植被专题地图是以植物群落为主要研究对象，按不同目的和分类系统而制作的专题地图，是一个区域植被研究成果的具体表现和全面概括，常被作为区域的基础资源数据。植被地图的制作不仅可以显示植被的覆盖范围，在植被的管理和保护方面也有重要作用。

2001年，《1:100万中国植被地图集》出版，标志着我国植被制图发展走向数字化^[1]。但是以上的植被专题地图研究主要着眼于小比例尺植被专题制图，重点表示植被的区域性宏观分布。在小范围区的植被专题制图方面，武汉大学历经4年时间完成教改项目“数字珞珈山计划”^[2]，但仅限于植被的分类统计与位置显示；厦门大学王飞杰等在2012基于百度地图API自主制作一个公益性网站“厦门大学校园植物网”^[3]，但仅描述了重点的、有代表性的植物，缺乏对植被全面的空间定位和属性描述。

本文以山东科技大学校园内植被为例，基于大比例尺制图、航拍影像与人工实地调查结合，具体到每一株植物，并且经过绿化专业人员核实，物种准确率达到98%以上，植被位置覆盖偏差小于2 m，并且以还原现实绿化效果为原则设计符号库，并注重珍贵植被的突出和养护，将GIS与植被养护、管理、观赏相结合，扩大了GIS的应用领域，为校园植被的数字化管理提供支持，同时为师生观赏校园植被提供引导平台。

1 研究对象及数据组织管理

本文采用无人飞艇2016年的航拍影像和人工实地调查相结合的方法，实地调查内容包括植物的名称、高度、胸径等属性信息以及具体位置等空间信息。科普信息的采集在查看后勤绿化相关部门资料的同时利用中国植物志网站查询相关属性资料。

本文调查了山东科技大学教学区和生活区的植被(具体范围如图 1所示)，包括乔木、灌木及地被在内的植被类型共计367种，其中乔木类型236种，共20 543株；灌木类型109种，共11 023株，地被类型22种，面积总数达20万km²。利用ArcGIS10.2对数据进行处理，将数据加载到ArcCatalog中，在矢量化的同时进行数据的分类。创建乔木、灌木、成片乔木、成片灌木、地被、行道树等6个要素数据集，其中, 乔木、灌木为点状要素；成片乔木、成片灌木和地被为面状要素；而行道树为线状要素。在每个数据集下根据调查的结果创建相关要素类，数据库设计如图 2所示。不同的要素数据集建立各自的属性字段表，如植被的高度、胸径等，便于通过属性数据对植被长势进行判断，从而达到保护植被生长、科学管理植被的目的。其中乔木属性表如表 1所示。

2 植被专题符号库创作与管理

地图被看作空间符号模型，空间现象的特征均通过地图图形语言来表达，地图符号是直观表达地理事物和地理现象的一种可视化工具，为地图语言^[4]。本植被专题图的点状符号和面状符号主要采用字符标记符号和图片标记符号，大量运用Photoshop软件制作了图片点状符号和面状填充图案，以提高地图的表现力和美观度。本专题地图符号库的设计以还原植被实际效果，实现植被专题地图时态表达为原则，根据植被的不同观赏部位和形态特征，制作了植被专题图的点状符号库和面状符号库，包含了花、叶、果实、形态等符号库，分别对应植物在不同季节时期的不同形态，符号库设计分类如图 3所示。

2.1 符号库设计

本文强调符号与制图对象之间的相似性与自然联系，使其易于被读图者认可。符号的设计是以地物的实际形态为主要依据，选取每种植物的经典特征，如叶、花、果实和树形等方面。

根据表示的空间特征，如面状要素面积的大小，设置符号的大小和填充密度：不能过密也不能过于稀疏，使专题地图整体更加美观^[5]。从视觉角度对符号进行立体化处理，提高地图的吸引力，在平面图形符号的基础上，在PhotoShop软件中对符号进行线条、光影、色彩组合等整饰方法，使符号具有立体效果。

2.2 符号的合并与共用

本文共调查植被367种，如果每一种植物都用不同的符号来表示会让图面显得杂乱同时也会影响制图效率以及Web地图的运行速度。因此在制作图时将符号进行适当的合并。

1) 本植被专题图包涵的植被总量31 566株，为了让各种要素更好地显示，并能保证图面的整洁，当比例尺较小时，地图以乔木、成片乔木、行道树、灌木、成片灌木、地被等6个类别的符号来表示；而比例尺越大，显示的符号就越丰富，最后所有的植被都以自己独特的符号来显示。

2) 观赏部位颜色相近的进行合并。对于观赏部位颜色、形态相近的植物，如连翘和金钟花，由于都是黄色且花冠呈高脚杯状，因此用相同的黄色符号来表示；如结缕草、麦冬和三叶草，都是草绿色的地被，用浅绿色的面状符号来表示。

3) 科属相近的植物进行合并。如粉手帕海棠、垂丝海棠等北美海棠种类繁多，将所有海棠类植物进行合并，用浅玫红色的符号来表示；花叶锦带、粉公主锦带等都属于锦带也可以合并用相同符号来表示。

3 植被专题地图制图表达

地图制图学属地球科学中的一门学科，主要是研究地图的实质(性质、内容及其表示方法)发展、制图理论和技术方法的一门学科，其任务是获取各种类型的、高速优质的地图^[6]。

3.1 专题地图框架构建

地理基础底图起着控制骨架的作用，以表明制图要素的空间位置和区域地理背景。本文的地图底图内容包括校内建筑(如宿舍楼、教学楼等)、水系(如墨水河、砚湖、若水园等)以及其他地物(校门、体育场、花坛、广场等)和道路在内的面状要素。为了让底图更好地服务专题要素，在底图的制作的方法如下：

1) 底图配色淡雅而活泼。本专题图为植被专题地图，在底图配色中并未用传统的棕色或钢灰等灰暗色彩，而是大胆采用了稍微明亮的色彩，大底图用了浅绿色，在不影响其他要素表达的同时，起到衬托和美化的作用；宿舍楼用粉红色、餐厅用淡橙色营造一种温馨的氛围；教学楼用表示阳光、明亮的淡黄色，给师生员工营造一种积极向上、乐观向上的感觉；操场等体育场地采用代表生机与活力的淡绿色；道路则采用与实际色彩相近的淡灰色。

2) 重点地物突出显示。对学苑餐厅、学海餐厅等标志性地物用幼圆字体进行标注，在突出显示地物的同时以比较亲切的方式表达出来；而名人园、砚湖、若水园等校园植被丰富的重点绿化园区在加入注记的同时配以该地区的象形符号，达到吸引用户眼球和引导读者观赏的目的。

专题要素是专题地图上突出表示的主题内容^[7]。植被专题地图的专题要素是校园内的植被，包括灌木、乔木和地被纵向3个层次的植被类型。植被专题图的配色原则是还原植被的原始色彩，根据植物观赏部位的颜色来给专题要素配色，最后为了达到美观的要求对颜色进行小范围调整，如图 4所示。

3.2 专题地图多尺度表达

本植被专题图与普通植被地图不同之处在于表示植被横向分布的同时也表达了植被的立体分布特征，数据量较大，地图显示会出现重叠、压盖现象，影响地图的清晰度和美观性^[8]。

1) 专题内容的层次化显示。校园内的植被在同一个区域底部为地被、中层有灌木上层有乔木，为专题要素的可视化带来了困难。为了解决要素之间的覆盖和影响的问题，在比例尺较小时(1:8 000)显示大面积的地被和底图信息，用户可以很方便地浏览学校的绿化区域以及绿化面积；1:6 000比例尺地图增加显示了成片的灌木；1:4 500比例尺地图在淡化显示地被同时显示乔木以及行道树；1:3 000比例尺地图增加单株灌木以及名贵乔木的显示，例如红豆杉、合欢、荷兰鼠刺等；1:1 000及以上比例尺的地图显示所有的植被信息，用户可以查询任何一株植物所在的位置和相关信息。

2) 专题符号的分类显示定位。当地图的比例尺较小时，专题要素显示的符号比较单一，将多种植被类型的符号进行合并，随着比例尺放大，符号也不断地丰富化、多样化，最后实现所有植被用各自专有的符号进行表示。

在1:8 000的比例尺下，地被的显示只是用草绿色的面状符号来表示；当比例尺放大到1:6 000，不同的地被类型有各自的地被符号，例如鸢尾用绿底带紫色小花的面状符号、三叶草则用布满绿色圆圈的面状符号表示，成片灌木共用一种符号；当比例尺为1:4 500时，成片乔木、行道树各自用一种符号来表示，不同类型的成片灌木用专有符号表示，地被则用淡绿色表示；在1:3 000的比例尺下，成片灌木、成片乔木和行道树用自己专用符号显示，单株灌木与乔木各自共用相同符号表示；当放大到1:1 000比例尺时，所有的植被以自己专用的符号显示出来。同时，地图实现了双向查询，即搜索植被名称可以实现该植被的定位分布显示，点击植被可以显示该植被的位置等属性信息，如图 5所示。

这种逐级递增内容的方式不仅可以全面地表达丰富的地图内容，同时让图面显得更加有序，不至于太杂乱，并且提供了查询定位功能，便于应用。

3.3 专题符号的量化分级

校园植被专题地图为校园植被的绿化管理提供支持，需要体现植被的长势是否正常，可以通过高度、胸径和冠径等来体现。考虑到作为行道树的植被应当是一批树苗，种植时间也相差不多，综合决定行道树的符号分级以树木的高度作为标准。

山东科技大学校园行道树主要为银杏、鹅掌楸、悬铃木、垂柳、乌桕、紫叶李等^[9]。本专题图中采用的是离散符号分级方法，不同种类的行道树高度范围不同，例如, 悬铃木高度范围为在6.5~13.48 m；银杏高度范围在6.42~10.2 3m；所以在符号分级时要制定不同的标准，悬铃木分为6个级别，银杏分4个级别，类似地，将其他行道树也进行分级表示，如表 2所示。

通过对符号的分级显示，方便了解植被的生长状况，便于对植被的养护。具体效果图如图 6所示。

4 结束语

本文对校园植被进行调查、整理及数字化处理，制作出植被专题地图，在后期利用ArcGIS Sever对地图进行发布。由于在设计地图时应用了符号共享以及地图综合等技术，本地图运行时速度较快，用户有较好的体验。实现了Web地图对校园内每株植物的精确定位、查询，同时链接植物科普网站便于用户了解植物科普信息，挖掘其更深层次的美。不仅为相关部门科学管理校园植被提供了有力的支持，扩大了GIS的应用领域^[10]，同时为师生观赏校园植被和了解植被科普信息提供了引导平台。