地图基础之地图符号的设计原则及设计指导

地图符号设计是一个极其复杂的思维和实践过程，需要考虑各种因素的影响来表达统一的认识。符号设计和地图的内容、区域资料特征、视觉要求、使用要求、生产与成本等因素密切相关。

地图是用于科研参考，还是用于一般的地图服务，符号设计的差别极大。不同编图目的及用途会使地图有不同的读者面，不同读者的总体知识水平(知识素质)、用图经验等水准不同，所以其对地图的感受能力有较大差别。

一、地图符号地图符号设计的基本原则

地图符号设计以能快速阅读、牢固记忆，为最广泛的读者所接受为基本出发点。各类地图常采用不同的符号系统，这与地图的主题、内容、比例尺、用途和使用方式密切相关。不同地图的符号设计会有不同的要求，但有一些必须遵循的基本原则。

1.形状要图案化

符号的形状应反映景物的实际形态和特征。设计时，要以景物的真实形状为主要依据，经概括、抽象，达到图案化，且要清晰易读，便于绘制。图案化要突出地物最本质的特征，舍去次要的碎部，使图形具有象形、简洁、醒目和艺术的特点，使读者能“望文生义”。图案化的过程，也是一个艺术概括和综合的过程。

这种符号，就好象各种体育比赛的象征符号一样，经过了高度概括、抽象，使符号达到形象易于联想，简单易于绘制，明显易于阅读的效果。反映现实、高于现实，具有显著的特点。对于一些无明显形状的事物，如境界线、行政等级，则采用会意性符号，以几何图形为基础，经适当变化，简单组合而成。

2.种类要简化

符号的种类并不是越多越好。科学思维使人们能用简单代替复杂。符号太多不能快速阅读，给读图带来困难。性质相同，外形特征类似的物体，可用同一种符号作为基础，加以适当变化来区别。如在交通图上表示单轨、双轨铁路时，只需在同一线状符号上绘以不同数目的相同短线即可。另外，符号本身的形状也是越简单越好。在设计中，能用简单而生动的符号，就不要用复杂而呆板的符号。简单符号由于笔划较少、结构简练，故易于阅读和记忆，绘制也方便。如用飞机符号表示机场和着陆场，用铁锚符号表示港口和停泊场，就非常有利于读者阅读。

3.符号要有对比协调性

符号既要有对比性，又要有协调性。符号的对比性指不同符号间应区别明显、主次分明。

借助于符号视觉变量如形状、大小、色彩、网纹、方向等多种变化，使之能相互区别。凡较重要的物体，其图上符号应突出醒目，使读者能快速感受，一般将其置于地图的第一层平面；次要、一般的物体，符号不宜太突出，将其置于第二层平面；再次者，则将其置于第三层平面或底层平面。如在交通图上，铁路用鲜明的黑色粗实线表示，航空线用蓝色实线表示；一般公路用橙色或棕色细实线表示等。

符号的协调性是指符号大小的相互联系及配合。如街道与公路、路与桥等，铁路与车站相连时，其宽度应取得一致。符号本身尺寸的配合也应协调，不要产生极大极小的差异。

4.符号要有逻辑系统性

同一类符号，在其性质相近的情况下，通常保持相似，使之在系统上具有一定的联系，形成一种系列。如古宝塔、铁塔、烟囱、亭阁、水塔、跳伞塔等，一般都采用侧视符号。线划的粗细和虚实，要能显示事物占有空间位置的大小主次。一般用实线表示稳定的(如常流河)、地上的(如铁路、公路)、准确的(如实测的等值线)和可见的(如旅游路线)制图对象；用虚线或点线表示不稳定的(如时令河)、地下的(如隧道、地下通讯电缆)、不准确的(如推测草绘的等值线)和无实物(如境界线、航空线)的制图对象。再如黑、棕、蓝色齿线分别表示人工的、天然的和

水中的地物，经与其他要素配合或本身的组合，可派生出大量的齿线符号系列。

5.图形色彩要有象征性

符号设计要强化符号和事物之间的联系，通过符号视觉感受产生联想，加强对制图对象的理解。图形设计要尽量保留或夸大事物的形象特征，保持形似。

五彩缤纷的大自然长期来给人们造成了概念印象，使色彩逐渐形成了习惯象征涵义。符号设计如能善于利用这种象征意义，就会加强地图的显示效果。如水体用蓝色，植被用绿色，地势用棕色，热用红色，冷用蓝色等。

6.总体要有艺术性

在保证符号科学性的基础上，一定要注意符号的总体艺术性。设计的符号给人应有一种美的享受。符号本身应构图简练、美观，色彩艳丽、鲜明，高度抽象概括。符号与符号之间，则要求互相协调、衬托，成为完整系统。

符号设计工作是一项复杂而细致的科研工作。要广泛搜集，认真研究已有的各种符号，借鉴前人经验。搜集国内外出版的各种优秀地图资料，分析有关地图符号的研究、试验论文，寻找拟设计对象的图象材料如照片、图案之类。必要时要实地调查、写生、摄影，取得第一手资料。这些工作对符号设计有极大帮助。

二、影响地图符号设计的因素

地图符号设计是一个极其复杂的思维和实践过程，需要考虑各种因素的影响来表达统一的认识。符号设计和地图的内容、区域资料特征、视觉要求、使用要求、生产与成本等因素密切相关。

1.地图内容

地图内容是符号设计中需最先考虑的一项因素。内容决定形式，地图内容主要根据编图目的和用图者的需要来确定。不同制图目的就会选取不同的内容。除此之外，还和资料情况、使用方式、比例尺、经费来源等密切相关。同时，地图作者或地图编辑的主观因素，也影响地图内容的确定。实际上内容的确定是符号设计前的编辑准备工作之一，它对地图符号设计起着重要的影响。

2.区域资料特征

在地图内容确定之后，应对其作充分的研究，并对需要表示在图面上的资料进行分析。这种分析包括以下几方面：

(1)所表示对象的实地分布特征。根据区域资料，对制图对象的空间分布特征作出分析，以便于确定采用点状符号、线状符号，还是面状符号。

(2)质量、数量的分级、分类标准。资料可根据不同的分级分类方法来处理，这对于符号设计极为重要。这种分级、分类标准，实质上是建立一套定性、定级、定量的资料处理标准。

这种资料分析、分类标准是地图符号设计的前提。

(3)资料的质量。资料的质量优劣决定了地图的科学性，也决定了符号设计的水平。资料的质量包括可信程度(准确性、精确性)、现势性以及方便使用程度等。有了质量的评价，符号设计就可采用相应的表示方法与之相对应。如实测的可靠数据用实线表示，推断的数据用虚线表示。

(4)资料所表示对象的外形特征。有些制图对象有明显的外形，这时就要分析它们的形状、颜色、结构特征，为符号设计提供依据。如设计象形符号，只有掌握了表示对象的显著特征，才能设计出具有最佳效果的符号。

3.视觉要求

在视觉要求方面，地图符号设计主要考虑两个方面的影响因素。

(1)视力。视力(或视觉敏锐度)系指人眼能分辨物体细微结构的最大能力。即能单独感受最小距离的两个光点的能力。此种能力对研究物体的形状大小有着重要作用。正常视力能分辨两点的最小视角约为一分角(1/60度)，小于一分角的两点一般分辨不清楚。因此，在地图符号设计中，确定一个最小直径的符号(如圆)或最小间隔的两条平行线时，应充分考虑到人眼分辨能力 (表3-2)。

(2)视错角。观看一个正常的图形时，因受其他线划或图形的干扰而产生的与原图形大小或形状等不一致的感觉，叫视错觉或视差。人眼的光觉、色觉、形觉、大小和距离的知觉敏锐度虽然很高，但有时因受周围环境影响而造成“错误”的感觉，是生理心理原因引起的现象。人眼和大脑的分析器官所提供的信息不一致，眼前和过去的经验相矛盾，或思维推理的错误等，都是产生视错觉的原因。

表3-2  不同目视距离的分辩能力  (mm)

种 可辩尺寸    类 目视距离	点的直径	单线粗度	实线间隔	虚线间隔	汉字大小
250	0.17	0.05	0.10	0.12	0.75
500	0.30	0.13	0.20	0.15	2.50
1000	0.70	0.20	0.40	0.50	3.50

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心理因素不仅在空间的形象中会引起视错觉，在平面图形上同样会引起错觉。研究视错觉，对设计符号、图案很有帮助，它能使一个图形在不同的条件下给人以不同的感觉。同样的图形在不同条件下产生视错觉的例子还很多。如一个空心圆在黑底衬托下显得大些，在白底上却显得小些。这表明，一种效果往往是由另一种环境效果来决定的。如小比例尺地图上居民点的符号图形，由于图形结构、装饰线条长短、粗细稀密等组合排列不同，在互相干扰之下，便会出现不同的视觉感受效果。单个圆或同心圆，实心的、空心的、填绘平行线或涂上颜色的圆，即便半径完全相等，给人的感觉却截然不同。

4.使用要求

地图使用要求对符号设计有极大的影响。编图目的及用途、地图使用方式，是符号设计时需要认真加以考虑的因素。

地图是用于科研参考，还是用于一般的地图服务，符号设计的差别极大。不同编图目的及用途会使地图有不同的读者面，不同读者的总体知识水平(知识素质)、用图经验等水准不同，所以其对地图的感受能力有较大差别。参考图宜于选择抽象的几何符号，同时要求符号淡雅精细；而其他地图宜于选择说明性的象形符号，同时要求符号鲜艳醒目。

不同使用方式也影响到符号设计。地图究竟是桌面用图，在标准距离下阅读；还是墙面挂图，在较大距离下阅读；还是携带式地图，在室外阅读，其符号设计应不同。通常阅读距离小，时间充足，符号可设计为精致小巧式；阅读距离相对较大，且要求快速查阅，符号可设计为醒目直观式。

5.制作与成本

目前，地图符号的制作可采用三种方式：一种是可直接在商用制图软件(如Mapinfo等)的符号库中选择，但由于受库中符号种类及数量的影响有时达不到设计要求。第二种是利用商用制图软件(如Coreldraw等)的符号制作功能在计算机上设计制作，但受到软件功能的影响使有些符号不易作出。第三种是手工绘画，在纸或其他膜片上画出符号，然后利用扫描仪扫描输入计算机。此法不太受限制但要求制图者具有一定绘图能力。

所设计符号必须通过制印来体现，制印是成图质量好坏的重要环节。按我国目前的制印能力，一般能印刷出0.1mm粗(有些可达0.08mm)的线划及线划间隔。地图符号的实用尺寸，一般应比实验尺寸略大一点。地图使用表明，其基本线划粗度用0.1mm，圆点用0.2mm，注记字大以不小于1.75mm为宜。对不同用途的地图，应视具体内容及条件作适当调整，达到能绘、能印，清晰美观的目的。

任何符号设计都要考虑到经费核算。制印地图的经费昂贵，目前印刷工艺水平的提高可使用较少的色数印出极其漂亮的地图。在符号设计中，能用较少的颜色就不要用较多的颜色。

三、点、线、面状符号的设计

1.点状符号的设计

点状符号在图上所占面积相对较小，几何符号、象形符号、透视符号、文字符号都是点状符号。此处仅以几何符号为例讨论点状符号的设计。

几何符号是由一种或几种基本几何图形构成的符号。几何符号构图规则、简单明了、易于定位，是地图中应用较多的符号之一。凡能用此种符号表示的事物应尽量采用。几何符号一般以圆形、方形、三角形等为基础进行变化，构成

反映事物质量、数量特征的不同符号系统。符号视觉变量主要表现为形状、尺寸和色彩的变化等。

(1) 形状变化。用形状变化，可反映事物的质量特征。图上符号形状变化不能过于复杂，以免影响地图易读性。

个体几何符号主要有轮廓形状变化和图形内部结构变化(图3-10)。改变符号轮廓，可使圆的轮廓线发生粗、细和实、虚变化，其中轮廓线粗、实的对比性明显，其他几个不易区分。实践中，圆内常填颜色或线条。改变符号轮廓及内部结构后，同大符号而有大小不同的感觉。其中，黑白明显的效果较好。

改变符号结构。可用线条来变化圆、矩形、方形、三角形、菱形的内部，也可用黑白对比变化，来改变其内部。显然，后者优于前者。表示多种统计数值的结构符号(图3-11)，用圆的分割比率表示各种要素所占的百分比虽可，但效果不如环形结构符号显明。这种符号除用网纹表示外，亦可用不同颜色表示，且后者效果更好。

为提高符号的对比性，设计时应注意：改变轮廓线以粗线条为主，不宜采用虚线、点线。内部变化的符号，以实虚结合为主。如用晕线变化符号内部结构，晕线间隔不易太小，且晕线应比轮廓线细。

组合几何符号可抓住景物的本质特征，把个体几何图形生动地结合在一起，使其具有一定的代表性和象形特点(图3-12)。表示人主要反映人的某种形态。表示动物，其特点是构图的线条配合恰当，夸张表现动物的典型特征，表示植物以外貌为主，突出总体，舍去局部。

表示建筑物以正方形、三角形为主，用实虚结合表现几种房屋的不同特点。表示交通工具在于反映其一个侧面，图形夸张，如图上的飞机图案，就是作了高度概括和夸张。

(2) 大小及内部变化。几何符号的大小常用来表示制图对象的数量指标。设计时注意：

与地图用途一致。设计符号首先应考虑地图用途。如教学挂图，比例尺一般都偏小，为适应教学要远看的要求，符号应设计大一些，线划应粗些，结构变化应简明；同类符号基础应统一。参考地图，内容相对多而复杂，符号应设计精细一些。

与事物等级一致。表示事物数量或分级的符号，其大小要与事物等级一致。确定符号的大小，应以最小一级的符号尺寸为基准，依次确定其他各级符号大小。同类符号形状应统一，大小应对比明显。同一种形状的符号大小，不能表示同一事物的两层含义，为使上下两级符号区别明显，需变化符号结构。如小比例尺地图上的居民点符号，一般兼有表示人口数和行政意义的两层意义。用大小来表示居民点的人口数和行政意义显然不够明显，如用圆表示居民点，圆的大小表示人口数的多少，圆的内部结构表示行政意义，两种关系均能表示出来。

几何符号立体装饰可进一步提高符号的直观性，使所表示对象更加鲜明。立体装饰形式有晕线、阴影、色彩装饰等。

(3)颜色变化。几何符号的颜色常用来表示事物的质量特征，颜色的差异比形状的差异更为明显，故表示重要的、主要的类别、性质变化。符号的颜色变化包括符号本身线划色和其内部面状色的变化。可用色相的变化表示不同的制图对象。设计几何符号要研究符号本身形状、尺寸和装饰方法，也应注意符号的协调、对比关系。在同一幅地图中，要避免出现符号图形大小、线划粗细极为悬殊或彼此不易区分、不谐调的情况。

2.线状符号的设计

线状符号是指长度依比例尺显示、宽度常不依比例尺显示，表示线状或带状事物的符号。地图内容大多都是利用线条来显示的。线状符号既可以表示线状或带状延伸的地物；也可以表示类型或区域的分界线，如地貌类型界线、区划界线等；亦可表示有形或无形的曲势面数量特征，如等高线、等压线、等人口密度线等。

(1)定性线状符号。单表示定名量表数据的线状符号为定性线状符号。通常符号的宽度不作变化，常使用色彩、形状等视觉变量来表示制图对象的性质类别。

色彩视觉变量的选择主要利用色彩的变化，不宜采用纯度或亮度的变化来设计。如用同粗的黑实线表示铁路，蓝线表示航空线(渠道或水涯线)，红实线表示公路等。

形状视觉变量的设计主要使用一种或几种图形元素的重复、连续变化以及虚实变化、图形变化，来表示制图对象的性质，亦可表示类型，区划界线。图3-13显示有大致相同感受效果，同粗的线状符号的形状变化。

(2)等级线状符号。等级线状符号是指表示顺序量表数据的线状符号。主要利用尺寸视觉变量表示制图对象的等级、强度；利用色彩、形状等视觉变量辅助表示。

尺寸变化(主要用线划粗细的变化)能较好反映制图对象的等级强度。如在某种比例尺的交通图上，用同为红色的0.8mm线条表示高速公路，0.5mm线条表示一级公路，0.3mm线条表示二级公路，0.1mm线条表示三级公路。即用线条的粗细来区分顺序量表数据。

尺寸视觉变量可表达等级概念，但区分度不一定非常明显。实践中常使用色彩或形状变量辅助表达等级、强度概念。如上例，在用尺寸变化的同时，结合色彩变化，即高速公路用红色，一级公路用棕色，二级公路用橙色，三级公路用黄灰色，能较好区别出等级。

等级线状符号如用尺寸变量结合形状变量来表达，则在变化线粗的同时，也变化线条的单双(线)、虚实、结构及附加短线(图3-14)，亦可较好表达等级、顺序、强度概念。

(3)趋势面线状符号。趋势面线状符号是指表示连续分布、逐渐变化的实际或理论趋势面(前者如地势等高线，后者如人口密度等值线)按一定顺序排列的等值线、连续剖面线等线状符号组合。按理呈面状分布的事物用面状符号表示较好，但在趋势面上按一定间隔测量或统计出的数值点，连接成线并按一定顺序连续排列，却能很好地刻划出趋势面的数量特征及其总体概貌。如等高线至今还是表达地势的最好方法；反映人口疏密变化及其密度数量的人口密度等值线，能较好表达人口分布状况。上述方法将在普通地图、专题地图章节中详述。

3.面状符号的设计

面状符号是指表示实地呈面状分布事物现象的符号，常用轮廓界线的空间位置表示事物的空间分布，用轮廓内的晕线、花纹或色彩表示事物的质量、数量特征。

(1)晕线面状符号。晕线面状符号是由不同方向、不同形状、不同粗细、不同疏密、不同颜色、不同间隔排列的平行线组成。其中，晕线方向、形状、交叉排列组合及粗细的变化可表示定名量表数据(图3-15)；晕线粗细、疏密、间隔排列的变化可表示顺序量表、间隔量表和比率量表(图3-16)。

(2)花纹面状符号。花纹面状符号是由大小相似、不同形状、不同颜色的网点、线段、几何图形等花纹点构成。其中，花纹点的形状变化可表示定名量表数据(图3-17)；网点或短线段的疏密变化可表示顺序量表、间距量表和比率量表数据。

花纹和晕线也可互相结合，构成千变万化的面状符号系列。

(3)色彩面状符号。色彩面状符号是指不同范围内的面状色(普染色)符号，其比晕线、花纹面状符号的鲜明性和视觉刺激力更强，表现力较好，较为常用。

不同色相的面状符号可表达定名量表数据；不同纯度、亮度和色相的变化可表达顺序量表、间距量表和比率量表数据。

设计面状符号时应注意：晕线、花纹面状符号强调面的概念(即整体感受效果)，而不突出个体碎部；晕线面状符号的线条不宜过粗，和背景间的反差不宜过大；花纹面状符号的花纹点不宜太大，个体视觉感受不宜太突出，花纹点间隔不宜太大；晕线花纹面状符号图面载负量较大，不宜和线状符号叠加配合，但却和色彩面状符号较易配合；色彩面状符号常用浅色系列，图面载负量小，宜和线

状、点状符号叠加配合。计算机制图的飞速发展，使得复杂的晕线、花纹符号设计逐渐转变为：直接在制图软件或在出版系统符号库中选择现成的晕线、花纹符号问题，地图符号设计变得越来越简单，但符号设计的原理却是设计者必须掌握的理论基础。