大科技杂志社官方网站

新浪微薄腾讯微薄

最新碎语:想象力比知识更重要

您的位置:大科技杂志社官方网站 >百科新说> 地图功能的演变史

地图功能的演变史

智能手机普及,使地图用起来也日益简便。它浓缩进手机里,给出行带来了极大便利。但是很早以前完全不是这样,甚至有时候,地图根本就不是为了给人指路。

象征权力的地图

人类使用地图的历史大约有3000年。除石器、刀具等工具外,地图也是早期人类探索世界时发明的一种工具。

仿佛有某种巧合,现存最古老的地图,其形状和大小与现在的苹果手机非常类似。它就是古巴比伦的世界地图,约公元前700年~公元前500年间在美索不达米亚制成,刻在一块泥板上。这份地图很概括,把古巴比伦描绘成圆环形状,处在地图中心位置,国土被幼发拉底河一分为二,外围被海洋环绕。地图细节不多,大部分地方没有名字,少数地区才有命名,如亚述。地图的真正作用,不是用来导航出行,而是让地图持有者(帝国皇帝)认识整个世界,当然前提是以自己为中心。这是地图最原始的作用。

事实上,早期地图是否准确,并不太受关注。古巴比伦地图之后几百年,古罗马制作了一幅大地图,高约0.3米,宽达数米长,可以卷起来。罗马帝国广袤的疆域就画在这幅卷轴上,显然它不适合出行携带,只是彰显帝国领地的一种艺术表现形式。这也是古代地图的主要作用。

导航天国的地图

公元4世纪开始,基督教得到合法地位,并向欧洲各地传播,基督教的特色也随之附着在地图上。

地图仍然不求精确度,重在彰显基督福音在世上的传播。其中最著名的是由英国赫勒福德郡制作,绘制在一张巨大的动物皮上,大小约是1.5米×1.2米。这份地图上,欧洲、亚洲、北非几乎没有地方能认出来,反倒充满了奇迹异事。比如诺亚方舟坐落于亚美尼亚;非洲居民的眼睛和嘴巴长在肩膀上;一只山猫在小亚细亚半岛(今土耳其)昂首阔步,还特地标注“它能透视墙壁,能尿出黑色石头”。

当时人们认为东方是神圣的方向,因为上帝最初创造的伊甸园位于东方。地图顶端就朝向东方,还配了几幅图画,即亚当夏娃被逐出伊甸园,及世界末日基督再临。设计地图,根本不是为了人在地上出行找路,而是为了引导人进入天国。

出海航行的地图

真正帮助人出行的地图,直到文艺复兴才发展起来。商业贸易迅速发展,尤其是远洋贸易,特别需要地图指导,而基督教的地图显然派不上用场。

文艺复兴不只复兴了文艺,还复兴了地图。公元2世纪,古罗马帝国天文学家托勒密,也是占星家,为了制作星相占卜图,把罗马帝国许多城镇的位置进行了精确标注(出生地位置是星相占卜的一大因素)。托勒密收集了大量档案、故事等各种信息,并设计一套经纬线系统,覆盖了西欧、亚洲、北非等各地。他还设计了使大地的三维球面投影在二维平面上的方法(当时人们已相信大地是球形的),并称之为“地理”。

结果无心插柳,用于星相占卜的地图,反倒开创了人类史上两个第一:第一份具备实际导航意义的地图,第一次涉及到了新的地理学科。然而它昙花一现,西罗马帝国灭亡后,托勒密地图随即消失。

1000年后,人们重新挖掘古代遗产,找到了托勒密的地图和制图法。再加上科技进步以及罗盘使用,人们又重新绘制了新地图,这就是“波多兰航海图”。它是大航海时代的产物,上面都是大海和港口,海面上航道密布,纵横交错,连接各个港口城市。

不过托勒密制图法也存在误区。当时哥伦布航海到达美洲,但他一直认为自己到达的是亚洲。这种错误某种程度上就是由于托勒密的制图法导致的,因为托勒密所计算的世界,比真实世界小30%。哥伦布用的地图,恰恰深受这种影响。而且更糟糕的是,制图者使用阿拉伯长度单位计算,它比欧洲常用的单位要大。这些差别哥伦布都不知情,他因此相信到达亚洲的航程会很短,一直相信自己已航行到了亚洲。

宣示主权的地图

当航海不断深入,人们对地球的认识越来越全面。新世界的地图也越来越精细,至少海岸线、主要河流以及贸易频繁的地方,地图上都有清晰标记。但大陆的广阔腹地仍然是个谜,像美洲内陆、非洲内陆在地图上往往是大片空白,并以醒目的文字标注“未知区域”。

对于航海贸易商来说,内陆地区无所谓。但对政治家、国王来说就不同了,因为国家要征税,还要扩张。非洲内陆的空白,极大刺激了欧洲的贵族和国王们。他们纷纷宣称非洲属于自己,并派人去探索,去“收割”。

这些都使制图业不断发展。德国制图学家墨卡托发明了一种新的制图法,开创了墨卡托投影法。我们现在所用的世界地图,就是以这种方法设计的。为了能在平面地图上完整显现三维球体表面,墨卡托把北方和南方远处的陆地、海洋面积逐步扩大,投射下来。这种设计第一次把全球绘制在一张地图上,既对航海帮助很大,也对国王们争夺殖民地“帮助不小”。缺点就是,它轻微地扭曲了人们对世界的看法。靠近北极的国家,其国土面积被人为扩大,如加拿大和俄罗斯,而赤道地区则人为地缩小了,如非洲。

日益精细的地图

19世纪后期,数学推理和测量技术大幅进步,随即引爆了制图业。世界地图越来越精确,地方的局部地图也是如此。

法国人开始丈量全国土地,以前所未有的精确度,计算国土面积。所凭的技术就是“三角测量”(三角学的相关知识),还有当时的高科技产品“经纬仪”(水准仪),因此能将全国各地成千上万的测量数据,以统一标准衔接在一起,制成一张图。另外,双目望远镜的问世,也使测量人员眼界放宽,视野扩展到数十千米之外。

英国人也是如此,以精确到平方码(1平方码=0.84平方米)的标准绘制英国地图。德国人很有商业眼光,制作了同样精细入微的欧洲地图,尤其主要城市标注得很清晰;还保持地图每年更新,精确程度日益提高,能标识城市的建筑物。这完全类似于今天的旅游地图,欧洲人借此可以方便地出门旅游。很多商人为争取曝光率,甘愿出钱,以保证自己的商标、建筑物能出现在地图上。

第二次世界大战爆发后,欧洲大陆接连沦陷,英国承受的压力陡增,但是地图为英国得胜提供了很大帮助。当时英国首相邱吉尔把作战指挥室建在地下,与几十名军事将领,天天面对一幅巨大的地图;然后在自己卧室里也挂了一幅巨大的英国地图,清晰显示英国海岸、城市,时刻思索着怎样抵抗侵略。

当地图越来越普及,它不仅显示地理,还显示人的意识形态,这曾经在一段时期很流行。当时英国一位社会改革家绘制了伦敦的道德地图。他以不同颜色标注不同的收入水平,又把收入水平与犯罪倾向联系起来,于是地图上不同颜色就代表了不同的道德(犯罪)水平。本来改革家想帮助穷人,但事与愿违,颜色区分反倒加强了对穷人的伤害,因为他的联系本身存在问题。美国也有类似区分,对于地图上“划红线”的穷人社区,银行拒绝提供任何借贷。

活灵活现的地图

时至今日,地图重又回归导航物质世界的功能,而且更进一步,它变成了“活地图”。

人们用得最多的,就是手机的地图软件。它是一种智能地图,通过全球定位系统、无线网络、数据服务,实现精确定位,能显示出手机(也就是用户)在哪条街道,前进方向,甚至精确到街道的哪一侧。

这幅活地图显示人们所处位置,还时时更新,并且还会“说话”。导航时它会以清晰的语音播报,向前走多远,到哪转弯,何时到达,等等。在苹果、百度、高德等地图软件上,这基本已属标配功能了。与纸质版地图相比,这显然更方便。不必知道东西南北四方在哪里,一个人就可以借地图到达他从未到过的地方。这在以前是不可想象的,人们也因此对手机地图的依赖越来越严重。

然而,这种趋势不见得是好事。2008年日本一项研究发现,使用智能地图导航,人的空间记忆会更模糊;而使用纸质地图,则更清晰。同年美国一项研究也发现,智能地图会降低注意力,削弱空间记忆细节。如果地图导航出错,则会导致灾难性后果。

2016年,加拿大一位女子驾车使用手机地图导航,丝毫没留意周边路况,结果一头开进了大海里。所幸自己逃出生天,但汽车沉入了海底。无独有偶,比利时一位女子本意去首都布鲁塞尔,却被导航带到了德国,而且她丝毫没注意,继续前行,直到开进克罗地亚看到“外语”路牌才注意到不对劲。美国一位男子按手机导航开车,结果开进了公园,还卡在楼梯台阶上动不了。

科技日益发达,方便了人们出行,可是也使人们心智、记忆退化。未来到底孰好孰坏?一切还只能等待时间的答案。

本文源自大科技<百科新说> 2017年第10期杂志文章 欢迎您关注大科技公众号:hdkj1997

---

转载请注明本文标题和链接:《地图功能的演变史

分享到:

发表评论

路人甲 表情
Ctrl+Enter快速提交