论文专区▏《世界海洋地缘环境图集》设计研究
【编者按】本文将海洋地缘环境表达和地图集研制相结合，探讨了海洋地缘环境图集的设计相关问题。明确了海洋地缘环境图集的概念和设计原则。结合《世界海洋地缘环境图集》的研制工作，围绕图集元数据设计、图组构成及结构编排，介绍了图集的总体设计工作；通过建立地缘要素三级分级指标，构建了图集的专题内容体系；以典型地缘要素及其表达方法为案例，介绍了图集的表达方法和实践。本文的研究可为今后海洋地缘环境图集的设计编制提供借鉴和参考。本文发表在《海洋测绘》2017年第2期上，现编发给朋友们阅读了解。王思，女，1992年出生，辽宁抚顺人，硕士研究生，主要从事地图制图理论与技术方法的研究。
文/王思 王光霞 田江鹏 薛帅
一、引言
随着海洋战略地位与资源争夺的日趋激烈，海洋问题已经上升到影响国家发展和政策制定的战略层面，引起了与之相关的地缘、地图学等领域学者的重视。一方面，地缘是全面而深刻地剖析海洋问题的重要角度，能综合反映海洋地理、政治、经济、军事、科技、文化等问题，使得海洋地缘环境的研究成为当前的研究热点[1]。另一方面，海洋地图集因能有效表达空间分布和空间关系，系统逻辑地展现海洋问题的脉络，是辅助海洋战略决策的重要工具之一。
一直以来，虽然学者们分别从自然地理、人文经济、历史军事等方面对海洋问题进行了深入研究，也相应地产生了一系列专题地图集作品[2-7]，但立足地缘视角、为树立海洋观和制定海洋战略服务的专门图集却较为鲜见。即使部分图集涉及海洋地缘，也只是将其作为其组成部分。针对这一问题，本文探讨了一种从地缘视角考察海洋问题的海洋地缘环境图集——《世界海洋地缘环境图集》，综合考虑海洋地缘环境和专题地图集各自的特点，将海洋地缘环境以地图集的形式展现出来。
二、海洋地缘环境图集概念和设计原则
⒈海洋地缘环境图集的概念
对海洋地缘环境图集概念的讨论，可从地缘环境、海洋地缘环境的概念入手。
“地缘环境”的理解，存在环境集合论[8-9]和关系集合论[10]两种视角。从关系集合论的角度，地缘环境是由国家间的地缘关系构成，涵盖了地缘政治、经济、军事、社会文化以及资源环境，体现了国家间地缘关系在地理区域中的时空分布模式，具有区域性、结构性、演化性等特点[11]。“海洋地缘环境”是地缘环境的下位概念，是指由地理上相邻近的海洋国家或海洋国家之下的局部区域（陆地和海洋）组成的地缘体的地缘关系，以及由这些地缘关系组成的地缘结构、功能和影响地缘关系的所有内、外部海洋地理环境条件的总和[1]。
基于上述概念，“海洋地缘环境图集”则可认为是以传播海洋地缘知识、帮助提高海洋意识和辅助海洋战略决策为目的，以海洋地缘环境要素和地缘关系的描述为基础，综合采用矢量地图、影像、色度色彩、符号、图表、文字等地图表达手段，按照统一的设计模式和主题要求制作而成的系列地图集合。本文所探讨的《世界海洋地缘环境图集》即为海洋地缘环境图集的典型例子，重在从世界范围表示海洋地缘环境，突出海洋地缘要素及其关系。
⒉海洋地缘环境图集的设计原则
海洋地缘环境图集的设计应遵循如下原则：
⑴立足图集应用需求，充分体现海洋地缘环境战略价值。地缘环境是关乎战略制定的重要因素，海洋地缘环境图集在立意上需要体现出战略特性。在设计上，需面向提高海洋意识、辅助海洋战略决策的应用需求，充分体现海洋地缘在领土、经贸、战略资源、军事作战、深海科技、文化交流等方面的战略价值。
⑵基于海洋地缘学科研究成果，充分展现海洋地缘环境特色。海洋地缘环境图集内容的组织和表达，应在自然地理要素的基础上，从政治、经济、军事、科技、文化等多个角度组织地缘专题要素，合理划分海洋地缘体、突出海洋地缘关系，充分展现海洋地缘环境的区域性、结构性、演化性特征，为读者呈现出一个“海洋知识库”。
⑶立足地图设计本位，满足地图集设计的科学性、实用性和艺术性[12]。海洋地缘环境图集的表达设计，应能准确反映海洋地缘环境要素的空间分布和地缘专题特征，增强图集的科学性；围绕读者读图用图特点，合理进行内容选题与表达，确保图集的实用性；基于主题内容特点，选择合适的表达风格、构图方式、色彩及符号等，提高图集的美观度。
三、《世界海洋地缘环境图集》的设计
主要包括总体设计、表示内容设计和表示方法设计三大部分。总体设计用于确定图集的总体框架和规格参数，并为表示内容和表示方法设计提供参考基准。表示内容设计重在制定图集中各图幅应表示的内容和相应指标，其核心是地缘要素专题内容体系的构建。表示方法设计则基于图集整体表示方案，侧重运用视觉参量、地图符号等将底图内容和地缘专题内容合理地表达出来。
⒈总体设计
遵循现代地图集总体设计的两大方面[13]，海洋地缘环境图集的总体设计应包括以下两项工作：一是图集元数据、内容标准、整体表达方案及生产工艺方案设计；二是数字环境下与地图集生产有关的软硬件等技术问题的处理。从图集设计的角度，本文重点探讨以下问题：
⑴图集元数据设计
图集元数据涵盖图集名称、式样、开本大小、地图内容简介、区域范围、图幅划分和图幅名称、地图比例尺系列和变化范围、地图投影等。
特别是在图集截幅方面，海洋地缘环境图集具有一定的特殊性。地图集截幅是指科学地划分图幅范围，确定各幅图中内图廓所包含的区域。海洋地缘环境图集在截幅时重点考虑了三点：①是主图区域的选择不仅包括海洋自然地理区域，还将边缘海、重要的地理区、通道、支撑点等作为制图主区，着重表达海洋的地缘特征；②是在保持海洋要素和地缘环境完整性的基础上，重点反映海陆、海海、洋洋、洋陆等邻接关系，着重表达海洋地缘关系；③是为了便于地缘关系表达，相邻制图区域截幅允许有一定的重叠。例如，在世界范围内表示海洋时，为保持海洋的幅面完整性并体现海陆依托关系，截幅时会考虑“额外增补”大洲区域。
⑵图组构成及结构编排
图组设计及结构编排是总体设计阶段的另一个关键问题。当前，地图集的结构编排方式主要涉及地理顺序、时间顺序和逻辑顺序。其中，地理顺序主要包括地理方位顺序（如：北-中-南）和地理几何顺序（如：重要地理区（面）-重要通道（线）-重要支撑点（点））；时间顺序可帮助地图读者建立时空观与历史观，进而深刻理解图集的主题内涵；逻辑顺序主要涵盖因果逻辑顺序、并列逻辑顺序和主次逻辑顺序，它们的使用通常以图集用途和内容要素性质为前提。在地图集结构编排实践中，通常会综合运用上述顺序。
基于时间顺序、地理顺序和逻辑顺序，《世界海洋地缘环境图集》可从历史发展、地域范围和要素组织等方面着手，遵从人的读图习惯和地缘环境的认知方式，由宏观到微观、整体到局部的方式进行结构设计，充分表现海洋地缘环境的历史演变特性和区域主体特色。具体而言，其框架结构应能引导读者在时间和空间上对海洋产生一个宏观且整体的认识；进而依据地缘环境的内在特质，沿着地理主线，分别描述世界海洋战略格局和世界海洋地缘环境两个主体部分；对于一定地理尺度下的地缘体，可遵循逻辑顺序，分要素展现其特征。
图1是《世界海洋地缘环境图集》的结构编排实例，主要由序、世界海洋战略格局、世界海洋地缘环境、附录四部分组成。
图1 《世界海洋地缘环境图集》结构编排示例图
序图组是图集的导引，可采用时间顺序描述人类认知海洋的发展历程，并采用政治、经济、军事、科技、文化的逻辑顺序，分要素描述海洋的作用。
“世界海洋战略格局”图组总体上沿着“世界-四大洋-主要海洋国家”的地理主线描述海洋地缘形势。“世界海洋战略形势”部分按照要素逻辑进行详细描述，使读者能够综合了解当前世界海洋战略形势；“四大洋战略格局”部分和“主要国家海洋战略”部分则按照地理顺序，分别细分成四大洋和美国、俄罗斯、中国等主要国家，之后再按地缘要素详述。
“世界海洋地缘环境”图组遵循“面-线-点”的几何顺序，先后编排了世界海洋重要地理区、通道和支点，以及每一部分所含的地缘内容。
⒉地缘要素专题内容体系构建
《世界海洋地缘环境图集》内容体系的构建思路是：基于点、通道和区域的几何形态特征，以及政治、经济、军事、科技、文化等方面，充分考虑图集制图主体的特征，挑选出合适的要素，并将其逐步细化成具体指标。内容体系的建立原则是彼此不重复并且全面覆盖。
表1给出了《世界海洋地缘环境图集》内容体系的实例。该图集的内容体系划分的一级指标是：政治、经济、军事、科技和文化要素；二级划分指标是：结盟、力量和活动等方面；三级及其以下指标则是根据各自自身特点设定。
以“力量”为例，对于政治要素中的“政治力量”，按照区域、通道和点的形态特征，进一步细分为海域管辖、海峡通道管制和岛礁主权归属。经济要素中的“经济力量”进一步可细化为海洋经济生产和沿海经济圈。
表1 《世界海洋地缘环境图集》地缘要素
专题内容体系样表
要素类型 | 表示指标 | ||
政治 要素 | 海洋政治结盟 | 国际组织/区域组织 | 成员构成、分布、宗旨、影响范围 |
海洋政治力量 | 海域管辖（领海、毗连区、专属经济区） | 领海基线及类型、范围、面积、海洋领土占比 | |
海峡通道管制/岛礁主权归属 | 归属国、管制程度、面积 | ||
海洋政治主张 | 领海主张 | 领海线及类型、主张国家 | |
大陆架划界申请 | 申请国、申请面积 | ||
公海保护区设立 | 提出的国家或组织、保护区范围 | ||
海洋政治活动 | 划界争端/岛礁主权争端/南北极争夺 | 争端国家、争端内容、争端区域 | |
经济 要素 | 海洋经济结盟 | 国际组织/区域组织 | 成员构成、分布、宗旨、影响范围 |
海洋经济力量 | 海洋经济生产/沿海经济圈 | 地域构成、分布、主要产业、影响范围、经济产值及占比、海洋产业构成 | |
海洋经济活动 | 海上贸易 | 贸易类型、贸易量、进出口数量 | |
海洋经济争端（渔业资源、海底油气） | 争端国家、争端区域、资源量 | ||
军事 要素 | 海洋军事结盟 | 国际组织/区域组织 | 成员构成、分布、宗旨、影响范围 |
海洋军事力量 | 海上军事力量（军事基地、舰队、防空识别区） | 兵力部署、人数、分布、辐射、范围、类型、经费开支及占比 | |
武器装备（作战武器、预警探测装备、海底军事设施） | 类型、用途、作战半径、辐射范围、经费开支及占比 | ||
海洋军事活动 | 演习/冲突/海战（历史、现代） | 时间、参与国、演习区域、规模、特点、类型、性质、影响范围 | |
科技 要素 | 海洋科技力量 | 海洋探测/开发能力 | 探测范围、程度、技术水平、资金 |
海洋科技活动 | 科学考察 | 考察线路、考察内容 | |
文化 要素 | 海洋文化结盟/文化力量（国际组织/区域组织） | 成员、分布、宗旨、影响范围 | |
海洋文化活动（海上旅游、跨海文化交流） | 旅游路线、沿途民俗、参与国家、交流内容、行程路线 |
⒊地缘要素表达
以地缘要素内容体系为基础，海洋地缘要素表达旨在采用适宜的表示方法，重在展现国家或地区间形成的结盟、力量对比、互动等关联关系，亦即海洋地缘关系。不同的地缘关系依其特性的不同，在表示方法的选用上各有偏重。对此，可基于传统地图符号化及其表达的经验，合理使用色彩、图表、拓扑图、动线符号等表达方式，进行海洋地缘关系表达方法的设计。
在地图设计中，色彩主要用于表达不同性质的面状现象[14]，在区分事物性质方面具有显著的优势，适用于结盟关系的表达。例如，在表示海洋政治结盟时，参与同一政治组织的国家被赋予同种颜色，反之则被赋予不同颜色，见图2采用色彩法表示基于海洋法公约的结盟关系。
图2 色彩法表示基于海洋法公约的海洋政治结盟关系
图表法具有科学、直观、可比性强等优点，可用于以力量对比为主的海洋地缘关系的表达。例如，在海洋经济力量对比的表达中，可采用图表法对海洋经济产值、贸易量等相关数量指标进行统计归纳，使得不同国家或区域的海洋经济实力清晰可辨。与此类似，对于以海洋探测及开发能力为核心的科技力量对比的表达，图表法同样适用。
拓扑图能够通过点、线有机组合并配以必要文字的方式，抽象并示意性地表示出多种类型的海洋地缘关系，且对于海洋地缘要素的质量和数量特征均具有较强的表达能力。一方面，拓扑图可与色彩相结合，展现地域间的关联性特征和质量差异，见图3(a)。另一方面，拓扑图中的线宽可反映要素在量上的差异，因而在表达经贸往来、能源流动方向等方面具有较明显的优势，见图3(b)。
(a) 拓扑图表示一战时期欧洲结盟关系
(b) 点-线拓扑图表示全球海陆进出口贸易量对比
图3 拓扑图表示海洋经贸、政治结盟关系的示例
动线符号由指向明确的箭头和宽度可调的箭身有机组合而成，可产生较强的动态感和数量感，适用于海洋经贸、军事部署与动态、海洋科考、文化交流等多种类型海洋地缘关系的表达。例如，在海上经贸关系的表达中，动线符号的箭头方向和箭身宽度分别表征海上贸易方向和贸易量，如图4(a)。图4(b)是采用动线法表示挑战者号考察船科考路线。
(a) 动线法表示1500-1900年间印度洋黑奴贸易
(b) 动线法表示挑战者号考察船部分科考路线
图4 动线法表示多种海洋地缘关系的示例
三、总结
本文结合《世界海洋地缘环境图集》的设计任务，从总体设计、内容选择、地缘要素表达三个方面对海洋地缘环境图集设计进行了探索，为海洋地图集的设计提供了一个新的视角。
然而，当前关于海洋地缘环境图集的设计与制作研究尚处于初级阶段，仍存在较多可进一步探讨的空间。例如，由于可供参考的经验较少，图集的内容选取、指标体系构建、地缘要素表达方法设计等均缺乏一定的规范指导和效率保证，不利于科学的规模化、自动化生产。可进一步研究的问题包括：在图集应用需求的约束下，基于海洋地缘特征提取专题内容并合理分类，构建海洋地缘环境图集内容体系；通过对图集的结构化分析，建立面向主题的多层次表达模型，提高图集表达的自动化水平。
参考文献：
[1]韩增林,彭飞,张耀光,等.海洋地缘政治研究进展与中国海洋地缘环境研究探索[J].地理科学,2015, 35(2):129-136.
[2]邬凌智,刘振全.《北极航海地图集》的设计与编制[J].海洋测绘,2016,36(2):63-66.
[3]张华.《世界海运图集》设计研究[D].北京:中国地质大学(北京)硕士学位论文,2015.
[4]聂洪文,赵娟.《世界港口交通地图集》的设计编制[J].测绘通报,2012,(8):87-88.
[5]于冬梅,张力果.建议开展《国家海洋地图集》的编制研究[J].海洋测绘,2002,22(4):41-42.
[6]贾建军,肖京国.浅论综合性地图集的总体设计——以《海军军官图集》为例[J].海洋测绘, 2002,22(2): 45-48.
[7]王捷.浅谈专题地图集的编制[C].中国测绘学会第十七届海洋测绘综合性学术研讨会论文集,2006, 169-174.
[8]沈伟烈.地缘政治学概论[M].国防大学出版社,2005.
[9]刘志财.崛起视角下中国的地缘环境及地缘战略[D].武汉:华东师范大学硕士学位论文,2008.
[10]胡丹露.浅析我国和平发展的全球地缘环境[J].军事测绘导航,2013,(4):7-9
[11] 魏勇.基于事件网络的地缘环境评估关键技术研究[D].郑州:解放军信息工程大学博士学位论文, 2016.
[12]王光霞,何晓东.军事地理图集设计研究[J].测绘科学技术学报,2010,27(3):157-160.
[13] 陈昱.现代地图集设计与研究[M].北京:科学出版社,2005.
[14]王光霞,游雄,於建峰,等.地图设计与编绘[M].北京:测绘出版社,2011.
■论文专区的文章均为在《海洋测绘》上刊发的论文，若其他公众平台转载，请备注论文作者，并说明文章来源，版权归《海洋测绘》所有。
相关阅读推荐
公众号
溪流之海洋人生
微信号▏xiliu92899
用专业精神创造价值
用人文关怀引发共鸣
您的关注就是我们前行的动力
投稿邮箱▏452218808@qq.com