新世纪版《中华人民共和国国家经济地图集》(以下简称《经济图集》)以形象直观的地图语言，结合文字、统计图表、遥感影像、图片等表达方式，通过纸质版、电子版和网络版地图的出版形式，生动地表示国民经济各部门的比例结构、发展水平和分布格局，全面系统地表现我国社会经济现象分布的时空特征，以最大程度地满足公众对我国经济建设成就的全面了解。《经济图集》的设计编制是一项庞大复杂的系统工程，地理基础底图设计是其前期基础工作之一，也是地理基础底图编制成败的关键，它将直接影响着《经济图集》的质量好坏。

在已出版的《中华人民共和国国家经济地图集》中，全国性底图主要有两种：一是详细表示行政区划界线分布，为社会经济要素使用的地理基础; 二是表示水系、重要居民地和国界线、省区界线，为自然条件和资源制图使用的地理基础。其底图系统的设计偏重为专题要素提供地理骨架，根据图幅面积大小、统计资料的详细程度及表示方法的选择来选择合适的底图要素(主要是行政区划界线和居民地)表示级别，底图要素选取类型和数量少，未能随专题要素的变化做出合理的改变，难以满足各种专题图的定位和定向需求，更无法同时满足纸质图和电子图的需求。

有关地理底图设计编制的研究十分有限，其中，文献[1]中《深圳市地图集》的底图设计根据不同图幅需要设计了5个底图系统; 文献[2]提出专题地图的地理底图要根据所反映的专题要素的需要、地域特点、制图区域的比例尺的大小和专题内容的表示方法来设计。这些研究突破了底图单一的局限性，但并未提出科学的具有普适性的底图系统实现方法。本文以《经济图集》地理底图设计和编制为例，探讨底图要素的选取原则和分类分级方法，不同底图中底图要素的统一协调方法，以及底图要素的统一组织和管理方法，形成《经济图集》特有的底图系统。

1 地理基础底图数学基础设计

《经济图集》反映我国的经济活动范围大到全世界，小到国家级经济区; 表示的主题既有全国各类资源的分布与利用，又有区域经济概况与各种经济活动。因此，基础地理底图数学基础应设计为主要满足编制全国地图、全国陆地图以及经济区地图使用的系列底图^[3]。

系列底图投影应尽量统一^[4]，并满足全部图幅编制，《经济图集》主要是全国图。为了满足变形尽可能小，横版全国图(陆地图)选用双标准纬线正轴等角割圆锥投影，中央经线选择105°E，标准纬线为25°N、47°N，南海诸岛作为移图采用标准纬线为7°N，19°N; 竖版全国图(含南海)也选用双标准纬线正轴等角割圆锥投影。

《经济图集》设计为4开图集，分展开页、单页、双拼。根据图幅的图表、附图配置，并以国家测绘地理信息局提供的中国地图标准图为基本资料，选用1:900万、1:1 400万、1:1 600万、1:2 000万、1:2 400万等整百万的比例尺设计底图，以方便识记。多种比例尺相互配合，利于图面的整体配置。

2 地理基础底图表示内容设计

《经济图集》中基础地理底图主要担负两项任务，一是标识位置为专题要素提供地理骨架^[5]; 二是为专题要素提供地理背景，辅助专题要素的表达，阐明分布规律等。专题图的底图要素主要包括境界、水系、居民地、交通、地貌等。专题图的主题不同，表达的内容和表示方式也不同，相应地所需地理底图要素内容和详细程度也不同。即使相同主题，随着比例尺和阅读方式不同，需要的底图要素内容和详细程度也有差异^[6]。

纸质地图、网络电子地图和电子地图的用户群和读图方式不同，对地理底图要素的选取也有显著影响，一般来说，纸质地图受图纸大小限制，载负量不宜过大，地理底图要素选取较少; 网络电子地图则不受图纸大小限制，其载负量相对较大，可以表达较多的地理要素; 电子地图主要面向管理和专业人员使用，则需要更为丰富的区域地理背景知识。

为了满足纸质地图、网络电子地图和电子地图3种媒介的《经济图集》编制需要，地理底图要素类型多且数量多，需要根据分类型、分等级、分比例尺的方法进行选取，构成统一协调的多级比例尺、多层次的系列底图要素，然后根据各幅专题图的比例尺和主题组合形成适合的底图。

2.1 行政区与行政区界线

我国大量的经济、资源等统计数据都是以乡镇或县市级行政区为单位，逐级汇总形成。因此，行政区是统计专题地图的必须的地理基础要素。我国共有34个省级行政区、333个地市级行政区、2 862个县级行政区。

不含海域面积，在900万地图中，县级行政区平均图斑大小为0.499 cm²(如表 1所示)，大于地图中可识别的最小图斑尺寸^[7]，可使用面状符号法来表达专题要素，因此选择县级区域及界线作为本图集的最小统计单元(县级3级、地市2级、省1级); 简单的统计图表如柱状统计图、简单饼状、分级点符号、零钱法等可放置在市级及以上统计单元中; 而复杂的统计图表如金字塔图、百分比图等则应以省级区域为统计单元。

1:1 400万及1:2 000万底图中，因县级区域图斑面积过小，一般不用于专题要素表达; 市级行政区划可视具体情况灵活处理，可采用分级底色填充的表达方法，也可配置简单图表; 大多数情况下只需表示1级行政区划。

2.2 水系

大的河流、岛屿、湖泊和水库等水系要素都是重要的地理定位要素，尤其是大的河流长度长、流经区域广、弯曲特征独特构成了不可缺少的地理骨架的基础。同时水是生命活动的基础，其分布特征对人口分布和社会经济活动都有重要的影响，是各类专题图重要的地理环境背景。水系的选取标准如表 2所示。

河流(含运河)的选取(如图 1所示)主要依据河流的流域面积、长度，以及专题要素定位和对区域社会经济发展的重要性，同时也考虑区域河网密度、河流宽度和径流量等因素。选取全国几大流域的主流为1级河流，既可保证每个区域都有1级河流经过，又满足全国6大区域(东北、华北、华东、西北、西南、中南)的定位需求。适量选取几个较小流域的主河以及1级河流的重要1级支流为2级河流，基本可满足全国各省市的定位需求。

根据省域水资源分布特征表现需要，以及部分辖区面积大的地级市定位需要，适量选取跨省以及在省内具有重要意义的河流作为3级河流。根据电子地图放大使用特点，基于选取的1至3级河流构成的河网密度，适量选取在省内具有较为重要的河流构成4级河流，弥补局部区域河网稀疏的不足。

湖泊、水库的选取(图 1(a))主要依据其面积、地理位置、重要性，同时参考汇水面积、蓄水量或库容及经济影响; 岛屿的选取主要依据面积、地理位置、政治因素。由于湖泊、水库和岛屿的定位作用局限于所处位置及周边地区，因此，主要根据水域和岛屿面积大小进行选取。此外，对于界湖、钓鱼岛、南海诸岛应明确表示归属。

在全国范围内选取洞庭湖、鄱阳湖、太湖、洪泽湖、青海湖等作为1级湖泊，另外增加重要的界湖兴凯湖; 2级湖泊主要选取具有重要作用的较大湖泊; 同时，根据电子地图放大使用的特点，放大后能清楚显示轮廓形状的湖泊和大型水库为3级。

2.3 居民地

各级政府驻地往往既是各级行政区的政治、经济、文化活动的中心，也是地理定位、定向的重要参照物，因此，各级政府驻地往往是地图上重要的地理基础要素之一。根据行政区选取标准，选取首都、省级政府驻地为1级居民地; 地市级政府驻地为2级居民地; 根据电子地图放大使用的特点，3级居民地应选取县级政府驻地; 此外，对于居民地稀疏地区还可适量选择知名度高的重要低等级居民地(一般为乡镇，也包含个别著名村落)作为4级居民地。

2.4 交通网

铁路和公路是人类出行、与外界交流的主要通道，较为稳定的道路网也是地理定位、定向的重要参照物; 同时，道路网建设水平还是反映一个地区社会经济发展程度的重要指标，是多种专题图重要的地理环境背景。

公路要素分级如图 1(b)所示。

铁路和公路的选取主要依据道路等级和在国民经济中发挥的作用，同时参考道路长度、连通性和区域经济水平。

以四横四纵全国高速铁路网为依据，参考五纵三横的全国铁路骨架网选取1级铁路，可满足全国6大区域的定位需求; 依托1级铁路，适量选取连通各省会城市的高铁或干线铁路为2级铁路，基本可满足全国各省市的定位需求; 根据省域铁路网分布特征，以及部分辖区面积大的地级市定位需要，适量选取在省内具有重要作用的干线铁路作为3级铁路。根据电子地图放大使用的特点，基于选取的1至3级铁路构成的铁路网密度，适量选取在省内具有较为重要的干线和城际铁路构成4级铁路，弥补局部区域铁路网稀疏的不足。

选取五纵七横全国高速路骨架网作为1级道路(图 1(b))，可满足全国6大区域的定位需求; 依托1级铁路，适量选取连通各省会城市的高速路为2级道路，基本可满足全国各省市的定位需求; 根据省域道路网分布特征，以及部分辖区面积大的地级市定位需要，适量选取在省内具有重要作用的高速路和国道作为3级道路。根据电子地图放大使用的特点，基于选取的1至3级道路构成的道路网密度，适量选取在省内具有较为重要的省道以上道路构成4级道路，弥补局部区域路网稀疏的不足。

2.5 地形

山脉、山地和名山等典型地貌是地图上定向、定位的重要地理骨架。山地主要依据地表起伏选取，以立体感强的晕渲法表示。此外，在不适宜采用晕渲法表示的专题图中，采用注记和点符号表示。

山脉主要依据其规模分级选取，其中，南岭、秦岭、燕北、横断山、喜马拉雅山脉、昆仑山脉、大小兴安岭等选作1级山脉，2级山脉选取跨省重要山脉及较大规模山脉，3级选取省内规模较大的山脉对1级、2级进行补充。山峰的主要作用是专题图中的局部地理定位。因此，山峰的选取主要依据知名度、相对海拔高低，1级山峰选取三山五岳、珠穆朗玛峰等全国著名山峰进行全国大区域定位; 2级选取省内重要山峰对1级进行适当补充。

3 数据组织管理设计 3.1 数据组织

《经济图集》地理底图内容丰富、数据量大且组合复杂，为了避免数据冗余，便于底图数据维护和应用，基础地理底图数据宜按分类型、分级别、分比例尺的方式建立底图数据库，统一管理和维护底图数据^[8]。首先，根据不同比例尺以及分类分级结果，将地理底图要素分图层储存; 然后，对每个图层按照统一的规则命名; 最后，建立相关图层间的关联，如对于行政区界线、行政区域、行政区注记等图层，可创建关联字段，便于数据查找调用和统一更新。

3.2 底图的编辑与数据管理

1) 编制大比例尺(1:900万)全要素基础地理底图。对全要素数据依据分类分级原则进行选取，确保单要素选取指标科学准确、多要素选取指标相互协调、各要素空间关系正确，以保证本图集底图要素的统一协调。

2) 大比例尺全要素底图审核无误后，按地理底图先大后小的比例尺顺序，逐级缩编小比例尺全要素底图。缩编过程中，保持同一要素在不同比例尺中内容取舍、综合程度的系统性，小比例尺图中要素只能由大比例尺图中同类要素选取，综合处理得到，小比例尺图中要素级别等于或低于大比例尺图(如1:900万图中1级河流可能在1:1 400万图中降级为2级)，以保证整个底图系统的统一^[9]。

3) 将全要素底图按科学合理的数据组织方法建立底图数据库，以实现数据的统一组织、分层存储。在使用中可根据图幅主题和比例尺等自由组合各要素，建立相应的底图工程文件，如图 2所示。

4 结束语

在《经济图集》底图设计的研究中，提出底图要素的选取原则、分类分级原则及方法，并依此原则进行底图设计，制作了科学实用的《经济图集》底图系统，实际应用中可按情况选择合适的要素类型及级别进行表达，以满足多方位的需求。该底图系统便于数据统一管理、更新、灵活使用，可保证同比例尺图幅的底图要素统一，不同比例尺图幅的地图要素协调，保证了《经济图集》底图系统的协调统一，为《经济图集》的编制奠定了良好的基础。