新编世界地势图的分层设色

廖小韵，佘世建，薛怀平，徐汉卿，张寒梅，徐之俊，邓吉芳，郝晓光

（1.湖北省地图院，湖北 武汉 430074；2.湖南地图出版社，湖南 长沙 410004；3.中国科学院测量与地球物理研究所，湖北 武汉 430077）

1 新编世界地势图概况

新编（竖版）《世界地势图》（审图号G5(2013)1769号）近日由湖南地图出版社出版发行，与（竖版）《中国地势图》构成了最佳适配效果。新编竖版《中国地势图》将南海诸岛与大陆同比例展示出来，为认识和维护中国海洋权益提供了有益的帮助；竖版《世界地势图》应运而生，采用新型的投影方法，克服了传统世界地图上南极洲和北冰洋变形极大的缺陷[1,2]，以纬线分割世界，展示了完整的两极地区，以全新的角度呈现了世界的地理关系，与（竖版）《中国地势图》对称使用，达到了地图作品的视觉美。

传统地势图是以表示地区的地貌特征为主的自然地图，通常用等高线加分层设色的方法来表示[3-5]。随着测绘技术和计算机技术的结合与不断发展，地势图不再拘泥于以往的模式。新编（竖版）《世界地势图》采用全数字化高程数据计算生成，不掺杂人为的描绘成分；制作使用带有空间位置特征（x、y、z）描述的数据源，选择适度的分辨率，在ARCGIS环境下，利用扩展3D分析模块，采用正确的分层设色高度表，生成数字高程模型[6]，真实地把全世界陆地和海洋地势起伏的形态逼真地表现出来（见图1），形象地表达了世界地势的总体地貌格局。新编（竖版）《世界地势图》数字高程模型的工作程序：分析全球地貌类型特点；以地貌形态特征为依据，确定高程带及颜色比例，建立高度色层表；通过试验工作，确定合适分辨率的数据源；在ArcGIS环境下，利用扩展3D分析模块，生成数字高程模型。数字高程模型制作地势图的图面视觉效果很重要的是分层设色。本文重点针对世界地势图的分层设色原则和方法进行讨论。

图1 新编世界地势图

2 分层设色原则及方法

分层设色地势图的立体感强，既能表示地势，又能在一定程度上表示各种地貌形态类型，区分高山、中山、低山、丘陵、平原、盆地等地貌单元。通过查看图上所附的分层设色高度表，判读分层设色地势图上各种颜色表示的高度范围。 所以地势图的分层设色很重要的就是建立合适的高度表。每一种图都有自己的高度表，它是制作高程模型，建立美观、协调、合理的地势的重要依据[4]，且高度表设计成败的重要标志应该是表达地形的能力[4]。

高度表是由分层设色的若干基本单元按高程顺序排列起来构成的图表，它是读图的工具。高程表的基本单元是等间隔的，每一个单元就是一个高程带，随地势增高，各高程带的等高距逐渐增大。基本单元的高程带的界线与地貌类型的界线相吻合，各高层带的等高距呈现出明显的连续性和系统性。每个高程带附有颜色，高程带的交界也是变更颜色的界线[4]。

设计地貌高度表的原则和步骤：

1） 分析区域地貌特点，研究区域内各种不同类型地貌特征，因为高程带等高距的确定是建立在对制图区域进行周密研究的基础上的[4]。确定影响地貌类型变更的关键等高线，为确定高程带提供依据。

2）研究同类小比例尺地势图的高度表，确定本图幅高程带的划分。据统计，在世界范围内，陆地面积的68%不超过高程1 000 m ，陆地面积的34%在高程500 m以下[4]，这些地区通常是开发程度较高的地区。由此，需详细表示这些地区的地表起伏，等高距略小，而对于可概略表示的高山区域，其等高距可大些。为了顾及各种不同类型地貌特征的显示，可采取变动等高距。每个高程带应反映地面按高度分布的某种地貌类型，高程带的分界线选在地貌类型的变更线上。

3）高程带设色的原则需按照人们阅读地势图的通常习惯，用象征色来表示不同的高程带，如陆地按地面由低到高的顺序，用绿、黄、棕等颜色分别表示平原、高原和高山地貌，绿色越浓，表示地势越低，黄色越深海拔越高，棕褐色越深，表示地势越高；海洋用浓淡不同的蓝色表示海洋的不同深度。雪线以上的地区通常用近似白色的浅紫色表示[6]。

4）试验工作始终贯穿于建立高度表的全过程，通过不断调整高度表高程带的高程及设色，最终建立符合地势表达的高度表。

非洲原木与东南亚进口原木境况大体相似，越是价位中端的硬木，像沙比利、奥古曼等常年供应销售品种，交易频率较快，价格行情稳中上扬，其升幅在45～130元/m3之间。

3 世界陆地的分层设色

1）确定影响陆地地貌变换的关键等高线，为确定高程带提供依据。

分析世界地势陆地地貌，68%不超过高程1 000 m，34%在高程500 m以下。对于陆地若干特殊等高线作以下分析。

①50 m。表达全世界地势平原微型地貌的关键高程，如果没有这个高程，很多平原典型地貌显示不出来，如中国的华北平原及长江中下游平原，澳大利亚的艾尔湖盆地，南美洲的亚马逊河流域及巴拉那河流域，北美洲的密西西比河流域以及西海岸，非洲的塞内加尔河流域，欧洲的广大平原区。

②200 m。平原和丘陵的高程变更线，也是全球很多著名平原的特征线。欧洲是世界上地势最低的一洲，高度在200 m以下的平原约占全洲总面积的60%，平原所占比重之大，在各大洲中首屈一指；南美洲平原自北向南有奥里诺科平原、亚马孙平原和拉普拉塔平原，其中亚马孙平原面积约560万 km2，是世界上面积最大的冲积平原，地形坦荡，多在海拔200 m以下；还有亚洲的东北平原、非洲冲击平原、北美山麓地带等。

③500 m。丘陵和山地的高程变更线。非洲为高原大陆，地势比较平坦，海拔500～1 000 m的高原占全洲面积60%以上，500 m高程对于表达非洲大陆形态比较重要。

④1 000 m、2 500 m、3 500 m、5 000 m。山地是陆地最基本的地形之一，分布广泛，按照高度分为小起伏山地（小于500 m）、中起伏山地（500～1 000 m）、大起伏山地（1 000～2 500 m）、极大起伏山（大于2 500）；按照海拔高度可分为低山（小于1 000 m）、中山（1 000～3 500 m）、高山（3 500～5 000 m）、极高山（大于5 000 m）[5]。可见1 000 m、2 500 m、3 500 m、5 000 m均为山地地貌类型的高程变更线。

2）选定陆地高程带的高程，并设计相应的颜色。

通过对全球陆地地貌特征的分析，确定了高程变更线，新编世界地势图高度表选定的高程见图2。

图2 陆地高度表

分层设色高度表在确定了高度表的高程之后，合理选择每个高程带的颜色是增强地势图可视化效果的重要环节。地图是地理信息可视化的载体之一，地图的色彩是重要的可视化要素，良好的可视化风格能使地图使用者迅速、准确地判读地理信息。地势图通常用绿、黄、棕等颜色分别表示平原、高原和高山地貌，绿色越浓，表示地势越低，黄色越深海拔越高，棕褐色越深，表示地势越高。如果采取错误的高程，或者不恰当的色彩设计，很可能严重影响对全球地貌形态的判读（见图3）。

比较两种不同高度表生成的数字高程模型，欧洲是全球海拔最低的洲，平原面积约占全洲面积的2/3，海拔200 m左右的广大地区在地势图上应呈现为绿色；阿尔卑斯山脉为山地，在地势图上应呈现为浅黄色（见图4）。北美大陆的密西西比河流域地势平坦，在地势图应该呈现为绿色；落基山脉在地势图上应该呈现为浅黄色（见图5），显然，图4和图5的右图都违反了设色原则。可见，适合的高度表有利于正确地表达地貌形态，错误的高度表则误导全球地貌形态的判读。

图3 错误的陆地高度表

图4 欧洲大陆

图5 北美大陆

4 世界海域的分层设色

1）确定影响海域地貌变换的关键等高线，为确定高程带提供依据。

海岸线以下的大陆架是陆地地貌的延伸，为了反映它们之间的连续性，陆地高度表和海底深度高度表相接时，等高距和等深距要逐渐过渡。

太平洋2 000 m以下的海盆占总面积87%，200～2 000 m之间的边缘部分约占7.4%，200 m以内的大陆架占5.6%，最深处近6 000 m；大西洋超过2 000 m的深水域占总面积80.2%，200～2 000 m之间的水域约占11.1%，一般深度超过6 000 m深，最深点8 428 m；印度洋、北冰洋大陆架半数水深不足50 m，主要海岭均在水下1 000～2 000 m之间，海盆水深4 000～5 000 m之间，以格陵兰海最深，达5 527 m[7]。

2）选定海域高程带的高程，并设计相应的颜色。

世界海域的等深线选择：0 m，50 m，200 m，1 000 m，2 000 m，4 000 m，6 000 m。用浓淡不同的蓝色表示海洋的不同深度，水下越深，蓝色越浓。海岸线以下的大陆架是陆地地貌的延伸，为了反映它们之间的连续性，陆地高度表和海底深度高度表相接时，等高距和等深距要逐渐过渡，重点是色彩的协调过度；全球海域地貌中的海岭、海沟、海盆也因色彩与高程的恰当设计呈现出逼真的形态（见图6）。

图6 海域地貌形态

5 南极洲与格陵兰岛冰川的分层设色

南极洲与格陵兰岛终日冰雪覆盖，其冰面地貌形态在所有的世界地势图上都采用特殊方式表达，通常设置白色或浅灰色表达冰面地貌形态。

新编世界地势图在分析南极地貌特点的基础上，采用了与陆地、海域地貌高度表的设置完全不同的等高距，选定了符合南极地貌特点的高度表基本单元，大胆采用浅紫色表示冰雪覆盖面，视觉效果独特完美。

综上所述，在世界地势图的编制设计中，重要的是建立能反映世界地势特点的高度表，合理选择每个高程带的颜色以增强地势图的可视化效果，而对地貌特征的分析在地势图高度表设计中有着重要的实践意义，需研究区域内各种不同类型地貌特征，确定影响地貌类型变更的关键等高线，最终建立正确的世界地势图分层设色高度表，以提高地图表达地形的能力。

[1]郝晓光，徐汉卿，刘根友，等.系列世界地图[J].大地测量与地球动力学，2003，23(2):111-116

[2]郝晓光，薛怀平.纬线世界地图[J].地壳形变与地震，2001，21(1):95-98

[3]张克权，黄仁涛.专题地图编制[M].北京：测绘出版社，1982

[4]祝国瑞，尹贡白.普通地图编制[M].北京：测绘出版社，1982

[5]廖克.现代地图学[M].北京：科学出版社，2003.

[6]测绘词典编辑委员会.测绘词典[M].上海：上海辞书出版社，1981

[7]金涛.世界地理[M].北京：外文出版社，2012

[8]张寒梅,佘世建,徐汉卿，等.竖版《世界地势图》与竖版《中国地势图》的适配关系[J].地理空间信息,2014(2):149-151