著名地图学家、中国工程院院士王家耀说:“地图是表达复杂地理世界的人类最伟大的创新思维。”一直以来,地图世界精彩纷呈,优秀作品层出不穷。相信很多人都曾经有过把各种各样的地图“叠置”起来看的想法,使多种空间数据叠置显示。这或许也是加拿大测量学家罗杰·汤姆林森在1963年首次提出地理信息系统(GIS)这个概念的动因之一,之后他建立了世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统(CGIS),为了能够看得更广、更全和更深入,该系统把地图“叠置”起来,并由此给GIS软件带来了“图层”这个沿用至今的重要概念。著名地图学家、中国工程院院士郭仁忠说:“GIS是地图学的当代发展和数字化转型,继承了地图的科学思维和技术特征,是基于地图的信息系统。”
如今,在信息与通信技术(ICT)、数智技术的推动下,地图从多个维度立体呈现出“虚实叠置”的表达特性。
多空间数据合成 图/北京五一视界数字孪生科技股份有限公司
从空间维度来看,地图日益成为表达“全空间”的理想媒介,这里所谓的“空间”,其类型和尺度十分多样,既包括大家熟知的宏观尺度(Macroscopic Scale)的陆海地理空间和人观尺度(Human Scale)的室内外生活空间,也涵盖了诸如宇观尺度(Cosmological Scale)的星系或行星空间、中观尺度(Mesoscopic Scale)的国家或省域空间、微观尺度(Microscopic Scale)的企业工厂或人体大脑、超微观尺度(Ultramicroscopic Scale)的基本粒子内部结构空间等。这些不同类型和尺度的空间叠置后,更有“一画抵千言”之效。地图既是人类空间认知能力体系的图示化呈现,也是水平和垂直空间基准位置的提供者,而“位置”“地方”正是地理学的“基因”,地图也因此被公认为地理学家的第一代语言。
虚拟数字空间 图/北京超图软件股份有限公司
从时间维度来看,时间是一种连续的过程,从过去流向未来,往往与空间共同构成四维时空。马克思曾深刻指出:“时间是人类的发展空间。”地图对地理空间从以前时间序列“快照式”静态表达逐步演化到现今“全生命周期”动态表达,进而到未来“时空立方体”综合叠置。历史地图资料能让人类回溯过去,时空感知大数据能让人类精准把握当下,专业想象力又能让人类畅想和规划未来。
城市臭氧时空立方体 图/北京超图软件股份有限公司
地图叠置应用于我国正在进行的国土空间规划工作,该工作将历史演变、现状特征和未来趋势等要素叠置在一起,实现保护历史文化遗产、优化国土空间结构、提高土地利用效率、促进绿色发展等目的,据此编制形成的系列国土空间规划地图将成为国家空间发展的指南、可持续发展的蓝图。
从内容维度来看,地图所表达的对象遍及物理空间、社会空间和信息空间三元空间,其内容从以前独立的、离散的“多幅图、单主题”模式逐步发展到现在贯彻“共同体理念”的“单幅图、多主题”模式,地图的“叠置式”叙事思维应用到各行各业的多个场景中。例如在自然资源管理领域,“山水林田湖草”等一直是重要的内容对象,早期的自然资源地图集将各内容对象独立成篇,以满足当时对管理对象的认识需求,如今“山水林田湖草是一个生命共同体”“人与自然是生命共同体”“推动构建人与自然生命共同体”等“共同体”责任意识深入人心,图集叙事将以生态文明为核心,从生态保护、可持续发展、绿色发展、人文关怀、全球视野等多方面实现“叠置”。又如从智慧城市到新型智慧城市建设,发展重心从打造垂直行业的“智能化”信息系统转换到搭建“灵性服务”公共平台,地图角色相应完成从作为信息系统“交互界面”转换为云计算平台中“地图即服务”的拓展,地图内容相应从行业设施对象管理升级到专业模型信息服务,其服务细分至每个专题叠置层都可以作为一个独立的服务。
重庆出租车活动轨迹示意图 图/北京超图软件股份有限公司
从媒体维度来看,从“铅与火”平面媒体、“光与电”立体媒体到“数与网”全媒体,地图因其直观性、易懂性和信息丰富性等特点一直是媒体的宠儿,媒体通过使用地图来增强报道的吸引力和可读性。近年来,各类导航地图应用相继出现,既强化了地图的科技感,更延展了其新媒体属性。地图读者已从被动受众变为积极参与者,“Prosumer”(生产消费者)一词由Producer(生产者)和Consumer(消费者)两个词汇合成,意指网络3.0时代背景下一种“生产者即消费者”的新型互联网用户。同时,许多带有“众”字的模式涌现,例如众包、众源、众创、众规、众绘、众智、众筹、众扶、众答等,而地图正是其背后不可或缺的纽带,人类主观认知世界和客观实体世界通过地图实现虚实叠置。“地图+”已成为“新媒体+”在空间场景下的重要应用生态,承担着空间认知工具、地理信息媒介、空间信息公共服务平台乃至人类活动观察窗口等多重使命。
从数据维度来看,专业机构生产的高质量专业生成内容(PGC)一直是地图制图依赖的重要数据源,如今来自庞大互联网使用群体的用户生成内容(UGC)逐渐成为PGC数据的重要补充和部分替代,然而随着生成式人工智能技术带来全新、颠覆性的人工智能生成内容(AIGC),地图制图必将实现PGC、UGC和AIGC三类数据叠置,实现自适应用户需求和偏好生成个性化、精准化地图,甚至纯想象的地图。
PGC数据和AIGC数据对比 图/北京飞渡科技股份有限公司
增强现实地图、智慧地图、全息地图、赛博地图等数智地图新品种的不断迭代演化,为地图学的持续变革创造了无穷机遇。未来,地图的“虚实叠置”终将走向“虚实共生”,届时,虚拟和现实的地图要素将实现叠置与融合。
※审图号:GS京(2024)0084号
※原文选自《地图》杂志2024年第1期,转载及杂志订阅、购买,均请联系后台。
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