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2016 , Vol. 18 >Issue 1: 21 - 31

DOI: https://doi.org/10.3724/SP.J.1047.2016.00021

中国古-近代地图挖掘、分析与利用专栏

古地图复原与校正方法实验研究

  • 赵锴 , * ,
  • 姜莉莉
展开
  • 中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101

作者简介：赵锴（1992-）,女,硕士生,研究方向为地图学与地理信息系统、农业信息化。E-mail:

收稿日期: 2015-06-01

  要求修回日期: 2015-07-09

  网络出版日期: 2016-01-10

基金资助

科技部基础性项目“《中国近代地图志》编研”项目（2012FY120200）

收起

Research and Experiments on Repairing and Correction of Ancient Maps

  • ZHAO Kai , * ,
  • JIANG Lili
Expand
  • Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
*Corresponding author: ZHAO Kai, E-mail:

Received date: 2015-06-01

  Request revised date: 2015-07-09

  Online published: 2016-01-10

Copyright

《地球信息科学学报》编辑部 所有
Fold

摘要

在中国古代地图绘制中,计里画方和山水形象画法是2个显著特色。然而,由于没有数学基础或没有明确的数学基础,使得地图定位精度大大降低,给古地图的处理和地理配准工作带来很大困难。本文将古地图的定位基准现状,分为完全没有地理参考、有部分地理参考和有较精确地理参考进行分析,从资料选取、预处理、辐射校正和图面信息复原角度探讨古地图的修复方法,并以部分近代地图为例进行地图拼接实验。最后,针对不同定位基准类型的古地图,分别采用特征点校正、分块（网格）匹配和相对位置转移等方法,完成古地图与现代地图的地理匹配,研究了计里画方地图与不同地理参考系、投影之间的数理关系。在古地图数字化、编辑、纠正和配准的基础上,尝试研究和建立校正后的古地图和现代地图的数理关系,探究古代舆图坐标基准和坐标体系与现代地图系统的关系,为建立古今坐标体系对照的数理关系打下基础。

关键词： 空间定位基准; 地图拼接; 地图校正; 计里画方; 地理参考

本文引用格式

赵锴 , 姜莉莉 . 古地图复原与校正方法实验研究[J]. 地球信息科学学报, 2016 , 18(1) : 21 -31 . DOI: 10.3724/SP.J.1047.2016.00021

Abstract

The kilometer grid style and landscape painting style are two features of Chinese ancient maps. However, the positioning accuracy of ancient maps is very low due to the lack of a clear mathematical basis. It is difficult to apply map processing, map correction and geo-referencing on these ancient maps. This paper divides the current positioning datum of ancient maps into three types: one with no geo-reference, one with partial geo-reference, and one with definite geo-reference, and explores the map repairing methods from the following aspects: data selection, pre-processing, radiometric correction, and geographical information recovery. Besides, this paper takes some Chinese near modern maps as examples in several map matching experiments, adapts different spatial positioning methods, such as feature point correction, matching by grid, and relative position shift, to complete corrections between Chinese ancient maps and modern maps, and focuses on the mathematical relationship in the square grid maps and different geo-reference systems and projection systems. Finally, we try to establish the mathematical relationships between the corrected ancient maps and the accurate maps, and study the relationship between “six key points of mapping” and the modern coordinates system.

Key words： spatial positioning reference; map matching; map correction; the kilometer grid style map; geo-referencing

1 引言

自古以来,地图就与文字、语言组成了人类信息交流的3种主要方式[1],古地图以其绝对数量之多、种类之繁、普及应用范围之广、延续时间之久,成为中国古代历史研究中不可多得的资料。图像不同于文字,需要解读才能得到其中的历史信息。如何使用,避免简单将其作为“事物存在”的一种叙说是研究中遇到的最大问题。
地图的内容丰富,精细程度不一。由于纸张大小,印刷技术的限制,古地图多以小幅面开页呈现（如《武备志》等）,在数字化过程中分幅扫描和拼接还原显得尤为重要。古地图年代久远,在保存过程中会出现纸张变形、褪色、缺失和破损等现象,部分碑文拓印地图已无法辨认字迹。因此,在地图数字化时,地图资料的处理是地图利用的前提。此外,由于古地图的历史特性,需要辅助以志书和图说来更好地获取图上信息、理解图上内容。
本文主要进行以下3点工作：（1）通过完成明、清、民国地图进行选取及扫描,分析其品相和定位基准现状;（2）针对不同定位基准的地图分类进行地图拼接实验,探究不同类型舆图在地理处理时需注意的事项与拼接方法;（3）在对古代舆图不同表示方法特征的研究中,发掘不同描述方法下地图的可用精度问题,并对古代舆图的地理校正方法进行了较为系统的实验研究。本研究主要研究如何能最大限度地利用古舆图资料,帮助科研者研究事物发展的历史轨迹、时空关系,并有助于今天的城市建设、城市发展和生活环境的改善。利用古舆图的浩瀚资料建立有地理基础的历史地图数据库,完成古舆图的空间化,是多学科历史研究的重要基础与前提。

2 古地图品相和定位基准现状

近代地图历史跨度大,类型变化多样,为其空间定位增加了难度。因此需对地图进行全面的分析和总结。本研究基于《中国近代地图志》编研项目,以明、清和民国时期的古地图数据为主,开展了古地图品相、定位基准等分析。

2.1 地图品相

品相用来表示收藏品的完好程度,地图品相在划分时并没有一个明确的界定,本文按照书的品相对其进行分级[2],共分为10等级,一品为残缺特别严重,十品为最佳,如表1所示。
Tab. 1 Grades of different conditions of maps

表1 地图品相级别

级别 描述
十品 崭新、平整、无磨损、无折痕
九品 基本崭新,有自然磨损,有少数轻度折痕
八品 画面有不能除去的轻度污迹（如汗迹、锈迹等）,四角微损
七品 中度磨损,页面较干净、平整,有个别字迹,但不能有明显的污迹
六品 失去大部分光泽,有明显的疤痕和角位受损,有明显的污迹补
五品及以下 除非罕见或作为资料备存,否则无收藏价值
由于古舆图绘制年代久远,保存条件不尽完善,纸张的变形和颜色的变化会对地图内容的呈现和识别带来一定的阻碍。一般来说,年代越近的地图品相越好,方志地图比大幅面地图集品相好。如图1（a）所示,方志地图为小幅面印刷、成册出版,虽然封面有所残缺,但内页保存较为完整,保存更为方便。大幅面地图在保存过程中会因折叠使得折痕附近内容缺失,如图1（b）所示。
Fig. 1 Conditions of different sizes and types of maps

图1 不同幅面地图品相

2.2 定位基准现状

考虑不同朝代古地图的编制特点、精度情况,从有无地理参考角度,建立待校正古舆图的分类标准,将古舆图分为完全没有地理参考、有部分地理参考、有较精确地理参考3种不同类型。
（1）完全没有地理参考——山水形象画法
将地形、地物等诸要素用形象逼真的方法绘制地图的称之为山水形象画法。中国古代图画是不分家的,图中有画,画中有图,如同“诗中有画,画中有诗”一样。山水形象画法吸收了以山水为主题的中国画的艺术表现手法[3],形象直观、立体感强、极富艺术性和易读性,但地理精确度不高。余定国在《中国地图学史》一书中,阐述了地图中艺术与现实的关系及制图中的视觉艺术等,他认为“一直到清代受到西方的影响,中国地图学才完全脱离视觉与文学学科的传统,成为一门展示的学科。”[4]志书地图的绘制准则多反映于符号注记的设计与布局上[5]。这一部分舆图对现代水利、城市研究有非常重要的借鉴作用,如《河防一览图》（明潘季驯,1590年）、《陕西舆图》（明,1620年）。
（2）有部分地理参考——计里画方
计里画方是一种中国传统绘制地图的重要方法,采用的是正方方格的网格坐标体系,是古代按比例尺绘制地图的辅助线,每一方格的边长代表实地里数,相当于现今地图的比例尺。采用“计里画方”方法绘制的地图,其精确性超过山水形象画法且真实可靠,按此法绘制地图沿用了1500余年[6]（从裴秀的《禹贡地域图》开始,直至光绪《会典地图》）。据记载,此法始于中国晋代裴秀提出的“制图六体”原则。“六体”一为“分率”,即今之比例尺;二为“准望”,用以确定地貌、地物彼此间的相互方位关系;三为“道里”,用以确定两地之间道路的距离;四为“高下”,即相对高程;五为“方邪”,即地面坡度的起伏;六为“迂直”,即实地高低起伏与图上距离的换算[7]。这在中国地图史上具有里程碑意义。
此类地图因为精度大幅度提高,因此在多学科中的作用更值得重视。而且这类图往往以某一幅地图为参考编制,例如,《华夷图》（宋,1136年）、《舆地图》（南宋朱思本,1320年）、《广舆图》（明罗洪先,1555年）、《皇明职方地图》（明陈祖绶,1636年）。方里网格未考虑到地球曲率,从中心起越往四周变形越大[8]。
（3）有较精确地理参考——经纬度测量地图
元朝的郭守敬虽然组织测量过纬度,但目的是为了编修历法,而且没有测量过经度,仅有纬度无法确定一个地点的准确地理坐标,也无法采用平面投影法绘制地图。利玛窦利用西方地图投影方法绘制地图而进行了经纬度测量,同时也使地图投影法传入了中国,万历三十年(1602年)李之藻刻的《坤舆万国全图》就是采用这种投影法绘制的。
中国以经纬度测量为主要标志的传统测绘与制图,是从1708年康熙主编的《皇舆全图》开始的[9]。《皇舆全图》比例尺为1:400 000至1:1 500 000不等,采用经纬差1°的梯形经纬网格绘制,图面详细地表示了地形、水系、居民地等地物要素。1899年清政府又组织各省力量编成《大清会典舆图》,该图集将计里画方与经纬网混用,传统符号与现代符号兼有。这类地图与现代地图的关系可用数理关系来表示。

3 古地图修复方法探讨

由于古舆图绘制年代久远,纸张的变形和颜色的变化会对地图内容的呈现带来一定的阻碍,地图保存条件不尽完善也会造成图片信息的缺失。此外,经过扫描获取的图像与纸质古地图相比都会有一定程度的变化。首先,相机的精度、扫描仪的幅面等数字化设备本身的特点,会造成图像有一定的压缩,会使数字图像并不能完全真实地反映古地图的原貌;其次,由于调整相机焦距和背景灯光、翻折地图等人为操作,会让数字图像相对纸质古地图而言产生一定的变形。因此,首先需对电子化的古地图进行修复和纠正处理。

3.1 资料选取与扫描

从国家图书馆（古籍馆）、中国科学院地理科学与资源所图书馆、中国地图出版社等选取所需要的古地图。地图选取时,着重选取品相好、内容完整、具有代表性的,同时兼顾覆盖世界图、天文图、疆域和政区图、省区图、江河湖泊图、水利水运工程图、海图、军事和陆地防御图、风景名胜图、城市图和交通工程地图等领域。此外,在对古地图的筛选,主要考虑其重要程度,影响大小,是否能代表某个时期地图特点等。例如,很多古地图都是源自同一幅古地图,是以某一幅当时比较权威的地图为基础,增加或修改某些地图内容产生的。通过收集、梳理古代图说等文献,将所有收集的图志信息(包括地图的作者、年代、制图区域的地理特征、地图内容的表示方法、地图的数学基础（比例尺、坐标基准、地图投影等）、制图资料的来源、处理方法、评估精度等登记在册,并录入典藏信息库,以备查询检索使用。地理校正数据集合的构成如图2所示。
Fig. 2 Geo-correction dataset

图2 地理校正数据集合

目前,常用的古地图数字化方法主要是照相和扫描,将纸质地图转化为栅格图像,为了保证图上信息清晰,地图扫描分辨率为300 dpi或以上。对于部分大幅面地图,需要分片扫描,并于扫描后进行拼接处理。在扫描分片时需注意,分片区域需完全覆盖图上内容,并使得相邻幅面有一定的交叉区域。

3.2 预处理

古地图（如《水经注图》、《三才图会》等）为古图说、方志中绘制的插图,由于古籍资料装订及纸张大小等条件限制,页面多有留白区域,不仅不利于读者对图上信息的认知和获取,也不利于地图的拼接而二次使用。此外,地图在扫描时,页边会出面焦黄或黑色等现象。因此,地图处理时需先对图上内容做预处理。本文使用CorelDraw软件对古地图做裁切处理,CorelDraw具有较为友好的界面设计,支持对矢量图和位图的设计,便于精细地对地图进行变换操作。
裁切需要在保证图面信息的情况下进行,不能减少图上要素。裁切时,一般只保留图廓内幅面,特殊情况下图廓外仍有地物信息。如图3所示,《康熙全览图》以通过北京（顺天）的经线作为本初子午线,表示顺天的符号有一半在图廓线外。因此,裁切时需保留,在拼接时依据相邻图幅的地物信息做具体处理。
Fig. 3 Pre-processing

图3 预处理

3.3 辐射校正

古地图因为年代久远、保存条件等原因会出现纸张颜色偏黄、局部颜色不一致等现象,石刻墓碑的拓印刻颜色较深,经扫描后已无法辨认图上信息,如图4（a）所示,扫描后图面整体偏暗,无法辨认图中字体及河流。为了兼顾显示出古地图的历史样貌和图面信息,要对扫描后的地图进行辐射校正。在Photoshop中用“曲线”对颜色、对比度和色阶进行调整,如图4（b）所示,将地图内的地理信息要素上升到视觉的第一层面[10]。
Fig. 4 Radiometric correction

图4 辐射校正

尺寸较大的地图需分幅扫描,扫描过程中的辐射畸变会导致不同幅面的颜色显示有偏差（图5）,这样的电子地图如果直接拼接会在视觉上产生分离错落的感觉,不利于地图内容的连贯性表达和读者对图面信息提取。在Photoshop中对颜色进行调整,可使2幅地图颜色一致,既便于阅读又不失古地图的厚重感。
Fig. 5 Color matching

图5 颜色匹配

3.4 图面信息复原

除了上文所说的折痕外,古地图很容易因纸张破损、墨迹褪淡等原因导致图面信息缺失。地图复原是一项非常巨大的工作,需结合相应文献资料和志书图说,对图面信息进行修复。

4 古地图拼接方法实验

由于纸张大小和印刷技术的限制,古籍地图多采用小页绘制印刷出版,地图拼接可突破原有纸张的限制显示绘制区域的全貌,反映古地图绘制中的相对定位关系,分幅扫描的地图也可通过拼接回复原貌。本文主要综合利用ArcGIS、CorelDraw和Photoshop软件对近代地图进行拼接处理,这里选取几个典型地图作为代表,分别介绍不同种类地图的拼接方法及注意事项。

4.1 大清全地图（较精确的地理参考）

《二十世纪中外大地图》是光绪三十二年（1906年）由清朝学者周世棠、孙海环编绘,由日本大坂合资会社印刷和新学会社于1906年6月印刷发行。其中,《中国全图》为彩图,蝴蝶装,采用了西方先进的编绘技术,比例尺为1:1200 000,扫描时分2幅扫描。《二十世纪中外大地图》反映了清末中国上对相邻国家的认知,为研究中国近代历史地理变迁提供了不可多得的历史资料[11]。地图的经纬度标注清晰,河流湖泊颜色分明,具有较精确的地理参考。这类地图在拼接时可利用地理配准（Geo-referencing）的思想,即选定一幅图作为基准,将其余图依次配准,这样首先可保证幅面内容拼接完全。这种配准的方式可最大限度地保证图上信息的切合程度。由于以选定的某一幅图为基准,所以在拼接前首先要确定基准（如变形矫正）,可使用Photoshop中的“编辑-自由变换”对图像进行局部调整,也可对水平和透视角度进行调整。一般来说,以外图廓分别为水平和竖直向为最优。配准点选取时,同时考虑地物和投影经纬线,一般选取经纬线交叉点和主地物衔接点。这里的主地图是指地图在目视上较为连贯的地物要素,如图6中的河流和边界线。
Fig. 6 Registration points selection

图6 配准点选取

4.2 长江图说（计里画方）

《长江图说》为清代马征（徵）麟撰,全书共12卷,前8卷为图说,后4卷为杂说,采用“计里画方”的方法绘制而成：框格采用红色印制,图形则用黑色绘制。自太平天国运动以来,清王朝对长江的军事作用达到前所未有的重视,同治九年(1870年)派马征麟绘制并编撰长江图说[12],记述了作者对长江历史的考辨意见,具有浓厚的军事地图特点,对于考订太平军失败之后清军的长江布防具有很大的价值。
计里画方地图以方里网作为度量工具,在拼接和校正时方里网是首要参照。由于古人绘制技巧和绘制工艺上的欠缺,网格线往往不是直的,网格大小也参差不齐,因此需先对方里网格做校正。本文在ArcGIS中等比例绘制fishnet,作为方里网基准,选用网格交叉点做校正点,将古地图校正到方里网上。图7（a）中,红色为原图中方里网线,黑色为校准线,将古地图校正到新的方里网基准线上（图7（b））。
Fig. 7 Map matching using kilometer grid (local maps)

图7 方里网校正（局部图）

地图拼接时可将单幅地图分别校正后拼接,也可绘制一个幅面较大的fishnet,将图依次校正上去。显然后者效率比较高,但需要预先设定足够的行数和列数。如图8所示,设定好行列数后将左右2幅图分别校正到方里网上,左右2幅图便会自动拼接成相连的图。
Fig. 8 Map matching using kilometer grid (global maps)

图8 方里网校正（全局图）

4.3 大清万年一统地理全图

《大清万年一统地理全图》(《大清万年一统地理全图》中有文字“全图内每方寸百里”,但图中并未画方,因此,按照“完全没有地理参考”的类型对其进行拼接处理。)为黄千人原绘,后又经增补为《清代全国舆地总图》,本图为石刻拓本,幅面分切为24张。图中省、府、直隶州、州、厅、县、关、土司等,均采用符号绘制并附有注记,河流、海洋、沙漠、山脉采用写意法绘制。这类地图没有较精确的地理参考和投影信息,地物要素变成了唯一的参照物。拼接前首先要先对图上内容分析,确定拼接时首要参照地物。图中较为明确的地物特征为河流（黄河和长江）,故以这2条河流为参照地物。
这类地图一般采用分面（小页）印刷,彼此间没有重叠部分,因而很难做配准操作。拼接轴（2个图相邻的轴线）是唯一的对准线,因而拼接时需要确保拼接轴是同一方向（一般为竖直或水平）,才能保证相邻图面间不会有内容叠压或空隙。变形较为严重的还需要变形矫正,如图9所示。
Fig. 9 Matched complete geographical map of great Qing Dynasty

图9 大清万年一统地理全图（局部拼接后）

5 古地图校正方法研究

根据古地图的制作特点,按照有无地理参考划分校正类型,是解决古地图校正困难的前提,有利于采用相应的空间定位方法,赋予古舆图各要素以地理位置信息。
地理校正方法的采用,与有无地理参考有直接关系。对于不同类型的古舆图,其空间定位由于参考体系不同,或者根本没有参考系,需采用不同的校正方法,如投影转换、坐标变换、同名点匹配、分块匹配[13]和相对位置转绘[14]等,进行古舆图校正。时间上,从距离现代最近的年代开始,更容易找到没有变化或变化不大的同名点,即从民国地图开始,而后是清代地图和明朝地图;内容上,从要素最丰富的开始;参考系上,从有经纬网和地理参考的古地图开始,即从上文提出的有较精确地理参考的地图开始地理校正工作,然后到有部分地理参考的古舆图,最后到没有地理参考的古舆图。同时期的古舆图,选择品相好、地图内容丰富,开始空间定位。
此外,在进行科学研究时,除了“索象于图”,还需“索理于书”[15],根据志书内容,帮助古舆图地理校正并初步验证校正结果的精度。校正前,需要用志书描述的内容作校正的补充条件,校正完成后,也需志书内容来进行初步验证。

5.1 有较精确地理参考地图的校正

有较精确地理参考的地图（采用经纬度和投影法绘制的地图）,多是清康熙之后的地图,这些古舆图往往已有投影和经纬网控制其精度,因此,其空间定位可采用投影转换和赋予同名点以现代坐标的方法进行。对于有地理参考的地图的地理校正,在进行地图特征分析之后,采用同名点、河流拐点、河流分岔点、经纬度点等特征点进行校正[16],参考地图主要选取河流地图和行政区划地图,流程图如图10所示。
Fig. 10 Georeferenced map correction

图10 有地理参考的地图的地理校正

为古地图行政点输入坐标值或为经纬线交叉点输入坐标值,选择合适的数学关系式,对其进行地理校正。校正时先对地图设置地理坐标系,然后根据现有地理坐标手动输入坐标值,如图11所示。控制点选择时要分布均匀并能覆盖整个图面,图11（b）中红点为部分控制点,校正前后分别如图11（a）和11（c）所示,从轮廓和幅面的变化能看出,校正后图更接近现代地图的投影和视觉效果,有利于将古地图与现代地图进行对比分析。
Fig. 11 Corrected map of Qing Dynasty

图11 大清帝国图的校正

5.2 有部分地理参考（计里画方）地图校正

有部分地理参考的地图（计里画方地图）,以统一尺寸的方形网格为单位,图中方格的边长代表实际的里数,以此对测量出的地理要素进行固定比例的缩放。这是一种较为成熟的比例尺概念,在便于阅览的同时,也大大缩减了绘图过程中的误差。对于这类地图的校正,由于其没有投影和经纬度,不能采用简单投影转换或坐标转换来完成。考虑到这类地图有网格参考,本研究拟采用分块（网格）匹配的方法进行空间定位[17-18],即先绘网格（和古地图“画方”网格一致）,赋予该网格地图以经纬度和投影,然后用网格交叉点做校正点,进行地理校正,并根据校正结果的精度情况,增加特征点进行多次校正。计里画方地图校正过程见图12。
Fig. 12 Kilometer girded map correction

图12 计里画方地图校正

清乾隆时,董方立即依据乾隆《内府舆图》增补道光二年以前政区地名,绘成《皇清地理图》,用方里网表示精准的地理位置。校正时根据书中文字所述“……总图右十一格横十二格,南北八百里东西一千里……”,按照800:1000的比例绘制方里网格,并将古地图校正到方里网格上（图13（a））,在将方里网格按照所需的投影方式投影,这时可将古地图按照相同的投影方式投影（图13（b））。
Fig. 13 Corrected geographical general map of Qing Dynasty

图13 皇清地理总图校正

5.3 完全没有地理参考类（山水形象画法）古舆图 地理校正

对于完全没有地理参考的古舆图,是依靠绘制者带着定向设备与测距仪器,一步一步走出来的。由于缺乏定位技术,又没有一套绝对坐标系统,其误差会逐渐累积。这种地图,实际上是从作者或读者的主观视角出发,以使用需求为中心,依赖实际观测与经验,借助简单的定向与测量技术（如司南和天象）所绘制而成的。完全没有地理参考的地图多为山水形象画法地图,用鸟瞰方式展现某处的全景,采用的是形象表示法,这与今天严格按照比例尺与经纬度坐标的地图,存在很大差异,因此其地理匹配与校正最有挑战性。
由于这类地图完全没有比例尺和经纬度概念,而且变形很大,因此,该类地图的地理校正,难度最大。对这种地图来说,数学基础并不是最重要的,重要的是它表现地理要素的地理语言及符号注记。考虑到该类地图地物间位置关系基本正确,本研究拟采用相对位置转移法（参考地物间位置关系）进行空间定位。
在ArcGIS中将城市和重要地物点用符号绘制出来（即矢量化）,再按照河流间位置关系、河流与其他地物之间的相对关系、河流拐点、河流分岔点等特征点,和志书的文字描述,将山水画法地图校正到新地图上去。该类地图校正过程如图14所示。
Fig. 14 Correction of maps represented by landscape painting

图14 山水形象画法地图校正

5.4 定位精度评价

对于空间定位后的古舆图,特别是有精确地理参考的古舆图,需采用志书、志书地图等历史变化资料,从史书、志书记录的河流改道,以及其与城市人口变化、格局变化、城市职能变化、交通变化等的关系方面,来验证本研究中古舆图的定位精度。使得本研究的研究成果能成为城市历史变化研究,河流格局变化研究的有力、可靠依据。

6 结语

古舆图的复杂表现形式和缺乏空间定位信息使得以古舆图为基本史料的研究进展缓慢。本研究的主要目的是解决由于缺乏空间定位信息,导致古舆图上的大量历史数据不能被科学研究者所利用的问题,使古舆图能在多学科的科学研究中发挥应有的重要作用。
地图定位基准现状是地图修复和校正的基础,每一种形式的地图所传达的信息侧重点不同,但都有其历史价值。山水画形象画地图虽然在地理参考上不如经纬度测量地图精确,但高度形象的符号表达和色彩丰富的水墨画法,具有很好的视觉表达效果。在现代地图编绘时可以参照,近几年新兴的手绘地图。
古舆图大部分以志书图说形式存在,书中的文字描述对地图信息补缺及修复,地图内容研究非常重要,历史地图数据库的建立,不仅要搜集古舆图资料,更重要的是对地图数据的处理和修复以及说明。
研究古舆图与现代地图之间的“数理”或“非数理”关系,将古舆图与现代地图进行地理匹配,不同类型古舆图空间定位按照其难易程度不同,对其的空间定位需采用由近及远、由繁到简、由易到难的顺序进行。古舆图的空间化,是多学科历史研究的重要基础和前程。

The authors have declared that no competing interests exist.

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DOI

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Mustière S, Devogele T.Matching networks with different levels of detail[J]. Geoinformatica, 2008,12(4):435-453.<a name="Abs1"></a>This paper deals with the issue of automatically matching networks with different levels of details. We first present why this issue is complex through an analysis of the differences that can be encountered between networks. We also present different criteria, tools and approaches used for network matching. We then propose a matching process, named <i>NetMatcher</i>. This process is a several steps process looking for potential candidates and then analysing them in order to determine the final results. It relies on the comparison of geometrical, attributive, and topological properties of objects. It determines one-to-many links between networks: in particular a node of the less detailed network can be matched to several arcs and nodes forming a complex junction in the most detailed network. An important strength of the process is to self-evaluate its results through the comparison of topological organisation of networks. This paves the way to an interactive editing of the results. The <i>NetMatcher</i> process has been intensively tested on a wide range of actual datasets, thus highlighting its effectiveness as well as its limits.

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孔云峰. 民国初期河南省1:10万地图精度分析[J].地球信息科学学报,2011,13(2):226-233.清末与民国初期调绘了大范围的、内容较为详尽的1 ∶2.5万至1 ∶20万比例尺地图,是研究20世纪初中国历史的宝贵资料。为高效利用这些地图资源,评估地图精度提供了基础性的图件。针对民国初期河南陆地测量局调绘的1 ∶10万河南省地图,应用ArcGIS软件将民国地图与当代地图作对比,对其精度进行了系统分析和初步解释。分析表明:①全省范围内地图精度分布不均匀,经线方向平均向西偏移6.28'、纬线方向平均向南移2.23',标准差分别为3.76和2.51。②纬线方向绝对精度和相对精度总体上高于经线方向;同时,误差分布呈现空间自相关特征,经向误差Moran's I指数为0.85(<em>Z</em>=57),纬向指数为0.69(<em>Z</em>=46)。③平原地区地图相对精度高于山区。④地图误差分布呈现三种模式:位置偏移较小,偏移较大但偏移向量保持一致,以及偏移较大且方向不一致。民国地图误差与《清史稿》记载的经纬度误差具有较强的相关性,由此提出的一个初步推论:民国地图调查作业中采用了晚清时期的经纬度成果。但有些地区利用了较新的成果,也有部分地区参照或转绘了质量较差的旧地图。本研究为民国初期河南省地图的进一步利用提供了依据,也对同期地图的利用具有借鉴价值。

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