何宗宜，苗 靜，黃忠民

(1.武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430079;2.測繪出版社，北京100045)

《珠海市影像地圖集》的設(shè)計(jì)與制作

何宗宜1，苗 靜1，黃忠民2

(1.武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430079;2.測繪出版社，北京100045)

論述《珠海市影像地圖集》在編排和構(gòu)成設(shè)計(jì)、封面和開本設(shè)計(jì)、分幅和比例尺設(shè)計(jì)、版式設(shè)計(jì)、內(nèi)容設(shè)計(jì)、地圖符號(hào)和注記設(shè)計(jì)等方面的原理和方法;探討該圖集的數(shù)字地圖制圖工藝流程設(shè)計(jì)，采用“像素工廠”處理航攝數(shù)碼影像數(shù)據(jù)的技術(shù)，數(shù)據(jù)的分層設(shè)計(jì)，影像數(shù)據(jù)的道路、街道、境界矢量跟蹤和符號(hào)化，符號(hào)和注記配置等關(guān)鍵技術(shù)方法。

影像地圖集;地圖設(shè)計(jì);像素工廠;影像數(shù)據(jù)處理;地圖制作

一、引 言

《珠海市影像地圖集》(以下簡稱《圖集》)是珠海市歷史上第一本采用遙感數(shù)據(jù)制作的影像地圖集。《圖集》采用當(dāng)今世界一流的遙感影像自動(dòng)化處理系統(tǒng)“像素工廠”(pixel factory)，對(duì)全市航攝數(shù)碼影像進(jìn)行一次性并行集群處理，并采用了先進(jìn)的勻色技術(shù)，對(duì)全市航攝數(shù)碼影像的顏色進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配、勻色，使圖集的局部和全局色彩能夠達(dá)到完美的和諧一致?！秷D集》以形象直觀的地圖語言反映珠海市的現(xiàn)狀、城市面貌和建設(shè)規(guī)模、水系、道路、地形地貌等基礎(chǔ)地理信息，可幫助人們科學(xué)、客觀、系統(tǒng)、直觀形象地認(rèn)知地理環(huán)境，正確理解地理現(xiàn)象的空間關(guān)系?！秷D集》還以精美的寫真影像結(jié)合地圖符號(hào)、注記全面地反映了珠海市城市建設(shè)成就、優(yōu)美的自然環(huán)境以及與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的其他地理信息，給人一種很強(qiáng)的視覺沖擊力和美的享受。

二、《圖集》的設(shè)計(jì)

1.《圖集》的編排和構(gòu)成設(shè)計(jì)

《圖集》由行政區(qū)劃圖、索引圖組、中心城區(qū)影像圖組、全市影像圖組、道路名索引、地名索引、單位名索引等部分編排而成，共計(jì)233頁。

1)行政區(qū)劃圖:反映珠海全市范圍、行政區(qū)劃現(xiàn)狀和鄰區(qū)關(guān)系。

2)索引圖組:由1幅全市影像圖索引和1幅中心城區(qū)影像圖索引組成。采用矩形分幅的方法，從上而下、由左至右進(jìn)行分幅。為了增強(qiáng)圖集內(nèi)容的連續(xù)性，部分區(qū)域分幅時(shí)進(jìn)行了一定的調(diào)整。

3)中心城區(qū)影像圖組:用68幅圖反映中心城區(qū)的城市面貌。

4)全市影像圖組:用35幅圖覆蓋珠海市，全面反映珠海市現(xiàn)狀。

5)道路名索引、地名索引、單位名索引:方便讀者在圖集中查找道路、地名和單位。

設(shè)計(jì)特色:

1)全市影像圖組(1∶25 000)采用全市覆蓋方式，把中心城區(qū)影像圖組(1∶5 000)城區(qū)繁華地帶再放大表示一次。有兩個(gè)特色:① 閱讀時(shí)整體感很強(qiáng);②中心城區(qū)和郊區(qū)的關(guān)系表示很清楚。以兩種比例尺的影像同時(shí)表示城區(qū)繁華地帶在國內(nèi)是首創(chuàng)。

2)《圖集》為國內(nèi)第一本同時(shí)設(shè)計(jì)有道路名索引、地名索引和單位名索引的影像地圖集。

2.封面和開本設(shè)計(jì)

《圖集》的封面設(shè)計(jì)，底圖采用的是珠海市沿海一部分的真彩色航空影像圖，并進(jìn)行了處理，主要是對(duì)海水面進(jìn)行了紋理處理。整個(gè)封面設(shè)計(jì)簡單、獨(dú)特，新穎美觀。

《圖集》設(shè)計(jì)為大16開本，成品尺寸為210 mm ×297 mm，該開本較為通用，使用方便，美觀大氣。

3.分幅和比例尺設(shè)計(jì)

為了更加靈活地表示各個(gè)區(qū)域不同特征的地理信息，突出表示主城區(qū)的地理信息，概覽其他非主城區(qū)的地理信息，《圖集》的主體部分包括珠海市主城區(qū)影像地圖和其他區(qū)域影像地圖兩大部分，主城區(qū)分為68幅，影像地圖比例尺設(shè)計(jì)成1∶5 000;全市分為35幅，影像地圖比例尺設(shè)計(jì)成1∶25 000。選擇這兩種比例尺，不僅能完整地表達(dá)珠海市的基礎(chǔ)地理信息，還能夠使得地圖集層次分明，突出重點(diǎn)，從而滿足讀圖者獲取不同信息的需要。

4.版式設(shè)計(jì)

圖集的版式設(shè)計(jì)要達(dá)到一定的統(tǒng)一協(xié)調(diào)性，考慮到圖集的應(yīng)用性，版式的設(shè)計(jì)首先要力求方便和實(shí)用。同時(shí)考慮一本地圖出版物不可缺少的藝術(shù)性特征，又要在其版式設(shè)計(jì)上突出新穎和美觀?！秷D集》的版式包括圖名、頁碼、圖例和直線比例尺，以方便讀者感受地圖信息。內(nèi)圖廓到外圖廓之間用方里網(wǎng)將整個(gè)圖幅分為橫4排、豎6列共24格，橫排用1、2、3、4，豎排用A、B、C、D、E、F，使用頁碼+橫排編號(hào)+豎排編號(hào)，就可以將重要單位、工廠、學(xué)校、地名和道路準(zhǔn)確定位，可方便用戶查詢地圖信息，主次分明。由于圖集主體部分包括兩種不同比例尺的地圖類型，在其版式設(shè)計(jì)上兼顧統(tǒng)一協(xié)調(diào)的同時(shí)，還分別對(duì)不同比例尺的圖幅采用了不同的色彩搭配方案以示區(qū)分。

5.《圖集》的內(nèi)容設(shè)計(jì)

《圖集》的整體風(fēng)格是融合型的影像地圖集，即將遙感影像作為地理底圖，在其上疊加矢量地圖符號(hào)和地理名稱，二者融為一個(gè)表現(xiàn)體共同反映城市的地理相關(guān)信息。本著“突出影像，輔以地圖”的指導(dǎo)思想，在影像圖上主要表示道路、境界線、行政駐地、重要區(qū)名片名、重要單位、工廠和大型公共設(shè)施。

(1)街 道

要盡量詳細(xì)表示各級(jí)街道。街道分為主要街道和一般街道，主要街道和一般街道要在圖上表示出來，其他一些等級(jí)較低、連通性較差的街道，要進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)倪x取。

(2)重要單位、工廠

主要表示:市政府，區(qū)政府，街道辦事處、鎮(zhèn)，派出所，醫(yī)院，學(xué)校，幼兒園，消防，銀行，郵局，商場，證券，餐飲，旅館，書店，車站，加油站，工廠，市場，電影院，機(jī)場，港口，鐵路，長途車站，停車場等。

(3)道路、其他地名信息

在地圖載負(fù)量允許的范圍內(nèi)，要盡可能詳細(xì)表示各種道路、山脈、山峰、水系、單位等，以便于用圖者快速方便查找。圖集中其他地名信息包括小區(qū)名，工業(yè)園，大單位、機(jī)關(guān)，地名、片名，區(qū)域名，公園，橋，行政村、居委會(huì)，島嶼，水系等。

6.地圖符號(hào)和注記設(shè)計(jì)

在影像地圖中，清晰、易讀的影像可以充分傳遞大量地物信息，大大增加地圖信息的載負(fù)量。因此，符號(hào)和注記一般主要用于在地圖上反映各種地物的質(zhì)量特征即其屬性?！秷D集》在設(shè)計(jì)地圖符號(hào)時(shí)，充分合理運(yùn)用形狀、方向、大小、色彩、密度、亮度等基本圖形變量，以產(chǎn)生圖面所必需的整體感和差異感。

在將清晰的遙感影像作為底圖時(shí)，《圖集》基本采用的是點(diǎn)狀符號(hào)，因?yàn)辄c(diǎn)狀符號(hào)是非比例尺符號(hào)，它在地圖中遮蓋實(shí)地物體較少。因此，點(diǎn)狀符號(hào)在地圖集中只是用來表示制圖對(duì)象的屬性特征，如制圖對(duì)象所在的具體位置、制圖對(duì)象的定名屬性等?！秷D集》中所用遙感影像的基礎(chǔ)色調(diào)為灰綠色，色調(diào)變化豐富，圖面載負(fù)量大。清晰的圖像使地圖更加顯得紛繁復(fù)雜。因此，在地圖符號(hào)設(shè)計(jì)中，要充分考慮符號(hào)通用性以及與影像的協(xié)調(diào)性。政府機(jī)關(guān)采用紅色來表示，用大小和結(jié)構(gòu)表示等級(jí)。其他單位，大部分采用的是藍(lán)底白字的符號(hào)來設(shè)計(jì)，如圖1所示。藍(lán)色可使符號(hào)與影像圖之間有很好的過渡作用，而白色能夠顯得清晰易讀。使符號(hào)明顯突出于影像又盡量不破壞影像的完整性。

圖1 點(diǎn)狀符號(hào)設(shè)計(jì)

采用不同的顏色和寬度表示道路等級(jí)，采用不同的顏色、形狀和尺寸表示境界的等級(jí)。

影像地圖中的注記，適合采用較粗、較大的字體。在《圖集》設(shè)計(jì)中，選用黑體、方正準(zhǔn)圓簡體、方正綜藝簡體、方正大標(biāo)宋簡體、方正大黑簡體，使地圖顯得更加美觀、大方。即使影像色調(diào)最暗的部分，注記也清晰可辨，明顯易讀。對(duì)道路名、小區(qū)名、工業(yè)園、大單位、機(jī)關(guān)名、地名、片名、區(qū)域名、橋名、立交橋名、行政村、居委會(huì)、街辦、鎮(zhèn)、區(qū)、市、表面注記、島嶼注記、水系名稱等的字號(hào)、字色、外框筆顏色、外框筆粗細(xì)、字的底色等都進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，突出注記，避免注記受影像顏色的干擾。對(duì)全市影像圖組的字號(hào)進(jìn)行了適當(dāng)減小，以減少注記壓蓋影像。

三、《圖集》數(shù)字地圖制圖工藝流程設(shè)計(jì)

《圖集》的設(shè)計(jì)制作采用了先進(jìn)的數(shù)字地圖制圖工藝流程，如圖2所示。直接利用真彩色航空影像數(shù)據(jù)，采用當(dāng)今世界一流的遙感影像自動(dòng)化處理系統(tǒng)“像素工廠”(pixel factory)，對(duì)珠海全市航攝數(shù)碼影像進(jìn)行一次性并行集群處理;采用先進(jìn)的勻色技術(shù)，對(duì)全市航攝數(shù)碼影像的顏色進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配、勻色;采用“像素工廠”對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分幅裁切，采用Photoshop圖像處理軟件對(duì)影像數(shù)據(jù)色彩進(jìn)行再處理;采用Mapstar2004對(duì)最新野外調(diào)繪地名圖(1∶2 000)進(jìn)行試驗(yàn)研究，輸出合適大小的地名注記圖;采用CorelDRAW圖形處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)圖層設(shè)計(jì)，對(duì)影像數(shù)據(jù)的道路、街道、境界矢量跟蹤、符號(hào)化、注記配置，將矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，完成《圖集》制作。

四、《圖集》的制作

1.采用“像素工廠”處理航攝數(shù)碼影像數(shù)據(jù)

由于獲取影像的效果直接受大氣、云層和地表地物反射率和折射率的影響，不同時(shí)間段和不同氣候下所獲得的影像色彩和色調(diào)也是不一致的，相鄰兩個(gè)航空攝影數(shù)據(jù)存在著明顯的色彩差異，需要對(duì)影像色彩和色調(diào)進(jìn)行處理，消除數(shù)據(jù)之間的色差。由于航空數(shù)據(jù)采用的是中心投影，同一圖上建筑物的方向就不同，對(duì)于“頭”朝下的建筑物要旋轉(zhuǎn)使其朝上并且由于中心投影而易形成高層建筑壓蓋道路，因而采用“像素工廠”對(duì)真彩色航空影像數(shù)據(jù)進(jìn)行一次性并行集群處理，并采用先進(jìn)的勻色技術(shù)對(duì)全市航攝數(shù)碼影像的顏色進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配、勻色，進(jìn)行幾何糾正，然后將全市影像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)拼接。最后，根據(jù)地圖分幅設(shè)計(jì)方案進(jìn)行自動(dòng)裁切影像數(shù)據(jù);“像素工廠”的裁切是通過讀地圖分幅設(shè)計(jì)好的Shape格網(wǎng)，設(shè)定好輸出的坐標(biāo)系，根據(jù)格網(wǎng)定位裁切的坐標(biāo)，就可以分幅輸出影像數(shù)據(jù)。

2.采用Photoshop對(duì)影像數(shù)據(jù)色彩進(jìn)行再處理

裁切后的影像數(shù)據(jù)水域顏色顯得十分灰暗，有些水域可能是受到污染的緣故。經(jīng)多次試驗(yàn)比較后，將水域設(shè)為深藍(lán)色，這種設(shè)色更能活躍和襯托圖面效果。用Photoshop中的“筆工具”精確勾繪出水庫、湖泊、河流等的水涯線范圍;然后，將這些輪廓線轉(zhuǎn)換為選擇域，再將選擇的域填色。

《圖集》是公開出版發(fā)行的圖集，因而影像上涉及的軍事設(shè)施、禁區(qū)以及某些敏感地物也需進(jìn)行處理。處理的方法是:選擇與保密要素周圍環(huán)境相近似的一片區(qū)域(空地、綠地、山地)覆蓋在保密要素上面，使其與周圍環(huán)境過渡自然，以達(dá)到保密的目的。

圖2 影像地圖集數(shù)字制圖技術(shù)工藝流程

3.《圖集》數(shù)據(jù)的分層設(shè)計(jì)

地圖數(shù)據(jù)組織是分層進(jìn)行的，地圖內(nèi)容根據(jù)結(jié)構(gòu)組織和視覺深度可區(qū)分為多個(gè)層面，用不同層面疊加可模擬實(shí)現(xiàn)地圖制印工藝中的疊印、套印等方式。地圖整飾內(nèi)容的圖層應(yīng)放置在上層，地圖注記部分的圖層放置在中間層，地圖符號(hào)部分的圖層放置在下層，柵格數(shù)據(jù)放置在最下層。點(diǎn)狀要素放置在上層，線狀要素放置在中間層，面狀要素放置在最下層。圖層順序的安排要符合地物的相互關(guān)系?！秷D集》的具體分層為:① 版式;② 圖例;③ 地區(qū)名;④地名;⑤道路名;⑥單位名稱;⑦點(diǎn)狀符號(hào);⑧市界;⑨區(qū)界;⑩鎮(zhèn)界;○11高速公路;○12國道;○13主要街道;○14一般街道;○15次要街道;○16影像數(shù)據(jù)。

4.道路的制作

道路的制作形狀要自然。同一道路寬有明顯變化的時(shí)候，要依實(shí)際情況分段進(jìn)行繪制，若變化不明顯，要盡量保持道路雙線的平行。詳細(xì)地表示人行天橋、立交橋、車站、穿山隧道等道路附屬物。在大路交叉口直角和圓角必須和實(shí)際相符;立交橋以影像數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，準(zhǔn)確、翔實(shí)地表示了它的走向;立交橋和人行天橋的繪制，層次要清晰，形狀要美觀。對(duì)于相鄰或同一圖幅中的同一道路，要使道路在類型和等級(jí)上都保持一致。保持道路之間的連通性，無論是同級(jí)道路或者是不同級(jí)道路之間，如果在實(shí)地是相互連通的，在影像圖中也應(yīng)該反映出其連通性。在進(jìn)行道路的矢量化時(shí)，將道路分為兩層，通過圖層之間的疊加，可以實(shí)現(xiàn)同級(jí)道路和不同級(jí)道路之間的連通。

5.點(diǎn)狀符號(hào)和注記的配置

先對(duì)所有點(diǎn)狀符號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，然后存儲(chǔ)到CorelDRAW的收集簿中。根據(jù)相關(guān)資料，將符號(hào)準(zhǔn)確定位于相應(yīng)的建筑物中。無論是政府機(jī)關(guān)還是民營企業(yè)，都是先找到其定位點(diǎn)。符號(hào)是根據(jù)其類型從收集簿中選擇，然后再配置注記。

注記的位置選擇以明確表示被注對(duì)象為原則，保持與被標(biāo)注物體位置的密切關(guān)系，字位要恰當(dāng)，指示要明確。特別是在注記稠密處，配置要緊湊，盡量靠近所說明的物體。道路名稱注記不要相互穿插和交叉。注記應(yīng)配置在空白處，盡可能使注記不遮斷重要地物和地物輪廓線的轉(zhuǎn)彎處和彎曲部，避免壓蓋道路、河流及有方位意義的物體，不能壓蓋居民地的出入口、道路、河流的交叉點(diǎn)或轉(zhuǎn)彎點(diǎn)。最后，利用文字屬性對(duì)話框設(shè)置注記的字體、顏色、外框、大小、形狀等相關(guān)屬性，對(duì)于特別注明要進(jìn)行藝術(shù)處理的，如文字縮放、文字傾斜、添加背景等，則要按照要求一一進(jìn)行設(shè)置。

五、結(jié)束語

《珠海市影像地圖集》經(jīng)過了精心設(shè)計(jì)并采用了最先進(jìn)的數(shù)字地圖制圖工藝，其中包括采用遙感影像自動(dòng)化處理系統(tǒng)“像素工廠”對(duì)全市的真彩色航空影像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次性并行集群處理，統(tǒng)一幾何糾正，色彩進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配、勻色，無縫拼接，采用“像素工廠”對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分幅裁切等新技術(shù)，設(shè)計(jì)的精致地圖符號(hào)和注記，使圖集的視覺效果達(dá)到幾近完美，給人一種很強(qiáng)的視覺沖擊力和美的享受，受到了社會(huì)的好評(píng)。

《圖集》能為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和管理部門進(jìn)行宏觀決策，特別是城市規(guī)劃和管理提供科學(xué)依據(jù)，能在現(xiàn)代城市管理與決策、城市規(guī)劃與發(fā)展、對(duì)外宣傳與招商引資、地理環(huán)境分析、社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究和市情教育等方面發(fā)揮極其重要的作用;為國內(nèi)外人士了解和認(rèn)識(shí)珠海打開了一扇窗口，提供了一種全新的感受模式。

《圖集》的設(shè)計(jì)、制作和公開出版，為我國影像地圖集的數(shù)字地圖制圖技術(shù)開辟了一條新途徑，將會(huì)帶動(dòng)我國其他城市影像地圖集設(shè)計(jì)與制作的開展，從而使得影像地圖集進(jìn)一步在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮更大的作用。

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The Design and Mapmaking of the Photomap Atlas of Zhuhai

HE Zongyi，MIAO Jing，HUANG Zhongmin

0494-0911(2011)10-0073-04

P21

B

2011-07-13

何宗宜(1956—)，男，江西彭澤人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事地圖制圖與地理信息系統(tǒng)的研究工作。