地图模型的信息论特性及认识论特性

任何现象或过程约定的人工或天然系统,就称为模型,地图则是地理环境的模拟模型,是人们认识、研究、改造地理环境,发现、利用自然资源,发展经济,促进社会发展的有效工具。与图表、文字、数学、物理、遥感图像比较,地图模型具有以下信息论和认识论方面的特性。

1. 地图模型的信息论特性

信息存储方式的多样性    传统地图采用形象符号语言存储空间信息,利用地图说明等文献资料补充地图的不足,随着计算机技术和信息科学的发展,人们可以将形象符号模型转换为数学模型。即任何空间信息都可以转换为X、Y坐标及相关特征码数值,通过一定的数据库结构存储在磁盘、磁带或光盘上,这就是图形数据信息库,是地图信息的另一种表达形式。

信息传输的层次性    地图信息是分层传输的。符号识别只能获取第一层次一般的地图信息,即制图区内有哪些地物?分布在哪里?哪些地方多?哪些地方少?地图分析则可获取第二层次的专门地图信息,即有关地面形态的特征数据、相关性、相关程度、相关模式、聚类模式、演绎模式等。地图解译则可获得第三层次扩展的地图信息,即在前述的二类信息基础上应用多学科知识,解释地理环境信息,获得本质的、规律性的结论,并进行科学推断、预测。

2. 地图模型的认识论特性

直观性    地图可以将复杂的地理环境信息转化成图形;也可将错综复杂的地理环境信息通过分类、分级,用符号的色彩、尺寸、形状的变化进行分层、分级表示,使各类信息类别分明、层次清楚。形象符号语言加强了地图的直观性,提高了地图阅读的效率。

可量测性    在地图模型上可以量取点的坐标,任意两点间的距离、方位,量算任意区域的面积。又由于各种传输地图数量、等级的表示方法和地图符号建立了等级、数量信息与符号视觉变量(色彩、尺寸、结构)的对应关系,因此在地图上还可获得各种等级、数量信息。

一览性    人们利用地图可以揭示宇宙、地球、大洲、大洋、各国以至任何区域空间地理环境诸要素的相互联系、相互影响、相互制约的客观规律,可以从宏观上对研究区有一个全局的、概括的了解。

概括性    自然界的地理信息是纷繁复杂的,应用地图模型认识的地理环境信息,是经过制图者根据需要和可能挑选的、简化了的信息,具有科学的地图概括性。

抽象性    地图是客观世界的图形、数字模型,从根本上改变了地理环境的本来面目,因而具有抽象性的特点。数字地图的抽象性,更是达到了极端,所有信息都变成了规划组合的字符。地图语言是对地面信息抽象后的具体表现,要识别地图信息,就必须熟悉地图语言——符号。

合成性    地图模型既可传输单一的环境信息,也可传输合成的环境信息。合成信息具有更高的科学价值。各类信息的集合也可视为地图信息的合成,或称为集成。普通地图是区域地理环境基本信息的集成,专题地图是区域内某一种或某几种相关地理信息的集成,系列地图、成套地图、地图集则是制图区地理信息的最佳合成形式,是研究人口、资源与环境的最佳地图模型。

几何相似性    地图是按比例缩小的客观世界的模型,因此地图上地物的轮廓形状与实地地物在水准面上的垂直投影保持着一定的相似性。在等角投影的地图上,在局部范围内能保持地物垂直投影的形状相似。