《深圳市地图集》海洋图组内容设计方法

程 雄 王怡开 庞小平，4 屈秋伸

1 武汉大学资源与环境科学学院，湖北 武汉，430079 2 武汉大学地理信息系统教育部重点实验室，湖北 武汉，430079 3 自然资源部数字制图与国土信息应用重点实验室，湖北 武汉，430079 4 武汉大学中国南极测绘研究中心，湖北 武汉，430079 5 百度时代网络科技（北京）有限公司，北京，100089

地图集是具有统一的总体设计、完整的思想体系、系统的逻辑顺序、有机联系的内部结构和严密的技术规格的一组地图汇集［1］，内容体系设计是其核心问题之一。有学者先后提出了基于“三维度立方体”的图集内容设计模式和“意象-漫游-行走”的设计理论框架［2，3］等。这些研究主要从图集选题及内容的层次性、有序性等方面进行研究，也有研究是关于地图集作品内容体系构建的分析［4-10］。目前，地图集内容体系设计主要沿用经验法，这种方法不适用于新主题图集的设计，制约了综合性新主题地图集的设计，故迫切需要开展相关研究。

随着“一带一路”倡议得到越来越多国家和地区的响应，海洋经济的发展对促进滨海城市的陆海融合发展和带动全市国民经济发展起到越来越重要的作用。但中国城市综合地图集在相关领域的内容设计和表达却不尽如人意，刻画海洋主题的独立图集或图组单元寥寥无几。因此，本文以《深圳市地图集》（简称《图集》）涉海内容体系设计为例，借鉴“目的-用户‐条件-设计-落地”（goal-user-condition-designrealize，GUCDR）交互设计模型，进行地图集内容设计方法研究，探索在滨海城市综合地图集中如何全面、客观、有条理地刻画海洋相关内容，同时设计出具有科学性和实用性的、面向图集编制目标的地图集内容体系设计技术流程。

1 基于GUCDR 的地图集设计方法

滨海城市综合地图集的涉海内容丰富，涉及面广，而且是一个有机联系、相互补充的完整复杂系统。故需要引入系统工程思想及方法，将内容体系设计划分为若干有关联的分系统，并在总体框架下分阶段完成内容体系设计。图1（a）所示的GUCDR 模型是始于“目的”，经过“设计”而“落地”为产品的产品交互设计模型，它将产品设计活动分解为目的分析、使用对象分析、生产条件分析、设计和实施5个相对独立又相互关联的主干分系统，运用系统工程的思想完成5个分系统的工作，从而完成复杂工作。该模型是产品交互设计中较为成熟的模型，它重视设计前的需求调研分析，特别适合设计者在不熟悉的领域中通过划分分系统快速形成清晰的设计思路；同时最大限度地让设计思维和信息逻辑得到诠释。因此，该模型适用于《图集》中涉海内容体系设计；但与一般产品相比，《图集》承载的功能更为复杂多样，其设计也更为复杂，GUCDR 模型还应进一步优化。

首先，图集生产目标由投资方在立项时提出，使用对象就是投资方自身，但作为城市宣传的名片，市政府及相关部门等的用户需求将不可避免地影响生产目标和图集设计。模型中应强化这一特点，引导以投资方为主的用户尽早参与图集生产目标及内容的设计。其次，图集生产目标是投资方基于预期的图集生产技术条件和地图资料获取情况制定的，各部门或行业的资料拥有量和管理水平不同，导致资料收集实际情况与预期不一致，进而影响图集的内容设计和生产目标。模型中应体现这一特点，以便根据图集生产条件变化及时调整目标。最后，图集涉及领域多，表达内容专业性强，让作为重要用户的相关领域专家和业务部门专家参与图集设计与编制过程，才能更好地设计出科学、专业、实用的作品。

综上所述，贯彻“以人为核心”的设计理念，同时，将约束地图设计的生产可控条件和不可控条件融入设计流程，形成改进后的地图集交互设计模型，如图1（b）所示。

图1 地图集交互设计模型Fig.1 Interactive Design Model of Atlas

2 地图集交互设计模型应用

1）图集定位。确定图集目标与定位是图集设计与编制的首要任务。《图集》的定位是生动而全面地反映40年来深圳市的历史变迁及社会、文化、环境全方位现代化发展的辉煌成就和最新发展成果，为中外各界人士全面了解深圳市及其发展提供参考；为各级领导和管理部门进行建设管理和发展决策提供科学依据；也为科研院所研究深圳市提供综合信息，具有较强的科学性和实用性。

立项时确定的图集目标和定位初步明确了其主要使用对象、用途和表达内容的时空、专题范围，但高度概括的目标无法直接用于图集内容设计，需要在使用对象与生产条件分析中将其具体化，有时还需要适当调整目标。

2）使用对象分析。王家耀［11］指出，未来的地图一定是“以人为本”（需求多样化），以新理念为先导，以计算机网络等新兴信息技术为支撑。因此，从用户需求和用途出发的使用对象分析是图集内容设计最直接、最有效的方式，它影响了图集内容表达的广度、深度和粒度，决定了制图资料的收集方向和使用方式。图集使用对象一般可分为两类：①有特定需求的政府、相关部门、科研单位和高校，它们对表示内容和表达指标与形式都有特定的期望；②无特定需求的普通用户，他们更多的是通过图集概略了解与自身利益或兴趣相关的基本情况。第一类用户是用户分析的主要对象，其中，政府关注的内容覆盖面广、综合性强，涉及与海洋相关的涵盖自然、经济、社会三大维度的内容；而相关部门和研究单位等更关注图集所具备的信息深度和表达粒度。用户分析一般分为两个阶段：①依据政府工作报告、统计年鉴、发展规划、各部门公报、行业规划、科研文献和地方志等，采用定性定量、文献计量分析等科学方法开展用户需求分析，为内容体系和表达形式设计奠定基础；②在初步完成内容体系设计的基础上，通过实地调研进一步完善图集定位、内容体系和表达形式设计，同步收集相关资料。

①定性定量分析。通过定性分析相关工作报告、公报、规划等资料和定量分析相关调查、统计数据，从用户工作目标和关注重点的角度出发梳理出用户需求，但这种方法受设计人员对资料理解水平的影响大。

②文献计量分析。采用关键词分析法对相关工作报告、调查报告、公报、规划和科研文献等资料进行客观分析，梳理主要用户需求，为内容体系设计提供依据，同时弥补定性定量分析引起的解释力强但客观性弱的缺点。

3）生产条件分析。生产条件对图集的内容设计方向有着重要影响，也直接关系到地图集定位的可行性。生产条件分析包括两个方面：

①制图区域和制图资料特点等可控因素分析。通过这种分析可挖掘区域特色内容和表现形式，体现内容设计的地域差异，有时可调整图集定位。深圳市以“全球海洋中心城市”为发展目标，图集定位要有全球视野，内容体系应涵盖全球治理、文化生态、科技创新、经济产业等诸多领域，实现可持续发展、合作开放、海陆融合等方面，为深圳市建成海洋中心城市服务。其中，海洋经济与海洋科技是最为重要的两大支撑，不仅肩负着深圳市二次“创新创业”的城市使命，同时也承担着国家“向海而进”的海洋开发战略［12，13］。

②资料可得性和技术条件等不可控因素分析。这些因素制约了地图内容设计和目标的实现。其中，地图资料能否获取和公开、资料的详细程度和使用限制等不可控因素制约了地图内容和表达设计及地图定位的具体化。因此，还要根据生产实际以及制图经验对图集定位进行灵活调整。

4）地图内容设计。地图设计以图集定位为导向，包括内容体系设计和表达方法设计，重点是内容体系设计。

《图集》涉海内容丰富、关系复杂，不同用户关注重点也不相同，研究中采用层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）［14］，并按照“主 线-主题-目标”的逻辑思路展开内容设计。该方法适合具有分层交错评价指标的目标系统，可为地图内容体系设计提供科学高效的解决思路。

①主线层的确定。基于《图集》定位目标和文献计量的关键词可视化分析结果见图2。其中，不同颜色对应关键词出现的年份，颜色越黄表示关键词出现的时间越晚。以海洋领域的关注重点（如发展、管理、调查、规划、策略等）为筛选条件过滤资料，定量分析某段时间内的高频关注热点，并按出现频率排序，选择出现次数较高的若干内容作为主线选择候补集。

图2 关键词分析Fig.2 Analysis of Keywords

在实践中，主要采用文本定量分析法搜集半年内涉海报告或政策文本，并进行词频统计，将出现频率不少于3 的词语作为主线选择候补集（如发展、科技创新、生态环境、合作、绿色等），部分信息见表1，对应的可视化结果见图3（a）（频率与颜色深浅成正比）。采用共词分析法计算共现频率，共现统计结果见表2，对应的可视化结果见图3（b）（关联度与线段粗细成正比）。基于频率权重和关联度两个因子，从主线选择候补集中筛选发展、绿色、合作作为内容设计主线，其中，科技创新、资源两大内容也在主线选择队列，但一个可作为发展的重要动力，一个可作为发展的基础条件，两者均可归纳到发展主线下。

表2 共现频率统计Tab.2 Co-occurrence Frequency Statistics

图3 词频可视化和共现频率可视化Fig.3 Visualization of Word Frequency and Co-occurrence Frequency

表1 词频统计（部分）Tab.1 Word Frequency Statistics（Part）

②主题层的确定。基于主线共现节点进行定性分析。例如，从图4 可以看出，发展主线下科技创新排在第一位，其次是向海经济、渔业、碳汇、海洋治理等与海洋环境和海洋管理相关的内容，再是经济指数、医药产业等某个具体发展领域的内容。因此，发展主线下应该重点关注海洋环境、海洋管理、海洋产业等领域的发展；科技创新与资源节点作为发展的重要条件，其关联内容也要考虑在内。经过对三大主线下强调的关注节点的分析，得到初始的《图集》内容体系框架，如图5 所示。

图4 主线及关键词共现节点Fig.4 Co-occurrence Nodes of Mainlines and Keywords

图5 初始《图集》涉海内容体系Fig.5 Sea-Related Content System of the Preliminary Atlas

该框架设计了“海岛资源与岸线保护”“海洋生物资源与渔业保护”“矿产、油气资源与开发”等14大主题，并组合为四大板块：蓝色基因、蓝色动力、蓝色生态、蓝色图腾。其中，蓝色基因在海洋生物资源、海洋非生物资源等自然资源介绍的基础上，增加了海岛管理、海洋牧场等内容，突出对发展客观条件的延续；蓝色动力在介绍海洋经济发展基本情况的基础上，围绕交通、科技、政策等海洋发展的非自然因素推动力，突出深圳市海洋发展的动力；蓝色生态从技术层、管理层、制度层、顶层设计4个方面展现海洋综合管理能力和生态保护能力；蓝色图腾从滨海旅游、滨海生活、城市海洋文化遗产入手，展现城市的文化软实力。四大板块之间彼此独立但又相互关联。同时，每个板块内部也彼此联系。

③目标层的确定。基于主线和主题层，将内容结构设计落实到具体的表达指标上。实际生产中可通过搜集公开发布的统计公报、行业统计年鉴等资料确定相关指标，但该方法受行业公开程度影响大。另外也可根据已有的专家知识构建图数据库，形成涉海指标相关的知识图谱，并在此基础上通过排列组合、深度挖掘等方式确定指标体系，例如，实践中在设计海洋经济相关指标时，参考《海洋经济统计简明教程》［15］中的指标说明，以海洋发展相关主题和指标为节点，建立关系辅助完成指标体系的构建，该方法可提高指标设计的科学性与效率。

完成初始《图集》内容体系设计后即可编写资料清单，开展实地调研和资料收集工作，在主要用户和业务部门专家的参与下，从全球海洋中心城市的特殊定位出发，结合资料实际情况调整完善《图集》内容体系的图幅编排顺序及表达指标等设计，并同步完成资料收集。最终形成《图集》的海洋图组内容体系设计框架，如图6 所示。该框架从海洋概况、海洋经济、海洋文化、海洋环境、发展规划等内容体现深圳市作为海洋中心城市的特色与优势。

图6 海洋图组内容体系Fig.6 Content System of Marine Map Group

5）地图编制。按照设计的图集内容体系、表达指标及方法，整理、加工和处理地图资料，实施专题图设计与编制。在专题图编制过程中出现资料问题或表达形式设计问题，都可在遵循图集定位，满足主要用户需求的原则下调整专题图设计，保证图集编制顺利实施且更好地呈现地图设计目标。

3 结束语

本文设计了地图集交互设计模型，运用系统工程思想将内容丰富、涉及面广、关系复杂的地图集内容体系设计系统工程分解为有序的、相对独立的5个简洁子系统，使地图集设计人员能分阶段逐一解决重点问题，从而降低了设计难度。同时，通过多角度分析，较为客观地提炼出主要用户关注的热点问题及内部联系，辅助设计人员分层次完成内容体系的构建。图集设计证明，本文方法有较强的可操作性，且内容设计结果在全面性、逻辑性与系统性方面都有较好的效果。但在获取资料的能力评估、主要用户的特殊要求和选取指标的专业性等方面都考虑不足，后期需要根据资料收集情况、主要用户要求和行业专家意见调整完善设计内容。