海岸带地表覆盖地图编制

刘美兰 张 雯 余晨曦

1 上海市测绘院，上海，200063

作为海陆交互作用的特殊地带，海岸带具有重要的经济和生态价值，是人类社会可持续发展的宝贵财富，对沿海城市的发展具有重要意义［1，2］。受人口和经济快速发展的影响，城市土地资源愈发紧张，向海要地、海岸带开发利用成为缓解土地资源紧缺的突破口。然而，大规模人类建设活动使得沿海岸线生态环境面临巨大压力，出现了沿海自然海岸线被人工岸线取代、过度开发、破坏生态资源、耕地和基塘被侵占等现象。掌握和了解海岸带周边土地地表覆盖现状，对政府制定规划和管理政策具有重要意义［3，4］。目前，国内外对海岸带土地利用开发现状的研究较多，使用的数据资料一般为遥感影像、第二次全国土地调查和基础测绘地形数据等［5-7］。地理国情作为一项全面调查自然和人文地理要素现状的基础性工作，已积累了丰富的数据，并形成了常态化监测更新机制。较多实践和案例中利用地理国情数据开展统计分析、编制专题地图或地图集，但将其应用于海岸带制图的研究相对较少［8-10］。

本文充分利用地理国情相关数据成果，对上海市海岸带地表覆盖进行了统计分析，并以专题地图的形式开展可视化表达研究。

1 地表覆盖数据处理

1）地理国情数据概述。地理国情普查是全面获取地理国情信息的重要手段，也是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作。2015年完成第一次全国地理国情普查后，建立了常态化更新机制，每年对普查成果进行更新。地理国情成果覆盖全国整个陆域地表，主要包括地表覆盖和专题要素两大类。地表覆盖数据具有全覆盖、无缝隙、高精度的特点，真实反映了土地表面现状。利用地表覆盖成果可以真实反映海岸带土地利用现状。专题要素的各类信息是以实体要素方式采集的，经权威部门核实确认，主要包括道路、构筑物、水域和地理单元等数据，可以用于海岸带专题地图的底图基础数据制备。

2）海岸带地表覆盖数据处理。首先，确定海岸带地表覆盖数据获取的区域范围。海岸线是海洋与陆地的分界线，受潮汐以及风暴潮等影响，实际的海岸线在空间上是一条带，而不是一条地理位置固定的线［11］。结合制图需要，自定义了一条反映人类开发利用海岸带的界线，即沿海边界线。在沿海边界线的基础上，向陆地方向推进约2 km，形成一条内陆边界的线，即陆地范围线。将沿海边界线和陆地范围线围合的部分作为海岸带地表覆盖的制图区域。

然后，在地理国情数据地表覆盖数据的基础上整合获取的海岸带地表覆盖信息。为突出海岸带开发利用的地类和要素，参考地理国情监测分类内容与指标，形成用于海岸带地表覆盖分类的指标体系，见表1。

表1 海岸带地表覆盖分类指标体系Tab.1 Classification Index System of Land Cover in Coastal Zone

采集海岸带地表覆盖时要参考对应年份的基础性地理国情监测成果，相同或相似指标可以直接由基础性地理国情监测成果整合得到，采集新增指标时则需要参考目标年份优于0.5 m 的遥感影像。为了确保数据质量，应在内业数据采集的基础上，适当增加外业现状核查和拍照记录，避免混分、错分现象。

最后，从地理国情专题数据成果中提取省级行政边界、区县级行政区划、高等级的主干河流和湖泊、岛礁岛屿、滩涂等信息，作为专题地图的基础底图资料。

2 专题地图设计

1）海岸带地表覆盖地图内容设计。专题图的内容层次可分为数据、信息、知识3个层次［12，13］。数据层次指专题图反映的客观事实，海岸带地表覆盖专题地图应契合主题，重点展示海岸带土地利用情况。信息层次是在数据层次基础上的进一步加工处理，如地表覆盖分类统计情况等通过统计描述专题内容的数量特征。知识层次是在信息层次上的总结和凝练，如海岸带土地利用分布呈现的规律以及未来变化趋势预测等。

利用地理国情数据编制的海岸带地表覆盖专题地图的内容架构主要包括数据层次和信息层次。

2）底图设计。地理底图具有提供地理背景、辅助专题要素分布规律表达的作用［14］。底图的设计要综合考虑图幅尺寸、比例尺、制图区域等方面的内容。海岸带专题地图一般均涉及海域和陆域部分。陆域部分应尽量仅表达与主题相关的内容，如行政区划界线与注记、河流及注记，配色宜简洁、简约，以素色为主。河流专题作为与海岸带密切相关的要素，应尽量选取主干、重要的河湖标识，根据河流的宽度和重要程度，用双线或者单线表示。海域范围除了岛屿、滩涂等信息外，可充分利用海域的留白空间配置图表、图例、说明文字等信息。

3）图表设计。为了更好地表达复杂空间数据的数量和分布特征，除了专题图外，应配置一些统计分析图表，比如柱状图、饼状图、和弦图、桑葚图、矩形树图等。根据专题地图的种类和应用场景不同，地图设计者还可以对图表进行美化和创新设计。海岸带地表覆盖专题地图是一张专业性较强的底图，主要用于政府部门决策管理，因此在图表设计时尽量选择柱状图、饼状图等简单、直观、易懂的统计图表。

4）地图色彩设计。色彩作为第一视觉语言，是最为直观和显著的专题内容，具有良好的信息负载能力［15］。海岸带专题地图整体色彩风格应偏向蓝色基调，与读者的普遍认知（河湖是蓝色的）保持一致。以素色背景为主，通过渐变颜色描绘海岸线、滩涂、海洋的层叠。重要专题信息的地表覆盖则可采用鲜艳度较高的颜色突出表达，通过色彩对比吸引用户视线。由于地表覆盖二级类较多，全部表达会影响各地类的区分，因此对数据进行合并处理后，对8个一级类进行表示，色彩的选择也尽量贴合用户的认知习惯，提高地表的辨识度，其色彩设计见表2。

表2 地表覆盖图斑色彩设计Tab.2 Color Design of Land Cover Patches

3 海岸带地表覆盖地图制作

上海市海岸带位于中国沿海十一省市区的正中，北接江苏省、南临浙江省，位于长江入海口、东海和杭州湾的交汇处，是中国黄金海岸与黄金水道的交汇处，构成了中国弓箭型江海格局的关键点［16］。上海市海岸带有“千年塘外”的悠久开发历史，自古就有“渔盐农垦之利”和“舟楫之便”，如今又依托长三角一体化发展、上海大都市圈和超大型城市的宏观战略，社会经济高速发展，人口密集，土地资源紧缺，沿江海地区成为重要的土地后备资源。

图1 为海岸带地表覆盖图。专题底图是上海市域范围整体概况，仅叠加了省级和区行政界线、主干河流等基础信息，以浅蓝色素色背景为基调，叠加色彩饱和度较高的地表覆盖分类图斑，重点突出海岸带2 km 范围内的地表覆盖分类情况。右侧的海洋采用了水体渐变渲染的效果，过渡自然，与真实海洋水体流动效果相似，并在留白区放置了统计图表信息，直观展示分类面积及占比，整体画面协调、美观，可读性强。

图1 海岸带地表覆盖图Fig.1 Land Cover Map in Coastal Zone

4 结束语

本文以地理国情地表覆盖和专题数据为基础，编制了上海市海岸带地表覆盖专题地图。该专题图一方面充分利用了地理国情客观、真实、可靠的数据，减少了数据资料获取方面的问题；另一方面结合地理国情常态化更新机制，实现了快速便捷的专题图动态更新，直观展现海岸带开发利用现状，为政府规划和管理提供参考。后续研究将继续挖掘地理国情数据，除空间分布和基本统计外，表达更多与海岸带相关的专题信息，进一步提升专题图的内涵和可读性。