淺談水系圖的編制與應(yīng)用
——以《丹陽(yáng)市水系圖》為例

蔣愛華

（江蘇省丹陽(yáng)市自然資源和規(guī)劃局，江蘇 丹陽(yáng) 212300）

0.引言

專題地圖是一門專門研究地球表面各種信息的收集、分析、分類和綜合，研究其表達(dá)和圖形化，最終實(shí)現(xiàn)專題信息可視化的學(xué)科。專題信息覆蓋面十分廣泛，它即包括地形、地質(zhì)、地貌、氣象、水文、土壤、植被、動(dòng)物等自然信息，也包括人口、政治、經(jīng)濟(jì)、文化、歷史等社會(huì)人文信息。

現(xiàn)以《丹陽(yáng)市水系圖》為例，淺談水系專題圖編制方法及其應(yīng)用。

1.水系圖的編制

水系圖作為專題地圖，主要由基礎(chǔ)地理底圖要素和水系專題要素組成。本專題圖的基礎(chǔ)地理底圖要素主要為居民地、交通、地貌和境界線，專題要素部分主要由水系及其輔助要素組成，從而表示出水系專題要素的實(shí)際分布和特點(diǎn)。

本水系圖是以市1∶10000的地形圖作為編制該圖地理底圖的基本資料，丹陽(yáng)市水利局提供的河湖數(shù)據(jù)，丹陽(yáng)市民政局提供的劃界數(shù)據(jù)，丹陽(yáng)市交通局提供的最新交通數(shù)據(jù)以及鎮(zhèn)江市政區(qū)地名圖集為輔助資料，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及時(shí)效性。并對(duì)該資料地圖進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、比例尺變換、地圖制圖綜合、地圖符號(hào)化、地圖注記以及圖面整飾等，使其成為水系圖的基礎(chǔ)地理底圖。其次，對(duì)專題要素（長(zhǎng)江、湖泊、水庫(kù)、一級(jí)河道、二級(jí)河道、主渠道、堤壩、抽水站、水磅房）進(jìn)行綜合取舍處理，設(shè)計(jì)專題要素的表示方法，制作相應(yīng)統(tǒng)計(jì)圖表、圖例等。最后，將基礎(chǔ)地理底圖數(shù)據(jù)與專題數(shù)據(jù)融合匹配，經(jīng)整飾后，輸出、印刷，得到最終《丹陽(yáng)市水系圖》的成果。

1.1 水系圖編制工藝方案

1.1.1 設(shè)計(jì)與編輯準(zhǔn)備階段

（1）制圖區(qū)域范圍。丹陽(yáng)市境域總面積1047km2，境內(nèi)南北最長(zhǎng)距離47km，東西最寬距離為44km，考慮到與同周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)交通和水系關(guān)系，將四周外擴(kuò)一定的范圍。確定尺寸為南北52km，東西50km為本圖實(shí)際范圍。

（2）比例尺的確定。本圖采用157g銅版紙，A0版面根據(jù)成圖范圍確定最后成圖尺寸為（800mm×780mm）。根據(jù)實(shí)際尺寸和成圖尺寸計(jì)算并適當(dāng)取整后確定比例尺為1∶65000。

（3）專題地圖的設(shè)計(jì)要求。本區(qū)域內(nèi)的基礎(chǔ)地理地圖采用的高斯克呂格投影，3°分帶，中央經(jīng)線為120°E，區(qū)域范圍小，投影變形小，完全滿足了此圖編制的精度需求。

（4）表示的方法設(shè)計(jì)要求。要反映出長(zhǎng)江、運(yùn)河、一類河道、二類河道以及主要、次要灌溉渠和各自然河流的位置。反映出主要河道和次要河道之間的關(guān)系，主要灌溉渠和次要灌溉渠之間的聯(lián)系，主要的水泵房、水閘、碼頭、水文站所在的位置。采用定點(diǎn)符號(hào)法通過不同的形狀、大小、顏色的符號(hào)來表示點(diǎn)狀地物如水泵房、水閘、碼頭、水文站的分布，用線狀符號(hào)法來表示一類河道、二類河道，主要渠、次要渠以及堤壩等呈線狀分布的水系要素。線狀符號(hào)用不同顏色和線型及粗細(xì)程度來進(jìn)行分級(jí)。

（5）編制工藝流程的設(shè)計(jì)要求。《丹陽(yáng)市水系圖》的設(shè)計(jì)、編輯、制作、印刷等采用基于彩色地圖桌面出版系統(tǒng)下全數(shù)字制圖技術(shù)，將地圖設(shè)計(jì)、編輯、編繪、數(shù)據(jù)處理融為一體進(jìn)行編制。數(shù)據(jù)處理和地圖編輯過程中主要使用下列軟件：

CAD用于1∶10000丹陽(yáng)市數(shù)字地圖（更新版）的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)編輯及整理等。

Photoshop用于圖內(nèi)需要擺放的圖的處理。

CorelDraw用于矢量要素的數(shù)字化、符號(hào)化及圖幅排版。

其生產(chǎn)工藝流程（如圖1所示）：

圖1 水系圖生產(chǎn)工藝流程

1.1.2 地理底圖的設(shè)計(jì)與編制

（1）地理底圖的設(shè)計(jì)。地理底圖內(nèi)容的選取，既要滿足專題的空間分布位置，又要考慮水系專題要素的易讀性；地理底圖內(nèi)容太少時(shí)，不能充分表示專題要素與環(huán)境要素的關(guān)系，而內(nèi)容太多，又會(huì)干擾水系圖的主要內(nèi)容，影響水系圖的整體效果。本水系圖主要的地理底圖要素有與專題要素聯(lián)系緊密的居民地、交通、境界、地貌。

（2）地理底圖的資料來源。《丹陽(yáng)市水系圖》采用丹陽(yáng)市1∶10000基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)資料作為編制該圖地理底圖的基本資料。《丹陽(yáng)市交通旅游圖》作為該地理底圖的交通補(bǔ)充資料。最新的《丹陽(yáng)市影像圖》作為居民地要素的補(bǔ)充資料。《丹陽(yáng)市行政區(qū)劃圖》作為該地理底圖行政區(qū)劃的境界資料。

（3）地理底圖的編制。居民地的編制。居民地是專題要素最基礎(chǔ)的定位要素，也是各種地圖的框架。城鎮(zhèn)居民地要保持其居民地平面圖形的特征，首先選取主要街道，再選取條件好的次要街道。同時(shí)在確定居民地的外部輪廓時(shí)，要找出外部輪廓的明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)，連接成折線，對(duì)形狀進(jìn)行概括。行政村和自然村按等級(jí)用圈形符號(hào)加注記的方法表示出來。所有行政村全部表示，自然村優(yōu)先選取離河流較近的，有歷史文化意義的，距離主要交通要道附近的，村莊規(guī)模較大的，其次根據(jù)圖面的載負(fù)量來選取，同時(shí)反映居民地密度的對(duì)比。正確表示各行政村和自然村與道路、河流等要素之間相切、相離、相交的位置關(guān)系。

道路的編制。水系的路徑及水利工程對(duì)道路布局有著重要的影響。本市的交通發(fā)達(dá)，鐵路、高速公路、國(guó)道、省道、鄉(xiāng)道、縣道全部表示，正確顯示它們的類型、位置、分布、結(jié)構(gòu)及其與其他要素的聯(lián)系等。同時(shí)表示出規(guī)劃中的道路。充分體現(xiàn)出整個(gè)市的道路網(wǎng)。對(duì)于鐵路、高速、國(guó)道、省道按照其0、1、2等級(jí)分級(jí)分色注記其道路名稱。同時(shí)正確表示道路與其他各要素之間的空間邏輯關(guān)系。

本圖道路的附屬物只表示火車站和高速公路出入口及道路橋梁。

地貌的編制。地貌是水系流入流出方向和路徑的決定性因素，采用等高線配合適當(dāng)高程點(diǎn)的方法來表示整個(gè)市的地貌情況，同時(shí)注記各個(gè)山名。為了反映局部的高山、丘陵及平地等地貌特征，本圖采用了10M、50M、100M、150M的等高線，擴(kuò)大正向形態(tài)，減少負(fù)向形態(tài)，保持等高線的協(xié)調(diào)。

高程點(diǎn)，首先選取區(qū)域的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，各重要地物點(diǎn)、道路交叉點(diǎn)、地形特征點(diǎn)的位置，并注意高程點(diǎn)的密度，不突出表示。

（4）境界的編制。境界的形狀按實(shí)地位置繪出，繪制市界、鎮(zhèn)界。兩等級(jí)的境界重合時(shí)只繪出高等級(jí)境界。為了增強(qiáng)其明顯性，市界同時(shí)配合色帶符號(hào)突出整個(gè)市的形狀。

1.1.3 專題要素的設(shè)計(jì)與編制

（1）專題要素的內(nèi)容和表示方法。專題地圖的表示方法有很多種。《丹陽(yáng)市水系圖》的專題要素有夾江、運(yùn)河、水庫(kù)、一類河道、二類河道、溝渠、水泵房和碼頭。主要采用定位符號(hào)法和線狀符號(hào)法來表示。

（2）專題要素表示方法運(yùn)用的原則。為了反映水系專題多方面的特征，突出各專題要素的聯(lián)系和區(qū)別，結(jié)合制圖習(xí)慣，《丹陽(yáng)市水系圖》采用綠色線來表示運(yùn)河，一類、二類河道的形狀和密度以及自然河的主支流關(guān)系，突出整個(gè)水系框架。長(zhǎng)江、湖泊、水庫(kù)均以藍(lán)色面的形式表示。

運(yùn)河采用0.4mm綠色單線；一類河道采用0.25mm的綠色單線來表示；二類河道采用0.1mm的淺綠色單線來表示；干渠用0.2mm的綠色干渠單線來表示；支渠用0.1mm的綠色渠單線表示。充分表示出江河、水庫(kù)、一類河道、二類河道和干支渠之間的關(guān)系及流向，使得水系框架一目了然。

水泵房和碼頭的符號(hào)按實(shí)際位置逐一進(jìn)行了表示，在編制的過程中須保持其位置的相對(duì)準(zhǔn)確性，顯示出與各個(gè)河流、溝渠之間的關(guān)系。

1.1.4 統(tǒng)計(jì)圖表的制作

《丹陽(yáng)市水系圖》的圖表內(nèi)容有河道及灌溉設(shè)施統(tǒng)計(jì)表，該圖表主要反映了各等級(jí)水資源的名稱以及在市域內(nèi)的總長(zhǎng)度，灌溉設(shè)備站的名稱及設(shè)備的型號(hào)及流量；小型水庫(kù)綜合特征表反映了各水庫(kù)的名稱、注冊(cè)類別、集水面積、設(shè)計(jì)水位、庫(kù)容量、大壩的長(zhǎng)度高度及灌溉面積等內(nèi)容。圖表作為專題內(nèi)容的補(bǔ)充，使讀圖者對(duì)本市的水資源配合水系圖能有更清晰深度地了解，增強(qiáng)了水系圖的可讀性和一覽性。

1.1.5 圖面整飾

綜合地理底圖和專題圖、統(tǒng)計(jì)圖表、圖名、圖例、制作單位，根據(jù)其位置、大小及形式的需求，配合制圖主區(qū)的形狀及內(nèi)容特點(diǎn)，考慮全圖的視覺平衡，圖名突出，圖廓選用了內(nèi)圖廓為一條單細(xì)線，外圖廓為花邊圖案裝飾，圖例與圖內(nèi)的表示內(nèi)容具有完備性、一致性、明確性及科學(xué)性，圖表設(shè)計(jì)簡(jiǎn)練，圖面配置合理，經(jīng)過合理排版得到最終的《丹陽(yáng)市水系圖》（如圖2所示）：

圖2 《丹陽(yáng)市水系圖》

2.《丹陽(yáng)市水系圖》的應(yīng)用

《丹陽(yáng)市水系圖》的編制在整個(gè)制作過程中得到相關(guān)部門的支持和幫助，同時(shí)也得到了水利部門的一致好評(píng)及廣泛應(yīng)用。在實(shí)際工作過程中主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：

2.1 城市生態(tài)水系建設(shè)

城市水系被譽(yù)為城市的生態(tài)之魂，具有蓄水、分流、調(diào)節(jié)行洪、美化環(huán)境等功能，是一個(gè)城市的社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—自然的生態(tài)系統(tǒng)。近年來，城市的翻新改造工程，使得很多的河流被填埋，許多互通的河流成了死河、斷水河，水流污染嚴(yán)重，有的地方惡臭滿天，在很大程度上破壞了城市的水體系結(jié)構(gòu)，對(duì)居民生活帶來了一定的困擾。有效地解決和保護(hù)好城市生態(tài)水系建設(shè)就必須對(duì)城市的水結(jié)構(gòu)分布有全面地了解與認(rèn)識(shí)，《丹陽(yáng)市水系圖》的編制在宏觀上對(duì)決策提供工作輔助作用。

2.2 水利工程建設(shè)

防洪除澇減災(zāi)體系、水資源有效供給體系、水資源保護(hù)、水環(huán)境治理體系與水利發(fā)展服務(wù)體系是現(xiàn)代水利工程中最重要的建設(shè)項(xiàng)目。在各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)展過程中，各個(gè)部門都希望能獲取現(xiàn)狀水系分布的資料，本圖既可以直觀地反映水系的分布情況，也可以展示水系與道路、居民等相關(guān)要素之間的關(guān)系，對(duì)水利工程建設(shè)起到了非常大的作用。

2.3 水利規(guī)劃

本市水利規(guī)劃主要包括長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃、縣鄉(xiāng)河道疏浚規(guī)劃、農(nóng)村飲水安全工程規(guī)劃、丹陽(yáng)市農(nóng)村小型泵站改造規(guī)劃等。本圖為各項(xiàng)水利規(guī)劃項(xiàng)目的實(shí)施提供了準(zhǔn)確可靠的信息依據(jù)。

2.4 河湖劃界工作

在最近開展的丹陽(yáng)市江湖和水利工程管理范圍劃定項(xiàng)目中，對(duì)于埋設(shè)界樁、界碑、告示牌、管理范圍的線樁（界）的測(cè)量控制點(diǎn)，管理范圍線樁的矢量圖提供了依據(jù)。為本工程項(xiàng)目的開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.5 海綿城市的建設(shè)

《丹陽(yáng)市水系圖》的編制，對(duì)海綿城市建設(shè)提供了信息支撐。海綿城市應(yīng)堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，宏觀控制整個(gè)城市水資源的流入流出，同時(shí)為了保留練湖生態(tài)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，形成自然河流景觀帶，妥善處理了城市和生態(tài)之間的關(guān)系。

3.結(jié)束語(yǔ)

該圖是反映丹陽(yáng)市域范圍內(nèi)河湖水系及主要水利工程情況的水系專題地圖。本圖全面表示了全市行政區(qū)域范圍內(nèi)水利規(guī)劃和建設(shè)的主要最新成果，首次完整地表示了本市分層次、分類別的水系；同時(shí)派生出以水系為主的斷面地址圖，河道分布走向圖以及市涵洞位置圖等各專題地圖。全圖共分100多個(gè)圖層編輯，便于后期的修訂、更新和管理。

《丹陽(yáng)市水系圖》的編制，作為市生態(tài)水系建設(shè)、水利規(guī)劃建設(shè)、河湖劃界工作及海綿城市建設(shè)的重要信息數(shù)據(jù)，將更好服務(wù)于丹陽(yáng)水利事業(yè)的發(fā)展。