自由地使用各种空间参照系统的能力是最重要的空间认知能力。

运用心理地图，可以通过有效的教学设计帮助学生进行有效的心理旋转。

如以本初子午线为中心参照经线的空白图上，绘制世界海陆分布简图后，再以国际日期变更线为中心参照经线，就要考虑空间关系的变化。

又如，将平面地图转绘成地形剖面图，也需要通过心理旋转重组空间关系。

（4）运用心理地图，进一步将读图训练系统化

在实际教学过程中驾驭地图认知的心理过程，可以培养学生地图能力，将读图训练系统化。

首先，理解地理特征是形成心理地图的基础。

头脑中所形成的应当是方位准确、要索分明、用恰当符号标识地理特征和相对位置的心理地图。

其次，由粗略到精细，掌握不同级别和不同尺度的地理参照系统，是丰富心理地图的前提。

用不断增加的细节和一两次的印象巩固已经学过的地理位置或区域，并得到更多的理解来建立知识的网络。

在这个知识框架中，每一个片断都已经过更多的理解，也更容易记住。

因为一个片断和其他许多片断联系在一起，如同人体神经系统的形成，由此可以形成头脑中的地理信息和知识网络中学生建立在自己头脑中的心理地图.正是对世界有了更多学习与理解后所）I成的知识框架。

第二，迅速而准确地在内心世界操作心理地图的能力。

读图活动是心理地图训练最主要的）I式。

此外在野外考察中进行实际定向、制造模具、泥工、剪纸、玩魔方、编织等活动也有助于提高对心理地图的操作能力。

第四，运用心理地图从陌生地图中提取地理信息的能力。

在新的情境中进行有效的空间推理是解答复杂地理问题的主要能力，其核心是综合运用地理参照物和方向标定地图、运用不同尺度地理参照系统发掘地理联系、在头脑中操作心理地图。

（5）运用心理地图，进行地理探究

地理探究有多种形式，一般包括收集、记录、表述、分析、整理和解释地理信息，中学生可以在完成探究任务的过程中将地图作为探究的工具，运用心理地图解决复杂地理问题。

作为一种学科特色，中学生在其他探究中，也可以有意识地利用心理地图这个有效的探究工具，如绘制地理略图表示国际政治地图或利用地理略图说明国际人口迁移方向，利用路线图探究郑和下西洋的影响等。

（6）运用心理地图改变学习方式

心理地图的形成与运用，应融于教学所设计的读图活动中。

它要靠学生反复的读图和用图，需要一定数量和高质量的地图形象的感知。

如围绕地图进行模仿绘制地图、勾绘轮廓、对地图进行填充、补绘、改绘或创设新的图形;将自己的心理地图和原图或实地进行细节上、

地理特征上的比较等，以此可以推动中学生对空间环境的理解，提高空间认知能力。

以心理地图为核心的自主地图学习模式，将地图上复杂的地理事物经由探究活动，从地图册中提取出来，并以自己的地图语言，对这些地理事物进行重新组合，表达在自己的心理地图这个知识载体上，可以解决长期以来有教法无学法的地图学习问题。

学习者可以对学习过程进行自我控制，依托心理地图，在教师的引导下，以问题为中心，以探究为目的进行有序的学习，整合“知、情、意、行”等诸多方面，运用信息技术突破学习障碍，达到左右脑协调发展，变革地理学习方式的目的，让学生形成连贯而有效的地图学习经验，打下进一步学习的基础。

第四章：

色彩交融的地图学

地图作为描述、研究人类生存环境的一种信息载体，融科学、艺术于一体。

随着地图的广泛运用和人们对地图审美能力的不断提高，地图美学越来越受到重视，地图色彩设计作为地图美学的重要组成部分，起着美化地图，引导读者欣赏、研读地图的作用。

创新是在继承和发展的基础上进行的。

只有对传统有足够的研究、探索和继承，才能产生创新和发展的思想，才有可能创新。

地图发展史体现了地图由艺术向科学不断进步的特征。

早期的地图就像山水画，艺术的色彩更加浓重。

经过历代地图学家的不断努力，地图制图学理论不断拓展，地图实现了由艺术向科学的不断跨越。

对于如何在色彩设计中体现出创新思想：

    1．树立艺术美的地图观

    地图既是科技产品，也是由人类的智慧结晶而成的艺术作品。

随着高科技在各个领域内的应用，地图的科技美日益凸显出无穷的魅力。

地图的图形、文字和数字以及它们的色彩，在表达地图科技美的同时，其繁与简、明晰与模糊、简洁与冗长、生动与沉闷、和谐与参差都对地图的艺术性起着至关重要的作用。

    2．树立色彩是地图主要表现手段的设计思想

    地图要素分为自然要素和社会人文要素，后者更能够体现艺术美的"内在尺度"和规律。

地图设计者应将社会人文要素放在第一层面加以表现。

图形、文字和数字的设计固然重要，但色彩设计却是最有效的手段。

第五章：

结语

随着对地图学的发展，地图制图设计早已突破以科技手段创造出仅仅具有审美价值的户外空间的界限。

现代地图制图学的基础包含了艺术/美学系统、信息系统、自然系统和人文系统。

现代地图制图过程也成为综合各系统的诸要素、平衡各种关系、综合解决各种尺度户外空间问题的复杂过程，因此，对地图制图过程如何做到理性和感性的完美结合也成为地图制图者最为关注的问题之一。

融于理性；化于感性，只有做到认知、信息化、心理和艺术完美平衡，地图制图才是成功的，所成的地图也才会具备成为传世之作的资质。