曹 勇，何宗宜

(武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430079)

《廣州市影像(絲綢)地圖》的設(shè)計與制作

曹 勇，何宗宜

(武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430079)

影像絲綢地圖作為一種地圖產(chǎn)品，兼具絲綢地圖的藝術(shù)性、實用性與影像地圖的真實直觀。相較于普通的紙質(zhì)線劃地圖，影像絲綢地圖在設(shè)計和制作上也有著不同的要求。本文結(jié)合《廣州市影像(絲綢)地圖》編制過程，詳細論述了影像絲綢地圖在數(shù)字制圖環(huán)境下表示內(nèi)容設(shè)計、色彩、符號設(shè)計等方面的原理與方法，以及該地圖的制作流程與方法。

絲綢地圖；影像地圖；地圖設(shè)計；數(shù)字制圖

一、引 言

絲綢是悠久東方文明的象征，具有高貴的氣質(zhì)和豐富的內(nèi)涵；作為紡織品，絲綢又具有輕便易攜、防水耐折的特點。以絲綢作為介質(zhì)印刷地圖，極大地提升了地圖的藝術(shù)品位和實用價值。然而，絲綢的特殊材質(zhì)也使得絲綢地圖在色彩和符號設(shè)計上與普通的紙質(zhì)地圖有所區(qū)別。在絲綢上印刷影像地圖一方面豐富了地圖表現(xiàn)的內(nèi)容；另一方面也對地圖的色彩和符號提出了自己的要求，需要加以綜合考慮。

《廣州市影像(絲綢)地圖》(以下簡稱《影像絲綢地圖》)以最新的廣州市遙感影像數(shù)據(jù)為基本資料，真實直觀地反映出廣州市的發(fā)展現(xiàn)狀，為各部門統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局提供了豐富的信息；地圖采用數(shù)字制圖技術(shù)以絲綢為印刷介質(zhì)，輕柔曼妙，高貴大氣，同時又具有防水耐折，易于攜帶的特點，將現(xiàn)代工藝與古老文化結(jié)合，更兼具藝術(shù)性和實用性為收藏、饋贈之佳品。

本文結(jié)合影像絲綢地圖的設(shè)計與制作，著重討論該絲綢地圖的表示內(nèi)容、表示方法等方面的幾個關(guān)鍵問題，為今后生產(chǎn)基于遙感影像的絲綢地圖提供參考。

二、《影像絲綢地圖》的設(shè)計

1.地圖的幅面和圖面配置設(shè)計

《影像絲綢地圖》設(shè)計為標準全開，尺寸為787 mm×1092 mm，該幅面較為通用，便于印刷，使用攜帶方便，比較大氣。根據(jù)主圖的輪廓形狀，圖名放置在圖內(nèi)左上方，圖例放置在圖內(nèi)左下方，這樣的圖面配置視覺上顯得比較平衡、穩(wěn)重。比例尺為1∶160 000，以數(shù)字比例尺和直線比例尺相結(jié)合的方法表示。

2.地圖的表示內(nèi)容設(shè)計

《影像絲綢地圖》以展示廣州市近年來建設(shè)發(fā)展的成果為主要目標，力求實現(xiàn)科學(xué)性、藝術(shù)性、實用性相統(tǒng)一。以廣州市全市影像為主體內(nèi)容，通過直觀生動的影像反映城市建設(shè)的新面貌和基礎(chǔ)地理信息。掛圖的整體風(fēng)格是融合型的影像地圖，即將遙感影像作為地理底圖，并在之上疊加矢量地圖符號和標注地理名稱，二者融為一個表現(xiàn)體共同反映城市的地理相關(guān)信息。以“突出影像，輔以地圖”為指導(dǎo)思想，在影像圖上主要表示交通網(wǎng)、境界線、行政駐地、重要地名、旅游景點、山峰名稱等。

3.地圖的色彩、符號注記設(shè)計

在現(xiàn)有的工藝水平上，使用德國海德堡印刷機進行四色印刷完全能夠達到地圖生產(chǎn)要求的印刷效果，而且相較于專色印刷節(jié)約了時間和成本。因此《影像絲綢地圖》采用四色印刷，在地圖的設(shè)計過程中，色彩的設(shè)計、調(diào)整都按照四色印刷的標準進行。

線劃地圖的色彩主要考慮各要素的色彩搭配，影像地圖以影像為底圖，需首先單獨考慮影像的色彩，再在影像底色的基礎(chǔ)上考慮各個要素符號的色彩配置。

(1)影像的色彩設(shè)計

絲綢的氣質(zhì)很大程度上來自于其幽雅的珍珠光澤，大面積亮度較低的色彩會減少絲綢的光澤[1]，使絲綢地圖顯得喑啞，失去絲綢的高貴感(如圖1(a)所示)；與之相反，采用亮度比較高的色彩就能夠很好地散發(fā)絲綢的光澤，展現(xiàn)絲綢的獨特氣質(zhì)(如圖1(b)所示)。因此，在影像色彩設(shè)計的過程中，應(yīng)該盡量減少影像CMYK 4個通道中K通道顏色的比例，避免出現(xiàn)圖1(a)中影像過于黯淡的情況。影像色彩的設(shè)計要求能客觀、準確、協(xié)調(diào)地反映所表示區(qū)域的自然色彩，同時又方便要素符號的配置[2]。在比例尺為1∶160 000的中比例尺下，影像的圖面色彩主要由植被的綠色和水系的藍色構(gòu)成。為了使影像更加真實地還原自然的狀態(tài)，在設(shè)計影像色彩的時候應(yīng)該以綠色為主色調(diào)。在色彩設(shè)計過程中，對主區(qū)范圍內(nèi)的影像應(yīng)繼續(xù)提升其亮度，并適當添加黃色，利用暖色調(diào)給讀者帶來前進、膨脹的視覺心理感受，從而將主區(qū)從鄰區(qū)城市中突出(如圖1(b)所示)。

圖1 影像圖的色彩設(shè)計

(2)符號設(shè)計

在影像絲綢地圖中，清晰、易讀的影像已經(jīng)充分傳遞了大量地物信息，大大增加了地圖信息的載負量，符號和注記主要用于在地圖上反映各種地物的質(zhì)量特征及其屬性。在設(shè)計地圖符號時，充分合理地運用顏色、亮度、形狀、方向、大小等基本圖形變量，以產(chǎn)生圖面所必需的整體感和差異感。

符號的設(shè)計分符號的顏色設(shè)計和符號的圖形設(shè)計兩個方面。符號顏色設(shè)計的基本原則是既要能夠清晰地表現(xiàn)要素，同時又要能夠與影像整體的色彩相協(xié)調(diào)[2]。在四色印刷的過程中，絲綢上同一區(qū)域的著色量隨著套印次數(shù)的增加而減少[3]，最終的結(jié)果是印刷的顏色出現(xiàn)失真。在無法改變印刷工藝的情況下，只能從顏色的設(shè)計入手，盡量使用較純、較簡單的顏色，減少在同一區(qū)域套印的次數(shù)。在符號的圖形設(shè)計方面，因此絲綢的紋理比一般的紙張大，因此絲綢上符號應(yīng)該設(shè)計得比同等規(guī)格的紙質(zhì)地圖上的符號大，且結(jié)構(gòu)更加簡單，才能夠清晰地表示地物的信息[1]。

根據(jù)符號形狀的不同，在設(shè)計時將地圖的符號分為面狀符號、線狀符號、點狀符號。

制圖區(qū)域中大片的山、林、田等區(qū)域基本被植被覆蓋，經(jīng)過影像色調(diào)的調(diào)整，呈明亮的嫩綠色，再結(jié)合自然呈現(xiàn)的層次感，印制在絲綢上美觀且具有藝術(shù)性；相反，疊加面狀符號不僅使影像信息損失而且顯得突兀，因此對這些區(qū)域一般不使用面狀符號?！队跋窠z綢地圖》的比例尺比較小，一些細小的常年河在影像上不能明顯地目視識別，需要使用單線表示。影像上面湖泊、水庫等面狀水域存在與周圍的影像色彩相類似而與單線河符號顏色有一定對比的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的結(jié)果是使得用單線表示的河流的連通性受到影響。如圖2(a)所示，不使用面狀水系符號時不能夠很明顯地看出圖上4條河流之間相互連通的關(guān)系。因此《影像絲綢地圖》上應(yīng)設(shè)計使用面狀符號表示水系。青色(C30)明度較高，能夠發(fā)揮出絲綢的光澤，又與周圍的影像對比較弱，能夠自然地融合，可以作為水系顏色的填充。如圖2(b)所示，通過面狀水系符號的使用，水系之間相互連通的關(guān)系得到了明確的表達。

圖2 面狀水系符號使用前后對比

線狀符號表示的內(nèi)容主要包括道路網(wǎng)、境界線及單線河。

道路網(wǎng)是地圖的骨架，是重點表示的內(nèi)容。道路的顏色設(shè)計應(yīng)考慮到以下幾點：①道路應(yīng)該與絲綢的整體氣質(zhì)相符，道路的顏色應(yīng)該有一定的明度；②為減少在印刷中套印的次數(shù)，絲綢地圖上的道路顏色應(yīng)該盡量簡單；③單一的道路符號面積較小，應(yīng)該使用影像底圖的互補色或?qū)Ρ壬M行填充，才能清晰地表示；④整體上看，同一等級的道路在圖面上分布范圍廣，總面積大，大量使用飽和度較高的顏色會使圖面的色彩對比過于強烈，顯得雜亂、與影像不協(xié)調(diào)[4]。綜上，道路的顏色可以采用白色、粉紅色或橙色。這些顏色明度適中，至多使用兩種顏色即可合成；與影像有一定對比，既能突出道路又不與底色相沖突。公路的等級按照從高速路、市內(nèi)快速路、國道、省道、縣道、市區(qū)主要道路的順序逐漸降低。等級比較高的道路在圖面上起到了骨架的作用，而且疏密適中。在現(xiàn)實中，這些道路貫通聯(lián)系著主區(qū)與其他地區(qū)，體現(xiàn)主區(qū)交通設(shè)施的完善及通達性，需要著重使用平行的雙線進行表示。道路的等級通過雙線的寬度和雙線間填充的顏色進行區(qū)分。絲綢的紋理比較粗，因此道路雙線的寬度最小為0.15 mm，且隨著道路等級的增加而增加。縣道和市區(qū)主要道路線劃長度短且數(shù)量多，不應(yīng)該采用與影像對比較強的顏色，以免顯得破碎。這兩個等級的道路溝通的范圍只限于市外和市內(nèi)，重要性相對較低，只需選取相對較重要、用來保證道路連通性的道路，使用與影像相接近的淺棕色或白色單線表示，線的寬度在不小于0.5 mm的前提下只要能夠覆蓋影像上明顯的道路即可。按照習(xí)慣，鐵路符號使用黑白相間的線劃表示，線劃白色的部分能夠在影像上比較明顯地展示線劃的位置和走向趨勢，且白色部分有規(guī)律地出現(xiàn)，在視覺中形成連貫成線的整體效果[5]。

境界線是人文要素，在影像上不能夠直接目視得到，需要從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取DLG數(shù)據(jù)，并進行匹配。境界線采用黑色的點和線段交替出現(xiàn)的方式進行表示，不同等級的境界用不同的點、線組合進行區(qū)分。為了表達的精確性，境界的線劃不宜太粗。境界較細的線劃在影像顏色比較深的地方容易與背景顏色相混淆，影響判讀，需要用色帶加以配合。一方面，黑色的細線保證了境界線的精確度；另一方面，色帶可以使境界線和影像區(qū)分開，便于識別。整體上看，色帶明確劃分出主要表示區(qū)域的范圍，一目了然。為了盡量減少色帶的使用而給影像信息帶來的損失，可以給色帶設(shè)置一定的透明度，使色帶下面的影像也能夠被看到。

點狀符號表示的要素內(nèi)容為行政駐地、旅游景點和山峰，只需要采用定點符號法用點狀符號表示出這些主圖對象的具體位置和定名屬性等即可。點狀符號面積小、分布范圍廣，要特別考慮到在影像顏色比較深的地方符號也能醒目地顯示。

行政駐地采用圈形符號表示，以圈形符號的結(jié)構(gòu)、大小、顏色變化表示行政等級。符號的顏色采用紅色、黃色、白色等純色的組合，不僅滿足上文所述絲綢對符號顏色的要求，而且使點在影像上任意區(qū)域都能清晰表示。圈形符號內(nèi)圈的最小直徑為0.1 mm，輪廓筆最細為0.2 mm，內(nèi)外圈之間直徑最小應(yīng)該相差1 mm，才能夠在絲綢上有清晰的表達效果。

絲綢地圖上符號的結(jié)構(gòu)不宜復(fù)雜，絲綢影像圖的設(shè)計風(fēng)格為簡約大氣，故而旅游景點的符號采用直徑為1.2 mm的紅色圓點配合白色的輪廓筆表示即可。

山峰的符號習(xí)慣上使用黑色的等腰三角形表示。為了避免黑色的符號在影像顏色較深的地方表達不清，在三角形符號的周圍增加一個白邊，這樣使三角形的符號得到了突出，不至于和影像相混淆。

按照上述思路設(shè)計的影像絲綢地圖的點狀和線狀符號如圖3所示。

圖3 影像絲綢地圖的符號設(shè)計

(3)注記設(shè)計

注記的設(shè)計與符號的設(shè)計一樣，也要考慮到絲綢的特性。

絲綢比較粗大的紋理上無法印刷出注記中比較精細的筆畫，宜采用筆畫比較粗、彎折比較圓融的字體。為了使注記筆畫清晰，絲綢地圖掛圖上注記的最小尺寸為2.5～2.7 mm，比普通紙質(zhì)掛圖上(最小為2.25～2.5 mm)稍大。

絲綢高貴，故而注記也應(yīng)該使用比較鮮明、大氣的顏色，避免使用沉重的顏色破壞整體的美感。為了防止印刷中出現(xiàn)顏色失真的情況，注記也應(yīng)該使用比較簡單的色彩。為了使注記的表達更加清晰，其顏色還應(yīng)與影像的主色調(diào)有一定對比。

綜合以上兩點，影像絲綢地圖的注記主要采用隸書、黑體、準圓等字體；填充紅色、黑色；為了提升視覺沖擊力，可以使用反白字或給注記添加白色描邊，描邊的寬度最小應(yīng)該是0.5 mm，否則印刷在絲綢上起不到效果。根據(jù)注記內(nèi)容的不同，注記的字大從2.5～6.4 mm，并采用適當?shù)姆绞皆趫D面上配置。

三、《影像絲綢地圖》的制作

《影像絲綢地圖》采用現(xiàn)代數(shù)字地圖制圖技術(shù)方法制作[6]。制作的過程包括影像資料的處理、矢量數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)的融合(如圖4所示)。

圖4 影像絲綢地圖數(shù)字制圖技術(shù)流程

1.影像數(shù)據(jù)的收集和處理

為了保證道路、河流的連通性，體現(xiàn)廣州市與周邊城市的聯(lián)系，除了重點表示主區(qū)的內(nèi)容之外，《影像絲綢地圖》還應(yīng)包括鄰區(qū)的部分內(nèi)容，還需收集主區(qū)周邊城市的影像資料。

在ENVI軟件中對影像資料進行拼接處理。首先將搜集到的外圍區(qū)域的影像數(shù)據(jù)拼接起來，再將已有的主區(qū)影像疊加上去，形成一幅以主區(qū)影像數(shù)據(jù)為主，以鄰區(qū)影像數(shù)據(jù)為輔的主次分明的影像地圖；然后將其裁剪成所需要的大小，并融合成一張圖片輸出。

在影像絲綢印刷的過程中，染料在絲綢上會發(fā)生滲色和擴散，使印刷出的圖像顏色偏深。因此拼接完成之后在對影像的色調(diào)進行調(diào)整時，應(yīng)該使影像的明度略高于設(shè)計的色調(diào)。

拼接后的底圖由于數(shù)據(jù)的來源不同、影像采集時的條件不同，存在著色差，破壞了其整體性，因而需要對影像數(shù)據(jù)上存在色差的地方進行勻色處理，使其與周圍一致。原始數(shù)據(jù)影像的分辨率比較高，在圖幅尺寸下，過高的影像分辨率使得影像顯得破碎，而且占用存儲空間，可以進行適當壓縮，適當降低影像的分辨率。

2.矢量數(shù)據(jù)的處理和配置

在數(shù)字地圖制圖軟件中制作、處理地圖矢量數(shù)據(jù)主要包括：數(shù)據(jù)分層設(shè)計，道路、水系、境界矢量化跟蹤，符號化、注記配置，圖名、圖例配置，花邊配置。根據(jù)設(shè)計采用全數(shù)字地圖制圖技術(shù)對矢量數(shù)據(jù)進行處理，使地圖數(shù)據(jù)滿足絲綢印刷地圖要求。

(1)數(shù)據(jù)分層設(shè)計

地圖的數(shù)據(jù)按圖層進行組織，根據(jù)內(nèi)容的不同，將地圖分為不同的層面[7]，而各圖層的順序也根據(jù)圖層的內(nèi)容進行排列。排列的順序由上到下依次為：地圖整飾內(nèi)容、地圖注記、地圖符號、柵格數(shù)據(jù)。地圖符號的順序依次為：點狀符號、線狀符號、面狀符號。具體分層為：①整飾；②地名注記；③旅游景點注記；④山峰注記；⑤道路注記；⑥行政駐地符號；⑦旅游景點符號；⑧山峰符號；⑨境界線；⑩道路；○11單線河；○12面狀水系；○13影像底圖。

(2)符號和注記的配置

從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出的DLG數(shù)據(jù)經(jīng)過投影變換之后可與影像相匹配。變換的參數(shù)通過采集影像和矢量數(shù)據(jù)中的同名點進行計算獲得。為了保證參數(shù)的準確性，采集的同名點盡量分布于整個圖面范圍。

對匹配好的矢量數(shù)據(jù)進行適當?shù)木C合操作之后進行符號和注記的配置。使用設(shè)計好的符號替換原有矢量數(shù)據(jù)的符號，并在適當?shù)奈恢眉由献⒂洝?/p>

矢量數(shù)據(jù)和影像(柵格)數(shù)據(jù)進行融合之后，得到影像(絲綢)地圖數(shù)據(jù)。再根據(jù)審查意見對影像(絲綢)地圖數(shù)據(jù)進行修改。最后，將影像(絲綢)地圖數(shù)據(jù)輸出四色膠片，制版、印刷成圖。

四、結(jié)束語

絲綢不同于紙張的特性使得以絲綢為印刷介質(zhì)的地圖在設(shè)計和制作方面具有自身的特殊性。本文結(jié)合《影像絲綢地圖》的編制，闡述了《影像絲綢地圖》的編制在色彩、符號、注記等方面的設(shè)計原理和方法，介紹了《影像絲綢地圖》的制作過程。目前《廣州市影像(絲綢)地圖》已經(jīng)印刷并交付使用。因其便攜實用而被廣州市政府部門領(lǐng)導(dǎo)用作基層考察的野外用圖，提升了廣州市測繪地理信息服務(wù)和政務(wù)工作水平。該圖也被用作廣州市政府饋贈來賓的禮品，因其精致華貴、美觀大氣而獲得廣泛的好評。本文介紹的影像絲綢地圖設(shè)計制作方法可以作為制作影像絲綢地圖的參考。

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Design and Mapmaking of the Photo-silk Map of Guangzhou

CAO Yong，HE Zongyi

P283

B

0494-0911(2014)07-0098-04

2014-01-16

曹 勇(1989—)，男，江蘇如東人，碩士生，研究方向為數(shù)字地圖制圖。

曹勇，何宗宜.《廣州市影像(絲綢)地圖》的設(shè)計與制作[J].測繪通報，2014(7)：98-101.

10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0236