测绘地理信息   2021, Vol. 46 Issue (5): 111-115
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第三次全国国土调查土地利用现状图的优化设计[PDF全文]
赖云1, 祁琼1, 刘越2, 喻芬芬3, 亢孟军2, 苏世亮2, 翁敏2    
1. 湖北省国土资源研究院,湖北 武汉,430071;
2. 武汉大学资源与环境科学学院,湖北 武汉,430079;
3. 广西地产集团有限公司,广西 南宁,530021
摘要: 土地利用现状图中, 标准图示的色彩设计缺乏系统性, 符号设计与实际要素关联性弱, 同时缺少其他自然专题信息(如气候、气温等), 无法辅助对区域整体土地利用情况的认知。以第三次全国国土调查土地利用现状图样图制作为例, 对土地利用现状图的表达方法进行了研究和探讨, 并从地图符号设计、色彩设计、图面整饰、辅助信息等方面进行优化设计。样图对比结果表明, 优化地图设计方案可有效提高土地利用现状图的美感与表现力, 更符合实际的土地利用情况认知。
关键词: 土地利用    地图认知    地图设计    第三次全国国土调查    
Optimized Design of Land Use Status Map in the Third National Land Survey
LAI Yun1, QI Qiong1, LIU Yue2, YU Fen-fen3, KANG Meng-jun2, SU Shi-liang2, WENG Min2    
1. Hubei Institute of Land and Resources, Wuhan 430071, China;
2. School of Resources and Environmental Sciences, Wuhan University, Wuhan 430079, China;
3. Guangxi Landed Property Co., Ltd., Nanning 530021, China
Abstract: In the land use status map, the color design of the standard icons lacks systematization, and the symbolic design is not closely related to the actual elements. Also, the lack of other natural thematic information, such as climate and temperature, cannot help to understand the overall land use situation of the region. Taking the production of land use status map in the Third National Land Survey as an example, we study and discuss the expression method of the land use status map. We optimize the design from the aspects of map symbol design, color design, map decoration and auxiliary information. The comparisons of sample maps show that the optimized map design scheme can effectively improve the aesthetic and expressiveness of the land use status map and better match the actual land use situation perception.
Key words: land use    map cognition    map design    the Third National Land Survey    

土地利用是指人类为了满足自身发展的需要,通过特定的行为来利用土地特性的过程。根据土地的社会属性和自然属性,对土地进行合理的保护、开发、利用、整治等活动,从而达到一定的经济和社会目的[1]。因此,开展土地现状调查对于合理开发利用土地资源具有非常重要的意义。

土地利用现状图通常用来表示某一地区当前的土地利用结构和利用类型分布及面积。作为土地利用现状调查主要的图件成果,土地利用现状图可以为政府调整土地利用结构、制定合理的土地利用总体规划提供科学依据,使其能够准确及时地做出合理、科学的安排[2]

目前,国土调查产品体系中,土地利用现状图的编制工作中一直存在着重内容、轻形式的现象,图件虽然有着丰富的内容,但设计规划并不是十分合理,使得内容越丰富反而显得越不清晰,影响读图。自然资源部于2019年正式发布了《第三次全国国土调查技术规程》(简称《规程》),其中规定了第三次全国国土调查(简称“三调”)的图示标准。对现有土地利用现状图符号图示进行分析,发现其中存在若干缺陷,如色彩和符号设计缺乏系统性和象征性,地图展示的信息较为局限,表现力差等,需要加以优化改进。本文从符号、色彩、整饰、辅助信息4个方面对标准图示进行优化,并设计了样图与其进行对比,以提升土地利用现状图的表现力。

1 “三调”土地利用现状图图示 1.1 图示说明

按照《规程》将土地利用类型分为湿地、耕地、种植园用地、林地、草地、商业服务业用地、公共管理与公共服务用地、工矿用地、住宅用地、特殊用地、水域及水利设施用地、交通运输用地、其他土地13个一级类,然后再分为55个二级类。地图符号系统分为点状符号、线状符号、面状符号三类,其中以图斑面状符号为主要内容。面状符号由底色和填充纹理符号构成。填充纹理符号是指具有一定形状和尺寸的点、线及点线组合而成的图案按照一定方式排列的结果[3],主要分为点状纹理、线划纹理、混合纹理3种形式,如表 1所示。

表 1 纹理符号类型及示例 Tab.1 Types and Examples of Texture Symbols

1.2 现有图示表达效果评价

《规程》所规定的土地利用现状图符号系统所用图形简单,易绘制,符号色彩饱和度较高,可以帮助加强地图在视觉上的对比差异,但存在以下不足:

1)类别区分感弱。地图符号设计方面,颜色常用来区分要素的性质特征,可与形状结合起来以强化地图表达效果。因此,以颜色区分土地利用现状类型的一级类最为简单清晰。但现有图示中对于一级类的符号色彩区分不够细化。如表 2所示,同属于湿地一级类的8个二级类的符号包含多个不同色相的色彩,虽然可以通过填充纹理或者文字注记判断其所属类型,但无法依靠颜色来直观地区分,影响符号表达效果,使读者难以在土地利用现状图上直观清晰地分辨土地利用一级类的类型。

表 2 土地利用现状图中湿地图示 Tab.2 Wetland Symbols in Land Use Status Map

2)符号纹理设计不合理。填充纹理有粗细、疏密、排列、方向等形式上的区分,不同疏密程度、排列方向、晕线组合的填充纹理符号可以产生不同的视觉表达效果[4]。但是现有图示中部分符号纹理设计不合理,如表 3所示,森林沼泽、灌丛沼泽和沼泽草地由点、线符号组成的混合纹理作为面状符号的填充纹理,但是点和线设置过于密集拥挤,严重影响地图的清晰和美观。

表 3 土地利用现状图部分现有图示 Tab.3 Part of Existing Symbols in Land Use Status Map

3)象征意义较差。根据地图符号设计原则,符号应具有一定的象征性[5],而这套现有图示中的大多数符号都无法让读者解读其符号形状的象征意义,例如表 3中的公共设施用地、公园与绿地的填充纹理符号,从形状上来看,两者并没有任何的联系,难以让读者产生联想,因此,有必要对这两者进行调整,以提高土地利用现状图中信息的存储与传输效率。

4)不利于关联记忆。优秀的地图符号设计应使读者不费更多的记忆、稍加辨别即可感受到其内涵,而现有图示中的符号类别区分感弱,且象征意义较差,不利于读者记忆土地利用现状类型的类别与联系,容易造成记忆混乱,增加读者读图时的负担,对于非专业人士来说使用起来更不方便。

2 土地利用现状图的优化设计

地图是按照科学的方法绘制,并且用艺术手法加以美化的产物[6]。在地图表达中,符号是重要的元素之一。合理的地图符号设计应能够反映地图所表示要素的整体特征和相互关系,从而准确表达地图内容[7]

2.1 地图符号优化设计原则

影响地图符号设计的主要因素有以下几点:地图的内容、地图的用途、制图和印刷技术、制图行业的传统习惯以及读者的认知能力等。因此,考虑到一定的制图生产条件,地图符号设计要能够便于绘制和复制,比如符号的尺寸、用色以及精细程度是否可行。除此之外,设计地图符号要满足以下基本原则:

1)图案化。地图符号的设计应尽量遵循地物的实际形态,即用规则的图案表达,并通过艺术手法来美化抽象的概念,即兼具概括性与表现力,使符号具有简洁、形象、准确的特点[8]。在对符号进行识别与辨析后,可以更为深入地理解地图所表达的内容以及所揭示的地理现象。当读者看到这些符号时,他们就会联想到其代表的对象。

2)系统逻辑性。在设计地图符号时,符号的形式和表达的要素特征应有内在联系。例如,图形的尺寸、线划的虚实等应该与要素所占空间的大小和主次关系等特征相对应[9],例如,虚线符号可以用来表示不确定的、无形的、地下的要素特征,而实线符号可以用来表示确定的、有形的、地上的要素特征。除此之外,还应保持同类符号的通用性和延续性,在其性质相近的前提下,地图符号在色彩以及分类、分级等方面应尽量保持一定的相似和联系,也就是说,使意义相近的符号保持必要的联系,形成符合逻辑、便于识别的特定符号系统[10]

3)对比协调性。在地图符号设计中,首先要根据地图的幅面大小和比例尺来设计符号尺寸。并且符号的尺寸、形状与颜色要有明显的对比,以区分地理要素的性质、类别、等级信息[11]。在保证对比性的同时,存在联系的地图符号也应保持协调性,其尺寸和颜色要有一定的联系。

4)色彩的象征性。地图符号的色彩在设计时应尽可能以自然景色为依据,使之具有象征性,与实际现象有必要的联系,或者与人的感受规律一致,如蓝色象征水体,棕色象征土壤,绿色象征植被等[12]

2.2 土地利用现状图优化设计方法

地图设计有其严格的要求和标准,不仅要讲究实用性和科学性,也要注重地图的美感及表达力。地图符号设计的原则如下:其形状要具有概括性,色彩具有象征性,分类具有系统逻辑性,整体具有对比协调性[13]。因此,针对现有“三调”土地利用现状图存在的问题和不足,本文从地图符号设计、色彩设计、整饰设计、辅助信息等方面进行优化设计。

1)地图符号设计。根据地图符号的设计原则,设计符号时应注意简明性、图案化、概括性和表现力特征。本文土地利用现状图中符号的优化设计主要体现在填充纹理符号的优化设计上。

为了增强土地利用现状图的易读性与艺术性,应尽可能丰富地图符号的象征意义。对于形状易于理解的要素,可采用象形符号设计,比如设计果实符号来表示果园类型土地。如表 4所示,针对形状不易具象化的要素,设计时可采用具有象征意义的符号,比如设计人民币符号作为填充纹理符号来代指商业服务业设施用地。总之,符号设计不仅要图形简明清晰,还要寓意丰富,有助于联想,以进一步提高地图的阅读性。

表 4 土地利用现状图部分优化符号与标准符号对比 Tab.4 Comparison Between the Optimized Symbol and the Standard Symbol in Land Use Status Map(Part)

2)地图色彩设计。通过合理的地图设色,可以提高地图的美感、表现力和信息承载力,同时利于区别要素的质量特征和数量特征。通过分类分级的手段可以丰富地图内容,从而提高载负量,并且能够减少应用符号的种类。

地图色彩优化设计的总体思路为:根据所表示地理要素的实质特征,进行色相、色调与饱和度的设计,以便有效地反映制图对象的性质与分布特征。要使土地利用现状图的色彩设计达到最优,应做到以下几点:①色彩设计遵循系统性和逻辑性。生态、生产、生活“三生”用地[14-16]在色系上加以区分,并以同一色系不同的色相来区分同属于“三生”用地体系中某一类别的土地利用现状一级类,使符号色彩构成一个科学合理的系统,便于理解记忆。②尊重特定要素的习惯用色,如用绿色表示植被,用蓝色表示水域,以符合读者的认知。③合理运用象征色。如生态用地使用绿色色系来表示,生活用地用红色色系来表示,生产用地用灰色、紫色及棕色色系来表示,提高地图表现力。

3)地图整饰设计。整饰设计包括图名、图例、图框、区位图、比例尺、统计图表、说明文字等的位置及样式的设计,应遵循以下设计思路:①整体布局美观大方,且设计风格保持统一协调;②合理利用版面。如图 1所示,版面的设计在总体布局上美观大方,错落有致,不必强求填满。

图 1 地图整饰设计 Fig.1 Map Decoration Design

4)辅助信息设计。为了提升地图的表现力及信息承载力,通常可以在地图上添加有助于专题信息理解的辅助信息。在地图上添加降水量线等拓展信息,有助于用户理解土地利用现状类型及其空间分布的原因,启示用户进行更深层次的知识挖掘。

同时,现有的土地利用现状图多以质底法为表达方法,地表覆盖类型及空间分布一目了然,但是地貌地形等信息并没有清晰地展示出来,因此,额外采用“地表覆盖类型+基础地理要素+地貌晕渲”和“地表覆盖类型+基础地理要素+遥感影像”两种表达模式。前者以地貌晕渲为背景,可获得地表覆盖类型在不同高程带的分布特征;后者以遥感影像为背景,地表覆盖内容与制图区域地表景观的关系明显。3种表达模式各具特色,提供了拓展信息以便读者阅读理解,用户可根据制图区域的地理条件及自身需求选择使用。

3 案例研究

为了检验本文提出的土地利用现状图优化总体设计的可操作性和合理性,以期能够给其他相关图件编制人员提供更为直观的参考。本文以襄阳市南漳县部分区域为样区,以“三调”产品体系要求的土地利用现状图为样图制作对象,按照《规程》图示设计要求和本文提出的优化设计方案设计了两幅样图。图 2(a)为标准图示样图;图 2(b)~图 2(d)为本文优化后的样图设计,具有以下优点:

图 2 土地利用现状图 Fig.2 Land Use Status Maps

1)优化设计方案中土地利用类型的二级类以符号的色相、色调的变化来区分,并且以填充纹理符号的几何外形来强化资源的性质类别。不同于标准图示中无法依靠颜色来区分土地所属一级类的类型,优化方案中属于相同一级类别、不同二级类别的面状要素通过同一色相的亮度和饱和度的渐进变化来表示。对属于不同一级类别的符号应强调对比,因此用相差较大的色相区分不同一级类的要素;而对相同一级类别的要素应强调调和,因此用相近颜色表示。在符号形状差异的基础上,配合色相的差异来区分土地利用类型,既增加了地图的美感,又提升了地理要素类别信息的传输效果。

2)优化设计方案中的地图色彩设计达到了对比与调和相统一。根据地图符号设计的系统逻辑性原则,符号颜色的饱和度应该与其所表示要素的面积大小或者重要程度相适应。根据“三调”标准图示制作的样图中,乔木林地、水田等土地利用类型占地面积较大,但其符号色彩饱和度较高;而商业服务业设施用地、物流仓储用地等土地利用类型占地面积较小,其符号色彩饱和度较低。这明显不符合地图符号设计原则,而优化后的样图改正了这一缺陷,使地图看上去更具协调美。

3)优化设计方案的地图符号更具象征意义,修改了标准图示中无法解读象征意义的符号,使之具有概括性和联想性,便于读者理解与记忆。

4)优化样图中降水量线以及地貌晕渲和遥感影像等辅助信息提高了土地利用现状图的信息承载力,使地图内容更为丰富,有助于用户理解土地利用现状图这一专题信息的相关知识,从而对地图内容了解更为透彻。

4 结束语

本文以“三调”土地利用现状图样图的制作为例,探讨了土地利用现状图的表达方法,从地图符号设计、色彩设计、图面整饰、辅助信息等方面对标准图示进行优化。实践证明,优化后的土地利用现状图符号系统在形状和色彩上较原符号系统更遵循地图符号设计原则,极大地丰富了符号的内涵,可以更好地表示土地利用类型的分布规律。通过优化地图符号设计方案及表达方法,可有效提升土地利用现状图的表现力和协调性,为今后土地利用现状图图件的设计提供借鉴与参考。

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