GIS中地图配色、显示优化策略与方法实践张欣，王尔琪，陈国雄(北京超图软件股份有限公司, 北京 100096)摘要：在GIS应用系统中，通过对地图进行恰当配置来优化显示效果可以大幅度改进用户操作体验。
本文将地图类型分为基础地形图、专题地图、普通电子地图、卡通游戏地图等四大类，从地图类型、地图要素、显示优化等方面对地图配置策略进行了探讨。
根据不同地图的特点，结合GIS软件的符号、注记、专题图等功能，总结了地图配置策略和优化方法，并以SuperMap为例进行了验证。
关键词：地图配置, 地图色彩, 显示优化, SuperMapKey Words：Map Configuration, Map Color, Optimize Visualization, SuperMap1引言GIS系统中，地图配置是非常重要的一部分内容，但是对于同样的数据，无论从美观的角度还是效率的角度，不同的用户配置出的地图都有较大的差别。
本文针对GIS应用的这个难点，根据不同地图的特点，结合GIS软件的符号、注记、专题图等功能，从地图类型、地图要素、显示优化等方面对地图配置策略进行了探讨，对地图配置优化方法进行了总结，并以SuperMap GIS软件为例进行验证。
2GIS地图配色原则2.1颜色配置原理当我们看到一幅地图的时候，除了图形、线划、符号、文字以外，最先进入眼帘的就是地图的色彩。
合理的地图配色可以简化地图符号系统，如同一种线型，蓝色表示河流，棕色为等高线；地图色彩还可以改善地图的视觉效果，使地图要素更容易判读。
2.1.1颜色构成三要素颜色三要素包括色相、亮度、饱和度。
色相是区别色彩种类的名称，通常所说的红、黄、绿、紫等颜色就是指色相而言的。
在地图设色中，色相差别是一个最显著的色差指标。
亮度是指色彩的明暗程度。
白色亮度最高，黑色最低。
在地图设色中，亮度差别通常用在表示数量变化的专题内容上，比如用蓝色的深浅表示海洋的深度变化。
饱和度是指色彩的纯净程度，也称为纯度，一般来讲，色彩越鲜艳，饱和度越大；反之，饱和度越低。
在颜料中红色饱和度最高，蓝绿色饱和度最低。
以人口分布图为例，一般饱和度高的区域人口密度大，饱和度低的区域人口密度小。
2.1.2颜色心理的影响电子地图的要素内容和配置方式非常灵活，掌握一些颜色理论和颜色心理方面的内容是必要的。
实验证明，人辨别颜色的能力在不同波长是不一样的，在光谱的某些部位比如480nm和580nm 附近，只要改变1nm人眼便能看出颜色差别，其它部位约为1-2nm才能看出其变化。
蓝颜色的波长为470nm，绿颜色的波长为510nm，黄颜色的波长为580nm。
因此可以看出人对绿色敏感，绿色的图像感觉清晰，细节丰富。
而褐色、棕色的图像细节表现不是很好。
人对色彩的感知有很大的共性，例如色彩的积极感和消极感、色彩的冷暖感、轻重感等。
影响人的感情最重的是色相，其次是亮度，最后是饱和度。
从色相上讲，红、黄、橙色等是令人兴奋积极的暖色；而蓝、蓝绿、蓝紫色则是给人沉静而消极的冷色；从饱和度上讲，高饱和度的色彩比低饱和度色彩给人感觉积极；从亮度上讲，同饱和度的不同亮度，一般为亮度高的色彩比亮度低的色彩刺激性大，感觉积极。
2.2GIS地图配色策略地图给读者的第一感觉便是色彩效果，地图的色彩设计最重要的是整体色彩的协调。
2.2.1确定总体基调地图的整体色调非常重要，因此首先要确定整体色调，然后再进行局部的色彩设计，这是色彩设计的第一步。
设色时各色围绕着主色调有节奏地变化。
在实际工作中，应进行色彩配合的试验，并参考己出版的地图和网站上比较经典的地图，经反复比较，求得理想的色彩效果。
2.2.2颜色的协调性面状区域或背景色的设色是地图设色的关键，因为面状符号所占面积大，面状符号色彩设计的成功与否直接影响到地图的总体效果。
面图层设色时，整体的色彩饱和度不宜太高。
一般小面积、少量分布的对象多使用饱和度较高的色彩，以求明显突出，而大面积范围的对象则最好用饱和度偏低的色彩，以免过分明显刺眼。
另外，在一幅地图中，虽然各种面域的色值不同，但所使用的颜色应协调，例如地貌图中，海洋用蓝色，平原用绿色，丘陵用黄色，山地用棕色，极高山地用浅紫色等。
线划要素与面域的色彩要有较大的反差，使他们之间有清晰的对比。
由于线划要素比较细长，因此可考虑采用饱和度大一些的色彩，不同等级的同类要素可以采用不同的线宽、颜色加以区分。
注记色彩也要考虑到背景的颜色。
在深色背景下注记的设色可浅亮些，在浅色背景下注记的设色可深一些，以使注记与背景有足够的反差。
注记用色不宜多，且一般按习惯用色进行设计，如水系注记用蓝色，山峰注记用棕色。
2.2.3颜色种类不宜过多利用色彩三属性来表示要素的数量、质量差异，不同类要素可采用不同的色相表示，但一幅电子地图所用的色相数不宜过多，实际上采用4种颜色就可以保证所有相邻的面域不会出现同色。
2.2.4符合用色习惯和颜色心理正确利用色彩的象征意义，把地理要素和人的主观感受、地图功能、用图对象结合起来考虑设色。
例如，蓝色是表示河流、湖泊的习惯色；黄色和棕色表示沙漠和戈壁；植被用绿色表示等。
另外，设色时考虑到颜色心理因素，比如温度从低到高的表示，体现在颜色上可以采用从蓝紫色到黄色再到红色的渐变颜色。
3GIS地图配色策略3.1常见GIS地图的特点根据地图应用和地图功能的不同，笔者将地图分为基本地形图、专题地图、普通电子地图、卡通游戏地图四大类。
基本地形图和专题地图经过多年的发展，理论指导比较丰富，关键是进行配图实践，研究如何快速、高效的配图；而电子地图、卡通游戏地图风格各异，目前没有统一的标准。
基本地形图即国家基本比例尺地形图。
它是编制其它地图的基础，也是制作专题地图的地理底图。
国家对于标准地形图要素内容、要素颜色、线划要素线宽等有明确的规定。
专题地图是以基础地理要素为基础，着重表示制图区域内某一种或几种自然或社会经济现象的地图。
这类地图的显著特点是，专题要素需要详尽表示，其基础地理内容则视主题而异，专题地图的内容由基础地理和专题要素两部分构成。
其中，专题统计地图通过图形、图表表示数量分布和对比情况，比如经济类统计地图；专题分布地图通过颜色、标签等表示专题分布，比如气候类型图、温度图等。
普通电子地图是公众接触最多的地图，比如城市旅游地图、公众服务地图。
对于普通电子地图，目前没有统一的配色方案，比如各大网站发布的网络地图风格各异，这也是电子地图的一大特点。
电子地图配置的关键是配置出有个性的漂亮的地图。
卡通/游戏地图是近年来发展起来的一类地图类型。
这类地图的特点是非常时尚，也很吸引人，在SuperMap软件中同样可以制作此类地图。
要配置一幅完整的地图，需要有相应的地图要素，还要经过图层组织、风格渲染、创建专题图、显示优化、图廓整饰等过程。
并且不同地图类型在地图要素、颜色方案、图廓整饰等方面有所不同，因此本文对不同的地图类型分别加以说明。
3.2标准地形图配色策略在标准地形图配置过程中，首先对规定的地形图要素进行组织。
图层的顺序从下到上为：植被、水系面、地貌、水系线、道路、境界、居民地、管线和垣栅、测量控制点、独立地物、注记，每个图层还可以根据属性信息把地图要素分成不同的等级。
由于国家对标准地形图要素颜色有明确的规定，因此在标准地形图的配色中，使用标准颜色值进行风格渲染，比如等高线、水系分别采用规定的颜色。
在SuperMap软件中可以采用图层、地图模板功能，快速重复利用设置好的图层、地图风格，加快地图配置的效率。
另外，在文本标签的风格设置方面，SuperMap支持一些比较特殊的字体显示效果，比如水系的左耸肩体，山脉的右耸肩体，表示列岛、群岛的扁字体等，主要是通过设置字体的高、宽、斜体和倾斜角度等参数实现。
标准地形图的一个主要目的是进行打印输出。
图廓整饰可以通过SuperMap桌面软件中的标准图幅图框生成，再配上图例。
如果自动生成的图例不能满足要求，可以把图例打散，对图例中的图层、符号信息、文字描述等进行编辑。
最后，可以将布局保存为模板，便于以后再配置此类标准地形图时直接套用。
图表 3-1基础地形图标准地形图很重要的使用目的是印刷出版，因此对于各要素颜色的设置主要是从打印输出的角度考虑，下表列出了标准地形图部分要素的颜色方案。
名称颜色名称颜色主要河流、湖泊边线、海岸线RGB（170，231，0）高速公路外RGB（173，0，0），内RGB（255，125，123）计曲线、首曲线 RGB（173，113，0）等级公路、等外公路 RGB（173，0，0）居民地边线 RGB（173，0，0）国界、省界 RGB（0，0，0）单线铁路、复线铁路 RGB（0，0，0）地区界、县界 RGB（0，0，0）图表 3-2 线划要素配色方案（1：25万，1：50万）名称前景色背景色河流、湖泊、水库深RGB（115，223，255），浅RGB（189，235，255）深RGB（115，223，255），浅RGB（189，235，255）居民地 RGB（255，125，123） RGB（255，125，123）沙地、盐碱地 RGB（173，113，0） RGB（255，255，255）森林 RGB（214，255，189） RGB（214，255，189）经济林、灌木林 RGB（82，255，0） RGB（214，255，189）草地 RGB（82，255，0） RGB（255，255，255）图表 3-3 面域要素配色方案（1：25万，1：50万）名称大小字体角度颜色首都高66宽0 黑体0 RGB（0，0，0）省、自治区、直辖市人民政府驻地高54宽0 黑体0 RGB（0，0，0）自治州人民政府驻地高45宽0 黑体下划线0 RGB（0，0，0）地级市人民政府驻地高45宽0 黑体0 RGB（0，0，0）县级人民政府驻地高35宽0 黑体0 RGB（0，0，0）镇级人民政府驻地高28宽0 黑体0 RGB（0，0，0）七大洋高90宽0 @宋体斜体290 RGB（0，170，231）海洋高72宽0 @宋体290 RGB（0，170，231）河流高54宽0 @黑体290 RGB（0，170，231）湖泊高48宽0 @宋体290 RGB（0，170，231）水库高35宽0 @宋体290 RGB（0，170，231）图表 3-4 注记配色方案（1：25万，1：50万）3.3专题地图配色策略专题地图中，最重要的是通过创建专题图突出显示专题信息，因此专题信息的颜色设置尤其重要。
在颜色的选择上，一般采用SuperMap默认的颜色方案，比如人口一般用黄红色带，气象一般用蓝青色带。
同时要符合行业特点和人的颜色心理，比如气温高的地方，选用暖色表示，气温低的地方，宜采用冷色表示；气压高的地方用沉重的颜色，气压低的地方用轻的颜色；环境污染的地方宜用灰的颜色等等。