學術探奇

地大?還是地圖大?

在他還是中學生的時候,就喜孜孜地嘗試畫地圖,那是地圖還是手繪的歲月,一切就從此開始。這個學生名叫馮通,上大學時修讀了地圖學,後來成為中大地理與資源管理學系教授,教授遙感科學及其應用。他的學術發展軌跡顯示人類為所居住的土地測繪製圖的努力。

地圖最大的價值在於精確,而繪製地圖的第一步是以測量蒐集相關數據,然後得出一些底圖。這種準備工作需要大量人力物力,怪不得通常是由政府領導和進行。

但馮通教授指出,地圖也是法律文件,具有法律效力,因為地界的劃分會影響到擁有權及相應權利。因此,地圖所示範圍的穩定性至關重要,稍有差異都會引致爭執。地圖學是一門精確的科學。事實上,由於對精確度的要求極為嚴謹,所以政府保存的地圖不是紙製,而是以塑料薄膜製成,因為紙製地圖的尺寸和所示範圍會受大氣變化影響。

馮教授也指出,我們居住的地球是立體的,而地圖(至少傳統那一類)是以平面方式表達這個立體空間,所以在投影方面難免會有扭曲。地圖學的一個基本信條是:沒有一張地圖能夠面面俱全。我們可以選擇強調等積(面積相等),或者等角(角度相等)(保形映射),或者等距(距離相等)。我們選擇保存某一特點時,不得不捨棄其他特點。例如,地圖可以顯示某個地區的正確面積,但該地區的正確形狀就必定有所犧牲。有時候更會造成一些意外後果,一個著名例子是所謂麥卡托投影法,它誇大了兩極地區,因而招人批評是帶有地緣經濟偏見。

一張地圖可以有多個圖層,每一圖層依據不同標準定義提供資訊。例如,建築物的地圖可能顯示建築物外形、細節或種類。有了電腦科技,地圖可以包含更多不同類型的數據,根據使用者的選擇,量身定做視覺表述。除了地形圖,還有許多根據實際功能而定義的種類,例如顯示已規劃土地用途和危險斜坡的地圖,對都市規劃者、地產商和業主都很有用。

門外漢以為地球表面每一部分都有一張周全的地圖,實際卻是,有多少不同的使用目的,便存在多少張地圖。

地圖學使用的天地日益廣闊。例如,除了為人熟悉的地形圖和地理地圖,也可以根據人口統計數據繪製地圖,這種地圖分不同圖層,分別顯示各種人口資訊(年齡、性別、教育、收入、宗教等)。舉例說,生意人可能想知道他的商店分布與諸如人口、收入和競爭者等參數的關係,這些資料便非常有用。地理資訊的用途十分廣泛,地圖作為規劃和發展的重要性無庸贅言。

現在有了地理訊息系統的技術,許多功能可以併合到一張或多張地圖之內。只要坐標相同,所有數據可以互相對話。這種繪製地圖思維的轉變帶來了新的可能性。

馮教授憶述他大學時代修讀地圖學時,真的要用手繪方式製作地圖。例如,若要繪畫長江地圖,就必須尋找長江沿岸省份和城市等相關資料。今天有了電腦科技和互聯網,大大便利學生,但對馮教授來說,按滑鼠太方便,學生反而無法鍛練基本功。

回想在中大的工作經驗,馮教授印象最深刻的是自十年前起,地理與資源管理學系開始為政府提供顧問服務,協助政府利用衞星數據紀錄和更新香港境內的土地使用、都市發展和環境變化,大大改進了政府部門的處理手法和紀錄系統,有利測繪和規劃香港的發展。

隨着遙感科技發展,地球上一些之前人跡難至的地方,至少理論上已經可以到達,地球表面任何地方都可以測量得到,供繪製地圖之用。例如,微波技術可以穿過雷暴和雲層,在任何天氣之下,精確地探測南美的熱帶雨林,把世界那一隅的拼圖都找齊。

最後,馮教授提到谷歌地圖和地理訊息系統,認為這些新工具肯定有利使用者,並為所有人打開地圖和製作地圖的大門。例如,過路人見到樹木遭受蟲害,可以拍下照片,再上載到某個網站通知當局治療那些樹木。這是普通人參與豐富地理資訊的所謂「自發測圖」。

像許多學科一樣,地圖學在過去幾十年出現天翻地覆的變化。地圖,不論平面還是立體,都代表人類一種永難滿足的慾望,就是想要知道外面甚至遠方的世界有甚麼事物。地圖學沒有因為新科技的發展而變成過時的藝術,反而因此獲得展現新生命的契機。

本文出自《中大通訊》第437期(2014年5月)

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馮通 地理與資源管理學系 地圖 地理 地圖學 教授