地图主要有以下四个方面的功能:模拟、信息载负、信息传输、认知。
地图的模拟功能就是按比例制成与实物相似的物体，地图是经过符号化和抽象化的空间模拟模型。
从地图的模拟功能出发，地图模型具有直观性，一览性，抽象性，合成性，地理对应性，可量测性等。
由于地图具有严格的数学基础，并采用符号系统和经过制图综合， 按比例缩制而成;地图上所表示的内容实际上就是以公式化、符号化和抽象化对地理环境中地理实体的一种模拟，用符号和注记描述地理实体某些特征及其内在联系，使之成为一种模拟模型，如等高线图形就是对实际地形的模拟，从而使整个地图就成为再现或预示地理环境的一种形象符号式的空间模型，与地理实体间保持着相似性。
我们把地图看成是地面客观存在的一种物质模型，这是容易理解的，因为地图，特别是用来表示各种基本地理要素(例如水文、地形、交通网、居民点等)的普通地图，可以直观地感受到是制图区域的一种实体模型。作为物质模型的地图还可以代替实地调查与测量，可以用来做各种模拟量的测定或分析。那地图可以看作是一种"虚拟的模型"么?当然可以，"虚拟模型"称作概念模型，概念模型是对于实体的一种抽象和概括，又可以分为形象模型与符号模型。形象模型是运用思维能力对客观存在进行的简化和概括;符号模型是运用符号和图型对客观存在进行简化和抽象的过程。地图兼具这两个方面的特点，被看作一种"形象--符号模型"。地图所具有的模拟功能，能够在众多特征中，对所需要表示的对象抽取内在的，本质的特征与联系，即经过地图概括，制作成地图。因此，地图所具有的概念模型的特性，使得它在表示各种专题现象的分布规律、时空差异和变化特征时，是任何文字和语言描述所无法比拟的。因此，我们可以把专题地图都作为概念模型的一种实例。作为一种时空模型，地图还可以在科学预测中发挥强大的作用，比如气象预报、灾害性要素的变迁以及过程预测等等。
各种空间信息都可以用地图来表示, 这就表明了地图具有信息载负功能。
地图既然具有模拟功能，则必然能贮存空间信息，成为空间信息的载体，无疑亦具有载负信息的功能。这种载负功能是通过应用地图语言--符号与注记系统，将制图区域内有 关空间信息贮存于纸或其它介质平面上而实现的。
地图作为信息的载体，有不同的载负手段，通常是载于纸平面上，但是这仅能让人们凭直接感受读取;随着现代科学技术的进步，已发展到地图信息可以载于纸带、磁带、磁盘、缩微胶卷等介质上，这将有可能使人们从直接感受读取信息，发展到将来能由计算机读取信息;若此设想能实现，地图作为空间信息载体的功能将会得到更加充分的发展。
实际上，信息是一个含义相当深刻、使用相当广泛的概念，但是迄今为止还没有被人们充分理解和掌握。信息代表着某一个抽象的，有待传递、交换、贮存和提取的内容，是可以测度的。然而，信息并不能脱离物质和能量而独立存在，它必须依托于载体，但信息和载体又是两个不同的概念。
地图信息可以看作由直接信息(所谓第一信息)和间接信息(第二信息)两个部分组成:直接信息是地图上用图形符号直接表示的地理信息(在地图的模拟功能中已经提及)，比如道路、河流、居民点等等;而间接信息则是经过分析解释而获得有关现象或物体规律的信息，比如，通过对等高线的量测、剖面图的绘制等获得与坡度、切割密度、通视程度的数据。在存储媒质方面，磁介质相比纸介质能贮存数量更为巨大的地理信息。
1969年,捷克人克来斯尼首先提出了地图信息传输系统的模型。
信息传输的过程为：
制图者（信息发送者）把对客观世界（U）的认识（U1）加以选择，简化，得到地图制图者关注的内容S1；
将S1经过地图语言（符号化，编码）制成地图；
把地图通过地图语言（图形，色彩，文字）将信息传输给用图者（信息接收者）；
用图者通过对符号识别（译码）和对地图的分析和解译，形成对客观世界的认识U2。
地图的信息载负功能为地图具备信息传输功能奠定了坚实基础。 信息论是现代通讯技术和电子计算技术领域使用的概念和理论;地图信息论。就地图的功能而言，地图成为空间信息图形传输的一种形式，成为信息传输的工具之一。
为什么地图能够成为空间信息的传递工具呢?众所周知，信息的一个重要特点是可传递性。信息是客观于人的认识之间的中间媒介，其作用再传递过程中能得到充分的发挥。客观存在将大量的信息用一种易于被人们所接受的图形符号载负于地图上，然后"流向"人类，使人们从中获益。而在信息传递和接受的方式上，语言、电信号等常以线性方式进行，而地图则具有不同的方式与特点--我们阅读地图时，通常是总览全图，然后根据自己的需要，按一定区域或某个要素分析、研究。换句话说，地图在传递信息时，在传输方式上是具有层次性(所谓平行)的，甚至是空间形式的，这一点相比线性传递方式具有更宽的传输通道以及更高的传输效率。
地图是通过地图语言来表达信息,它具有很强的直观性。通过地图语言可以获得对客观世界的认识。
地图的认识功能是由地图的基本特性所决定的。地图用符号和注记系统这种图像语言，按比例塑造出再现的地理环境中各个地理实体，给人一种形象直观和一目了然的感受效果，而且几乎不受自然语言文字和行业知识的限制，易为社会各界人士所识别，因此地图不仅具有突出的认识功能，成为人类认识空间的工具，而且在很多方面优于传递空间信息的其它形式。
地图不仅能直观地表示任何范围制图对象的质量特征、数量差异和动态变化，而且还能反映各种现象分布规律及其相互联系，所以地图不仅是区域性学科调查研究成果的很好的表达形式，而且也是科学研究的重要手段，尤其是地理学研究所不可缺少的手段，正如世界著名地理学家李特尔所说:地理学家的工作是从地图开始到地图结束。因此地图亦被称为"地理学第 二语言"。运用地图所具备的认识功能，把地图作为科学研究的重要手段，愈来愈受到人们的重视。
感受功能
发挥地图作用
应用地图的认识功能，可以在以下几个方面发挥地图的作用:
通过对地图上各要素或各相关地图的对比分析，可以确定各要素和现象之间的相互联系;通过同一地区不同时期地图的对比，可以确定不同历史时期自然或社会现象的变迁与发展。可以组成整体和全局的概念，确立地理信息明确的空间位置。(定位功能、建立空间关系)。
通过利用地图建立各种剖面、断面、块状图等，可以获得制图对象的空间立体分布特征，如地质剖面图反映地层变化，土壤、植被剖面图反映土壤与植被的垂直分布。
通过在地图上对制图对象的长度、面积、体积、坐标、高度、深度、坡度、地表切割密度与深度、河网密度、海岸线曲率、道路网密度、居民点密度、植被覆盖率等具体数量指标的量算，可以更深入地认识地理环境(获得物体所具有的定性、定量特征)
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