海事測繪專題圖(集)產(chǎn)品體系及設(shè)計制作

王榮林 劉雷 惠大濤

摘要：本文闡述了海事測繪專題圖（集）產(chǎn)品體系及發(fā)展趨勢，進(jìn)一步探析設(shè)計制作的關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)了實現(xiàn)的技術(shù)路線，為其他地圖產(chǎn)品設(shè)計提供了有益借鑒。

關(guān)鍵詞：海事測繪專題圖（集）;產(chǎn)品體系;關(guān)鍵技術(shù);技術(shù)路線

0前言

海事測繪是為履行國際海事組織（IMO）SOLAS公約相關(guān)要求而開展的一項航海保障工作，是船舶安全航行及其他海上活動的基礎(chǔ)性工作，也是感知海洋、經(jīng)略海洋的先決條件，已經(jīng)成為發(fā)展海洋的重要內(nèi)容。海事測繪專題圖（集）包括單幅專題圖或者專題圖組以及海事測繪地圖集，是海事測繪紙質(zhì)成果的重要表現(xiàn)形式。

1海事測繪專題圖（集）產(chǎn)品體系及發(fā)展趨勢

1.1產(chǎn)品體系

海事測繪專題圖（集）大致分為5種：（1）服務(wù)國家戰(zhàn)略用圖。宣傳介紹國家戰(zhàn)略和大政方針的用圖。（2）綜合性航海和港口圖集，大多為15印張以上的8開或16開本地圖集。（3）根據(jù)用戶需求定制的專題產(chǎn)品，滿足客戶特定功能需求。（4）新型可視化技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品，例如裸眼3D產(chǎn)品、絲綢地圖。（5）大數(shù)據(jù)衍生產(chǎn)品圖，主要依據(jù)多年來航海保障系統(tǒng)對全國海區(qū)海量的掃海測深原始數(shù)據(jù)，提煉高精度、多維度、多時段的數(shù)據(jù)成果進(jìn)行制圖，見圖1。

1.2發(fā)展趨勢

1.2.1表現(xiàn)形式多元。載體可以是絲綢卷軸、實體地圖集、電子地圖集、沙盤和三維地形模型、地圖玩具、增強(qiáng)現(xiàn)實產(chǎn)品等。

1.2.2反映國家戰(zhàn)略。現(xiàn)代地圖學(xué)的發(fā)展趨勢是愈來愈融合“科學(xué)性、藝術(shù)性、政治性”的多重屬性，海事測繪專

1.2.3信息精度深度提升。涉海信息的精度和深度都確保得到提升。在信息精度方面，采用航海圖和海洋信息專業(yè)的翔實資源，結(jié)合陸地海岸線、地形測量實測資料，通過改正通告、水文驗潮、港區(qū)管理部門資料對照，形成具有翔實、高質(zhì)量、可多維度對比、現(xiàn)勢性強(qiáng)的海量涉海區(qū)域空間地理信息，要素表達(dá)精確性得到提高。在信息深度方面，綜合采用多尺度、多類型可視化手段拓深海洋空間信息深度，尤其通過專題圖表的使用，使海洋信息的主要屬性得到突出表達(dá)。

1.2.4服務(wù)效能升級：（1）不同于傳統(tǒng)單一形式的出版物樣式海圖。以航海要素為核心，具有差異化的表現(xiàn)形式和豐富的產(chǎn)品種類，成為專題圖的需求熱點;（2）具有科學(xué)、社會、經(jīng)濟(jì)和人文等多重屬性;（3）具有多重信息加工處理層次和“數(shù)據(jù)—信息—知識”多層次知識工程特征;（4）具有“一帶一路”等政策規(guī)劃的航海信息傳輸、普及、成果演示或決策分析功能。

2設(shè)計制作關(guān)鍵技術(shù)

2.1表達(dá)設(shè)計創(chuàng)新

（1）綜合利用不同尺度、知識層次和表現(xiàn)內(nèi)容的系列專題圖（集），系統(tǒng)性表達(dá)總體概念。

（2）綜合采用絲綢、光柵3D等新型地圖媒介材質(zhì)，采用創(chuàng)新的地理信息可視化技術(shù)，更加契合專題圖的使用場景。

（3）結(jié)合地圖心理學(xué)和地圖傳輸理念，采用豐富的個性化地圖語言表達(dá)時代內(nèi)涵。

（4）圍繞理念設(shè)計表達(dá)內(nèi)容，合理利用制圖學(xué)的視覺層次理論，實現(xiàn)內(nèi)容有機(jī)編排。

（5）地圖內(nèi)容表達(dá)方式創(chuàng)新，符號形象突出創(chuàng)新，更加貼合讀圖心理。

2.2數(shù)據(jù)庫制圖技術(shù)驅(qū)動

數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)是海事測繪專題圖（集）實現(xiàn)制圖資料分類、整合、歸一化處理、查詢并進(jìn)行陜速響應(yīng)制圖生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是未來構(gòu)建全球尺度的海事測繪專題圖（集）產(chǎn)品體系的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)應(yīng)由空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、航海保障專題數(shù)據(jù)庫和港口地理信息數(shù)據(jù)庫組成?？紤]到應(yīng)用技術(shù)方法和實體類型的差別，上述三大數(shù)據(jù)庫又分別由若干個子數(shù)據(jù)庫組成。通過建立清晰的層次結(jié)構(gòu)聯(lián)系，共同組成一個完整的數(shù)據(jù)庫，而采用單獨或協(xié)同響應(yīng)的方式也能夠滿足用戶的不同資源內(nèi)容需求，有效提高服務(wù)響應(yīng)和產(chǎn)品實現(xiàn)的速率和精度。

2.3地圖美學(xué)理論指導(dǎo)實踐

在制圖過程中引入地圖美學(xué)的審美標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行專題圖（集）的設(shè)計。審美標(biāo)準(zhǔn)是指用以評價地圖（集）審美價值的尺度;對地圖美的考量受到讀圖者生活工作閱歷、審美趣味，對審美尺度的把握能力（天分）等因素的影響，具有一定的主觀性。隨著地圖學(xué)的發(fā)展，不同的地圖學(xué)發(fā)展階段有著不同的審美標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)代讀圖者從關(guān)注地圖的科學(xué)美逐步發(fā)展為越來越關(guān)注技術(shù)美、功能美和藝術(shù)美。我們主要從海事測繪專題圖（集）的認(rèn)知功能設(shè)計、信息傳輸功效設(shè)計、視覺效果設(shè)計上進(jìn)行地圖美學(xué)理論的指導(dǎo)實踐，注重地圖表示方法與表達(dá)手段的配合，善于運用視覺變量及其組合，實現(xiàn)專題圖（集）的科學(xué)美、技術(shù)美、功能美和藝術(shù)美，見圖2。

2.4中國畫風(fēng)格理念植入地圖設(shè)計

中國畫風(fēng)格的海事測繪專題圖（集）是以卷軸畫的裝裱形式、以寫意的圖面表達(dá)為內(nèi)容的印制地圖，其試圖利用中國畫的表現(xiàn)方式和形式，突出表現(xiàn)專題要素，并達(dá)到層次鮮明、濃淡相宜、簡潔飄逸的效果。色彩設(shè)計采用中國畫風(fēng)格的效果尤為突出，并在地貌地勢的表現(xiàn)中采用暈渲方法，設(shè)計平原以米黃色為基本色、山體以綠色為基本色、海域以藍(lán)色為基本色。通過基本色由明到暗的變化，表現(xiàn)山勢、坡度變化，從而形成水中越深越亮、陸上越高越暗，水中為藍(lán)、平原米黃、山地由綠到墨綠的中國畫風(fēng)格基調(diào)，極大提升海事測繪專題圖（集）藝術(shù)氣質(zhì)和美學(xué)風(fēng)格。

3實現(xiàn)技術(shù)路線

3.1海事測繪專題圖制作實現(xiàn)流程

一般采用CARIS HPD制圖軟件編輯底圖數(shù)據(jù)，后期使用Adobe illustrator圖形處理軟件進(jìn)行編輯整飾，完整過程包括資料輸入、數(shù)據(jù)綜合、整體整飾。

3.1.1作圖資料獲取。作圖資料主要包括底圖資料、專題資料、地形地勢資料。底圖資料中的海岸線以國家航海保障中心生產(chǎn)的小比例尺港口航道圖為基礎(chǔ)資料：陸域交通要素、居民地以中華人民共和國全圖為基礎(chǔ)資料。專題資料中的海事管理機(jī)構(gòu)位置和轄區(qū)范圍根據(jù)海事局正式發(fā)布文件為準(zhǔn);港口里程采用海軍海圖出版社《中國黃、渤海錨地圖集》。地形地勢資料主要采用正規(guī)途徑獲取的DEM數(shù)據(jù)。

3.1.2數(shù)據(jù)處理及配置。從CARIS HPD數(shù)據(jù)庫中提取1：12萬、1：15萬、1：18萬、1：30萬的數(shù)據(jù)資料，按大比例尺優(yōu)先原則提取岸線、水深，提取過程中注意面狀物標(biāo)的提取，避免漏掉岸線。陸地居民地及高速公路采用中華人民共和國全圖矢量化，將DEM數(shù)據(jù)導(dǎo)入CARISHPD作為陸域的背景底圖：海底地形的數(shù)據(jù)則從HPD的水深數(shù)據(jù)中讀取，依據(jù)需要生成DEM產(chǎn)品。文件的文本資料采用CARIS的文本輸入方式輸入。整體配置在Adobe illustrator圖形處理軟件進(jìn)行，推薦采用中國山水畫配色方案，達(dá)到主題要素層次分明、整體色調(diào)古樸雅致的效果。

3.2海事測繪地圖集制作實現(xiàn)流程

圖集應(yīng)按照權(quán)威、可靠、真實、安全的原則選用編圖資料。海域及港口航行環(huán)境基本資料主要來源于各種比例尺海圖、海事局資料、高分辨率衛(wèi)星正攝影像;參考資料為各類規(guī)劃、航保志、工作年報、港口指南、航路指南、港口宣傳冊與宣傳片等。港口經(jīng)濟(jì)資料主要來源于各類年鑒、港口或管理單位的統(tǒng)計資料、部分資料為公開網(wǎng)站資料。圖集中各類線劃圖的岸線及境界按照國家標(biāo)準(zhǔn)底圖繪制。一般將圖集中的制圖區(qū)域分為世界、中國、海區(qū)、港口四個尺度。根據(jù)開本大小、制圖范圍以及表達(dá)要素的詳細(xì)程度確定各個尺度底圖的比例尺;基礎(chǔ)地理底圖按不同專題地圖的需要，設(shè)計不同的底圖系統(tǒng)。同一底圖系統(tǒng)采用統(tǒng)一基礎(chǔ)地圖，按地理底圖先大后小的比例尺順序，逐級縮編，保持同一底圖系統(tǒng)之間的內(nèi)容取舍合理。根據(jù)專題內(nèi)容、比例尺和表示方法等進(jìn)行地理地圖內(nèi)容的選取。不同底圖系統(tǒng)之間的線劃形狀和粗細(xì)，符號的形狀和大小，注記的字體和字號基本保持一致，做到整個圖集的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，如圖3所示。

4展望

隨著“一帶一路”和“海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn)以及臨海產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，海事測繪專題圖（集）服務(wù)需求得到迅猛增長，而且多元化的趨勢愈發(fā)明顯。作為航海保障現(xiàn)代化服務(wù)產(chǎn)品體系的重要組成部分，海事測繪專題圖（集）設(shè)計制作的新實踐將成為我國海事測繪管理的重要研究方向，有助于提升海事測繪業(yè)務(wù)在海洋學(xué)科發(fā)展中的地位和影響力。我們會繼續(xù)探尋專題圖（集）發(fā)展最新趨勢，綜合運用地圖科學(xué)和地理信息科學(xué)的技術(shù)理論，破解當(dāng)前“智慧海洋”建設(shè)中陸地與航海地圖兼容不暢的難題，將航海地圖服務(wù)從傳統(tǒng)紙質(zhì)媒介向以互聯(lián)網(wǎng)為核心的融媒體遷移，促進(jìn)海上交通地理信息資源的充分共享，進(jìn)一步滿足國家戰(zhàn)略發(fā)展對海事測繪信息服務(wù)的需求。