航海是人类认识海洋、利用海洋、开发海洋的基础和前提，是世界各国经济往来、文化交流的天然载体和重要渠道，成为发展航运经贸、建设海洋强国的重要基础。

《世界航海地图集》（简称《图集》）是国内首部公开出版的全面反映航海领域知识的综合性地图集，呈现了世界范围内海事航运的蓬勃发展、航海技术的日新月异和航海保障体系建设的辉煌成就。《图集》编制时吸收和借鉴了国内外大型地图集编制的成功经验，精细梳理了大量准确的现势性资料，设置了世界风貌、资源环境、航海保障和重点航区4个图组，包括专题地图 41幅、专业海图 86幅、统计图表 42个、内容指标124个，从政治、经济、生态、资源、海洋等多元视角直观生动地展现世界自然与人文两大经典主题。

1 目标与定位

2013年9月，中国借用绵亘万里、延续千年的“丝绸之路”古老文明符号，提出共建“丝绸之路经济带”重大倡议；2013年10月，提出打造“21世纪海上丝绸之路”。2017年10月，党的十九大报告作出“坚持陆海统筹，加快建设海洋强国”的部署。2019年4月，首次提出“构建海洋命运共同体”理念。《图集》正是以“21世纪海上丝绸之路”倡议和“构建海洋命运共同体”思想为指导编制的，其目标主线贯穿增强海洋意识、弘扬航海精神、传承海洋文化和建设海洋强国等多维视角，定位是成为集中展示海洋地理环境、普及航海专业知识和提供宏观决策参考的既科学又实用的工具书，符合航海图书资料集成式可视化的技术趋势。

目前，国内外关于世界航海主题的地图集编制中，可直接借鉴的参考资料比较少，《图集》编制面临着较大的困难和挑战。《图集》由系列专题地图和专业海图有机组成，最大困难在于内容的梳理与高度整合。为确保专业性和科学性，广泛搜集并深入分析了相关各类国际组织官方网站信息，资料搜集难度大且异质异构性强，主题内容复杂，数据分析周期长。《图集》制图区域是整个世界范围，比例尺跨度大，制图主题是全球航海，内容涵盖面宽，海陆融合表达难度大。这些挑战也同时对专题地图的数学基础、内容组织、指标选取、模型处理、符号设计等提出了较高要求。上述困难和挑战也与《图集》创新相生相伴。

2 内容结构设计

《图集》作为一部综合专题地图集，在内容指标选择时，要兼顾陆域和海域这两种区域类型特征^{[1, 2]}，其内容设计突出航海视角，从社会、经济、生态、资源、海事多维度呈现蓝色海洋文明的发展，力求系统展现世界航海的软硬件环境；同时，充分展示海陆空间互联、海陆生态互通、海陆经济互动的特点，表现海陆并举的资源禀赋与可持续发展格局。因此，《图集》的内容主体包含海洋和陆地两大系统，两者兼容并蓄、伯埙仲篪。

立足于海陆区域一体的理念^[3]，《图集》内容体系设计及结构编排紧扣主题^[4]，遵循“主题‐主线‐组构”的设计思路，对涉海涉陆的丰富内容进行梳理和组织。如图 1所示，“主题”是《图集》向读者传递的具有完整意象内涵的信息单元，人们通过对一系列主题内容的解读和联系，获得对整个图集立意的概念认知。“主线”是联系和串联主题内容的线索，为“主题”的呈现提供逻辑思路，对应《图集》的图组和图幅编排。“组构”则是主题信息在物理层上的有序化实现，通过地图单元、信息图表、文字图片的排列组合，构建具体的表达空间。结合《图集》定位和资料可得性，海洋内容的表达主要涉及自然景观、生态环境、物质资源、航海保障等8个主题模块，陆地内容的表达涉及社会组织、历史文化、产业经济、人民生活等7个主题模块。进一步根据主题模块的海陆关联和意象特征设置《图集》内容体系，得到由世界风貌、资源环境、航海保障和重点航区4个图组引导的图幅系统。它们相互联系、彼此协调，形成陆海统筹的层次化知识体系。

世界风貌图组由13幅专题图构成，涉及世界地理概况、港口及交通、人口、物质与非物质文化遗产、语言与文字、航海历史等专题，从全球尺度全面反映世界各国及地区的总体概况。作为《图集》的序图部分，世界风貌图组起导言与总述的作用，重点反映世界政区概况、世界大洋、历史变迁、基本地理状况及分布特点等地理特征和人文地理情况，为航海规划提供基础资料和科学依据。

资源环境图组由12幅专题图构成，涉及陆地与海洋范围内的地磁、气象、地质、陆地海洋覆盖、矿物能源、水资源、海洋物理、海洋化学、生物资源、生态保护以及灾害等专题，结合各类资源的分布、统计情况以及各类环境条件的动态变化情况，综合反映航海航运的物质环境和资源条件。

航海保障图组由16幅专题图构成，着重反映世界航行保障体系建设，包括航标系统、助航设施、通信服务、搜救航行警告、海事公约、海关管理、航海资料等专题，为航海相关工作者提供专业信息支撑，保障海上船舶航行安全。

重点航区图组以海域为通道、航线为纽带、港口为联结，对航海空间的地理分布进行多层次展示，海陆一体地展示重要海区、海湾、海峡运河和港口的地形地貌、航道、通航限制、海事监管等信息，诠释世界航海的互联互通环境。

3 地理底图与地图投影设计

《图集》制图区域跨度大、专题内容丰富、海陆兼备。为满足众多图幅指标的表达需要，根据统一协调原则，建立了投影类型丰富、比例尺有序可比的地理底图系统。正确、精准、适宜、先进、体系化是地理底图科学性与系统性的具体体现^[5]。根据海陆专题信息的空间分布特点，《图集》采用了米勒投影、墨卡托投影、极地方位投影、等差分纬线多圆锥投影、汉麦尔投影、古德（陆地版和海洋版）投影、温克尔投影等投影，如表 1所示；涉及的19种不同比例尺如图 2所示。同一种投影的底图由相同的基础地图经过比例尺缩放派生得到，底图的内容相应删减，符号和线划也逐步化简，形成与比例尺相呼应的层次感。同时，对于不同投影底图，相同比例尺则保持上图要素、表示方法的一致性。根据上图要素的不同，地理底图又分为国界系列、水系系列、全要素系列，其中，国界系列地理底图主要用于表现以国家为制图单元的专题图或专题要素与国界分布具有紧密联系的图幅；水系系列地理底图主要用于呈现与国家单元无必然联系的分布式专题要素，突出水系作为定位要素的功能；全要素系列将国界要素与水系要素作为底图全面表现，主要用于比例尺大于1∶1亿的大幅或满幅专题内容，以丰富的地理要素辅助专题内容的表达。

《图集》的系列地理底图科学、规范，其数量之庞大、投影类型之丰富，打破了传统地理底图的限制，大胆使用异形的投影方式，在呈现视觉观感的同时，将地图投影巧妙地融入专题地图的制作，发挥了地图投影在专题表达上的强大作用。

4 符号设计与表达 4.1 专题符号

专题地图的可视化表达是借助专题符号将不可见的事物用图形表示出来的过程，地图符号设计需要以协调、统一、美观、突出、易识别、易理解、易读取为基本准则^{[6, 7]}。清晰易读、丰富多彩、形象生动的地图符号系统不仅能够清楚直观地表现专题事物的空间分布及相互关系，还能准确地将各种专题信息传达给读者，引导读者发现专题事物的空间分布特征和规律，使读者体验到艺术美的享受。专题符号设计时，首先应以《图集》主题为背景，以图幅为对象，从图幅的专题内容和指标出发，对专题信息资料进行全面分析研究，并确定各专题信息及指标的数据特征和在图幅中的重要性排序，以及与其他指标的关系；在此基础上，选择适当的视觉变量及变量组合方案，设计出清晰、象征性强、艺术性高、易于被读者识别的专题符号。地图是对客观世界的表示，也是对心理和社会结构等的表达^[8]。因此，根据专题数据的特征可以选择设计驱动、数据驱动或模型驱动的地图符号设计模式。

1）设计驱动的专题符号。其设计是指从符号的形状和颜色的寓意，符号大小、密度和颜色饱和度的数量差异，以及符号形状、结构和颜色的类别差异等视觉变量及变量组合出发，设计出易于识别又富于美感的符号。专题图符号主要包括以下3种：

① 几何符号图形抽象简洁、易于区分，但不够直观，适合表达数量多、密度大的专题要素。《图集》中的几何符号在保持了简洁的优点的基础上，充分顾及了符号的直观易读性。如图 3所示，远程海事医疗咨询服务中心和搜救中心选用简单抽象的几何符号定点表达，盛行风和航运要道/海峡分别用箭头和线条表达；同时以色相、结构等视觉变量赋予符号易于联想的属性。

② 象形符号图形较形象、直观易识别，但符号相对复杂，适合表达数量少、密度小的专题要素。《图集》中的象形符号在保持形象美观的基础上，充分顾及了符号的简洁性。如图 4所示，百年灯塔、主要港口和海事救援协调中心用简洁的象形符号表达，美观易读；普通港口、油田和天然气用进一步简化的船锚、油滴、火焰表示，符号不仅直观易读，还可以表达密度较大的专题要素。

③ 组合符号图形复杂、表达信息量大，但符号相对较大，适合表达指标复杂、数量少的专题要素。《图集》大量采用这类符号反映丰富的专题要素及指标。如图 5所示，航运要道的宽度与水深度用由航船、水波纹和文字组合而成的形象美观的图文符号表示；电台的数量与类型采用扇形图和圆形数字符号组合的统计符号表示；海难事件类型及次数采用六边形和多指标直方图的组合分区统计符号表示。

2）数据驱动的专题符号。数据驱动的专题符号是基于大数据可视化技术，通过对海量数据进行信息可视化表达，呈现出的形象直观、通俗易懂、科学准确的专题符号。如图 6所示，在交通图中，引入世界海量的交通轨迹大数据，以热力图的形式呈现世界公路网、海上航线、航空航线的繁忙程度；桑基图反映了加入商品名称及编码协调制度的国际公约（Harmonized Commodity Description and Coding System，HS）、修订后的京都公约（Revised Kyoto Convention，RKC）和全球贸易安全与便利标准框架（Framework of Standards to Secure and Facilitate Global Trade，SAFE Framework）的国家（地区）数量；各区域海水营养盐深度变化使用面积图的形式，辅以透明的面积色设计，反映各大洋海水营养盐深度变化情况以及相互间的关系；采用立体柱状图结合油桶的形状设计，贴合专题便于理解，直观反映世界主要国家石油总探明储量。

3）模型驱动的专题符号。采用多种地理建模、深度学习等模型方法，构建出一系列以模型为驱动的专题符号。如图 7所示，卫星影像图幅突破传统正射影像表现方式，采用三维球面模型宏观呈现世界风貌；在风速、压强、海水温度与盐度等指标的表达方面，采用空间插值模型、核密度分析模型等地理模型呈现海洋表面的能量场和物质场的连续分布；在灯塔分布图中，采用深度学习图像处理模型对颜色风格各异的灯塔图片进行智能化风格协调处理，使全部图片均与专题图内容协调统一。

4.2 色彩设计

地图色彩的运用简化了图形符号系统，丰富了地图内容，改善了地图语言的视觉效果，是一个基于知识的决策过程^{[9, 10]}。《图集》的色彩设计以海洋及航海保障为主题，选择了广泛运用的蓝色基调（主色调），在此基础上，根据图幅的内容、指标和数据特征进行个性化设计，使《图集》色彩既协调统一，又灵活多变。

重点航区图在沿用传统海图颜色设计的基础上，淡化了陆域的黄色背景和灰色居民地，凸显了海域内容；同时建立了适用于全部重点航区图的蓝色系渐变色深度表，如图 8所示，便于读者独立或批量阅读。

在蓝色基调基础上，根据表达内容和指标的不同，专题图各图幅色彩呈现出丰富多样的特色。好的地图色彩设计不仅要具备科学性和实用性，还要有表现力^[11]。如图 9所示，世界大洋图中陆地留白、海域选择明亮饱和的蓝色晕渲重点展示了海洋地貌，并给读者以心旷神怡的体验；国际载重线区带图中分别采用红、橙、黄、绿、蓝表示热带区带、季节热带区带、夏季区带、北大西洋冬季季节区带、北太平洋冬季季风区带等的分布，使读者能根据颜色冷暖特性感受出各区带的分布规律；同时全图大面积区域均采用低饱和度颜色，使读者可以体验到水粉作品的感受，小面积绿色区域饱和度较高，增强了图面的活力，也使图面各种色彩更平衡。

在色彩设计时适量穿插一些其他颜色风格的地图能有效缓解读者的阅读疲劳。如图 10所示，地表覆盖与海洋沉积用浓重的绿色凸显了植被的分布；风场与洋流用暖色调表达专题要素，增强了图幅配色的多样性；特别是一些专题内容较为简单的专题图，突破了传统的以白色或浅色为背景色的习惯配色方式，大胆尝试了深色背景。卫星影像图以有星光的夜空为背景，既凸显了陆地影像，又能使读者从太空视角浏览全球地貌；海难分布图中，海域和陆地用不同饱和度的深蓝色表示，背景简洁协调，突出了专题要素，同时深蓝色的背景使读者感受到一种深邃的神秘感，增强了对大海的敬畏。

5 版式与装帧 5.1 装帧设计

在《图集》的整体装帧设计方面，封面、扉页、目录、图组页及内页版式统一设计，封面、目录与图组页的设计见图 11。封面主色调为深蓝色，将渐变的地图以“水印”的方式呈现，用来代表陆地，同时，封面下方采用了大小和宽度不一的波浪形状，使用不同的波浪强度可以产生不同的感觉^[12]，用以代表海洋的波澜壮阔，两者结合起来，展现地理学中海洋与陆地的变迁规律，同时，大面积的波浪形状表达了海洋对于陆地及生物的保护。两者相依相存、相辅相成，契合《图集》“海陆并蓄”的特色和“世界航海”的主题。封面采用烫哑金、哑银、紫外线（ultra‐violet ray，UV）印刷技术印刷，下方波浪线条采用UV过油，形成波光粼粼的流动感，呈现出浩瀚无垠的海洋。目录以深色为背景，勾勒出仿等深线的白色线条；篇扉页在图集中常常可以起到改变视角、缓冲视觉和变换内容的作用^[13]，《图集》的4个篇扉页以地形晕渲为素材，立足宏观视角，独具风格。

5.2 版式设计

《图集》成品规格为297 mm×420 mm，展开页为A2尺寸，《图集》版式尺寸信息见表 2。《图集》版式由《图集》logo、图组logo、图组名、图幅名、页码等部分组成。《图集》logo与图组logo的设计见图 12。为深入契合航海主题，《图集》和图组的logo均以线条的方式组合勾勒而成。《图集》logo为水波纹形状，由粗细渐变、颜色相同的波纹状曲线相间组成，模拟海洋的波浪翻涌，象征着航海事业不断向前发展。图组logo由交错的弧线构成，呈现水波的流动感，巧妙利用图形的交叉重叠构造出图组标号，图组标志醒目，与《图集》logo遥相呼应。图组色以蓝色系为基调色，形成“灰蓝、绿蓝、靛蓝、紫蓝”4种图组色。

5.3 图面配置

图面配置是主区、图名、图例、比例尺、图廓、附图、图表和文字说明等在地图上的配置方案，对用户视觉的认知具有重要影响^{[14, 15]}。《图集》比例尺众多、投影丰富、指标多样化，因此，其图面配置比较灵活多样。按照图幅的图面配置情况，可以将图面配置方式分为满幅通栏、对称双栏、非对称双栏、混合排列4种，如图 13所示。满幅通栏模式主要用于表现图幅主题专业性较强、内容关联度大、专题指标详细以及专业海图部分的大海域的海图。满幅的构图具有视觉冲击强、主题突出、易读图的特点。对称双栏模式通常适用于以下情况：①专题地图的比例尺不大；②具有两个或两个以上的专题地图；③具有丰富的文字或图表等辅助要素。对称双栏模式下左右版面平分页面。此构图需要考虑左右页视觉的平衡，地图图形与图表穿插在构图上形成的轻重感需要反复考量，还要顾及内容表达的合理性，利用图形与色彩实现平衡是设计者的用心之处。非对称双栏模式对于异形投影或非规则形状的专题表达具有很高的适用性。此构图模式在一定程度上可以缓解异形投影带来的突出感，呈现平缓、舒适的读图感受，同时，可以突出主要专题，在满足专题信息表达的基础上，将其不对称分布排列，突出了专题的主次，也给读者以舒适的阅读体验。混合排列方式可以对专题内容进行组合配置，弥补图面的空白和缺失等，页面组合完整协调，其对组合方式的巧妙设计具有较高要求。

从封面装帧到版式设计再到图面配置，《图集》始终紧扣航海这一主线，在色彩上以象征海洋的蓝色为主，在创意设计上以地理学知识为依托，在版式设计中引入平面设计中的网格系统，使《图集》兼具科学性与艺术性。

6 结束语

《图集》编制时充分吸收和借鉴了国内外大型地图集编制的成功经验，特别是国际海图制图方法与规范，结合了现代地图学理论与先进的地图制图技术，内容组织特色鲜明，地理底图灵活多样，海陆要素相得益彰，指标选取科学全面，视觉设计美观生动，版式装帧简洁现代，科学性与设计感交相辉映，构成了一部立意新颖、设计创新的综合性地图集作品，向广大读者传递了国家对开发海洋、利用海洋、保护海洋和回馈海洋的重视。