专题地图的内容表达具有选择性和多样性^[1]。选择性是指专题地图只详细表达与制图主题相关的要素，概略表达其他要素；多样性是指专题地图种类繁多，且其表达的要素通常有多个。基于专题地图的特性及读者依赖视觉读图的信息获取方式，在制作专题地图时需要从视觉层次上进行设计，凸显主要内容，隐退次要内容，使专题内容更易被理解。专题地图设计的相关研究多集中在符号、色彩与系统设计3个方面，而对专题地图视觉层次设计的研究较少。视觉认知学术界对视觉层次的感知机制研究较早，理论较成熟。Warren^[2]提出了逐层递进的视知觉金字塔模型；Grossberg等^[3]从视觉感知角度提出了明度知觉理论；Zhen等^[4]认为视觉注意力是形成视觉层次的重要机制；李晶等^[5]认为颜色对于视觉感知分层具有重要作用。也有部分学者对电子地图、图像、平面设计的视觉层次进行了初步探讨。陈鸿斌等^[6]基于视觉层次，提出公交指示地图分层显示的设计理念；金晶^[7]通过对比、布局优化等方法实现了手机界面视觉层次优化；Still^[8]对网页设计进行研究，发现通过视觉对象的空间位置和视觉显著性均能预测早期注意力的集中程度和投入方位，视觉层次模型应考虑视觉显著性；罗宾·兰达^[9]认为在平面设计中，可以通过调整位置、增强色彩对比等方法进行视觉层次设计。

前人对视觉层次设计的研究多集中在平面设计领域，鲜有针对专题地图视觉层次的研究。针对当前研究尚未形成专题地图视觉层次设计理论方法的局限性，本文从视知觉金字塔模型出发，以视觉注意力机制为突破口，建立了"内容层次设计-视觉注意-视觉变量设计"的理论框架，并以《深圳市历史风貌区和历史建筑》专题地图为例，阐述了专题地图内容层次、图面视觉层次设计的理念和方法。

专题地图视觉层次是指采用形状、尺寸、色彩等视觉变量使视觉因接受到不同程度的刺激而使图面要素处于不同感受水平，位于视觉焦点的要素凸显于上层，其他要素则隐现于下层。眼睛首先会查看上层要素，再查看下层要素，逐步读取理解图面信息。Warren^[2]从视觉认知过程的角度提出了中枢神经系统中视知觉能力发展的层次结构，并以金字塔图案从下往上依次表达由低层次到高层次视觉认知的具体能力。专题地图信息理解的层次结构与视觉信息的层次化感知过程具有高度一致性，因此基于视觉信息的感知过程机制对专题地图的视觉层次进行设计能够有效提高设计的科学性和信息表达的准确性。

本文将Warren提出的视知觉金字塔模型的层次结构^[2]与专题地图的信息表达进行耦合，构建了专题地图视觉层次设计的理论框架，见图 1。其中，读者形成的对专题要素的认知与记忆属于专题地图视觉任务层次的最高层次，对应视知觉金字塔模型中高层次的视觉认知与视觉记忆。实现这一任务依赖于读者识别出各专题要素的空间特征、属性特征、时间特征。专题特征均是设计者通过图面表达出来的，故设计者在进行设计之前需要先形成专题认知，然后再根据自己的认知对地图内容层次进行设计，越能反映专题对象特征的内容所处的层级越高。专题特征的表达是通过图面视觉变量实现的，属于专题地图视觉任务层次的第二层，是视知觉金字塔模型中层次视觉任务"扫描查看""视觉注意"的具体对象。图面视觉变量设计是指以内容层次设计为核心，以视觉的强度选择性、理解选择性、新奇选择性和美观选择性为原理，通过调整位置、增强色彩和形状对比等方法对版式、符号及信息图表的视觉层次进行设计。在内容层次中越靠近上层的专题要素，在图面中的视觉层次越高。上述过程形成了"内容层次设计-视觉注意-图面视觉层次设计(版式→符号/图表)"的理论框架。

图 1(Fig.1)

图 1 专题地图视觉层次设计的理论框架 Fig.1 Theoretical Framework of Thematic Map Visual Hierarchy Design

本文将构建的专题地图视觉层次设计的理论框架应用于《深圳市历史风貌区和历史建筑》专题地图设计的实践案例中。以专题地图为载体，以图文结合的方式对深圳市历史风貌区和历史建筑的空间分布、建筑类型、数量特征及典型代表进行介绍，以期为解读建筑风貌、弘扬历史文化提供参考。

制图数据主要分为专题数据和底图数据。专题数据包括深圳市历史风貌区(第一批)保护名录、深圳市历史建筑(第一批、第二批)保护名录的图文资料及点位矢量数据；底图数据包括自然地理要素和社会经济要素的矢量数据。

在进行专题地图设计时，首先要理清图幅要向读者表达哪些内容，即需要对专题地图的内容进行设计。首先确定最高层级内容，即最能体现主题特征的要素，然后确定第二层级内容，依次往下。每一层的指标之间也存在层次关系，如主次关系(主指标层级高于次指标)。专题指标越能表达专题特征、越符合地图用途，层级越高。受众为大众的非专用性专题地图内容分层不宜过多，一般不超过3层；专业性较强的专题地图可根据严谨的逻辑结构设计较多层级内容。

就图幅的制图目的而言，历史风貌区和历史建筑的空间特征、属性特征最重要，故空间分布指标和所属类型指标位于第一层；历史风貌区和历史建筑的总体数量特征是次重要的，故始建年代和建筑类型的统计数据位于第二层；信息理解秩序常常是从整体概况到具体现状，故典型要素介绍位于第三层。根据指标的现实意义及人固有的信息获取秩序，每一层中的指标又可分为多个子层次，见图 2。

图 2(Fig.2)

图 2 内容层次设计 Fig.2 Hierarchy Design of Content

1) 版式。专题地图的版式是指按照一定的平面设计原则和地图思想将表达专题内容的符号、图表等元素有序地组织在一起，有效地向读者传递信息^[10]。专题内容的层次关系是版式设计的内在限定，可使用位置、面积对比等方法将信息分成不同群组，形成视觉层次。根据F型视觉法则^[11]和视觉的强度选择性原理^[12]，视觉偏好区域(左上角、页面中心)、面积大的区域更易引起读者的视觉注意，更适合表达高层级的内容。在形成视觉层次时，也应注意保持图面的和谐与美观。

《深圳市历史风貌区和历史建筑》专题地图的图幅尺寸为510 mm×360 mm，内图廓为480 mm×320 mm。首先根据格式塔法则^[13]和解构性原则，将内图廓区域划分为3个空间，分别表示专题内容中3个层次的内容。位于第一层的历史风貌区与历史建筑的空间分布和类型，在版式中位于视觉中心(左上角)；然后根据历史风貌区和历史建筑点位密度确定合适比例尺的底图，进而确定其空间大小。内容层次第二层的数量特征由4个图表表达，面积较大，位于图面中下方。介绍历史风貌区和历史建筑典型代表的图片及文字位于第三层次，位于图面的右侧，面积较小。最后根据对称与均衡的形式美法则，细微调整3个空间的面积和位置，营造出稳定感和均衡感，版式视觉层次设计如图 3所示。

图 3(Fig.3)

图 3 版式视觉层次设计 Fig.3 Visual Hierarchy Design of Layout

2) 专题符号与信息图表。从视觉信息感知的角度来看，使用地图符号和信息图表表达地理事物的特征，可更加快速有效地向读者传递信息^[14]。就符号而言，首先，底图要素符号要根据专题要素符号的表达进行适当的形状简化和颜色调整^[15]，使其低于专题要素符号的视觉层次；其次，表达不同层次专题内容的专题要素符号也应具有不同的视觉感受水平。就信息图表而言，专题数据列首先要和辅助说明要素位于不同的视觉层次，其次专题数据列也需要因专题指标在内容分层中层级不同而具有不同的视觉层次。

本文根据符号和图表所表达的专题内容分层情况，以视觉的强度选择性、理解选择性、新奇选择性以及美观选择性为原理^[12]，从尺寸、形状、颜色、图形效果4个方面对专题地图符号和信息图表的视觉层次进行设计，如图 4所示。位于视觉层次第一层的符号、数据列和文字，使用饱和度高、明度高、与背景对比强烈的颜色，较大的尺寸，不规则的形状或是具有透视的图形效果。位于视觉层次第二层的符号和数据列，使用比第一层符号和数据列饱和度及亮度均低一级的颜色，略小的尺寸，适当简化的形状。位于视觉层次第三层的符号和辅助说明要素，使用饱和度较低的灰度色，面积小的尺寸和较简洁的形状。

图 4(Fig.4)

图 4 专题符号、信息图表、文字视觉层次设计 Fig.4 Visual Hierarchy Design of Symbols, Infographics and Text

根据内容、版式、专题符号与信息图表的设计理念，形成设计初稿；再从统一协调和图面均衡的角度对初稿进行细微调整，最终形成图 5所示的设计终稿。

图 5(Fig.5)

图 5 《深圳市历史风貌区和历史建筑》专题地图 Fig.5 Thematic Map of Historical Districts and Historical Buildings in Shenzhen

针对当前地图学术领域较少有人对专题地图的视觉层次设计进行系统研究的情况，本文从视觉感知过程入手，将视知觉金字塔模型和视觉选择性原理应用到专题地图视觉层次设计中，构建了"内容层次设计-视觉注意-图面视觉层次设计(版式→符号/图表)"的理论框架。并以《深圳市历史风貌区和历史建筑》专题地图设计为实践案例，按照"专题内容分层设计→版式视觉层次设计→符号/图表视觉层次设计"3个步骤形成最终设计成果。本文虽为专题地图视觉层次设计提供了系统的设计思路和理论实践参考，但仍存在的一定的局限性：尚未考虑制图数据对制图表达的影响，没有形成定性的专题内容分层方法等。针对这些不足，笔者后期将通过文献分析、眼动实验、数据评价等继续研究。