图式符号及信息编码
地形图图式是地形图上表示各种地物和地貌要素的符号、注记和颜色的规则和标准，是测绘和出版地形图必须共同遵守的基本依据之一，是由国家统一颁布执行的标准。统一而标准的图式科学地反映了实地的形态和特征，是人们识别和使用地形图的重要工具，是测图者和用图者相互沟通的语言。为使数字地形图更好地满足各部门的需要，数字测图软件不仅需要建立一个完整的图式符号库，而且在设计上还应当遵守国家或部门的有关标准。
1. 地形图符号的基本特征
地形图符号由点、线、几何图形及有关注记组成，它是测图者和用图者互相沟通的语言，是地面信息在图纸上的集中表现。任何一个符号都具有形状、大小和颜色3个基本特征。
（1）符号的形状
地形图符号的形状(图形)是用于区别物体或现象的主要标志，其形状应力求与被表现的物体有神似或形似的关系，即具有会形或会意的特点，既便于区分又便于识别。由于地形图是平面图，与实地有一定的比例关系，而地面信息既有平面的或立体的实物，如水井和宝塔等；也有纯意象性的非实体，如境界、水流方向、等高线
等。因此，地形图符号绝大部分是按照正射投影的原理构成缩小的平面图形，然后在平面图形内绘以补充标志(说明符号、说明注记和颜色等)，以区别不
同物体的性质或数量，按其形状特征可分为：
1)正形符号。这种符号以物体垂直投影后的几何形状表示，如图10-6中的居民地边界、湖泊边界等；单个的物体(简称独立地物)则以其投影后的象形图案表示，如粮仓、水井、独立房等。
2)侧视符号。这种符号从物体一侧按正射投影后的抽象几何形状表示，一般都是独立物体，如图10-6中的水塔、突出树、烟囱等。这些地物若从垂直投影看，他们都具有相似的外轮廓，如塔、亭的垂直投影形状可能都是正六边形，难以区分，而从侧面观之，则有不同的形状。
3)象征性符号。有些地物无论从垂直投影还是从侧面正射投影看，其形状均易雷同。例如，矿井的垂直投影有圆形的、方形的或线状的；就其作业方式也有竖井、斜井、平峒和小矿井等之分；就其作用而言有正在开采的和废弃的。但“矿井”却是它们的共性。用一个象征性的符号，即两把交叉的采矿工具(铁镐)表示之。其它如学校用“文”、卫生所用“+”等象征其作用。
图形特点
正形符号
侧形符号
象形符号
符 号 及 名 称
居民地
湖泊
花坛
阔叶树
烟囱
水塔
气象站
矿井
变电所
图10-6 符号的图形分类
4)会意符号。有些地物在地面上虽有位置，但无论用何种比例尺缩绘，它只能是一个点，如三
角点、控制点等；有些地面信息只有概念而无实物，如境界只有境界标志而无境界线，诸如此类信
息只能用会意符号表示。如用“ ”表示三角点，名、实相符，而控制点和图根点符号则纯属会意的；
国界线、省界线等只是按其重要程度用不同形式的线段加以区分。
5)注记符号。有些地物只从形状上还难以区分其性质，因此，必须附加某些说明注记以示区别。
例如，同是一个矿井符号，但要区分其为铜、铁、磷或煤，就必须在其旁加注相应的属性字。因此，
不论是数字注记还是汉字注记，都可看成是地形图的符号之一。
（2）符号的大小
符号的大小特征也就是符号的尺寸特征，它与实地物体的大小和重要程度有关。重要的物体一
般以大的符号和较粗的线划来描绘，例如，国界的线宽为0.8mm，界碑点为直径1.0mm的黑点；省
界线宽为0.6mm，界碑点直径为0.8mm；又如公路用0.3mm的粗线表示铺面宽，用两条0.15mm的
细线表示路基宽，如此等等。
（3）符号的颜色
符号的颜色主要用以区别地物大类的基本性质，增强地形图的表现力，提高艺术效果，使之美
观逼真，清晰易读。由于目前我国的地形图一般只采用4色印刷，所以不能完全按物体的自然色表
示出来，而只能按4大类分别表示，即：
黑色——表示人工物体，如居民地、道路、管线与垣栅、境界等。
蓝色——表示水系要素，如河流、湖泊、沟渠、泉、井等。
棕色——表示地貌与土质，如等高线、特殊地貌符号等。
绿色——表示植被要素，如森林、果园等。
值得指出的是，符号的颜色系指出版图而言，有的只用3色出版(用绿色表示水系而无蓝色)。
但对于外业原图来说，一般都是用黑色描绘，特别是工程用的大比例尺地形图，通常并不公开出版，
只是晒印蓝图，以供应用。当然，在自动绘图机上也是可以绘出多色图的。
2. 地形图符号的分类
目前，大比例尺地形图图式中有10大类共410多个符号(注记除外)，表示着地面上千姿百态和
千差万别的物体。根据符号与实地物体的比例关系可将地形图符号分成如下三种类型：
（1）依比例符号
依比例符号又叫真形符号或轮廓符号，以保持物体平面轮廓形
状的相似性为特征，轮廓位置准确，如森林、海洋、湖泊、草地、
沼泽地，以及某些较大的建筑设施等。
依比例符号是由轮廓和填充符号组成，轮廓表示面状物体的真
(a)(b)实位置与形状，其线划有实线、虚线和点线之分，分别表示位置明
显的、准确而无实物的和不明显的界线，如岸线、境界线和地类界即是。填充符号只起说明物体性质的作用，不表示物体的具体位置，是一种配置性的符号，有时还要加注文字或数字以说明其质量或数量特征，如森林符号即是。水域在出版图上涂以蓝色，不再填充符号，但在地形单色原图上不作填充。
（2）不依比例符号
不依比例符号又叫点状符号或独立符号，以不保持物体的平面轮廓形状为特征，只表示该地物在图上的点位和性质。这是由于某些独立地物实在太小，按比例缩绘在图上只能是一个点，所以用一个专门的符号表示之，如三角点、控制点、独立树、纪念碑、水井等。当然，在大比例尺测图时，有些独立地物仍然可以按比例描绘其轮廓，则必须如实测绘，再在其中适当位置绘一独立符号，如图10-7(a)所示之亭符号。由此可见，独立符号有时可作填充符号，反之亦然，如图10-7(b)所示之竹林符号。
（3）半依比例符号
半依比例符号是指物体的长度按比例描绘而宽度不按比例描绘的符号，在实地上大都是一些狭长的线状物体，所以又称为线状符号。例如铁路、公路、城墙、通讯线和高压线等。但在某些较大比例尺的测图中，有时铁路、公路的宽度也可以依比例尺表示，则成为依比例表示的符号。
符号的依比例、半依比例或不依比例没有绝对的概念，同一地物可能同时用两类符号表示，例如，河流的发源端绘成半依比例的单线，到中游和下游则逐渐变成依比例的双线河；同一地物在不同比例尺的图上可能用不同类的符号表示，如独立房屋有时是不依比例的独立符号，而在更大比例尺的测图中却可依比例描绘。
3 地形图符号的定位和定向
不依比例和半依比例的地形图符号实际上都是一些规格化了的、放大了的图形，那么，符号中的哪一点代表实际地物的真实位置?符号按什么方向描绘?这就是地形图符号的定位和定向问题，这在图式中均有明确的规定。
（1）不依比例符号的定位
不依比例符号是以符号的“主点”和与之相对应地物垂直投影后“中心点位”相重合为特征的，而独立符号是由几何图形组成，既有单个的几何图形，也有复合的几何图形。因此，图形的“主点”就Array
图10-8 不依比例尺符号的定位点图
是定位点（如图10-8所示）， 其基本法则是：
1）带点的符号，如三角点、亭子、窑等的中心点就是主点。
2）具有典型的几何形状的符号，如电杆、石油井、抽水机站、粮仓等其几何中心就是“主点”。 3）具有宽底的符号，如水塔、环保检测站、散坟等，其底线中心即为“主点”。 4）底部成直角状的符号，如独立树、汽车站、路标等，其直角顶点即为“主点”。
5）由多种几何图形组成的符号，如僚望塔、清真寺、教堂等，其下部几何图形中心即为“主点”。 6）其它图案符号，如矿井、水车、发电厂等，其符号的中心即为“主点”。 7）底端为缺口的符号，如亭、城门、山洞等，其缺口底端中心即为“主点”。 不依比例符号的主点也就是野外采样时所要测定的碎部点。
（2）半依比例符号的定位法则 半依比例符号大多为线状符号，是以符号的“主线”与相应地物投影后的中心线位置相重合为特征的（如图10-9所示），确定符号主线的法则是：
(1)单线符号，如人行小路、单线河、栏杆、地类界、岸线等，线划本身就是“主线”。
(2)对称性的双线符号，如公路、铁路、土堤和岸垅等，其中心线就是“主线”。 (3)非对称性的双线符号，如城墙、陡岸等，其底线或缘线就是“主线”。
主线就是野外采样时必须确定的位置，直线由两点联结之，曲线由多点逼近光滑。 （3）符号的定向法则
不依比例符号在描绘时必须遵守其定向法则。通常分为按标定方位定向和按地物的真方位定向两种情况，前者称为定向符号，后者称为变向符号（如图10-10所示）。
1）定向符号。这类符号不管实际地物的真实方向如何，其符号始终按垂直于南图廓线描绘，
定向符号
变向符号
图10-10 符号的方向
上
不在符号
上
线称对
中心称铁路号
符对类别
定位线
公路
符号及名称
类别
底或缘线陡坎
上线符号及名称
在
城墙
定位线
图10-9 半依比例符号的定位线
独立地物符号多数为定向符号，且多为突出地面的地物。
2）变向符号。这类符号的方向必须按地物的实际方向描绘，例如窑洞、独立房、山洞、城门、城楼、地下建筑物的地表出入口、斜井井口、平峒洞口，以及与风向有关的沙丘地貌等。
野外采样时，定向符号只要测定定位参数即可，而变向符号还必须增加一个定向参数。
4. 野外采样信息
野外数字测图时首先测定地物或地貌特征点的坐标，然后经绘图软件处理，自动绘出所测的地形图。因此，对地形点必须同时给出点位信息及绘图信息。
综上所述，数字测图中地形点的描述必须具备3类信息：
（1）地形点的三维坐标；
（2）地形点的属性，即地形点的特征信息。绘图时必须知道该点是什么点：地貌点?地物（房角、消火栓、电线杆）点?有什么特征等等；
（3）地形点的连接关系，据此可将相关的点连成一个地物。前一项是定位信息，后两项则是绘图信息。
地形点的点位是用仪器在外业测量中测得的，最终以X，Y，Z(H)三维坐标表示。测点时要标明点号，点号在测图系统中是唯一的，根据它可以提取点位坐标。
地形点的属性是用地形编码表示的，有编码就知道它是什么点，图式符号是什么。反之，外业测量时知道测的是什么点，就可以给出该点的编码并记录下来。
地形点的连接信息包括连接点和连接线型两个内容。当被测目标是独立地物时，仅用属性信息和空间信息就可以完整表示。如果被测目标是一个线状地物或面状地物时，必须明确当前点与哪个点连，以什么线型相连，才能形成一个完整地物。
野外测量时，知道测的是什么，是房屋还是道路等，当场记下该测点的编码和连接信息。显示成图时，利用测图系统中的图式符号库，只要知道编码，就可以从库中调出与该编码对应的图式符号成图。也就是说，如果测得点位，又知道该测点应与那个测点相连，还知道它们对应的图式符号，那么，就可以将所测的地形图绘出来了。这一少而精、简而明的测绘系统工作原理，正是根据系统编码、图式符号、连接信息一一对应的设计原则实现的。