沈學才 唐宇龍 龍盈 唐健林
摘要:近兩年地圖編制業(yè)務逐步增多,如地理國情圖集、第二次全圖地名普查的圖名典志的編制、第三次全國國土調查有關地圖(集)的編制等,其中包含了多個種類的專題地圖,如政區(qū)圖、交通圖、旅游圖、地名圖、城區(qū)街道圖、森林資源圖、土地利用現(xiàn)狀圖等。但近二十年來地圖制圖方面的專業(yè)人才較少,從事地圖編制的人員很多沒有進行過地圖編制方面的專業(yè)培訓,在對有關成果的檢查中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,為此,筆者對地圖編制的基本原理作一簡要介紹,希望對有關人員起到一點幫助作用。
1 ?地圖的分類
地圖的分類方式有多種,這里主要介紹兩種分類方法。
1.1 ?地圖按其內容分類
普通地圖:以相對平衡的詳細程度表示地球表面上的自然形態(tài)和人類活動的結果,即表達在地圖上的各種基本要素——居民地、交通肉、水系、地貌、管線、境界、土質植被等為主要制圖對象的地圖。
專題地圖:是根據專業(yè)方面的需要以一項或幾項要素為主題的地圖。其中作為主題的要素表示得很詳細,而其它要素則視反映主題的需要,作為地理基礎轉繪。專題地圖上作為主題的專題內容,可以是普通地圖上的要素,也可以是普通地圖上所沒有的、屬于專業(yè)部門特殊需要的內容。
1.2 ?地圖按比例尺分類
大比例尺地圖:1;10萬及更大比例尺地圖;
中比例尺地圖:1;10萬—1:100萬之間的地圖;
小比例尺地圖:1:100萬及比例尺更小的地圖。
按比例尺分類是一種習慣上的用法,同地圖的制作者及用圖對象有很大的關系,例如:通常把大于1:10萬比例尺的地圖稱為大比例尺地圖,但對我們這種從事實測地圖的單位和施工單位來說,卻把1;5萬、1;2.5萬甚至1:1萬的地圖都看成是小比例尺地圖。
由于大比例尺地圖是實測得來的,中小比例尺地圖實測較困難,所以,地圖編制是生產中小比例尺地圖所必須進行的工作。
2 ?關于制圖資料
編制地圖是根據資料進行的,凡能夠用于編圖的資料都稱為制圖資料,在進行編圖前首先要進行資料的收集、整理、選擇、分析、評價和加工等工作,其目的是保證把內容最新、最完備、最精確和使用起來最方便的資料正確的用于編圖,通常資料的分類方法有以下兩種;
2.1 ?根據資料的使用程度分類
(1)基本資料:作為新編地圖基礎的資料,即新編地圖上的主要內容取自這種資料。
(2)補充資料:引用其中的某些或個別內容來補充基本資料的某些不足。
(3)參考資料:在新編地圖上并沒有直接引用,只在研究制圖區(qū)域或分析、評價資料時間接對編圖有一定意義的資料。
2.2 ?根據資料的形式分類
(1)地圖形式的資料 :包括各種地圖,如地形圖、小比例尺地圖、各種專題地圖等。
(2)非地圖形式的制圖資料:如文字資料、統(tǒng)計資料、影像資料等。
3 ?關于制圖綜合
3.1 ?;制圖綜合的實質
地圖的基本任務是以縮小的圖形來顯示客觀世界,但是,任何地圖都不可能將地面上全部制圖物體毫無遺漏的表示出來,而只能根據地圖的用途、比例尺和制圖區(qū)域的特點,以概括、抽象的形式反映出制圖對象的帶有規(guī)律性的類型特征和典型特點,而將那些對該圖來說是次要的、非本質的物體舍掉。這個個程叫制圖綜合,它是通過概括和取舍的手段來實現(xiàn)的。
3.2 ?制圖綜合表現(xiàn)的幾個方面
3.2.1 ?制圖物體的選取
制圖物體選取的目的是通過“取”或“舍”在地圖上保存主要物體,去掉次要物體。選取可以是對地圖的某項內容而言,例如選取對地圖的主題來說是重要的內容,而舍掉某類或某級與地圖主題無關的內容,如土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖中沒有地貌和植被要素等;也可以體現(xiàn)為對單個制圖物體的選取,例如在大量的河流中選取一部分較大或較重要的河流。
一、制圖物體選取的順序:
從主要到次要;從等級高的到等級低的;從大的到小的;從整體到局部。編圖時應該首先選取等級高的、最大型的、最重要的、對其它要素有制約作用的物體,然后依次選取其它等級的物體,這樣才能保證地圖上即具有相當豐富的內容,表示出制圖物體的主次關系,又使地圖具有適當的載負量,保障必要的清晰易讀性。
二、選取的方法
為了使一幅或數幅地圖上同樣內容的表達程度得到統(tǒng)一,使地圖具有適當的載負量,必須擬定出選取的統(tǒng)一標準,選取標準通常用兩種方法來實現(xiàn),即資格法和定額法。
a 資格法是按照一定的數量或質量指標作為選取的標準(資格)而進行選取的方法,例如把圖上1厘米長度作為河流的選取標準,長度大于1厘米(夠這個資格)的河流均應選取,1厘米以下的河流則一般舍棄。制圖物體的質量指標和數量指標都可以作為確定選取資格的標志,質量指標通常包括:控制點的等級,居民點的等級(按行政意義和人口數劃分),道路的等級,河流的通航或不通航,境界等級等。數量指標通常包括:河流的長度,湖泊的面積,居民地的人口數,地貌要素的高程和高差,圖斑面積等等。
b 定額法規(guī)定出單位面積內應選取的制圖物體的數量。這種方法可以保證地圖具有相當豐富的內容,而又不致使地圖上內容過多而失去易讀性。制圖物體的選取定額受到物體的意義、區(qū)域面積、分布特點、符號大小和字體規(guī)格等條件的影響,因此在規(guī)定各要素的選取定額時,必須全面考慮這些因素。
3.2.2 ?制圖物體的形狀概括
制圖物體的形狀概括通過刪除、夸大、合并、分割等方法來實現(xiàn)圖形的化簡,隨著地圖比例尺的縮小,概括程度逾來逾大。
a刪除:制圖物體中的碎部圖形,在縮小編圖無法清晰表達時應予以刪除。如河流、等高線上的小彎曲,居民地形狀、圖斑上的小彎曲等。
b夸大:形狀概括時不能只是機械地去掉小彎曲,有時為了顯示和強調制圖物體的特征,需要夸大一些本來按比例應該刪除的碎部。例如,一條多彎曲的河流,如果機械的按指標進行概括,微小彎曲則可能要全部被舍掉,本來有彎曲的河流將變成平直的線段,失出了原來的彎曲特征。這時,為了反映該河流多彎曲的特征,就需要在刪除大量細小彎曲的同時,適當地夸大其中某些小彎曲。
c合并:隨著地圖比例尺的縮小,制圖物體的圖形及其間隔隨之縮小到不能夠詳細區(qū)分時,可以采用合并同類物體碎部的方法來反映制圖物體的主要特征。例如:概括城鎮(zhèn)式居民地平面圖形時,舍去次要街巷,合并街區(qū)。應該注意,刪除和合并有時是共存的,例如:刪除等高線谷地就等于合并兩邊的山脊,刪除河流上位于大彎曲中的小彎曲,相當于把小彎曲合并到大彎曲中去。
d分割:單用合并的方法,有時會歪曲制圖物體的特征,例如把列狀分布的散列式居民地建筑物合并成長條的形狀,排列整齊的街區(qū)圖形由于刪除街道、合并街區(qū)造成對街區(qū)的方向、排列方式或大小對比方面的歪曲。所以在概括城鎮(zhèn)式居民地的平面圖形時,合并街區(qū)是主要的方法,但常常又需要輔之以分割的方法,以保持街區(qū)的原來方向及不同方向上街道的數量對比。
3.2.3 ?制圖物體數量和質量特征的概括
a 制圖物體數量特征的概括
制圖物體的數量特征指的是物體的長度、高度、深度、坡度、密度、面積等具有數量標志的特征。制圖物體的選取和形狀概括都可能引起數量標志的變化。例如:舍去小的河流或概括掉河流上小的彎曲引起河流總長的變化,并從而引起河網密度的變化;概括圖斑輪廓形狀引起其面積變化等。數量特征概括的結果,一般地表現(xiàn)為長度、高度、深度、坡度、密度、面積等數量標志的改變且常常是變得比較概略。
b制圖物體質量特征的概括
制圖物體的質量特征指的是存在于物體內部的、決定物體性質的特征。由于地圖比例尺的縮小或地圖用途的改變,在地圖上整個地刪除掉某類標志的情況是常見的,例如不表示河流的通航標志,也就減少了河流之間的質量差別;還如在土地利用現(xiàn)狀圖上,隨著比例尺的縮小,用一級分類代替二級分類。質量概括的結果,常常表現(xiàn)為制圖間質量差別的減少,以概括的分類代替詳細的分類,或者以整體的概念來代替局部的概念。
3.2.4 ?制圖綜合過程中應注意的問題
A制定合理的制圖綜合指標
充分研究制圖區(qū)域的地理特征,確定合適的制圖綜合指標,即確定合適的資格和定額,如果制圖區(qū)域內的差別較大,應分區(qū)域制定選取資格和定額。例如:河網密集的區(qū)域選取指標應該高一些,干旱地區(qū)選取指標應該低一些。
B要靈活運用制圖物體的選取和形狀概括的方法,最終的結果要使地圖具有合適的載負量,圖面清晰易讀,保持線狀地物彎曲程度的對比,不同區(qū)域制圖物體的密度對比,以及不同區(qū)域制圖物體的其它各種特征對比。
4 ?專題地圖常見的表示方法
4.1點狀分布要素的表示方法——定點符號法
定點符號法是采用不同的形狀、顏色和大小的符號,表示各自獨立的、以整體概念顯示的各個物體的數量和質量特征;同時,盡可能把符號配置在這些物體實地位置的相應點上。符號法是用途較廣的表示法之一,如居民點、工農業(yè)企業(yè)、學校、政府機關等用此法表示。符號法以符號的形狀、顏色和大小反映物體的特定屬性,符號的形狀與顏色表示質量特征,符號的大小表示數量指標。
4.2 ?線狀分布要素的表示法——線狀符號法
表示成線狀或帶狀分布的物體符號,稱為線狀符號。線狀符號在普通地圖上的應用是常見的,如用線狀符號表示水系、交通網、境界線等。線狀符號一般不表示數量指標,符號的粗細只代表質量等級的差異,如主要和次要的區(qū)分。
4.3 ?滿布于制圖區(qū)域現(xiàn)象的表示方法——質底法、等值線法、定位圖表法
a質量特征的表示方法——質底法
質底法是把全制圖區(qū)域按照專題現(xiàn)象的某種指標劃分區(qū)域或各類型的分布范圍,在各界線范圍內涂以顏色或填繪暈線、花紋(可加以注記),以顯示連續(xù)布滿全制圖區(qū)域的現(xiàn)象的質的差別。此法常用于地質圖、地貌圖、植被圖、行政區(qū)劃圖等,第三次全國國土調查所形成的土地利用現(xiàn)狀圖成果即是用的質底法。
b數量特征的表示方法——等值線法、定位圖表法
(1)等值線是專題要素數值相等各點的連線,例如等高線、等深線、等溫線、等壓線、等重力異常線等。等值線法可以顯示地面和空間連續(xù)分布且漸變的現(xiàn)象,并能說明這種現(xiàn)象在地圖上任一點的數值和強度。
(2)定位圖表法是用定位于制圖區(qū)域內某些地點或均勻配置于區(qū)域內的一些相同類型的統(tǒng)計圖表,表示全制圖區(qū)域周期現(xiàn)象的數量特征或變化的方法。
4.4 ?間斷狀成片分布現(xiàn)象的表示方法——范圍法
范圍法亦稱區(qū)域法或面積法,范圍法是用輪廓線、著色、暈線、注記、符號等整飾方法,在地圖上表示某專題要素在制圖區(qū)域內間斷而成片分布的范圍,例如煤田的分布、森林的分布等。目前我們已經開展或正在開展的永久基本農田、兩區(qū)劃定、基本農田后備資源調查等項目均是用的此種表示方法。
除了這些常用的表示方法外,還有點數法、分級統(tǒng)計圖法、分區(qū)統(tǒng)計圖法、運動線法等等很多表示方法,這里不再贅述。
5 ?地圖上各要素間關系的處理
隨著地圖比例尺的縮小,要用一定大小的符號表示制圖物體時,各要素符號間的位置關系會發(fā)生矛盾,但又不能相互壓蓋,這就需要根據一定的原則正確處理相互間的關系,再者從地圖的清晰性、可讀性、邏輯性要求出發(fā)也需要正確處理各要素間的關系。
5.1線狀地物間關系的處理
當線狀地物間發(fā)生位置矛盾時,一般保持高等級和重要地物的位置不動,移動低等級或次要地物的位置,且不能共線,相互間應間隔0.2毫米的距離。例如鐵路和公路發(fā)生位置矛盾時保持鐵路位置不動而移動公路;公路和溝渠發(fā)生位置矛盾時保持公路位置不動而移動溝渠;自然河流或干渠(及湖、海岸線)與道路發(fā)生位置矛盾時保持自然河流或干渠(及湖、海岸線)位置不動而移動道路。當兩條同等級的公路發(fā)生位置矛盾時各向兩邊同時移動,且可以共線。
5.2 ?居民地圈形符號與道路間關系的處理
當比例尺小到一定程度后,居民地不用平面輪廓符號表示,而改用不同等級和大小的圈形符號表示。居民地圈形符號與道路的關系只有三種情況:通過、相切、相離,具體情況視實際情況而定。當是“通過”的關系時,符號的圓心在道路中心線上,其它兩種情況好理解。應該注意的是不要出現(xiàn)道路壓蓋部分符號及邊緣的情況。
6 ?結束語
隨著科學技術的發(fā)展,地圖編制的工具、方法和手段愈來愈先進,但地圖編制特別是制圖綜合的理論沒變。本文的內容涉及普通地圖編制、專題地圖編制和地圖整飾的內容。普通地圖編制是大學本科地圖制圖專業(yè)二個學期的課程,專題地圖編制和地圖整飾也都是一個學期的課程,本文也只是選擇了一些與工作密切相關的內容進行簡單闡述和總結,對從事地圖編制方面的人員已經進行過的工作進行梳理和歸納,以期在理論上得到提高。
參考文獻:
[1]祝國瑞 ?尹貢白:普通地圖編制,測繪出版社,1982年。
[2]張克權 ?黃仁濤等:專題地圖編制,測繪出版社,1982年。
[3]段體學 ?王濤:地圖整飾,測繪出版社,1985年。