地图知识之地图符号视觉变量及其视觉感受效果

视觉变量作为地图图形符号设计的基础，在提高符号构图规律和加强地图表达效果方面起到很大作用，一经提出，即引起广泛重视，但目前国内外对符号视觉变量的构成看法并不一致，这是正常的。趋于相同的观点是：视觉变量是分析图形符号较好的方法；视觉变量至少应包括：形状、尺寸、颜色、方向变量等。

一、地图符号视觉变量

地图符号能成为种类繁多、形式多样的符号系统，是由于构成地图符号的各种基本元素变化组合的结果。地图上能引起视觉变化的基本图形、色彩因素称为视觉变量，也叫图形变量。视觉变量是构成地图符号的基本元素。

视觉变量首先是由法国人贝尔廷(J·Bertin)1967年提出的。他领导的巴黎大学图形实验室经20多年的研究，总结出一套图形符号规律——视觉变量，即形状、方向、尺寸、明度、密度和颜色。1984年美国人鲁宾逊(A·Robinson)等在《地图学原理》一书中提出基本图形要素是：色相、亮度、尺寸、形状、密度、方向和位置。1995年他又把基本图形要素改为视觉变量，认为其构成是由基本视觉变量(形状、尺寸、方向、色相、亮度、纯度)和从属视觉变量(网纹排列、网纹纹理、网纹方向)两部分组成。

视觉变量作为地图图形符号设计的基础，在提高符号构图规律和加强地图表达效果方面起到很大作用，一经提出，即引起广泛重视，但目前国内外对符号视觉变量的构成看法并不一致，这是正常的。趋于相同的观点是：视觉变量是分析图形符号较好的方法；视觉变量至少应包括：形状、尺寸、颜色、方向变量等。

我们认为视觉变量应由六元素组成：即位置P(position)、形状F(form)、色彩H(hue.含色相H1、纯度H2和亮度H3)、尺寸S(size.含大小S1、粗细S2、长短S3和分割比例S4)、网纹T(texture.含排列T1和疏密T2)和方向D(direction)，可分别在点、线、面状符号形态中体现(图3-2)。

1.位置

位置是指符号在图上的定位点或线。大多数情况下它是由制图对象的坐标和相邻地物的关系所确定，是被动的空间定位，故往往不被认为是视觉变量。但位置并非不含符号设计意义，图上仍有某些可移动位置的成份。如可移位的区域内统计图表、符号；注记位置的变化；处理符号“争位”矛盾时的符号位置移动；符号的位置配置对整个图面效果的影响；有些线状、面状符号的线条、轮廓曲直变化，实际上反映的是特征点位置的变化。

符号的位置常常表示了制图对象的空间分布。

2.形状

形状是指符号的外形。点状符号有圆、三角形、椭圆、方形、菱形以至于任何复杂的图形。

线状符号有点线、虚线、实线等形状差异。面状符号的形状变化是指填充符号的形状变化，如点、小三角、小十字、小箭头等填充符号形状差别。形状主要用于反映制图要素的质量差异。如用圆表示村镇，用★表示首都，用实线表示公路，用虚线表示小路等。

3.尺寸

点、线、面状符号的最基本构成要素是点。因为面是由线组成的，而线是由点组成的。尺寸是指点状符号及其组成线、面状符号的大小、粗细、长短、分割比例变化。符号的大小、粗细、长短主要用于区分制图对象的数量差异或主、次等级。如用大圆表示大城市，小圆表示小城市；粗实线表示主要公路，细实线表示次要公路等。分割比例主要用于表示制图要素的内部组成变化。

4.色彩

色彩的并异是视觉变量中应用最广泛，区别最明显的变量。颜色的变化主要体现在色相的变化上。点状、线状符号常用不同色相来表示事物。符号除了用色相的变化来表示外，还可用变化纯亮、亮度的方法来表示事物。

符号的色彩主要用于区分制图对象的质量特征，它常与形状相配合增强表达效果。如用蓝色表示河流，红色表示道路。色彩的纯度、亮度变化也可表示制图对象的数量差异。如用红色表示人口密度数值大的区域，用浅红色表示人口密度数值小的区域。

5.网纹

网纹即构成符号的晕线、花纹。它有排列方向，疏密、粗细、晕线组合、花纹、晕线花纹组合等几种形式(图3-3)。不同排列方向、晕线组合，花纹、晕线花纹组合的网纹符号用于表示制图对象的质量特征。

不同疏密、粗细网纹符号用于表示制图对象的主、次等级或数量特征。晕线花纹也可有颜色变化，用来区分制图对象的质量特征。

6.方向

方向指符号方向的变化。点状符号并不一定都有方向变化。如圆就无方向之分。点状、线状符号的方向变化指构成符号本身的指向变化。符号的方向常用于表示制图对象的空间分布或其他特征。

每一种地图符号视觉变量宜于表达的制图对象特征不同（表3-1）。

二、视觉变量的视觉感受效果

视觉变量是构成地图符号的基础，由于各种视觉变量引起的心理反映不同，就产生了不同的视觉感受效果。

1.整体感与选择感

整体感是指阅读不同视觉变量构成的符号图形时，感觉好象一个整体，没有哪一种显得特别突出。整体感可以表示一种现象、一个事物、一个概念或一种环境等。如在不同颜色表示的行政区划图上，应有行政区划分布的整体概念感受，不应产生哪一个行政区重要，不重要的感觉。整体感可通过调节视觉变量所构成符号的差异性和构图的完整性来实现。形状、方向、色彩、网纹、尺寸等变量都可产生符号图形的整体感。表达定名量表的视觉变量形成的整体感较强，如形状、色相、网纹等；而表达数量概念的视觉变量整体感相对较差，如尺寸、亮度等。与整体感相反的感受是选择感，整体感强则选择感就弱。要把某种要素的符号突出于其他符号之上，就要增大视觉变量所构成符号的差异感，即增强其视觉差别。如选用强烈对比的色相或增大亮度、纯度、尺寸差别，可起到增强选择感的效果       

2.等级感

等级感是指符号图形被观察时能迅速、明确地产生出的等级感受效果。客观事物现象有等级之分，普通地图、专题地图上的符号等级感是非常重要的。尺寸、亮度是形成等级感的主要视觉变量。如居民地图形符号的大小，道路的粗细等(图3-4)。色相、纯度、网纹和亮度变量结合，也可产生等级感，但等级感没有尺寸、亮度那么显著。

3.数量感

数量感是指读图时从符号的对比中获得的数量差异感受效果。等级感易辩识，但数量感则需对符号图形进行认真比较、判断和思考，其受读者的文化素质、实践经验等影响较大。尺寸是产生数量感最有效的视觉变量。简单的几何图形如圆、三角形、正方形、矩形等，由于其可量度性强，所以数量感较好(图3-5)。图形越复杂，数量感的差别准确率越低。

4.质量感

被观察对象能被读者区分成不同的类别或性质的感受效果称为质量感。质量(主要指制图对象的类别、性质等)的概念主要依据形状和色相变量产生。如实心三角形表示铁矿，实心正方形表示煤矿；绿色表示平原，橙色、棕色表示山地，蓝色表示水体等。形状和色相结合产生的符号的质量感最有效。网纹和方向在一定条件下也可产生质量感，但效果不如形状和色相明显，不宜单独使用。

5.动态感

阅读符号图形能使读者产生一种运动的视觉感受叫动态感。单视觉变量较难产生动态感受，但一些视觉变量有序排列和变化可产生运动感觉(图3-6)。箭形符号是一种常用、特殊的反映动态感的有效方法。动态感和形状、尺寸、方向、亮度、网纹等视觉变量有关。位置变量也可产生动态感。如古、今河道位置的变化，则有河流变迁的动态感觉。

6.立体感

立体感是指通过视觉变量组合，能使读者从二维平面上产生三维空间的视觉效果。一般根据空间透视规律组织图形，利用近大远小(尺寸)、光影变化(亮度)、压盖遮挡、色彩空间透视、网纹变化等形成立体感。