謝邀。拋塊兒磚。
首先回答「除了美觀還有什麽作用」。
地圖既是一種工具也是一種藝術。地圖輪廓以及填充、標註的簡化（cartographic generalization，感謝 任暢同學的糾正，官方中文轉譯叫制圖綜合）的主要目的，其實已經被題主說到了：準確、簡潔、美觀。其實還有一個目的，那就是透過減少細節來 突出重點 。
當畫幅（比例尺）變化的時候，很多的細節不可能都一一地表現在圖上。例如下圖（來自加拿大的拉瓦爾大學）：
比例尺是1：1000的時候，地圖上可以保留很多細節，比如所有的路徑，以及各個建築的輪廓。但是到了1：27176的時候，如果再保留所有路徑或建築的輪廓，那就一團亂麻，什麽也看不清了。
有時候，少也是多（Less is more）。只有削去了不重要的枝枝葉葉，主幹的資訊才能更好地被突出展現出來，地圖才能達到它應有的效果。
而且，比例尺並不是地圖簡化的唯一原因。每一幅地圖都有自己的目的。目的不一樣，對於各種細節的要求也就不一樣。比如網上這張反映一帶一路的地圖：
經常看地圖冊的人一眼就能看出很多「錯誤」，比如北京的位置貌似偏了些，瓊州海峽沒了，馬爾代夫和琉球也沒了，日本那幾個島也連在一起了，等等。但是，這張圖的目的是展現一帶一路，並不是為了告訴人們馬爾代夫在哪裏，北京在哪裏。弱化了一些細枝末節的東西，則更能強調出一帶一路的這個主題。試想一下，如果這張地圖把陸地輪廓畫得特別詳細，還加上中國的省界，甚至長江黃河，那它的主題會不會反而被沖淡了？
接下來就具體回答題主最主要的一個問題：地圖的細節是怎樣被簡化掉的？
從種類上說，map generalization可以分為：
題主在題目補充裏談的是海岸線的簡化，也就是地圖的線性輪廓（海岸線、國界線、河流、等高線……）的簡化，即上面談到的方式裏的Simplified。
繪制輪廓一般用的是向量數據。所以，這裏討論的地圖輪廓簡化方法，實際上也是向量數據的壓縮方法。
介紹具體方法以前，先要說一下總體的前提條件。不管多復雜的曲線，我們也認為它是由一個個的線段組成的，而線段的兩端都是一個個的數據點。越「圓滑」的輪廓，數據點就越多。
常見的簡化方法有這幾種：
1. 簡單粗暴 - 隔點法
隔點法就是在向量曲線的一系列點中，每隔n個點選取一個來保留，其余沒選中的點都刪除。比如說下面這張圖的曲線：
現在我每隔2個點選擇一個留下，剩下的點刪除，就把這條曲線簡化成了紫色的這種樣子：
如果我每隔3個點選擇一個留下，則簡化後的曲線是這個樣子的：
這種做法的優點是演算法簡單，操作簡單，但是缺點是比較重要、有特色的點很可能會被漏掉。在原本的曲線就不那麽平滑的情況下，這麽做很可能造成比較大的形變。比如地圖上的半島或者海灣，在n選擇不當的時候，很可能就直接被切掉了。
2. 步步為營 - 垂距法
這種垂距法是一種比較常用的辦法。它是按照某個指定的方向，一步一步地簡化曲線。比如下面這張圖：
首先我們要指定一個參數長度，比如圖中的紅色線段。
然後，我決定從左到右地簡化這條曲線，因此我首先要選擇1、2、3這三個點。
連線1和3，然後透過2作垂線和1、3的連線相交。測量垂2的長度。圖中，垂2的長度大於參數，因此要保留點2.
然後挪位到2、3、4這三個點，連線2和4，再畫出垂3。比較垂3和參數。這裏的垂3還是大於參數，因此點3也保留。
然後挪位到3、4、5這三個點。連線3和5，再作垂4.這裏，垂4的長度是小於參數的，因此點4就要被刪除掉。
然後繼續向右，挪位到3、5、6（4被刪除了）等等一直進行下去。
3. 宏觀調控 - 分裂法
這種方法還有一種高大上的名字叫做道格拉斯·皮尤克演算法，也是一種用得比較多的方法。它和垂距法有相似之處，都是需要設定一個參量來進行比較。但是它們也有很大的不同。比如，垂距法是從左到右（或者從右打左）一步一步地進行曲線簡化。而道格拉斯·皮尤克演算法則是把整個曲線看做一個整體，來進行「宏觀調控」。它的具體操作如下。
比如，現在有這麽條曲線：
用這種方法，我們就要從整體入手：
首先要做的就是選參數「紅色線段」。然後連線整條曲線的首位兩點。連線之後，找出離這條連線距離最遠的那個點，比較這個點到連線的距離和所選參數的大小。圖中現在的最遠點是明顯大於參數的，因此這個點被保留。
然後進行下一步：
連線起始點和保留點，以及終點和保留點。再分別找出兩條連線區間範圍內的最遠點，並將它們的距離和參數比較。這裏，最遠點1的距離是小於參數的，因此在這個區間內的所有點都要被刪除掉。而最遠點2的距離剛好大於參數，因此最遠點2也成為了被選取的保留點。
接下來：
連線上一個保留點和新的保留點，以及新的保留點和終點，同樣的道理，分別找出兩個區間內的最遠點以及距離。這裏的最遠點1的距離小於參數，因此這一區間的所有點都刪除。最遠點2的距離大於參數，則成為新的選取點被保留。
同理繼續進行篩選：
最遠點1所在區間的點被刪除，最遠點2成為新的選取點被保留。
再來一次：
這次最遠點1保留，最遠點2所在區間的點刪除。
再來一次：
同樣的作法。
最後，這條藍色的曲線就是透過道格拉斯·皮尤克演算法簡化後的曲線：
不論是垂距法還是道格拉斯·皮尤克演算法，重要的一點都是要選擇一個合適的參數。參數越大，地圖被簡化的程度就越大。
知乎專欄：地球的那些事兒
