海图常识

【编者按】随着海洋环境专业研究的深入，海洋底质专题图的需求越发明显。本文针对当前海洋底质专题图制作标准不统一，表示方法不完善的情况，在分析已有底质专题要素表示方法的基础上，研究了海洋底质专题图的需求原则及表示原则，结合多种专题要素表示方法，制定了一种以纯色普染为基本方法的海洋底质专题图表示体系。通过实验对比可知，相较于其他表示方法，合理的纯色普染表达体系在表示海洋底质分布方面具有更好的效果和速率，为进一步推进海洋底质专题图的标准化生产提供了一定的借鉴。本文发表在《海洋测绘》2016年第2期上，现编发给朋友们阅读了解。赵峰，1974出生，男，河南商丘人，高级工程师，硕士，主要从事海洋测绘地理信息研究。

文/赵峰 王沫 刘涛

一、引言

专题海图是突出而较完备地表示海洋领域一种或几种自然及社会经济现象的海图，海洋底质专题图便是专题海图中的一种，是用以表示海底的基岩和沙、泥、土及贝壳等沉积物的表层分布范围、分布特征的海图。随着海洋开发力度深入，具有专题指导意义的专题海图，在海洋科研、开发等领域愈发受到重视，海洋底质专题图的制作便成为其中的重要一员。国家海洋局908专项办公室曾在《海洋底质调查技术规程》中对底质不同类型的表示进行描述，温朝江等又针对底质专题要素的表示进行讨论，这些研究对底质要素表示方法的指导非常有意义。

然而，随着大幅面海洋底质专题图制作需求的提出，对底质要素的表示有了新的要求。本文从多角度出发，研究海洋底质专题图中底质要素的最适合表示方法，以求为海洋底质专题图的制作提供一定借鉴。

二、海洋底质专题图的需求原则与表示原则

⒈ 海洋底质专题图的需求原则

在以往长期的海图使用历史中，“一图多用”曾是航海图一直以来的设计指导思想，导致传统航海图上冗余数据繁多，图幅载负量巨大，严重影响读图者的识别效果。随着社会需求与制图技术的进步，“一图多用”已逐渐被“专图专用”的设计思想所取代。其中读图者的使用需求对海图的设计与制作起着非常重要的作用，而海图的需求原则，在海图要素表示层面上体现在其表示内容与表示方法的原则上[5-6]。因此，分析海洋底质专题图的需求原则，对指导底质专题要素的设计表示具有重要意义。

⑴清晰性和详细性相统一的原则

海洋底质专题图以表达海底底质的分布特征为主，要求底质的分类越详细、区分越明显越好。但详细的表示需要几何倍损耗海图的载负量作为代价，导致图幅图面凌乱，反而不能令读图者更好地认知海图；底质分类过于简单，又不能有效提供各种工作对海洋底质专题图的需求。这就需要一个适当的底质表示分类方法，来规范海洋底质专题图的表示内容，以保证海洋底质专题图表示中清晰性和详细性相统一，本文采用的是将海图图式及等比制分类法相融合的方法，进行底质分类。

⑵差异性和一致性相统一的原则

差异性是指为了明显区分每一类底质的分布特征，将每一类都规定为不同的形式加以表示，使读图者很容易分辨出不同底质类型的不同；一致性则是为了保证底质分类体系中整体统一，同时方便读图者记忆不同底质类型的表示方法，规定将性质相近底质类型采用类似表示方法的原则。由此可见，底质要素表示的差异性与一致性并不矛盾，而是针对同一问题的不同角度。差异性与一致性相统一，在一个整体逻辑一致性的体系内进行区分，在保证读图者对不同底质类别的分辨基础上，合理选择适当的底质分类数量，更容易让读图者针对同类型的底质进行全面的认知和评判。

⑶表示方法的易接受性

目前各种常规和专题海图中关于底质的表示方法主要包括文字注记、填充型表示和普染型表示三种。一幅海洋底质专题图的优劣，除了正确反应不同底质类别的分布规律，还要考虑读图者对成图的接受效果。

常规海图中是根据海区位置和比例尺，在一定间距下选择合理的底质注记加以说明，这种方法不能清晰表示底质的分布范围，并且容易遗漏。而对填充型和普染型两种表示方法进行对比可知（如图1），如果大幅面海洋底质专题图中采用填充法，多数幅面都是点状填充物，不仅提高了专题图的负载量，造成读图者判别过程中的厌烦情绪，更使得图幅的数据量呈几何规律递增。实验显示，同样开本的图幅，填充型底质专题图所占数据量是普染型底质专题图的7～9倍。同时，在考虑某些特殊用途情况下，海洋底质专题图海部会增加适当的自然要素，如水深、障碍物等，填充型专题图无法清晰地将底质要素与其它要素进行对比，图面要素凌乱，不能清晰显示。因此，针对海洋底质专题图的底质表示时，本文建议采用普染型表示方法。

图1 填充型与普染型底质表示方法对比示意图

⒉ 底质专题要素的表示原则

根据对海洋底质专题图的需求原则进行分析可知，为了在较完善地表示海洋底质分布范围特征的基础上，更易被读图者接受，海洋底质专题图更趋向于使用纯色普染的方式来表示不同底质的分布。

要想体现底质分布的差异，需要突出其视觉感受，而察觉和辨别是视觉感受的基础，主要解决目标对象的存在和差别的问题。而底质专题图中多种或十多种底质类型聚集在一起，利用纯色普染的方法表达，与符号的形状、尺寸、方向等关系不大，为了提高表示的察觉和辨别能力，就更需要从色彩的色相、饱和度、亮度方面下文章，其中尤以色相和饱和度最为关键，在彩色设计时需要重点注意。为了保证海洋底质专题图上不同底质类型有足够的区分特征，又能保证读图者能够成体系的认知底质分布，需要注意如下几点。

⑴反映底质要素质量特征的面状符号色彩，设色时应尽量考虑到能符合自然色彩（具有一定的象征性）及所表现要素相互间的质量差别。要求在针对每一种底质类型进行色相选择时，考虑人们日常对该类型底质或其表征意义的印象，提高底质专题图的表示形象性。同时，不同类型底质之间色相的选择需要有一个较明显的对比，这样才能更有利于读图者判别。

⑵表示底质类别的数量特征，即同一大分类体系下具体细分时，需要在保证主色相不变的情况下，通过调整饱和度来区分。这样可以有效保证底质分类的整体逻辑性，提高不同底质类别之间差异性，同时有利于读图者的认知。

⑶色彩的选择需要满足海图印刷相关要求。包括用色可行性、色彩的审视感受等，同时，在做多幅拼接图或图幅接边时，位于拼接处的普染要尽可能避免迭色，以避免追色误差。

⑷注重要素色彩的对比度。专题图要保证专题要素的突出醒目，而起衬托作用的辅助要素要相对较弱。这就需要将底色设置为浅淡的颜色，而专题要素的要素设置成鲜明的用色，以突出专题要素的显示。

三、底质要素表示色彩体系设定

作为表示海洋底质分布规律与范围的海洋底质专题图，其表示体系、表示方法的设定，都需要遵循一定的原则。按照对底质的认知规律，我们首先要确定色彩体系中色相的大分类，然后再根据具体每一大类底质的细分，进行饱和度的细分，这样一个底质要素表示色彩体系便初步形成。

根据本文采用的底质分类体系，可将底质专题图中需要表示的底质类型分为七大类，即基岩类、沙类、粉砂类、粘土和泥类、分层与混合类、海底植物或生物类以及沙波，底质具体二级分类见表1。

表１ 底质分类及细分情况

根据已经确定好的底质详细分类体系，考虑底质同自然色彩的关系，结合标准印刷色的规则，将各底质类型具体色彩体系制定如下，见表2。

表２ 底质专题要素配色

从表2中可以看出，相较于以往底质专题表示方法，本文提出的成体系的底质专题要素普染法表示，具有如下特点：

⑴在保证每一类底质间具有明显能区分的色差基础上，同一大类底质所属细分底质间，色彩能够逻辑上一致，保证读图者对底质整体分布的直观判读，并易于记忆。

⑵所选色彩尽量与各类底质现实世界中表现出的颜色相近，更容易被读图者接受。

⑶在保证成体系的基础上，更大程度提高不同底质类别的差异性。根据实验对比，为使不同的色相各自产生差异性，以保证底质二级分类的差异性，需要不同的参数变化，如冷色调在饱和度微小变化下就可以产生明显区分，而暖色调则需要饱和度较大变化才能实现差异性，具体参数如表2。

⑷混合底质与分层底质未具体规定配色，而是给编辑设计人员充分的自由空间，保证不同混合底质或分层底质的表示灵活、形象。

四、结束语

为了更好地提高海洋底质专题图的表示效果，为其标准化生产提供借鉴。本文通过分析现有专题要素表示方法及底质特征，制定了一套底质专题要素配色表示体系，并利用实验对比得出如下结论：

⑴相较于文字注记或填充法表示，纯色普染的表示方法清晰易读、易于表示和处理。

⑵合理的设色体系，形象直观的表现不同底质类型的特征，易于读者接受。

一套对比明显、逻辑一致的底质专题要素配色体系，将对海洋底质分布的合理清晰表示提供重要基础。作者将进一步研究底质分布范围的确定方法，以期为海洋底质专题图的规范化制作生产提供更多借鉴。

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文章来源：溪流的海洋人生