现代海图符号研究

姜凤辉,李树军,王 臻

(1.海军大连舰艇学院 研究生管理大队,辽宁 大连 116018;2.73111部队 测绘气象室,福建 厦门 361025;3.海军大连舰艇学院 海洋测绘科学与工程系,辽宁 大连 116018;4.海军大连舰艇学院 基础部,辽宁 大连 116018)

现代海图符号研究

姜凤辉1,2,李树军3,王 臻4

(1.海军大连舰艇学院 研究生管理大队,辽宁 大连 116018;2.73111部队 测绘气象室,福建 厦门 361025;3.海军大连舰艇学院 海洋测绘科学与工程系,辽宁 大连 116018;4.海军大连舰艇学院 基础部,辽宁 大连 116018)

海图符号是制图者和读图者进行空间认知与信息传输的载体,是连接海图制图学与符号学的桥梁。现代海图符号使人们使用海图进行海洋空间认知更加贴近现实,使海洋地理空间信息的传输更加准确和形象。提出现代海图符号的基本概念,分析现代海图符号发展特点及存在问题,并就现代海图符号的研究与开发应用提出观点。

海图;符号学;海图符号

海图符号是人类进行海洋空间认知的媒介,也是传输海洋地理空间信息的载体。在纸质海图时代,人们更多的是把海图符号当作一种图形符号来研究,随着多媒体技术、空间信息可视化和虚拟现实技术在海洋测绘领域的广泛应用,声音、动画、视频等媒介正成为海洋地理空间信息传递的载体,海洋空间认知的方式与海洋地理信息传输的方法都发生了变化,海图符号的内涵大大拓宽。

1 现代海图符号的基本概念

海图符号又称海图语言,是以一种易为人们了解和便于记忆的形式,将制图对象的抽象概念呈现在海图上,从而使人们对所表示的海洋地理环境产生认识。海图符号采用美国符号学家莫里斯(C. Morris)的分类方法[1],将其分为海图句法、海图语义和海图语用3个部分。

现代海图符号是一种特殊的图形视觉符号,用以反映海洋及其毗邻陆地区域内各种现象、过程和要素等,海图制图者通过海图符号来传递海洋地理空间信息。现代海图符号最大的特点是形象直观、简洁明晰,它的功能主要表现为:

1)海图符号能详细表达海洋属性要素,丰富海图的表现内容。它既能表示具体的制图要素,如礁石、助航设备等,又能表示抽象的制图现象,如潮流流向、磁偏角等;既能表示物体的形状,如岸线形状,又能表示物体的性质,如沙质岸、岩石岸等,还能表示海底地形与底质、海水温度与含盐度等。

2)海图符号能概括制图对象要素,实现海图的综合表达[2-3]。海洋要素错综复杂,必须经过不同程度的归纳、抽象、概括和简化,并用特定的符号表示在海图上,通过对制图对象的分类、分级,选定符号系统对海洋要素进行综合概括,以满足不同海图用户的需求。

3)海图符号能构建海洋地理空间模型,提高海图的应用效果。海图符号用平面图形符号表示海底地形的起伏状况,能在二维平面上建立或再现制图对象的三维海洋空间模型[4],如运用分层设色、晕渲法等在海图平面上进行立体显示,以实现对海洋空间信息的有效识别、分析与传输。

2 现代海图符号的发展特点及存在问题

传统的海图符号基于贝尔廷(J.Bertin)静态视觉变量[5]中的形状、尺寸、色彩、亮度、图案和纹理等要素来传递海图信息,随着三维可视化、多媒体及虚拟现实技术与海图的紧密结合,现代海图中出现了以连续画面真实地描述客观地理对象的三维符号、动态符号等新符号。

2.1 现代海图符号的发展特点

从海图学的发展历程看,现代海图符号的发展主要呈现如下特点:

1)国际通用性。海图是一种国际性的图种,海图制图区域的连续性和远洋航行迫切需要海图走向国际化。1999年,我国参考IHO(International Hydrographic Organization,国际海道测量组织)国际海图图式发布的国标 GB12319-1998《中国海图图式》已基本与国际海图符号系统接轨。

2)继承性。研究海图符号离不开海图图式。海图图式是海图符号样式和描绘规则的规范,它详细规定了海图符号的规格和海图上各要素在图上的表示方法[6]。从1960年我国制定第一部海图图式以来,历次修订都是建立在前次版本的基础之上,我国现行国标GB12319-1998《中国海图图式》是在国标GB12317-1990《海图图式》和 GB12319-1990《中国航海图图式》的基础上修订的,为此大多数海图符号在形状上均得以继承,同一制图要素仅在尺寸或颜色上略有差异。

3)变异性。海图符号越简捷,计算机绘制越容易。根据海图生产的实际需求,往往需要将图案复杂的符号简单化,对部分海图符号进行了修改、增补和删减[7]。随着国家海洋经济的持续发展,新制图要素不断出现,必然产生许多具有航海价值的新符号。

2.2 现代海图符号存在的问题

尽管海图符号在不同程度上得到了发展,但也面临着一些问题:

1)海、陆图符号尚未统一。由于海、陆图由不同制图单位编制出版,其符号系统存在一些差异,会给制图者带来麻烦,尤其在制作海陆协同图时这个问题更显突出。此外,两套符号系统能产生信息传输的紊乱,给海图用户带来诸多不便。

2)海图符号体系尚不完善。目前,我国的海图符号体系还不够健全,尤其是军用海图的某些符号还是空白,如岛上水井、沿岸发电站、海水颜色与透明度等对作战十分有用的要素,目前一般的航海图上并未注明[4]。可见,增加海图符号的种类以全面反映海洋地理环境,是当前海图发展面临的一个不容忽视的问题。

3)海图符号服务样式较为单一。现在的海图符号都是按照规定图纸和幅面装订成册,以图式形式出版给用户使用,品种和功能都比较单一,不能完全满足用户对海图符号系统的多层次需求。

3 现代海图符号研究和开发应用中应把握的几个问题

3.1 加强现代海图符号理论研究

地图及地图符号学每取得一些进展,势必会影响海图及海图符号学的研究与发展。目前,国内对地图符号的研究集中在地图符号库的建立上,主要以传统的二维符号为主,涉及到复杂三维地图符号的研究较少。海图符号学的研究也处于薄弱环节,仅有一部分地图符号学理论用于海图符号学研究,海图符号学的发展存在明显的理论滞后现象。

3.2 拓展现代海图符号表示和使用范围

随着地理信息系统、全球定位系统、遥感和虚拟现实技术的飞速发展,传统海图符号在空间信息的表达上存在着越来越多的局限性,现代海图符号需要从二维静态平面图形向三维海图符号、动态海图符号、多媒体海图符号和虚拟现实海图符号方向发展。

3.2.1 三维海图符号

传统的纸质海图是基于抽象符号表达信息,将实际的三维地物通过投影以二维方式表示,具有很大的局限性,大量的多维空间信息无法得到有效利用。三维符号在表达信息时能满足用户快速认知和准确表达的需要,给人以生动、形象的感受,如图1所示。

3.2.2 动态海图符号

动态海图信息的表达迫切需要海图符号向着动态符号方向发展。计算机动画技术的发展,数据表达和多媒体技术的进步,利用动画连续、流动的时间特性来研究海洋地理现象的发展过程与规律已成为可能。基于现代可视化工具的动态电子海图,将海图编辑与设计部分地交给海图用户来完成,表达的信息更加丰富生动,将交互式操作引入读图之中,增强了读图的主动性和适应性[8],其功能远远超过传统的静态纸质海图,如图2所示。

图1 三维电子海图

图2 动态电子海图

3.2.3 多媒体海图符号

多媒体海图是随着多媒体技术在海图中应用而产生的新式海图。在多媒体海图中,表达空间信息的形式除了传统的海图符号与注记外,还融入了声音和动画等新媒介。多媒体海图符号不仅是三维的、动态的,更重要的是它具有声音属性,更加形象化。多媒体符号在海图中的应用,将改变传统纸质海图单一传输的方式,实现多种媒体信息的协同演播、动态制图和实时显示[9],从而更加利于海图的阅读与分析。

3.2.4 虚拟现实海图符号

随着虚拟现实技术的发展,未来海图符号将会融合听觉、触觉和味觉等多种感知符号。只有将视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感知系统有机结合才是感知物体最理想的方式[10]。虚拟环境产生了相应的虚拟现实海图符号,它是视觉符号的一种补充,必将成为人们获取、传输和认知海洋空间地理信息的新媒介。

4 结束语

海图符号是海图的重要内容,是人们阅读与理解海图最直接的手段。随着多媒体技术、三维可视化、虚拟现实技术与海图学的紧密结合,现代海图符号不再局限于传统静态符号,而是融合三维符号、动态符号、多媒体符号和虚拟现实符号等多种表达方式,借助这些新式符号,海图读者将会以实时互动的方式更好地认知海洋地理空间信息。

[1]王家耀,陈毓芬.理论地图学[M].北京:解放军出版社, 2000:184-189.

[2]王厚祥,李进杰.海图制图综合[M].北京:测绘出版社, 1999:70-89.

[3]田震,郑义东,李树军.海图学[M].大连:海军大连舰艇学院,2005:119-132.

[4]李树军,殷晓东.中国海图符号发展特点研究[J].测绘工程,2002,11(2):28-29.

[5]袁勘省.现代地图学教程[M].北京:科学出版社,2007: 146-161.

[6]海司航保部.GB 12319-1998中国海图图式[S].北京:中国标准出版社,1999.

[7]李树军.海图符号的基本概念、发展过程及趋势[J].海洋测绘,1998(1):49-50.

[8]艾廷华.动态符号与动态地图[J].武汉测绘科技大学学报,1998,23(1):49-51.

[9]陈志辉.多媒体技术在电子地图中的应用[J].测绘通报, 2002(9):57-59.

[10]胡鹏,黄杏元,华一新.地理信息系统教程[M].武汉:武汉大学出版社,2002:246-249.

Research on modern chart symbols

JIANG Feng-hui1,2,L IShu-jun3,WANG Zhen4

(1.Dep t.of Graduate Management,Dalian Naval Academy,Dalian 116018,China;2.Chamber of Topography&Meteorology,Troops 73111,Xiamen 361025,China;3.Dep t.of Hydrography and Cartography,Dalian Naval Academy,Dalian 116018,China;4.Dep t.of Basic Sciences,Dalian Naval Academy,Dalian 116018,China)

Chart sym bols are the carrier by w hich the cartographers and chart users could realize spatial cognition and info rmation transmission,and they are also the bridge w hich connects cartography and sym bology.Modern chart sym bols enable peop le to recognize marine space mo re close to the reality and make the transmission of marine geospatial information more exact and visual.Thispaper firstly p resented the foundational concep ts of modern chart symbols;then analyzed the characteristicsof themodern chart symbols’development aswell as its current p roblem s;at last it put forward the author’s opinion on the research work,the development and applications of modern chart symbols.

chart;symbology;chart symbols

P284.2

A

1006-7949(2010)04-0016-03

2009-12-28

姜凤辉(1983-),男,助理工程师,硕士研究生.

[责任编辑:张德福]