《广州市影像(丝绸)地图》的设计与制作

曹 勇，何宗宜

(武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉 430079)

《广州市影像(丝绸)地图》的设计与制作

曹 勇，何宗宜

(武汉大学资源与环境科学学院，湖北武汉 430079)

影像丝绸地图作为一种地图产品，兼具丝绸地图的艺术性、实用性与影像地图的真实直观。相较于普通的纸质线划地图，影像丝绸地图在设计和制作上也有着不同的要求。本文结合《广州市影像(丝绸)地图》编制过程，详细论述了影像丝绸地图在数字制图环境下表示内容设计、色彩、符号设计等方面的原理与方法，以及该地图的制作流程与方法。

丝绸地图；影像地图；地图设计；数字制图

一、引 言

丝绸是悠久东方文明的象征，具有高贵的气质和丰富的内涵；作为纺织品，丝绸又具有轻便易携、防水耐折的特点。以丝绸作为介质印刷地图，极大地提升了地图的艺术品位和实用价值。然而，丝绸的特殊材质也使得丝绸地图在色彩和符号设计上与普通的纸质地图有所区别。在丝绸上印刷影像地图一方面丰富了地图表现的内容；另一方面也对地图的色彩和符号提出了自己的要求，需要加以综合考虑。

《广州市影像(丝绸)地图》(以下简称《影像丝绸地图》)以最新的广州市遥感影像数据为基本资料，真实直观地反映出广州市的发展现状，为各部门统筹规划、合理布局提供了丰富的信息；地图采用数字制图技术以丝绸为印刷介质，轻柔曼妙，高贵大气，同时又具有防水耐折，易于携带的特点，将现代工艺与古老文化结合，更兼具艺术性和实用性为收藏、馈赠之佳品。

本文结合影像丝绸地图的设计与制作，着重讨论该丝绸地图的表示内容、表示方法等方面的几个关键问题，为今后生产基于遥感影像的丝绸地图提供参考。

二、《影像丝绸地图》的设计

1.地图的幅面和图面配置设计

《影像丝绸地图》设计为标准全开，尺寸为787 mm×1092 mm，该幅面较为通用，便于印刷，使用携带方便，比较大气。根据主图的轮廓形状，图名放置在图内左上方，图例放置在图内左下方，这样的图面配置视觉上显得比较平衡、稳重。比例尺为1∶160 000，以数字比例尺和直线比例尺相结合的方法表示。

2.地图的表示内容设计

《影像丝绸地图》以展示广州市近年来建设发展的成果为主要目标，力求实现科学性、艺术性、实用性相统一。以广州市全市影像为主体内容，通过直观生动的影像反映城市建设的新面貌和基础地理信息。挂图的整体风格是融合型的影像地图，即将遥感影像作为地理底图，并在之上叠加矢量地图符号和标注地理名称，二者融为一个表现体共同反映城市的地理相关信息。以“突出影像，辅以地图”为指导思想，在影像图上主要表示交通网、境界线、行政驻地、重要地名、旅游景点、山峰名称等。

3.地图的色彩、符号注记设计

在现有的工艺水平上，使用德国海德堡印刷机进行四色印刷完全能够达到地图生产要求的印刷效果，而且相较于专色印刷节约了时间和成本。因此《影像丝绸地图》采用四色印刷，在地图的设计过程中，色彩的设计、调整都按照四色印刷的标准进行。

线划地图的色彩主要考虑各要素的色彩搭配，影像地图以影像为底图，需首先单独考虑影像的色彩，再在影像底色的基础上考虑各个要素符号的色彩配置。

(1)影像的色彩设计

丝绸的气质很大程度上来自于其幽雅的珍珠光泽，大面积亮度较低的色彩会减少丝绸的光泽[1]，使丝绸地图显得喑哑，失去丝绸的高贵感(如图1(a)所示)；与之相反，采用亮度比较高的色彩就能够很好地散发丝绸的光泽，展现丝绸的独特气质(如图1(b)所示)。因此，在影像色彩设计的过程中，应该尽量减少影像CMYK 4个通道中K通道颜色的比例，避免出现图1(a)中影像过于黯淡的情况。影像色彩的设计要求能客观、准确、协调地反映所表示区域的自然色彩，同时又方便要素符号的配置[2]。在比例尺为1∶160 000的中比例尺下，影像的图面色彩主要由植被的绿色和水系的蓝色构成。为了使影像更加真实地还原自然的状态，在设计影像色彩的时候应该以绿色为主色调。在色彩设计过程中，对主区范围内的影像应继续提升其亮度，并适当添加黄色，利用暖色调给读者带来前进、膨胀的视觉心理感受，从而将主区从邻区城市中突出(如图1(b)所示)。

图1 影像图的色彩设计

(2)符号设计

在影像丝绸地图中，清晰、易读的影像已经充分传递了大量地物信息，大大增加了地图信息的载负量，符号和注记主要用于在地图上反映各种地物的质量特征及其属性。在设计地图符号时，充分合理地运用颜色、亮度、形状、方向、大小等基本图形变量，以产生图面所必需的整体感和差异感。

符号的设计分符号的颜色设计和符号的图形设计两个方面。符号颜色设计的基本原则是既要能够清晰地表现要素，同时又要能够与影像整体的色彩相协调[2]。在四色印刷的过程中，丝绸上同一区域的着色量随着套印次数的增加而减少[3]，最终的结果是印刷的颜色出现失真。在无法改变印刷工艺的情况下，只能从颜色的设计入手，尽量使用较纯、较简单的颜色，减少在同一区域套印的次数。在符号的图形设计方面，因此丝绸的纹理比一般的纸张大，因此丝绸上符号应该设计得比同等规格的纸质地图上的符号大，且结构更加简单，才能够清晰地表示地物的信息[1]。

根据符号形状的不同，在设计时将地图的符号分为面状符号、线状符号、点状符号。

制图区域中大片的山、林、田等区域基本被植被覆盖，经过影像色调的调整，呈明亮的嫩绿色，再结合自然呈现的层次感，印制在丝绸上美观且具有艺术性；相反，叠加面状符号不仅使影像信息损失而且显得突兀，因此对这些区域一般不使用面状符号。《影像丝绸地图》的比例尺比较小，一些细小的常年河在影像上不能明显地目视识别，需要使用单线表示。影像上面湖泊、水库等面状水域存在与周围的影像色彩相类似而与单线河符号颜色有一定对比的现象，这种现象的结果是使得用单线表示的河流的连通性受到影响。如图2(a)所示，不使用面状水系符号时不能够很明显地看出图上4条河流之间相互连通的关系。因此《影像丝绸地图》上应设计使用面状符号表示水系。青色(C30)明度较高，能够发挥出丝绸的光泽，又与周围的影像对比较弱，能够自然地融合，可以作为水系颜色的填充。如图2(b)所示，通过面状水系符号的使用，水系之间相互连通的关系得到了明确的表达。

图2 面状水系符号使用前后对比

线状符号表示的内容主要包括道路网、境界线及单线河。

道路网是地图的骨架，是重点表示的内容。道路的颜色设计应考虑到以下几点：①道路应该与丝绸的整体气质相符，道路的颜色应该有一定的明度；②为减少在印刷中套印的次数，丝绸地图上的道路颜色应该尽量简单；③单一的道路符号面积较小，应该使用影像底图的互补色或对比色进行填充，才能清晰地表示；④整体上看，同一等级的道路在图面上分布范围广，总面积大，大量使用饱和度较高的颜色会使图面的色彩对比过于强烈，显得杂乱、与影像不协调[4]。综上，道路的颜色可以采用白色、粉红色或橙色。这些颜色明度适中，至多使用两种颜色即可合成；与影像有一定对比，既能突出道路又不与底色相冲突。公路的等级按照从高速路、市内快速路、国道、省道、县道、市区主要道路的顺序逐渐降低。等级比较高的道路在图面上起到了骨架的作用，而且疏密适中。在现实中，这些道路贯通联系着主区与其他地区，体现主区交通设施的完善及通达性，需要着重使用平行的双线进行表示。道路的等级通过双线的宽度和双线间填充的颜色进行区分。丝绸的纹理比较粗，因此道路双线的宽度最小为0.15 mm，且随着道路等级的增加而增加。县道和市区主要道路线划长度短且数量多，不应该采用与影像对比较强的颜色，以免显得破碎。这两个等级的道路沟通的范围只限于市外和市内，重要性相对较低，只需选取相对较重要、用来保证道路连通性的道路，使用与影像相接近的浅棕色或白色单线表示，线的宽度在不小于0.5 mm的前提下只要能够覆盖影像上明显的道路即可。按照习惯，铁路符号使用黑白相间的线划表示，线划白色的部分能够在影像上比较明显地展示线划的位置和走向趋势，且白色部分有规律地出现，在视觉中形成连贯成线的整体效果[5]。

境界线是人文要素，在影像上不能够直接目视得到，需要从数据库中调取DLG数据，并进行匹配。境界线采用黑色的点和线段交替出现的方式进行表示，不同等级的境界用不同的点、线组合进行区分。为了表达的精确性，境界的线划不宜太粗。境界较细的线划在影像颜色比较深的地方容易与背景颜色相混淆，影响判读，需要用色带加以配合。一方面，黑色的细线保证了境界线的精确度；另一方面，色带可以使境界线和影像区分开，便于识别。整体上看，色带明确划分出主要表示区域的范围，一目了然。为了尽量减少色带的使用而给影像信息带来的损失，可以给色带设置一定的透明度，使色带下面的影像也能够被看到。

点状符号表示的要素内容为行政驻地、旅游景点和山峰，只需要采用定点符号法用点状符号表示出这些主图对象的具体位置和定名属性等即可。点状符号面积小、分布范围广，要特别考虑到在影像颜色比较深的地方符号也能醒目地显示。

行政驻地采用圈形符号表示，以圈形符号的结构、大小、颜色变化表示行政等级。符号的颜色采用红色、黄色、白色等纯色的组合，不仅满足上文所述丝绸对符号颜色的要求，而且使点在影像上任意区域都能清晰表示。圈形符号内圈的最小直径为0.1 mm，轮廓笔最细为0.2 mm，内外圈之间直径最小应该相差1 mm，才能够在丝绸上有清晰的表达效果。

丝绸地图上符号的结构不宜复杂，丝绸影像图的设计风格为简约大气，故而旅游景点的符号采用直径为1.2 mm的红色圆点配合白色的轮廓笔表示即可。

山峰的符号习惯上使用黑色的等腰三角形表示。为了避免黑色的符号在影像颜色较深的地方表达不清，在三角形符号的周围增加一个白边，这样使三角形的符号得到了突出，不至于和影像相混淆。

按照上述思路设计的影像丝绸地图的点状和线状符号如图3所示。

图3 影像丝绸地图的符号设计

(3)注记设计

注记的设计与符号的设计一样，也要考虑到丝绸的特性。

丝绸比较粗大的纹理上无法印刷出注记中比较精细的笔画，宜采用笔画比较粗、弯折比较圆融的字体。为了使注记笔画清晰，丝绸地图挂图上注记的最小尺寸为2.5～2.7 mm，比普通纸质挂图上(最小为2.25～2.5 mm)稍大。

丝绸高贵，故而注记也应该使用比较鲜明、大气的颜色，避免使用沉重的颜色破坏整体的美感。为了防止印刷中出现颜色失真的情况，注记也应该使用比较简单的色彩。为了使注记的表达更加清晰，其颜色还应与影像的主色调有一定对比。

综合以上两点，影像丝绸地图的注记主要采用隶书、黑体、准圆等字体；填充红色、黑色；为了提升视觉冲击力，可以使用反白字或给注记添加白色描边，描边的宽度最小应该是0.5 mm，否则印刷在丝绸上起不到效果。根据注记内容的不同，注记的字大从2.5～6.4 mm，并采用适当的方式在图面上配置。

三、《影像丝绸地图》的制作

《影像丝绸地图》采用现代数字地图制图技术方法制作[6]。制作的过程包括影像资料的处理、矢量数据与影像数据的融合(如图4所示)。

图4 影像丝绸地图数字制图技术流程

1.影像数据的收集和处理

为了保证道路、河流的连通性，体现广州市与周边城市的联系，除了重点表示主区的内容之外，《影像丝绸地图》还应包括邻区的部分内容，还需收集主区周边城市的影像资料。

在ENVI软件中对影像资料进行拼接处理。首先将搜集到的外围区域的影像数据拼接起来，再将已有的主区影像叠加上去，形成一幅以主区影像数据为主，以邻区影像数据为辅的主次分明的影像地图；然后将其裁剪成所需要的大小，并融合成一张图片输出。

在影像丝绸印刷的过程中，染料在丝绸上会发生渗色和扩散，使印刷出的图像颜色偏深。因此拼接完成之后在对影像的色调进行调整时，应该使影像的明度略高于设计的色调。

拼接后的底图由于数据的来源不同、影像采集时的条件不同，存在着色差，破坏了其整体性，因而需要对影像数据上存在色差的地方进行匀色处理，使其与周围一致。原始数据影像的分辨率比较高，在图幅尺寸下，过高的影像分辨率使得影像显得破碎，而且占用存储空间，可以进行适当压缩，适当降低影像的分辨率。

2.矢量数据的处理和配置

在数字地图制图软件中制作、处理地图矢量数据主要包括：数据分层设计，道路、水系、境界矢量化跟踪，符号化、注记配置，图名、图例配置，花边配置。根据设计采用全数字地图制图技术对矢量数据进行处理，使地图数据满足丝绸印刷地图要求。

(1)数据分层设计

地图的数据按图层进行组织，根据内容的不同，将地图分为不同的层面[7]，而各图层的顺序也根据图层的内容进行排列。排列的顺序由上到下依次为：地图整饰内容、地图注记、地图符号、栅格数据。地图符号的顺序依次为：点状符号、线状符号、面状符号。具体分层为：①整饰；②地名注记；③旅游景点注记；④山峰注记；⑤道路注记；⑥行政驻地符号；⑦旅游景点符号；⑧山峰符号；⑨境界线；⑩道路；○11单线河；○12面状水系；○13影像底图。

(2)符号和注记的配置

从数据库中调出的DLG数据经过投影变换之后可与影像相匹配。变换的参数通过采集影像和矢量数据中的同名点进行计算获得。为了保证参数的准确性，采集的同名点尽量分布于整个图面范围。

对匹配好的矢量数据进行适当的综合操作之后进行符号和注记的配置。使用设计好的符号替换原有矢量数据的符号，并在适当的位置加上注记。

矢量数据和影像(栅格)数据进行融合之后，得到影像(丝绸)地图数据。再根据审查意见对影像(丝绸)地图数据进行修改。最后，将影像(丝绸)地图数据输出四色胶片，制版、印刷成图。

四、结束语

丝绸不同于纸张的特性使得以丝绸为印刷介质的地图在设计和制作方面具有自身的特殊性。本文结合《影像丝绸地图》的编制，阐述了《影像丝绸地图》的编制在色彩、符号、注记等方面的设计原理和方法，介绍了《影像丝绸地图》的制作过程。目前《广州市影像(丝绸)地图》已经印刷并交付使用。因其便携实用而被广州市政府部门领导用作基层考察的野外用图，提升了广州市测绘地理信息服务和政务工作水平。该图也被用作广州市政府馈赠来宾的礼品，因其精致华贵、美观大气而获得广泛的好评。本文介绍的影像丝绸地图设计制作方法可以作为制作影像丝绸地图的参考。

[1] 于江珮，孔令华，刘美春.视觉传达理论在丝绸地图中的应用研究[J].城市勘测，2010(5)：120-122.

[2] 王家耀，王光霞.《苏州市影像地图集》的设计与研制[J].测绘通报，2007(2)：65-69.

[3] 梁金成，吴雪涛.丝绸地图的印前处理及技术要求[J].测绘通报，2007(5)：66-70.

[4] 庞小平，赵羲，高峰，等.真彩色城市影像地图统一协调性研究[J].武汉大学学报：信息科学版，2006，31(6)：482-483.

[5] 刘梅.基于彩色影像地图的符号色彩设计研究[D].郑州：信息工程大学，2009.

[6] 何宗宜.《深圳市地图集》的设计研究[J].测绘科学，2001，26(1)：25-29.

[7] 何宗宜，苗静，黄忠民.《珠海市影像地图集》的设计与制作[J].测绘通报，2011(10)：73-76.

Design and Mapmaking of the Photo-silk Map of Guangzhou

CAO Yong，HE Zongyi

P283

B

0494-0911(2014)07-0098-04

2014-01-16

曹 勇(1989—)，男，江苏如东人，硕士生，研究方向为数字地图制图。

曹勇，何宗宜.《广州市影像(丝绸)地图》的设计与制作[J].测绘通报，2014(7)：98-101.

10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0236