四、地图符号设计
1.影响符号设计的因素
客观现实世界复杂多样，决定了地理要素的符号化是一个复杂的过程，影响符号设计的因素也是多方面的，如图4-1所示。
图4-1 影响符号设计的因素
这些影响因素包括主观和客观两个方面。主观因素体现在以下几个方面:
1)视觉变量及视觉感受效果
根据人的视觉特点，基本视觉变量能产生不同的视觉感受，所以地图符号设计时应根据表示制图对象的地图符号感受效果要求，选择相应的视觉变量以构成合适的地图符号。
2)视力及视觉感受规律
人的视觉生理特性决定了人眼的视觉分辨能力是有限的。因此，地图符号设计时，符号的尺寸、粗细、距离以及构图特点等应满足人眼视觉分辨能力和人阅读地图的心理反应要求。
3)地图信息的视觉感受水平
人的视觉感受是多层次的，如地形图上表达的各要素让读者视觉感受水平在同一层面；而专题地图要突出表达的主题内容需较强的感受效果，应在视觉感受的第一层面。这些不同的视觉感受水平，有赖于地图符号设计时视觉变量和视觉感受效果的正确选择。
客观因素有地图内容、资料特点、地图的使用要求、技术和成本因素和传统习惯标准等方面。本书主要介绍地图内容、制图对象的特征和地图的使用要求。
4)地图内容
根据地图表达的内容，地图分为普通地图和专题地图两大类。普通地图是以相对平衡的详细程度表达基础地理信息要素，符号设计的内容比较明确，且会受到不同比例尺地形图的符号体系的约束。专题地图表达的主题包括自然、社会、人文、经济等各种主题，根据表达的主题不同，表示方法也多样，在符号设计方面具有很大的设计和创意空间。
5)制图对象的特征
制图对象的特征包括空间特征、测度特征和组织结构等。制图对象的空间特征是指制图对象在相应比例尺地图上表达时的空间特征，这直接决定了符号设计的类型是点状符号、线状符号，还是面状符号。测度特征是指描述制图对象的数据精度，这决定了设计的符号是定名符号、等级符号，还是定量符号。制图对象的组织结构是指制图对象的分类分级，即要素逻辑层次关系，决定了符号的系统设计。
6)地图的使用要求
对地图的类型、主题、比例尺、地图使用对象和使用条件等的不同要求，影响着地图内容的确定，制约符号的设计。
此外，技术和成本因素和传统习惯标准等也都会影响和制约着符号的设计。在考虑众多因素进行符号化时，地图设计者必须解决两个符号化问题:地图内容表示方法的设计和符号的设计。表示方法的设计过程即根据地理现象的制图特征确定最佳的表示方法。符号设计的过程包括根据现象的特征、符号的视觉变量创建最佳的地理数据定性或定量的表达形式。
2.符号设计要求
为了描述多种多样的制图对象，地图符号的图像特点有很大差别，但作为地图上的基本元素，承担着载负和传递信息的功能，它们应具备一些共同的基本条件，满足作为符号的基本要求。
1)图案化
所谓图案化就是对制图形象素材进行整理、夸张、变形，使之成为比较简单的规则化图形。地图上绝大部分图形符号需要图案化。(https://www.daowen.com)
制图对象有具象与非具象之分。对于前者，一般应从它们的具体形象出发构成图案化符号。其中线状、面状符号大多取材于对象的平面(俯视)形象，如道路、水系等；点状符号既可用平面图形，也可用侧视图形，如塔、亭、独立树以及房屋、控制点、小桥等；对于那些在实地没有具体形象的对象则采用会意性图案，如境界、气温、噪声、企业效益等。
符号的图案化主要体现在两个方面。首先，要对形象素材进行高度概括，去其枝节成分，把最基本的特征表现出来，成为并非素描的简略图形；其次，图形应尽可能地规格化。地图符号作为一种科学语言的成分必须在构图上表现出规律性和规格化，才有可能正确表现对象的质量、数量特征以及它们相互间的关系特征。因而一般符号的构图都尽量由几何线条和几何图形组成，除为满足特殊需要而设计的柔美的艺术形象符号外，都应尽可能向几何图形趋近。有很多象形符号也由几何图形组合变形构成，这样的符号便于统一规格、区分等级和精确定位，也便于绘制。
2)象征性
符号与对象之间的“指代关系”可以通过图例说明显示这种指代关系，但从阅读感受的角度考虑，最佳的符号设计方案是能抓住对象的典型特征并图案化，使得读者看到符号时能产生联想，进而对事物有正确的理解。在设计图案化符号时，一般都应尽可能地保留甚至夸张事物的形象特征，包括外形的相似、结构特点的相似、颜色的相似等。对于非具象的事物要尽量选择与其有密切联系的形象作为基本素材。凡象征性好的符号都比较容易理解。
3)清晰性
符号清晰是地图易读的基本条件之一。每个符号都应具有良好的视觉个性，影响符号清晰易读的因素主要在于简单性、对比度和紧凑性三个方面，如图4-2所示。
图4-2 提高符号清晰性的方法
首先，符号要尽量简洁，复杂的符号需要较大的尺寸，会增加图面载负量。制图原则是用尽量简单的图形表现尽量丰富的信息，即有较高的信息效率，符号设计也应遵循这一原则。其次，要有适当的对比度。细线条构成的符号对比弱，适于表现不需太突出的内容；具有较大对比度(包括内部对比和背景对比)的符号则适合表现需要突出的内容。符号之间的差别是正确辨别地图内容的条件，尽管不同层次的符号差别有大有小，但不应相互混淆、似是而非。最后，清晰性还与符号的紧凑性有关。紧凑性就是指构成符号的元素向其中心的聚焦程度和外围的完整性，这实际上是同一符号内部成分的整体感。结构松散的符号效果较差，而紧凑的符号则具有较强的感知效果。
4)系统性
系统性是指符号群体内部的相互关系，主要是逻辑关系，这是符号能够相互配合使用的必要条件。在设计符号时要与其所指代对象的性质和地位相适应，从而在符号形式上表现出地图内容的分类、分级、主次、虚实等关系。也就是说，不能孤立地设计每一个符号，而要考虑它们与其他符号的关系。图4-3列举了处理符号逻辑关系的一些例子。
图4-3 符号逻辑关系示例
5)适应性
各种不同的地图类型和不同的读者对象对符号形式的要求有很大的不同，例如，旅游地图符号应尽可能的生动活泼、艺术性强；中小学教学用图符号也可以比较生动形象；科学技术性用图符号则应庄重、严肃，更多地使用抽象的几何符号。因此，某种地图上一组视觉效果好的符号未必适用于所有其他地图。
6)生产可行性
设计符号要顾及在一定的制图生产条件下能够绘制和复制。这包括符号的尺寸和精细程度、符号用色是否可行以及制图经费成本。
4.地图符号的系统设计
对于内容不太复杂的单幅地图来说，符号设计不太困难，但对内容复杂的地图或地图集符号来说，符号类型多、数量大，各有不同的要求，但又要表现出一定的统一性，从而构成系统，难度就大一些。
符号设计首先应从地图使用要求出发，对地图基本内容及其地图资料进行全面的分析研究，拟定分类分级原则；其次是确定各项内容在地图整体结构中的地位，并据以排定它们所应有的感受水平；然后选择适当的视觉变量及变量组合方案。进入具体设计阶段，要选择每个符号的形象素材，在这个素材的基础上，概括抽象形成具体的图案符号。初步设计往往不一定十分理想，因而常常需要经过局部的试验和分析评价，作为反馈信息重新对符号进行修改。在这个主要的设计过程中还要同时考虑上述各种有关的因素。图4-4是符号设计的步骤。掌握了符号设计的要求和步骤，剩下的就是设计的艺术构思和绘制技巧了。
图4-4 符号设计步骤
