GIS中地圖配色、顯示優(yōu)化策略與方法實(shí)踐

1 引言

GIS 系統(tǒng)中，地圖配置是非常重要的一部分內(nèi)容，但是對(duì)于同樣的數(shù)據(jù)，無(wú)論從美觀(guān)的角度還是效率的角度，不同的用戶(hù)配置出的地圖都有較大的差別。本文針對(duì) GIS 應(yīng)用的這個(gè)難點(diǎn)，根據(jù)不同地圖的特點(diǎn)，結(jié)合 GIS 軟件的符號(hào)、注記、專(zhuān)題圖等功能，從地圖類(lèi)型、地圖要素、顯示優(yōu)化等方面對(duì)地圖配置策略進(jìn)行了探討，對(duì)地圖配置優(yōu)化方法進(jìn)行了總結(jié)，并以 SuperMap GIS 軟件為例進(jìn)行驗(yàn)證。

2 GIS 地圖配色原則

2.1 顏色配置原理

當(dāng)我們看到一幅地圖的時(shí)候，除了圖形、線(xiàn)劃、符號(hào)、文字以外，最先進(jìn)入眼簾的就是地圖的色彩。合理的地圖配色可以簡(jiǎn)化地圖符號(hào)系統(tǒng)，如同一種線(xiàn)型，藍(lán)色表示河流，棕色為等高線(xiàn);地圖色彩還可以改善地圖的視覺(jué)效果，使地圖要素更容易判讀。

2.1.1 顏色構(gòu)成三要素

顏色三要素包括色相、亮度、飽和度。色相是區(qū)別色彩種類(lèi)的名稱(chēng)，通常所說(shuō)的紅、黃、綠、紫等顏色就是指色相而言的。在地圖設(shè)色中，色相差別是一個(gè)最顯著的色差指標(biāo)。亮度是指色彩的明暗程度。白色亮度最高，黑色最低。在地圖設(shè)色中，亮度差別通常用在表示數(shù)量變化的專(zhuān)題內(nèi)容上，比如用藍(lán)色的深淺表示海洋的深度變化。飽和度是指色彩的純凈程度，也稱(chēng)為純度，一般來(lái)講，色彩越鮮艷，飽和度越大;反之，飽和度越低。在顏料中紅色飽和度最高，藍(lán)綠色飽和度最低。以人口分布圖為例，一般飽和度高的區(qū)域人口密度大，飽和度低的區(qū)域人口密度小。

2.1.2 顏色心理的影響

電子地圖的要素內(nèi)容和配置方式非常靈活，掌握一些顏色理論和顏色心理方面的內(nèi)容是必要的。實(shí)驗(yàn)證明，人辨別顏色的能力在不同波長(zhǎng)是不一樣的，在光譜的某些部位比如 480nm 和 580nm附近，只要改變 1nm 人眼便能看出顏色差別，其它部位約為 1-2nm 才能看出其變化。藍(lán)顏色的波長(zhǎng)為 470nm，綠顏色的波長(zhǎng)為 510nm，黃顏色的波長(zhǎng)為 580nm。因此可以看出人對(duì)綠色敏感，綠色的圖像感覺(jué)清晰，細(xì)節(jié)豐富。而褐色、棕色的圖像細(xì)節(jié)表現(xiàn)不是很好。

人對(duì)色彩的感知有很大的共性，例如色彩的積極感和消極感、色彩的冷暖感、輕重感等。影響人的感情最重的是色相，其次是亮度，最后是飽和度。從色相上講，紅、黃、橙色等是令人興奮積極的暖色;而藍(lán)、藍(lán)綠、藍(lán)紫色則是給人沉靜而消極的冷色;從飽和度上講，高飽和度的色彩比低飽和度色彩給人感覺(jué)積極;從亮度上講，同飽和度的不同亮度，一般為亮度高的色彩比亮度低的色彩刺激性大，感覺(jué)積極。

2.2 GIS 地圖配色原則

地圖給讀者的第一感覺(jué)便是色彩效果，地圖的色彩設(shè)計(jì)最重要的是整體色彩的協(xié)調(diào)。

2.2.1 確定總體基調(diào)

地圖的整體色調(diào)非常重要，因此首先要確定整體色調(diào)，然后再進(jìn)行局部的色彩設(shè)計(jì)，這是色彩設(shè)計(jì)的第一步。設(shè)色時(shí)各色圍繞著主色調(diào)有節(jié)奏地變化。在實(shí)際工作中，應(yīng)進(jìn)行色彩配合的試驗(yàn)，并參考己出版的地圖和網(wǎng)站上比較經(jīng)典的地圖，經(jīng)反復(fù)比較，求得理想的色彩效果。

2.2.2 顏色的協(xié)調(diào)性

面狀區(qū)域或背景色的設(shè)色是地圖設(shè)色的關(guān)鍵，因?yàn)槊鏍罘?hào)所占面積大，面狀符號(hào)色彩設(shè)計(jì)的成功與否直接影響到地圖的總體效果。面圖層設(shè)色時(shí)，整體的色彩飽和度不宜太高。一般小面積、少量分布的對(duì)象多使用飽和度較高的色彩，以求明顯突出，而大面積范圍的對(duì)象則最好用飽和度偏低的色彩，以免過(guò)分明顯刺眼。另外，在一幅地圖中，雖然各種面域的色值不同，但所使用的顏色應(yīng)協(xié)調(diào)，例如地貌圖中，海洋用藍(lán)色，平原用綠色，丘陵用黃色，山地用棕色，極高山地用淺紫色等。

線(xiàn)劃要素與面域的色彩要有較大的反差，使他們之間有清晰的對(duì)比。由于線(xiàn)劃要素比較細(xì)長(zhǎng)，

因此可考慮采用飽和度大一些的色彩，不同等級(jí)的同類(lèi)要素可以采用不同的線(xiàn)寬、顏色加以區(qū)分。

注記色彩也要考慮到背景的顏色。在深色背景下注記的設(shè)色可淺亮些，在淺色背景下注記的設(shè)色可深一些，以使注記與背景有足夠的反差。注記用色不宜多，且一般按習(xí)慣用色進(jìn)行設(shè)計(jì)，如水系注記用藍(lán)色，山峰注記用棕色。

2.2.3 顏色種類(lèi)不宜過(guò)多

利用色彩三屬性來(lái)表示要素的數(shù)量、質(zhì)量差異，不同類(lèi)要素可采用不同的色相表示，但一幅電子地圖所用的色相數(shù)不宜過(guò)多，實(shí)際上采用 4種顏色就可以保證所有相鄰的面域不會(huì)出現(xiàn)同色。 2.2.4 符合用色習(xí)慣和顏色心理

正確利用色彩的象征意義，把地理要素和人的主觀(guān)感受、地圖功能、用圖對(duì)象結(jié)合起來(lái)考慮設(shè)色。例如，藍(lán)色是表示河流、湖泊的習(xí)慣色;黃色和棕色表示沙漠和戈壁;植被用綠色表示等。另外，設(shè)色時(shí)考慮到顏色心理因素，比如溫度從低到高的表示，體現(xiàn)在顏色上可以采用從藍(lán)紫色到黃色再到紅色的漸變顏色。

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