城市水系圖的設計編制
——以南京主城水系掛圖為例

尹朝陽，徐寧庚

(南京市測繪勘察研究院有限公司，江蘇南京 210005)

城市水系圖的設計編制
——以南京主城水系掛圖為例

尹朝陽?，徐寧庚

(南京市測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計方案、底圖編繪、專題內(nèi)容選取表示、符號與色彩運用、圖面層次安排等方面的特點與編制方法。

設計方案；水系專題；地理底圖；符號；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、增補地下水資源、提高水蒸發(fā)量、緩解熱島效應等功能，是一座城市社會－經(jīng)濟－自然復合的生態(tài)系統(tǒng)。但近年來隨著城市的大規(guī)模建設與改造，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。這一伴隨城市建設發(fā)展而出現(xiàn)的新問題已引起了各級政府部門的高度重視，科學合理地利用和保護有限的城市水系資源也成為目前政府部門的當務之急。

要有效地解決和規(guī)劃保護好城市的水系生態(tài)資源，必須對城市水系的現(xiàn)狀分布形態(tài)有充分的了解與認識。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，對城市規(guī)劃、建設、環(huán)保、水利、排水等部門都具有重要的參考價值。因而城市水系圖的編制對政府管理部門來說是必不可少的。應該說隨著現(xiàn)代測繪科技的發(fā)展，特別是近年來現(xiàn)勢性強的地形測繪資料及GIS數(shù)據(jù)的大量儲備，編制這樣的專業(yè)地圖還是相對容易的。

如同全國其他許多城市一樣，改革開放以來南京市由于大規(guī)模城市建設與改造犧牲了很多生態(tài)水系資源，通過上世紀八十年代初與現(xiàn)在地形圖的比對，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)劃保護現(xiàn)存的水系資源，結(jié)合當前南京市正在展開的“雨污分流”大型系統(tǒng)工程，南京市住建委會同市政公用局、水利局等部門委托南京市測繪勘察研究院有限公司利用最新的GIS基礎地理信息資料及水系專業(yè)資料等，突破傳統(tǒng)的地圖設計理念，大膽創(chuàng)新，并將現(xiàn)代數(shù)字制圖技術(shù)與藝術(shù)設計充分結(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)勢翔實的水系分布資料，從而為城市建設、規(guī)劃決策和城建管理等工作提供科學依據(jù)。

2 總體技術(shù)設計方案

總體設計方案是掛圖設計的靈魂，具有牽一發(fā)而動全身的作用，方案是否考慮周密，直接關(guān)系城市水系掛圖的成敗。因而總體設計時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，并需進行了反復修改與比對，最終達到各方面都較滿意的技術(shù)設計效果。南京主城水系圖技術(shù)設計方案幾經(jīng)調(diào)整后，確定以下總體設計方案:

(1)基本圖幅尺寸:結(jié)合南京主城南北較長的特點，設計幅面為高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，設置比例尺為1∶20 000。

(4)資料運用: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，主要為水系要素進行定位與襯底之用，宜使之處于第二層面進行表示。

(6)圖面配置:為使圖面達到均衡配置、布局科學合理、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》，主要是因為有些重要的污水處理廠和大型泵站分布在南京市郊，如江寧科學園、仙林大學城、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及其河道的實際長度。

(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。

由以上幾點可以看出，該掛圖的總體設計方案從圖幅大小、制圖區(qū)域范圍、比例尺、表示內(nèi)容、圖面配置、表現(xiàn)效果等方面都進行了綜合考慮。在此基礎上，根據(jù)設計方案再試做樣圖，對輸出效果進行比對，在此基礎上進一步修改與完善方案，從而使設計方案逐步趨于完善成熟，使掛圖成果呈現(xiàn)出一個良好的表現(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，因而道路必須詳細表示，并加以分級，如將道路分為快速路、主要道路、次要道路、一般街巷等，道路名稱也要相應進行分級標注。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)分出公園廣場綠地，并使圖面表示顯得不太單調(diào)，可將公園與城市廣場綠地單獨分層用淺綠色表示。通過這樣的符號與色彩設計，使整個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，利用GIS數(shù)據(jù)的要素代碼和選取指標(面積或長度)進行相應內(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，需進行全面翔實地反映。

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、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 符號設計與表示

水系專題內(nèi)容根據(jù)其實際分布形態(tài)，通過點狀、線狀和面狀符號來反映。符號種類較多，符號設計時既要注意其形象性，又要注重美觀和簡潔明了，使符號既能在外表區(qū)分明顯，但符號內(nèi)部又存在一定的聯(lián)系。點狀要素盡可能用象形符號或幾何符號來定位表示，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加以表示，水閘與污水處理廠等用幾何符號表示，各種泵站用同一符號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、引水水廠用天藍色符號、水閘用綠色符號、橋梁用紅棕色表示；線狀要素如暗溝用虛實線型符號表示，河道駁岸用帶齒狀的線型符號表示；面狀要素如雙線河、湖泊、水庫等采用較深的藍色普染色表示。

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，對連接主要水系間的主要地下管道也要適當進行表示，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)水系專題符號如泵站、污水處理廠、橋梁等符號及名稱注記比底圖注記要大一些，用原色或濃重的補色或復合色加以表示，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對應關(guān)系明確易讀。

(4)正確反映水系本身的體系結(jié)構(gòu)，合理表達水系的主支流關(guān)系。如準確表示河口位置，暗溝位置及水系專題點狀符號定位要準確，符號與河流銜接關(guān)系要自然合理，正確表示護砌與河流關(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、面積選取指標來選取水系要素，需要表示的選取指標以下的重要小水系須單獨進行選取，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)容要素的科學組織與適宜的符號、線型、注記及面積普染色藝術(shù)加工，使圖面達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、注記要明顯比底圖大，色彩深些；二是底圖符號注記盡量小一些，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，還可每個區(qū)進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。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)設計方案先對相關(guān)內(nèi)容要素進行選取，刪除無用圖層或要素，再逐層或逐個要素轉(zhuǎn)入制圖編輯軟件平臺中，進行相應內(nèi)容的編輯。

圖1 制作流程

7 結(jié) 語

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。改善城市水環(huán)境，建設生態(tài)型、環(huán)保型城市是城市政府的責任和努力的方向，也是人心所向。

經(jīng)過兩個多月的不懈努力，《南京主城水系圖》掛圖編制工作目前已全部完成。通過精心的策劃設計和對圖面要素的合理布局及對圖面內(nèi)容的精耕細作，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)細膩準確，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的參考資料，得到了南京市各級政府部門及相關(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，從而為會議講解與匯報等提供直觀的具有一覽性的水系資源分布參考資料。

[1] 祝國瑞等.地圖設計與編繪[M].武漢:武漢大學出版社，2001

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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(1963—)，男，正高職高級工程師，主要從事地圖設計開發(fā)和GIS研究與應用工作。