测绘地理信息   2021, Vol. 46 Issue (5): 154-158
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浅谈第三次全国国土调查图集的表示内容与设计思路[PDF全文]
李响1, 高峰2, 胡路路1, 曹婉蕾1    
1. 武汉智图科技有限责任公司,湖北 武汉,430223;
2. 武汉大学资源与环境科学学院,湖北 武汉,430079
摘要: 第三次全国国土调查(简称"三调")产生了丰富的数据、文字及图件成果等, 图集作为"三调"成果的重要组成部分, 是对"三调"工作的全面总结、展示与升华。从"三调"图集的编制与设计出发, 阐述了图集的总体设计思路以及结合"三调"数据特点的具体思考, 介绍了重点图幅的表示内容, 针对图集的不同用途与定位, 提出了多条设计主线及编排方法, 并展示了专题符号的初步设计与研究成果等, 以期为"三调"图集的实际编制提供参考。
关键词: 第三次全国国土调查    专题图集    地图设计    土地利用    耕地    
Content and Design Idea of Thematic Atlas of the Third National Land Survey
LI Xiang1, GAO Feng2, HU Lulu1, CAO Wanlei1    
1. Wuhan GeoWismap Technology Co., Ltd., Wuhan 430223, China;
2. School of Resources and Environmental Sciences, Wuhan University, Wuhan 430079, China
Abstract: A wealth of data, text and map results are produced from the Third National Land Survey. As an important part of the achievements of the Third National Land Survey, atlas is a comprehensive summary, display and sublimation of the Third National Land Survey. From the compilation and design of atlas, we expound the overall design ideas of atlas and the specific thinking combined with the data characteristics of the Third National Land Survey. And we introduce the contents of the key maps, put forward multiple design routes and arrangement methods according to different purposes and positioning of atlas. The preliminary design and research results of the thematic symbols are displayed, which can provide reference for the compilation of the atlas of the Third National Land Survey.
Key words: the Third National Land Survey    thematic atlas    map design    land use    cultivated land    

第三次全国国土调查(简称"三调")是全面查实、查清当前全国土地资源的重要手段,是一项重大的国情国力调查[1]。相较于第二次全国土地调查,"三调"技术手段更先进,调查精度更高,调查内容更加丰富与细化,如城镇村庄内部细化调查、土地权属调查和专项用地调查与评价等[2]。王振立等[3]讨论了土地利用现状图集中市级、县级专题图的编制方法;魏岳[4]讨论了第二次全国土地调查图集的内容构成与编制要求;王令琦等[5]从应用需求出发,提出了面向国土空间规划的"三调"地图产品体系等。

本文从"三调"图集的实际编制需求出发,以直观展示国土资源分布和土地利用现状为目标,阐述了图集的表示内容、编制思路等,并通过实验数据进行了专题符号的相关设计与研究。

1 图集总体设计思路

"三调"图集的编制与设计应考虑图集的用途与定位、图集的开本与规模、编制图集所需要的资料、图集所表示的内容、图组设计与结构编排、封面与版式设计、地图比例尺设计、土地利用图斑综合指标、基础地理底图编制、专题要素的表达、专题图表的表示方法、版面布局与图面优化等[6, 7]。结合"三调"数据特点,图集的总体设计方案如下:

1) 图集的用途与定位。图集可以定位为"三调"工作的总结和成果图件,或以土地利用为主的综合性地图集,或以国土资源为基础面向国土空间规划的地图产品。

2) 图集的开本。省级图集与重点城市图集一般设计为8开本,一般性城市的地图集设计为16开本。

3) 图集的资料收集。收集各级行政界线数据、基础地理信息数据库、地名数据库等;收集"三调"成果数据库及缩编数据库、各类专题数据等;收集"三调"成果分析报告、各项专项调查成果报告及统计报表等,统计数据应基于"三调"原始数据,统计面积应以图斑椭球面积为准;收集相关影像与典型照片等。

4) 封面与版式设计。地图是"里子",封面是"面子",图集给人第一眼的感受就是封面效果,所以封面设计既要美观,又要贴合主题[8]。"三调"是一项科学严谨的系统工程,数据的权威性与现势性强,封面设计应突出国土主题,整体简洁明朗、庄重耐看又不失美观新颖。图集的版式、编辑说明、目录、图例、图组页设计等应与封面设计的风格保持协调一致。

5) 地图比例尺设计。根据制图区域的形状、大小及图集的内图框尺寸等,确定地图的比例尺、横排或竖排、是否需要破图廓等。为表示同一主题下的多项指标,经常需要一个幅面内安排多幅地图,各地图的比例尺应形成简单的数学比率或者倍数关系[6]

6) 土地利用图斑综合。尽量收集经小图斑合并、邻近图斑融合、狭长图斑中轴化、图斑边界化简等综合处理后的土地利用缩编成果数据库,后续仍需要将图斑缩编至各地图的成图比例尺[9]。原因如下:(1)图集中各地图的比例尺不固定,而缩编成果数据库一般基于国家基本比例尺,数据不一定满足在具体比例尺下的图斑上图要求;(2)地图图面效果对图斑的精细程度有更高的要求,在保证图形准确的前提下,建设用地等图斑边界要"棱角分明",耕地、园地、林地、草地等自然地物的图斑边界要平滑自然。

7) 基础地理底图编制。表示主要的道路网、水系网、各级政府点位及注记、重要的地理名称等,基础地理要素的表达在视觉效果上不宜过强,避免干扰专题要素的表达。

此外,还应考虑整体工期对图集编制设计的影响。图集编制是"三调"总体工作进程中比较靠后的一环,可利用的时间周期相对较短,可将图集设计与基础地理底图编制等工作提前进行,并结合部分实验数据开展样图生产,待"三调"最终成果数据库建设完成后,再对前期形成的地图进行更新与修改,有序完成图集编制工作。

2 图集的表示内容与合理化编排 2.1 地图的内容设计

依托"三调"成果,图集可表示的地图类型较多,主要有调查影像图、土地利用现状图、永久基本农田分布图、城镇村及工矿用地范围图、城镇村庄土地利用现状图、土地权属界线图、耕地坡度分级图、耕地细化调查专题图、批准未建设的建设用地调查专题图、理论面积与控制面积接合图及其他专项调查图等。重点图幅表示内容如下:

1) 土地利用现状图。在地理底图的基础上叠加土地利用图斑,主图表示土地利用按13个一级类的分布情况,附图表示土地利用按三大类(农用地、建设用地、未利用地)分类的分布情况,专题图表表示土地利用按一级类、二级类、三大类分类的构成或占比等。

2) 永久基本农田分布图。在地理底图的基础上叠加永久基本农田图斑和耕地现状图斑,主图表示各类永久基本农田及其范围外耕地的分布情况,突出永久基本农田图斑颜色及边界,附图表示各区划单位内永久基本农田面积等,专题图表表示永久基本农田按土地利用类型、耕地类型、耕地质量等分类的各种构成或占比等。

3) 城镇村及工矿用地范围图。主图表示20类(城市、建制镇、村庄、盐田及采矿用地、特殊用地等)图斑的分布情况,附图表示各区划单位内201、202、203、204、205的图斑面积,专题图表表示20类图斑的构成及其占总区划面积的比值情况等。

4) 土地权属界线图。在地理底图和土地利用数据基础上叠加土地权属数据,表示土地权属图斑及界线、国有土地或集体土地、权属资料来源信息等。

5) 耕地坡度分级图。在地理底图和土地利用数据的基础上,用亮色突出表示耕地图斑,主图表示耕地按五级坡度划分后的分布情况,即≤2°、(2°,6°]、(6°,15°]、(15°,25°]、> 25°,附图表示各区划单位内不同坡度级别耕地面积,专题图表表示耕地按坡度级别、二级类、质量等分类的各级构成或占比等。

6) 耕地细化调查专题图。在地理底图的基础上叠加耕地图斑,突出表示河道耕地、湖区耕地、林区耕地、牧区耕地、沙荒耕地等,在主图周边对耕地细化图斑做局部放大图,并标注耕地细化类型与图斑面积等。

2.2 图集的合理化编排

1) 图集设计以土地利用现状为主线,可依次编排省级、地(市)级、县级的土地利用现状图。

2) 图集设计以"三调"工作任务为主线,可依次编排各级行政区的调查影像图、土地利用现状调查成果图、土地权属调查成果图、专项用地调查成果图、图幅理论面积与控制面积结合图。其中,专项用地调查成果图可进一步细分为耕地细化调查成果图、批准未建设的建设用地调查成果图、耕地质量等级调查评价和耕地分等定级调查评价成果图。

3) 图集设计以地类图斑为主线,可依次编排各级行政区的土地利用现状分布图、永久基本农田分布图、耕地分布图、建设用地分布图、土地利用规划图等,并配以相关统计图表、文字说明等。

4) 图集设计以自然资源为主线,可依次编排各级行政区的山、水、林、田、城等地图。山,可采用数字高程模型(digital elevation model, DEM)晕渲表示制图区域的地势、主要山峰及高程、山脉走向、坡度分布及名山介绍等;水,可表示制图区域内河流、湖泊、水库、湿地、海洋等水资源的分布情况;林,可表示制图区域内乔木林地、竹林地、灌木林地、红树林地等的分布情况;田,可表示水田、水浇地、旱地以及其他农用地等的分布情况;城,可表示建设用地分布,与历年数据相比较的建设用地扩张及城区历史变迁等。

明确图集的用途与定位,按照统一的设计思路对图集的内容进行全盘考虑,不局限于某一条设计主线,将更有利于图集内容设计与结构编排的优化。例如,综合性的耕地图不仅可以表示耕地分布、耕地类别、耕地坡度级别等,还可以展示耕地细化调查、耕地质量等级调查评价和耕地分等定级调查评价等专项成果内容。

3 地图符号化表达 3.1 专题地图表示方法与符号设计

1) 面状要素分布图。一般采用质底法、范围法直观地表示土地利用、永久基本农田、自然资源等面状要素的现状分布,设计的重点在于各类图斑的色彩应清晰明朗地表达地图主题。以"三调"图集中的土地利用现状图为例,成图比例尺一般较小,宜按"三调"一级分类来表示,地类图斑的色彩可参考《第三次全国国土调查技术规程》[10],并可以根据图面的视觉效果在一定范围内对色彩进行微调,保证图面整体色彩协调,并满足图集印刷的需要。图例的编排可不限于普通的横排或竖排[11],在不干扰主题表达的前提下,可尝试灵活性配置与设计。图例的灵活性配置见图 1

图 1 图例的灵活性配置 Fig.1 Flexible Configuration of Legend

2) 统计专题图。常见的统计专题图表示方法为分区统计图表法与分级统计图法。分区统计图表法以行政区为区划单位,用统计图表表示并比较各区划单位内的地类面积与构成等[12]图 2(a)的圆环大小表示各区划单位内耕地面积大小,图 2(b)的圆环表示耕地按水田、水浇地、旱地分类的占比情况。若各区划单位间数值相差较大,可采用零钱法。如图 3所示,不同大小的色块代表不同的数量级,代表100 hm2、10 hm2、1 hm2等。分级统计图法通过对数量指标进行分级,反映各区划单位间的相对差别,与分区统计图表法配合使用,可在同一幅地图上反映多种指标[6],如图 2(c)所示,色块颜色的深浅表示各区划单位内耕地所占比重的差别。

图 2 常见统计专题图表示方法 Fig.2 Common Representation Methods of Statistical Thematic Maps

图 3 零钱法 Fig.3 Change Method

3.2 专题图表设计

"三调"图集中,专题图表一般从行政区划、土地利用类型、质量等别、坡度级别、种植属性、历年数值等方面进行统计,表示地类的面积与占比等。常用的传统图表类型有柱形图、条形图、折线图、饼图、圆环图、雷达图等[13],部分示例如图 4所示。其优点主要体现在表达严谨与实用,能准确描述各项统计信息。

图 4 传统图表设计 Fig.4 Design of Traditional Graphics

为了增强地图的艺术性与可读性,可以对专题图表进行一些变化处理和艺术设计,与主题相互呼应,增强信息的表达。根据符号大小与所表示要素的数量指标之间的比率关系,符号可分为绝对比率符号和条件比率符号两种[6]

1) 绝对比率图表设计。绝对比率图表适用于各个统计数值都相对均衡,没有极大值或者极小值的情况。图 5展示了绝对比率的图表设计。其中,图 5(a)图 5(b)通过符号的绝对高度表示不同分类体系下的永久基本农田面积;图 5(c)图 5(d)通过符号的绝对角度表示不同分类体系下的耕地面积占比等。

图 5 绝对比率图表设计 Fig.5 Design of Absolute Ratio Graphics

2) 条件比率图表设计。各统计数值之间相差较大,符号大小难以按照与数量指标的绝对正比关系表示时,应对数值进行分级,使与之对应的符号控制在一定尺寸范围内,保留原有的相对大小关系,取得更好的图面效果。如图 6所示,各符号代表的地类面积值保留着相对大小关系的正确性。

图 6 条件比率图表设计 Fig.6 Design of Conditional Ratio Graphics

此外,还可以采用一些新颖图表加以变化表示各项数量指标,图 7的桑基图表示耕地按照水田、水浇地、旱地划分与按照耕地坡度级别划分时的数量关系。也可以用象形符号、透视符号配合图像、文字说明等表示相关数量指标,如图 8所示,对各类用地进行艺术化设计时,抓住地类最根本、最具代表性的形象[14],再配合文字、数字说明等表达地类的相关信息。

图 7 桑基图 Fig.7 Sankey Diagram

图 8 土地利用艺术符号设计 Fig.8 Design of Artistic Symbols for Land Use

4 结束语

作为以描述土地利用现状及相关数据为主的专题图集,"三调"图集的表示内容和表达形式相对固定。本文结合"三调"数据的特点,主要论述了图集的总体设计和地图符号的详细设计,以期更好地丰富图集的表示内容和优化地图的表达形式,为后续"三调"图集的实际编制工作提供一些参考。

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