廖小韻,佘世建,薛懷平,徐漢卿,張寒梅,徐之俊,鄧吉芳,郝曉光
(1.湖北省地圖院,湖北 武漢 430074;2.湖南地圖出版社,湖南 長沙 410004;3.中國科學院測量與地球物理研究所,湖北 武漢 430077)
新編(豎版)《世界地勢圖》(審圖號G5(2013)1769號)近日由湖南地圖出版社出版發(fā)行,與(豎版)《中國地勢圖》構(gòu)成了最佳適配效果。新編豎版《中國地勢圖》將南海諸島與大陸同比例展示出來,為認識和維護中國海洋權(quán)益提供了有益的幫助;豎版《世界地勢圖》應(yīng)運而生,采用新型的投影方法,克服了傳統(tǒng)世界地圖上南極洲和北冰洋變形極大的缺陷[1,2],以緯線分割世界,展示了完整的兩極地區(qū),以全新的角度呈現(xiàn)了世界的地理關(guān)系,與(豎版)《中國地勢圖》對稱使用,達到了地圖作品的視覺美。
傳統(tǒng)地勢圖是以表示地區(qū)的地貌特征為主的自然地圖,通常用等高線加分層設(shè)色的方法來表示[3-5]。隨著測繪技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合與不斷發(fā)展,地勢圖不再拘泥于以往的模式。新編(豎版)《世界地勢圖》采用全數(shù)字化高程數(shù)據(jù)計算生成,不摻雜人為的描繪成分;制作使用帶有空間位置特征(x、y、z)描述的數(shù)據(jù)源,選擇適度的分辨率,在ARCGIS環(huán)境下,利用擴展3D分析模塊,采用正確的分層設(shè)色高度表,生成數(shù)字高程模型[6],真實地把全世界陸地和海洋地勢起伏的形態(tài)逼真地表現(xiàn)出來(見圖1),形象地表達了世界地勢的總體地貌格局。新編(豎版)《世界地勢圖》數(shù)字高程模型的工作程序:分析全球地貌類型特點;以地貌形態(tài)特征為依據(jù),確定高程帶及顏色比例,建立高度色層表;通過試驗工作,確定合適分辨率的數(shù)據(jù)源;在ArcGIS環(huán)境下,利用擴展3D分析模塊,生成數(shù)字高程模型。數(shù)字高程模型制作地勢圖的圖面視覺效果很重要的是分層設(shè)色。本文重點針對世界地勢圖的分層設(shè)色原則和方法進行討論。
圖1 新編世界地勢圖
分層設(shè)色地勢圖的立體感強,既能表示地勢,又能在一定程度上表示各種地貌形態(tài)類型,區(qū)分高山、中山、低山、丘陵、平原、盆地等地貌單元。通過查看圖上所附的分層設(shè)色高度表,判讀分層設(shè)色地勢圖上各種顏色表示的高度范圍。 所以地勢圖的分層設(shè)色很重要的就是建立合適的高度表。每一種圖都有自己的高度表,它是制作高程模型,建立美觀、協(xié)調(diào)、合理的地勢的重要依據(jù)[4],且高度表設(shè)計成敗的重要標志應(yīng)該是表達地形的能力[4]。
高度表是由分層設(shè)色的若干基本單元按高程順序排列起來構(gòu)成的圖表,它是讀圖的工具。高程表的基本單元是等間隔的,每一個單元就是一個高程帶,隨地勢增高,各高程帶的等高距逐漸增大?;締卧母叱處У慕缇€與地貌類型的界線相吻合,各高層帶的等高距呈現(xiàn)出明顯的連續(xù)性和系統(tǒng)性。每個高程帶附有顏色,高程帶的交界也是變更顏色的界線[4]。
設(shè)計地貌高度表的原則和步驟:
1) 分析區(qū)域地貌特點,研究區(qū)域內(nèi)各種不同類型地貌特征,因為高程帶等高距的確定是建立在對制圖區(qū)域進行周密研究的基礎(chǔ)上的[4]。確定影響地貌類型變更的關(guān)鍵等高線,為確定高程帶提供依據(jù)。
2)研究同類小比例尺地勢圖的高度表,確定本圖幅高程帶的劃分。據(jù)統(tǒng)計,在世界范圍內(nèi),陸地面積的68%不超過高程1 000 m ,陸地面積的34%在高程500 m以下[4],這些地區(qū)通常是開發(fā)程度較高的地區(qū)。由此,需詳細表示這些地區(qū)的地表起伏,等高距略小,而對于可概略表示的高山區(qū)域,其等高距可大些。為了顧及各種不同類型地貌特征的顯示,可采取變動等高距。每個高程帶應(yīng)反映地面按高度分布的某種地貌類型,高程帶的分界線選在地貌類型的變更線上。
3)高程帶設(shè)色的原則需按照人們閱讀地勢圖的通常習慣,用象征色來表示不同的高程帶,如陸地按地面由低到高的順序,用綠、黃、棕等顏色分別表示平原、高原和高山地貌,綠色越濃,表示地勢越低,黃色越深海拔越高,棕褐色越深,表示地勢越高;海洋用濃淡不同的藍色表示海洋的不同深度。雪線以上的地區(qū)通常用近似白色的淺紫色表示[6]。
4)試驗工作始終貫穿于建立高度表的全過程,通過不斷調(diào)整高度表高程帶的高程及設(shè)色,最終建立符合地勢表達的高度表。
非洲原木與東南亞進口原木境況大體相似,越是價位中端的硬木,像沙比利、奧古曼等常年供應(yīng)銷售品種,交易頻率較快,價格行情穩(wěn)中上揚,其升幅在45~130元/m3之間。
1)確定影響陸地地貌變換的關(guān)鍵等高線,為確定高程帶提供依據(jù)。
分析世界地勢陸地地貌,68%不超過高程1 000 m,34%在高程500 m以下。對于陸地若干特殊等高線作以下分析。
①50 m。表達全世界地勢平原微型地貌的關(guān)鍵高程,如果沒有這個高程,很多平原典型地貌顯示不出來,如中國的華北平原及長江中下游平原,澳大利亞的艾爾湖盆地,南美洲的亞馬遜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,非洲的塞內(nèi)加爾河流域,歐洲的廣大平原區(qū)。
②200 m。平原和丘陵的高程變更線,也是全球很多著名平原的特征線。歐洲是世界上地勢最低的一洲,高度在200 m以下的平原約占全洲總面積的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奧里諾科平原、亞馬孫平原和拉普拉塔平原,其中亞馬孫平原面積約560萬 km2,是世界上面積最大的沖積平原,地形坦蕩,多在海拔200 m以下;還有亞洲的東北平原、非洲沖擊平原、北美山麓地帶等。
③500 m。丘陵和山地的高程變更線。非洲為高原大陸,地勢比較平坦,海拔500~1 000 m的高原占全洲面積60%以上,500 m高程對于表達非洲大陸形態(tài)比較重要。
④1 000 m、2 500 m、3 500 m、5 000 m。山地是陸地最基本的地形之一,分布廣泛,按照高度分為小起伏山地(小于500 m)、中起伏山地(500~1 000 m)、大起伏山地(1 000~2 500 m)、極大起伏山(大于2 500);按照海拔高度可分為低山(小于1 000 m)、中山(1 000~3 500 m)、高山(3 500~5 000 m)、極高山(大于5 000 m)[5]??梢? 000 m、2 500 m、3 500 m、5 000 m均為山地地貌類型的高程變更線。
2)選定陸地高程帶的高程,并設(shè)計相應(yīng)的顏色。
通過對全球陸地地貌特征的分析,確定了高程變更線,新編世界地勢圖高度表選定的高程見圖2。
圖2 陸地高度表
分層設(shè)色高度表在確定了高度表的高程之后,合理選擇每個高程帶的顏色是增強地勢圖可視化效果的重要環(huán)節(jié)。地圖是地理信息可視化的載體之一,地圖的色彩是重要的可視化要素,良好的可視化風格能使地圖使用者迅速、準確地判讀地理信息。地勢圖通常用綠、黃、棕等顏色分別表示平原、高原和高山地貌,綠色越濃,表示地勢越低,黃色越深海拔越高,棕褐色越深,表示地勢越高。如果采取錯誤的高程,或者不恰當?shù)纳试O(shè)計,很可能嚴重影響對全球地貌形態(tài)的判讀(見圖3)。
比較兩種不同高度表生成的數(shù)字高程模型,歐洲是全球海拔最低的洲,平原面積約占全洲面積的2/3,海拔200 m左右的廣大地區(qū)在地勢圖上應(yīng)呈現(xiàn)為綠色;阿爾卑斯山脈為山地,在地勢圖上應(yīng)呈現(xiàn)為淺黃色(見圖4)。北美大陸的密西西比河流域地勢平坦,在地勢圖應(yīng)該呈現(xiàn)為綠色;落基山脈在地勢圖上應(yīng)該呈現(xiàn)為淺黃色(見圖5),顯然,圖4和圖5的右圖都違反了設(shè)色原則??梢?,適合的高度表有利于正確地表達地貌形態(tài),錯誤的高度表則誤導全球地貌形態(tài)的判讀。
圖3 錯誤的陸地高度表
圖4 歐洲大陸
圖5 北美大陸
1)確定影響海域地貌變換的關(guān)鍵等高線,為確定高程帶提供依據(jù)。
海岸線以下的大陸架是陸地地貌的延伸,為了反映它們之間的連續(xù)性,陸地高度表和海底深度高度表相接時,等高距和等深距要逐漸過渡。
太平洋2 000 m以下的海盆占總面積87%,200~2 000 m之間的邊緣部分約占7.4%,200 m以內(nèi)的大陸架占5.6%,最深處近6 000 m;大西洋超過2 000 m的深水域占總面積80.2%,200~2 000 m之間的水域約占11.1%,一般深度超過6 000 m深,最深點8 428 m;印度洋、北冰洋大陸架半數(shù)水深不足50 m,主要海嶺均在水下1 000~2 000 m之間,海盆水深4 000~5 000 m之間,以格陵蘭海最深,達5 527 m[7]。
2)選定海域高程帶的高程,并設(shè)計相應(yīng)的顏色。
世界海域的等深線選擇:0 m,50 m,200 m,1 000 m,2 000 m,4 000 m,6 000 m。用濃淡不同的藍色表示海洋的不同深度,水下越深,藍色越濃。海岸線以下的大陸架是陸地地貌的延伸,為了反映它們之間的連續(xù)性,陸地高度表和海底深度高度表相接時,等高距和等深距要逐漸過渡,重點是色彩的協(xié)調(diào)過度;全球海域地貌中的海嶺、海溝、海盆也因色彩與高程的恰當設(shè)計呈現(xiàn)出逼真的形態(tài)(見圖6)。
圖6 海域地貌形態(tài)
南極洲與格陵蘭島終日冰雪覆蓋,其冰面地貌形態(tài)在所有的世界地勢圖上都采用特殊方式表達,通常設(shè)置白色或淺灰色表達冰面地貌形態(tài)。
新編世界地勢圖在分析南極地貌特點的基礎(chǔ)上,采用了與陸地、海域地貌高度表的設(shè)置完全不同的等高距,選定了符合南極地貌特點的高度表基本單元,大膽采用淺紫色表示冰雪覆蓋面,視覺效果獨特完美。
綜上所述,在世界地勢圖的編制設(shè)計中,重要的是建立能反映世界地勢特點的高度表,合理選擇每個高程帶的顏色以增強地勢圖的可視化效果,而對地貌特征的分析在地勢圖高度表設(shè)計中有著重要的實踐意義,需研究區(qū)域內(nèi)各種不同類型地貌特征,確定影響地貌類型變更的關(guān)鍵等高線,最終建立正確的世界地勢圖分層設(shè)色高度表,以提高地圖表達地形的能力。
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