城市水系圖的設(shè)計(jì)編制
——以南京主城水系掛圖為例

尹朝陽(yáng)，徐寧庚

(南京市測(cè)繪勘察研究院有限公司，江蘇南京 210005)

城市水系圖的設(shè)計(jì)編制
——以南京主城水系掛圖為例

尹朝陽(yáng)?，徐寧庚

(南京市測(cè)繪勘察研究院有限公司，江蘇南京 210005)

以南京主城水系掛圖編制為例，闡述城市水系圖在總體設(shè)計(jì)方案、底圖編繪、專題內(nèi)容選取表示、符號(hào)與色彩運(yùn)用、圖面層次安排等方面的特點(diǎn)與編制方法。

設(shè)計(jì)方案；水系專題；地理底圖；符號(hào)；圖面層次

1 引 言

城市水系被稱為城市的生態(tài)之魂，具有為城市蓄積雨洪、分流下滲、調(diào)節(jié)行洪、增補(bǔ)地下水資源、提高水蒸發(fā)量、緩解熱島效應(yīng)等功能，是一座城市社會(huì)－經(jīng)濟(jì)－自然復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng)。但近年來隨著城市的大規(guī)模建設(shè)與改造，部分城市內(nèi)許多原有的河道被填埋了，有的河灘、湖泊、濕地消失了，有些明河變成了暗渠，還有原來流動(dòng)互通的水系變成了支離破碎的污水溝或污水池，使得城市自身的生態(tài)體系與生態(tài)資源遭到很大破壞，從而使城市居民生存環(huán)境也變得越來越糟糕。這一伴隨城市建設(shè)發(fā)展而出現(xiàn)的新問題已引起了各級(jí)政府部門的高度重視，科學(xué)合理地利用和保護(hù)有限的城市水系資源也成為目前政府部門的當(dāng)務(wù)之急。

要有效地解決和規(guī)劃保護(hù)好城市的水系生態(tài)資源，必須對(duì)城市水系的現(xiàn)狀分布形態(tài)有充分的了解與認(rèn)識(shí)。因而城市政府相關(guān)部門都急切地希望能及早獲得城市現(xiàn)狀水系要素分布的資料。采用地形要素信息為地理底圖，在其上表示以水系資源要素為主要內(nèi)容的水系專題地圖，既可形象直觀地反映水系要素的實(shí)際分布狀況，又能展示水系與其他要素如道路、居民地、山地等的位置關(guān)系，對(duì)城市規(guī)劃、建設(shè)、環(huán)保、水利、排水等部門都具有重要的參考價(jià)值。因而城市水系圖的編制對(duì)政府管理部門來說是必不可少的。應(yīng)該說隨著現(xiàn)代測(cè)繪科技的發(fā)展，特別是近年來現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的地形測(cè)繪資料及GIS數(shù)據(jù)的大量?jī)?chǔ)備，編制這樣的專業(yè)地圖還是相對(duì)容易的。

如同全國(guó)其他許多城市一樣，改革開放以來南京市由于大規(guī)模城市建設(shè)與改造犧牲了很多生態(tài)水系資源，通過上世紀(jì)八十年代初與現(xiàn)在地形圖的比對(duì)，可以看出大約有三分之一的河道及湖泊被填埋了。為有效地規(guī)劃保護(hù)現(xiàn)存的水系資源，結(jié)合當(dāng)前南京市正在展開的“雨污分流”大型系統(tǒng)工程，南京市住建委會(huì)同市政公用局、水利局等部門委托南京市測(cè)繪勘察研究院有限公司利用最新的GIS基礎(chǔ)地理信息資料及水系專業(yè)資料等，突破傳統(tǒng)的地圖設(shè)計(jì)理念，大膽創(chuàng)新，并將現(xiàn)代數(shù)字制圖技術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)充分結(jié)合，策劃編制一張?zhí)厣@明、新穎美觀的以南京主城為主要制圖區(qū)域的城市水系專題圖。通過這張專題圖，客觀真實(shí)地反映了南京主城范圍內(nèi)城市水系資源的分布狀況，為城市水利、環(huán)保、市政、排水等部門提供了現(xiàn)勢(shì)翔實(shí)的水系分布資料，從而為城市建設(shè)、規(guī)劃決策和城建管理等工作提供科學(xué)依據(jù)。

2 總體技術(shù)設(shè)計(jì)方案

總體設(shè)計(jì)方案是掛圖設(shè)計(jì)的靈魂，具有牽一發(fā)而動(dòng)全身的作用，方案是否考慮周密，直接關(guān)系城市水系掛圖的成敗。因而總體設(shè)計(jì)時(shí)需綜合考慮各方面因素，如城市分布形態(tài)、水系要素的分布狀況、幅面大小、比例尺、圖名、圖例的擺放位置等，并需進(jìn)行了反復(fù)修改與比對(duì)，最終達(dá)到各方面都較滿意的技術(shù)設(shè)計(jì)效果。南京主城水系圖技術(shù)設(shè)計(jì)方案幾經(jīng)調(diào)整后，確定以下總體設(shè)計(jì)方案:

(1)基本圖幅尺寸:結(jié)合南京主城南北較長(zhǎng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)幅面為高1.5 m×寬1.2 m，采用這樣的幅面作為掛圖而言比較大氣，圖形重心平穩(wěn)，圖面莊重大方。

(2)制圖范圍:北至長(zhǎng)江，南至秦淮新河，東至滬寧高速公路馬群立交，西至江心洲。即長(zhǎng)江以南繞城公路以內(nèi)范圍，這是南京的主城范圍，也是南京城市的核心地區(qū)。

(3)比例尺:根據(jù)圖幅尺寸與表示的主城區(qū)域范圍，設(shè)置比例尺為1∶20 000。

(4)資料運(yùn)用:采用1∶500、1∶1 000的GIS數(shù)據(jù)作為編制地理底圖與水系專題掛圖的基本資料，部分專業(yè)的水系資料由水利、市政等部門提供。

(5)圖面表示內(nèi)容:主要由兩大部分組成，一是水系專題要素，二是地理底圖。水系專題要素是地圖反映的主題，必須詳細(xì)和突出表示；地理底圖反映水系要素與周圍地理環(huán)境的聯(lián)系，主要為水系要素進(jìn)行定位與襯底之用，宜使之處于第二層面進(jìn)行表示。

(6)圖面配置:為使圖面達(dá)到均衡配置、布局科學(xué)合理、重心平穩(wěn)居中的良好視覺效果，結(jié)合掛圖圖幅尺寸，本圖將圖名置于掛圖上方，在圖面右下方空白處配置《南京城郊圖》附圖、左下方空白處放置圖例與專題圖表等。配置《南京城郊圖》，主要是因?yàn)橛行┲匾奈鬯幚韽S和大型泵站分布在南京市郊，如江寧科學(xué)園、仙林大學(xué)城、高新開發(fā)區(qū)等地區(qū)，主城范圍表示不到，因而通過擴(kuò)大范圍來將這些重要水系要素表示出來。圖表則反映各主要河流的起訖點(diǎn)及其河道的實(shí)際長(zhǎng)度。

(7)成果形式:本圖輸出成果以噴繪方式為主，并可做成以KT板為襯板的展板掛圖形式。

由以上幾點(diǎn)可以看出，該掛圖的總體設(shè)計(jì)方案從圖幅大小、制圖區(qū)域范圍、比例尺、表示內(nèi)容、圖面配置、表現(xiàn)效果等方面都進(jìn)行了綜合考慮。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)方案再試做樣圖，對(duì)輸出效果進(jìn)行比對(duì)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步修改與完善方案，從而使設(shè)計(jì)方案逐步趨于完善成熟，使掛圖成果呈現(xiàn)出一個(gè)良好的表現(xiàn)效果。

3 地理底圖的編制

(1)水系專題要素的定位要依賴可靠的地理底圖，因而城市水系圖必須要有地理底圖作襯底。地理底圖的編制原則為:在水系專題要素表示清晰易讀的前提下，盡量多選擇一些與水系緊密相關(guān)的內(nèi)容要素加以表示，其他要素則可選擇最主要的予以適當(dāng)表示。如道路是城市的主體骨架，大部分河流都沿道路分布，因而道路必須詳細(xì)表示，并加以分級(jí)，如將道路分為快速路、主要道路、次要道路、一般街巷等，道路名稱也要相應(yīng)進(jìn)行分級(jí)標(biāo)注。水系旁分布的排放量大的大型廠礦企業(yè)如化工廠、大型賓館、主要醫(yī)院、大專院校、大公園等也要予以表示。為反映水系的流向，城市山地地形等要用等高線適當(dāng)選擇表示。為突出表現(xiàn)水系專題內(nèi)容，地理底圖的線劃、注記等內(nèi)容如道路邊線、道路注記作為底層要素，宜用淺色表示，如淺灰色、淺棕色等，城市街區(qū)普染色可用比線劃、注記更淺的色彩表示，為區(qū)分出公園廣場(chǎng)綠地，并使圖面表示顯得不太單調(diào)，可將公園與城市廣場(chǎng)綠地單獨(dú)分層用淺綠色表示。通過這樣的符號(hào)與色彩設(shè)計(jì)，使整個(gè)地理底圖要素處于圖面的第二視覺層次，成為水系專題內(nèi)容的背景要素。

(2)編制方法:根據(jù)成圖比例尺制定合適的內(nèi)容要素選取指標(biāo)，利用GIS數(shù)據(jù)的要素代碼和選取指標(biāo)(面積或長(zhǎng)度)進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容的選取，如面積小于10 mm2小水塘可不表示，城市內(nèi)與水系無關(guān)的小街巷就可舍去，小單位可不表示，等高線只表示計(jì)曲線等。各要素選取完成后，再疊加在一起，以檢查各要素關(guān)系的合理性與各要素表示的完整性，特別是要注意某些線狀要素的連貫性，如道路、等高線等。有的城市無現(xiàn)成GIS數(shù)據(jù)，但有地形圖數(shù)據(jù)資料，則可根據(jù)地形圖圖層與“快速選取”功能來選取內(nèi)容要素，并做必要的內(nèi)容綜合。

4 水系專題要素的編制

水系專題要素是本掛圖需要表示的核心內(nèi)容，需進(jìn)行全面翔實(shí)地反映。

4.1 水系專題要素的主要內(nèi)容

包括單線河流、雙線河流、湖泊、水庫(kù)、面積大的水塘、明溝(渠)、暗溝、橋梁、涵洞、水閘、污水處理廠、引水水廠、取水口、泵站(雨水泵站、污水泵站、引水泵站、雨污水雙用泵站、排引水雙用泵站、農(nóng)用排澇泵站)、河道駁岸等。

4.2 符號(hào)設(shè)計(jì)與表示

水系專題內(nèi)容根據(jù)其實(shí)際分布形態(tài)，通過點(diǎn)狀、線狀和面狀符號(hào)來反映。符號(hào)種類較多，符號(hào)設(shè)計(jì)時(shí)既要注意其形象性，又要注重美觀和簡(jiǎn)潔明了，使符號(hào)既能在外表區(qū)分明顯，但符號(hào)內(nèi)部又存在一定的聯(lián)系。點(diǎn)狀要素盡可能用象形符號(hào)或幾何符號(hào)來定位表示，如南京主城水系圖中泵站種類較多，泵站采用形狀像泵的象形符號(hào)加以表示，水閘與污水處理廠等用幾何符號(hào)表示，各種泵站用同一符號(hào)但用不同的顏色加以區(qū)分，如現(xiàn)狀雨水泵站用紅色、現(xiàn)狀污水泵站用深藍(lán)色、現(xiàn)狀引水泵站用橙色、現(xiàn)狀農(nóng)用泵站用棕色，現(xiàn)狀雨水、污水雙用泵站用兩種顏色(紅色與藍(lán)色)，現(xiàn)狀排水、引水雙用泵站用兩種顏色(紅色與橙色)、污水處理廠用黑色符號(hào)、引水水廠用天藍(lán)色符號(hào)、水閘用綠色符號(hào)、橋梁用紅棕色表示；線狀要素如暗溝用虛實(shí)線型符號(hào)表示，河道駁岸用帶齒狀的線型符號(hào)表示；面狀要素如雙線河、湖泊、水庫(kù)等采用較深的藍(lán)色普染色表示。

4.3 水系要素的表示要求

(1)為保持水系的連通性，與外界連通的居民小區(qū)、大型廠礦企事業(yè)單位、大專院校等內(nèi)部的水系必須表示，如南京航空航天大學(xué)內(nèi)的水系為連接玉帶河與清溪河之間的河流，雖然這段河流較窄，但必須表示；再如連接大河流間的小水系如玉帶河與秦淮河間的小明御河也要加以反映。為保持水系走向的連貫性，對(duì)連接主要水系間的主要地下管道也要適當(dāng)進(jìn)行表示，從而使水系走向更加明了。

(2)河流遇道路需加橋梁與涵洞符號(hào)表示，以保持水系的連通性，河流兩旁的河道駁岸遇道路需斷開。

(3)水系專題符號(hào)如泵站、污水處理廠、橋梁等符號(hào)及名稱注記比底圖注記要大一些，用原色或濃重的補(bǔ)色或復(fù)合色加以表示，使水系要素在圖上處于視覺的第一層面，并要保持水系專題名稱與符號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系明確易讀。

(4)正確反映水系本身的體系結(jié)構(gòu)，合理表達(dá)水系的主支流關(guān)系。如準(zhǔn)確表示河口位置，暗溝位置及水系專題點(diǎn)狀符號(hào)定位要準(zhǔn)確，符號(hào)與河流銜接關(guān)系要自然合理，正確表示護(hù)砌與河流關(guān)系，以及河流與道路、河流與等高線之間的關(guān)系等。

4.4 編制方法

基于GIS的水系要素的提取，可以通過代碼、面積選取指標(biāo)來選取水系要素，需要表示的選取指標(biāo)以下的重要小水系須單獨(dú)進(jìn)行選取，專門置于一層；基于CAD數(shù)據(jù)的內(nèi)容選取可以通過圖層或“快速選取”功能來選取。圖上未表示的水系專業(yè)內(nèi)容需找相關(guān)專業(yè)人員或資料進(jìn)行定位、定性，如污水泵站、雨水泵站的區(qū)分等。

5 圖面層次組織與處理

通過內(nèi)容要素的科學(xué)組織與適宜的符號(hào)、線型、注記及面積普染色藝術(shù)加工，使圖面達(dá)到水系專題要素突出顯明、底圖內(nèi)容豐富清晰、上下兩層內(nèi)容互相映襯、融為一體的良好效果。主要從下述兩方面加以實(shí)現(xiàn)，一是地理底圖背景與水系專題內(nèi)容與色彩反差必須明顯，專題要素符號(hào)、注記要明顯比底圖大，色彩深些；二是底圖符號(hào)注記盡量小一些，色彩稍淺一些，從而保證水系專題內(nèi)容突出。為使圖面不太單調(diào)，南京主城水系圖除用行政界線表示各分區(qū)所在范圍，還可每個(gè)區(qū)進(jìn)行不同色相的面積色普染，該面積色不宜太重，以淺色素雅為主，只要能區(qū)分各區(qū)范圍即可，以免影響水系主題的表達(dá)。這樣可使各區(qū)內(nèi)水系分布狀況也一目了然，便于分區(qū)進(jìn)行管理。

6 制作方法與作業(yè)流程

為便于內(nèi)容的選取，可根據(jù)設(shè)計(jì)方案先對(duì)相關(guān)內(nèi)容要素進(jìn)行選取，刪除無用圖層或要素，再逐層或逐個(gè)要素轉(zhuǎn)入制圖編輯軟件平臺(tái)中，進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容的編輯。

圖1 制作流程

7 結(jié) 語(yǔ)

城市是人們集中居住地，城市水系作為城市地理要素的重要內(nèi)容，與城市居民的日常生活息息相關(guān)，已成為人們賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。改善城市水環(huán)境，建設(shè)生態(tài)型、環(huán)保型城市是城市政府的責(zé)任和努力的方向，也是人心所向。

經(jīng)過兩個(gè)多月的不懈努力，《南京主城水系圖》掛圖編制工作目前已全部完成。通過精心的策劃設(shè)計(jì)和對(duì)圖面要素的合理布局及對(duì)圖面內(nèi)容的精耕細(xì)作，該圖客觀全面地反映了南京主城水系的分布形態(tài)和分布特征，內(nèi)容展現(xiàn)細(xì)膩準(zhǔn)確，圖面信息豐富、主次分明，層次清晰，具有高度藝術(shù)表現(xiàn)力。該圖為南京的水環(huán)境規(guī)劃、整治與管理工作提供了直觀科學(xué)的參考資料，得到了南京市各級(jí)政府部門及相關(guān)單位的高度贊賞與廣泛歡迎。

此外，有了城市水系圖做基礎(chǔ)后，還可派生出與水環(huán)境相關(guān)的地圖，如做成環(huán)保圖、防洪圖、水利工程圖等。將城市水系圖生成影像文件(如TIF、JPG等)，可作幻燈片用，從而為會(huì)議講解與匯報(bào)等提供直觀的具有一覽性的水系資源分布參考資料。

[1] 祝國(guó)瑞等.地圖設(shè)計(jì)與編繪[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2001

[2] 黃仁濤等.專題地圖編制[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2003

[3] 廖克.現(xiàn)代地圖學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社，2003

[4] 姚興海等.CorelDRAW地圖制[M].北京:中國(guó)地圖出版社，2003

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Analysis of Designing and Compiling Urban Water－system Maps

Yin ChaoYang，Xu NingGeng
(Nanjing Surveying and Mapping Academics Limited Company，Nanjing 210005，China)

With an example of Nanjing Urban District Water－system Map，the paper expatiate on some Designing peculiarity and compiling ways about Urban Water－system Maps.It mainly introduces scheme planning、base map making、thematic map selecting、symbol and color using、layer arranging，and so on.

scheme planning；Urban Water－system theme；geography base map；symbol；map layer

1672－8262(2011)01－94－03

P285

A

2010—07—06

尹朝陽(yáng)(1963—)，男，正高職高級(jí)工程師，主要從事地圖設(shè)計(jì)開發(fā)和GIS研究與應(yīng)用工作。