对《1∶5000 1∶10000地形图图式》的几点建议与思考

2018-08-27 08:36:18    来源:《测绘与空间地理信息》2018年第7期

摘要:本文将地形图图式、符号与计算机制图的特点相结合,对地形图图式、符号的修改及创新发展,提出了一些个人见解。

  来源:《测绘与空间地理信息》2018年第7期

  作者:康贵祥

  本文整理:勘测联合网

  作者简介: 康贵祥,男,甘肃陇西人,工程师,主要从事摄影测量、地理信息技术等方面的应用研究工作

  摘 要: 随着社会不断发展,新生事物不断增多,针对目前执行的《1∶5 000 1∶10000 地形图图式》地形图符号缺失、原有地图符号的设计与计算机制图相矛盾的事实,本文将地形图图式、符号与计算机制图的特点相结合,对地形图图式、符号的修改及创新发展,提出了一些个人见解。这些建议增大了地形图表示的信息量,增强了地形图表示的形象性、准确性、实用性。

  关键词: 1∶5000 1∶10000 地形图图式; 符号; 计算机制图; 信息量

对《1∶5000 1∶10000地形图图式》的几点建议与思考_地形图图式_勘测联合网

  0 引言

  地图作为一门自然科学,以其特有的属性基础、图形符号和抽象概括法则表现地球或其他星球自然表面的时空现象,反映人类的政治、经济、文化和历史等人文现象的状态、联系和发展变化。地图符号作为地图语言,包括符号、色彩和文字注记,能够准确表达地理事物的位置、范围、数量和质量特征、空间分布规律以及相互之间的联系和动态变化,是客观世界的真实体现[1] 。

  随着社会的发展,新生事物不断涌现,成图手段也有了翻天覆地地变化。而现有的地图符号和图式基本是在20 世纪六七十年代发布形成的,后面虽然进行过一些修订和完善,但创新和变革太少,科研人员也是把主要的精力投入到生产方式的改进上,虽然生产方式实现了颠覆性的变革,也促使许多新的测绘产品大量涌现,而传统的地形图图式却没有多大更新,未能跟上时代的步伐,得到应有发展,不能全面正确地反映客观世界[2] 。段永亮等( 2012) 对现行大比例地形图中图式系列的符号颜色的设置、符号的修改与简化等有关问题进行了分析[3] ; 周丽珠等( 2013) 针对1 ∶500 、1 ∶1 000 、1 ∶2 000 地形图图式提出一些相关地理要素符号的表达处理和个别特殊地理要素的符号表达[4] ; 马晓萍等( 2016) 针对《国家基本比例尺地图图式第1 部分: 1 ∶500 1 ∶1 000 1 ∶2 000 地形图图式》,对部分已有符号进行修改完善,设计和规定新增地物符号,以及地物表达时的选取指标等[5] 。但上述研究对某些地物、政策性事件考虑地不够完善,本文结合生产实践,以《1 ∶5 0001 ∶10 000 地形图图式》( 以下简称《图式》) 为例,探讨《图式》中所需修行的要素和面临要解决的政策性问题,进一步完善图式的符号和表述。

  1 现行《图式》没有考虑计算机制图的特点

  随着计算机技术的飞速发展,传统的地图制图工艺中的清绘、刻图、印刷等作业流程已不复存在,全新的计算机制图已然进入了我们的生产、生活。虽然计算机制图技术已基本完善,纸质地形图可以退出历史舞台了,但由于各地区、各行业技术储备和硬件设备存在较大的差异,使用软件也难以统一,以及传统的用图习惯等因素的存在,纸质地形图在目前社会中还有着广泛的应用前景。虽然纸质地形图只是计算机制图的一种表现形式,但由于地形图《图式》中的某些规定及要求,仍然停留在传统制图时代,限制了计算机制图的发展,以致使用新方法生产的纸质地形图展现在读者面前时就与《图式》要求有所出入。

  1.1 单线水系

  地形图《图式》中对水系要素中单线水系制图时要求用渐变线表示,这在计算机制图中符号生成时是很难实现的,虽然计算机制图时几经周折,经过大量人工干预,在视觉上基本能够实现《图式》的要求,但还是不能达到手工绘制的流畅程度,并且在实际作业时不但工作量太大,而且严重影响了工作效率。而地形图在实际运用中,渐变线和不变线是没有本质区别的,其实质只是表示有一条水系要素而已,若有单双线的过渡,只要妥善处理好两种图形的衔接,进行合理的过渡,还是能够达到满意效果的。

  1.2 沙质地面

  《图式》中对沙质地面要求配置新月形沙丘及沙丘链、垄状沙丘、窝状沙地等符号,计算机制图时配置这些地形图符号仍是困难重重,符号的位置、方向、密度、长度等方面都有问题,并且目前社会建设发展迅速,地形图更新周期短、生产工作量大,这样没有实际意义的精细化作业要求,已无法满足社会发展的需求。根据实际情况,应去掉这些计算机制图时存在难度的地形图符号,改为简单符号或文字注记形式来表达地形图要素,以便适应科学技术的发展,提升生产力发展水平。换而言之,从科技的发展来讲,随着摄影与计算机技术的跳跃式发展,影像匹配技术越来越好,利用人工干预过的DEM 生成的等高线,在沙丘高差较大的区域,完全能够真实地反映出沙丘地貌的特征,已无须用草绘等高线来表达沙漠地貌。再退一步来讲,若地形图上确实需要反映出沙丘特征,可以要求输出地形图时用正射影像或晕渲影像作为底图,来反映地貌特征,达到一目了然的效果。

  2 现行《图式》对新生地物未能及时进行符号补充

  改革开放以来,随着国民经济的飞速发展,城镇化的进程越来越快,人们追求经济利益的主观愿望空前高涨,大批农民弃农进城打工,以致大片耕地撂荒、荒芜,而现行《图式》中没有撂荒地符号,只是解释说撂荒未满3 年的轮歇地仍用旱地表示,那么撂荒3 年以上的只能用半荒草地或草地来表示,按《图式》要求,这两种植被范围线不能用地类界表示,只能用无符号的范围线表示,所以,无论实地还是立体模型或者正射影像上地块边界怎么清晰,打印的纸质地形图上也是无法表现出来的。并且其实际归属仍是耕地,是属于承包者的土地,在这样的地形图上统计的耕地面积就会减少,造成统计数据的错误。并且撂荒是否在3 年以内,调绘人员实地核实也是非常困难。其结果是范围清晰的地块表示模棱两可,造成大量土地荒芜而在地形图上未能得到体现,农民种地收入微薄、社会分配差距太大的社会问题未能得到体现。

  随着全球气温变暖,自然环境日益恶化,国家为了改善环境,改变农民的收入方式,退耕还林还草的国策已实施多年,且耗资巨大。而实际情况是有些地方耕是退了,但只是简单地撂荒了,既没种树,也没种草; 或者第一年植树种草,之后再没进行管理、补种,与撂荒并无区别,更有甚者是虚报退耕还林面积,骗取国家补贴而不退耕,既没有保障国家政策的落实,又为贪污腐败提供了土壤。既没有改善生态环境,又使得可持续发展成为空谈。《图式》中没有及时补充该类符号,造成地形图不能及时反映出社会上存在的现实问题。

  现实中增加的新生地图要素举不胜举,哪些要素需要进行补充,需要进行科学探讨才能最终确定。

  3 现行《图式》中有些地类的选取指标与属性录入的规定不合理

  土地家庭联产承包制是当今中国的一项基本国策,而《图式》在植被等面状要素的上图面积要求中,大多数植被面积大于图上25 mm2 才表示,并要求加注属性。平原地区土地充足,地块面积较大,土地的肥沃程度与交通便利情况也许相差不大,不知道包产到户时每户平均能分到多少亩耕地,平均每个块地面积有多大,但在西北高原地区,特别是城镇郊区,土地承包时考虑分配公平性,按地块的肥沃程度、交通的便利情况以及家庭人口等因素基本是按人口平均分配的,许多自然地块都是几家甚者几十家分割拥有的,一户人家单独承包4 亩多地的情况非常少见。并且农户种植的农作物各种各样,基本无法统一,在种植其他农作物时《图式》上图面积要求的局限性的表现还无法体现,但在各种园地作物加杂种植时,《图式》要求的不合理性就表现的尤为突出,简直无法正确表达。每种单独经济林毗连成片,相互夹杂,面积远大于《图式》要求的面状表示指标,这就需要加注属性,其结果可想而知,按《图式》要求只能在经济林品种中选取一种进行文字注记。这样的地形图就不能反映出种植的多样性,不能表达当地的实际情况,也无法体现国家推行土地流转的必要性和迫切性。还有一些因自然因素而存在的独立地块,若其生长植被属于园地,最终只能用旱地符号表示。

  合理的解决方法只有两种途径: 一是修改《图式》上的园地上图的指标要求; 二是需要加注属性的植被交错种植、达到上图指标时用一个图斑表示,属性有多少注多少,并最后注明自然形成的独立植被图斑不做面积要求。

  4 现行《图式》中有些依比例尺的地物符号大小要求不合理

  地图符号包括不依比例、半依比例尺和依比例尺3 种类型,而《图式》中对温室的采集要求只有单个依比例尺和成群温室两种。单个的温室、花房,塑料大棚的要求是图上长度大于20 mm 且宽度大于1.5 mm 时依比例尺表示,并加注种植产品的简要说明注记。长宽度小于上述尺寸和临时性的不表示。当多个小温室、大棚成群分布,其图上分布范围大于25 mm2 的用地类界表示范围,其内适当配置符号。《图式》的这一规定,在西北地区很少有符合指标的依比例尺温室,因为不知温室在建造时不知是根据什么科学依据,在1 ∶10 000 地形图上,长度大于指标要求的温室比比皆是,但宽度满足规定的可就凤毛麟角了。如此一来,在1 ∶10 000 地形图上依比例尺温室就基本消失了,这显然是不合理的。至于成群温室按《图式》要求进行采集,面积将近4 亩的成群温室不表示,无论是从地物的分布特征,地图的方位作用和当地的农业种植特征等方面来讲都是不合理化。再比如新《图式》中新增了超高层房屋区,而没有单幢超高层房屋等等。因此,增加各类符号,调整采集指标是非常必要和迫切的现实问题。

  5 现行《图式》中有些符号使用的解释说明不清楚,主体不明

  在水系要素中,按《图式》规定综合分析,其宽度大于图上0.5 mm 时用双线表示,小于0.5 mm 的用单线表示。《图式》规定,有永久性或季节性河流的河道里,单线表示的河流其高水界不表示; 双线表示的河流水压线至高水界的距离小于3 mm 时高水界不表示。这样的规定就会导致出现下列问题: 其一是单线河两侧大多数是存在高水界的,如按《图式》要求在其两侧应配置土质和植被符号时,其边线只能用地类界或范围线来代替高水界,而高水界这一地物是在图式中是经过明确定义的,按制图规定来说应该是高水界可以代替地类界和范围线的,而地类界和范围线是不能代替高水界,这就导致了同一地物用几种不同符号表示的情况; 其二是在单线河流经的河道,无论河道宽度有多大,在图上都无法体现河道的存在; 其三是有双线河流经的河道,图上能够完整表示河道的最新宽度的最理想的状态是河道宽度大于图上6. 5mm,并且河流宽度只有图上0.5 mm,还要恰好流经河道中间时,才能体现出完整的河道。《图式》还规定没有河流的河道只要河床宽度大于图上0.5 mm 时就用双线干河床表示。全面分析这些问题,不难发现其中存在的问题。换而言之,在河流与河道之间到底谁是主体? 河道宽度一般是不会发生变化的,而河流的宽度是随季节、降雨量的变化而随之变化的,无论河流宽度如何变化,河道里是否有水,一般都是发生在河道范围内。所以,河道才是主体,应在图上明确表示,不能简单地根据河流的有无、河流的宽度规定高水界的表示与否,而是必须表示,并且要保证河道的整体性和连续性,这对防洪抗灾也是非常必要的。

  6 现行《图式》更新时没有充分发挥航测成图的优势

  现行《图式》在2006 年虽然进行了更新,但变化并不是很大,绝大部分基本未变,只是稍有增加。但增加的内容有的没有充分考虑1 ∶5 000、1 ∶10 000 地形图的航测成图特点。比如新增加的高层房屋及房屋区和超高层房屋区,只是简单规定10 至18 层的为高层房屋或高层房屋区, 18 层以上的房屋区为超高层房屋区。而现在一般城市,高层、超高层房屋比比皆是,而内业人员在立体上无法看清房屋的层数,但能测出房屋的高度。对一座县级以上的城市,逐栋去数房屋层数的工作量是相当巨大的,应当充分发挥航测成图的优势,对于摄影时已有的房屋,采用房屋高度来确定其属性的归属。一般的居民楼的层高在2.9 m 左右,如将30—45 m 的定为高层房屋或高层房屋区, 45 m 以上定为超高层房屋或超高层房屋区,与用楼层数划分的层差数基本就是一层,最多两层。这样,内业人员就能够解决房屋的分类,外业调绘人员只对新增的房屋数数层数就可以了。利用高度和层数相结合的方法对房屋进行分类,既能降低劳动强度,又能提高工作效益,还有很强的可操作性。

  7 现行《图式》中对地形图包含的内容和符号的创新不够

  在科学技术飞速发展的今天,展现在读者面前的地形图应当是形象生动、类型丰富,既能看出地理,又能反映天时。这就需要增加地形图的内涵,扩充地形图符号的内涵。

  1) 比如增加土地酸碱度的内容,增加地方特产的内容等,给读图者提供一些土地的基本信息。古语说“橘生淮南则为橘,生淮北则为枳”,所以,才会有许多千古流传的地方特产展现在人们的眼前。就拿种植来说,对于外来品种引进,其结果不外乎两种结果,其一是果实品质变差,毫无发展前途; 其二是改变种植结构,造福当地民众,当然无法成活就不在探讨之列了。至于需要对地形图增加哪些新的要素,需要经过各类专家科学论证才能确定,当然是实际工作中切实可行才好。

  2) 至于符号内涵,对已有符号稍加修改,就能使其包罗万象。比如旱地符号,无论干旱地区还是水资源丰富地区,一般情况都有水源,在特定情况下都能进行灌溉,但其水源是有区别的,有的是常年河,有的是地下水,有的则是天下雨之后聚集的雨水,当然也有无法灌溉的旱地。若对现有旱地符号稍作修改就能合理反映各种情况。比如原有符号就表示无法灌溉的旱地,在原有符号上面加几个点表示引用雨水灌溉,在原有符号下面加水平箭头表示引用常年河水进行灌溉,旁边加向上的箭头表示引用地下水灌溉。

  当然这些只是笔者建议,具体实施还需进行更加精细的设计,对于部分新增地物符号,可以根据需要,直接从《1 ∶500 1 ∶1 000 1 ∶2 000 地形图图式》中引进。若地形图符号经过如此修改,当读者面临如此的地形图时,就会获得更多大量信息,对实地情况就会了然于胸。

  8 结束语

  总之,地形图《图式》与地图符号需要进行全面的修改和创新,每种学科的发展都是实践与理论的相互促进,实践促生理论,理论指导实践,周而复始才能日趋完善。地图符号大部分是经过科学抽象和艺术加工形成的,有些符号让人一看便知,有些除非专业人士才能明白。随着计算机制图时代的到来,无论什么样的符号、图形,只要能够设计出来,能够真实反映公众认知中的某种事物,对于符号的简单与否在图形输出时是没有区分的,都能生动形象地呈现在读者面前。以前的制图是人工完成的,抽象的初衷也许是有些实物绘制复杂,影响工作,有的地物无法在图上真实绘制,也无此必要,还要图幅的承载量,只能进行抽象概括[6] 。当然,理想的地形图应该是让人有身临其境的感觉为最佳,方便实用才是核心[7] 。因此,地形图《图式》和地图符号在修订完善时,应该经过广泛的社会调研,需向民政、交通、水利、农业、林业、设计院等有关部门征求意见,进行协商,使以后地形图能够真正满足各行各业的需要,逐步走进人们的生活,全面反映客观世界,更好地服务社会。

  参考文献:略


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