关键词：水工环;图件类别;编制方法
cartography of hydrological-engineering-environmental geology maps
dong hua,zhang fa-wang,cheng yan-pei,gao yun
(the institute of hydrogeology and environmental geology,cags,shijiazhuang 050061,china)
abstract:it′s a good means to trace global environmental change,address cross-border regional hydrological-engineering-environmental geology issues and find rules and characteristics of large systems by intercontinental and cross-border mapping with small study of groundwater resource,geological environment and the harmonious development of human activities for one nation or major economic areas (zones) is also the order to provide the straightforward hydrological-engineering-environmental geology information with 4-d to the readers, the classification,main contents of hydrological-engineering-environmental geology maps have been elaborated in this paper based on the multi-level,multi-objective,multi-factor characteristics of the maps, which is of great significance in enhancing the integration of major geological survey forms to better meet the needs of the community.
key words: hydrological-engineering-environmental geology；map classifications;cartography
水文地质、工程地质和环境地质（简称：水工环）系列图件，是该领域研究成果的重要表现形式，其服务领域十分广泛，是一个庞大的多目标、多层次、多因素叠置的多维研究体系。高俊院士把地图定义为：地图是用符号表示的地面的概化了的图形，它必须经过数学变换来建立在平面上。地图作为人们认识和研究客观存在的结果，可以反映各种自然、社会现象的空间分布，也当作人们认识和研究客观存在的工具，去获得新知识［1］。地图不仅是地学、生物和环境科学等区域性学科调查研究的成果的重要表现形式，而且是各学科、各部门总结规律、分析评价、预测预报、区划规划和决策管理的重要手段［2］。地图表达的时空跨度大，既有全球性、区域性和局部性层次区别，也有古地史与现代时域上的差异；从服务对象上又可分为科普性、管理与规划性和应用性；图件有大、中、小比例尺的区分，其表现形式上，既有纸介质的平面图、剖面图、统计图，又有电子数字图、可视化图等种类繁多。由于水工环图件种类繁杂，服务层次有别、对象不同，编图内容和表现形式也不同。地图学专家廖克指出：地图学是一门技术性较强的学科，容易忽视理论的研究与探索。地图学的理论与方法往往来源于地图编制实践，但必须从大量的地图编制实践中，将所积累的丰富经验，经过系统总结和概括提炼，形成一定的原则和规则，又用其指导地图编制实践［3］。因此，有必要探讨水工环图件的类别划分、编图主题与内容，图层要素的逻辑关系，文字报告与附图、插图以及图件与说明书的匹配关系。阐述大区域、大尺度与大系统小比例尺水工环系列图的编制的意义，提升重大地质调查成果的集成表现形式，对于国家的宏观决策、不同行业的需求和促进学科发展是十分必要。
1 水工环图件的类别划分
按地图内容可分为普通地图和专题地图两大类，前者又分为地形图和普通地理图。后者分为自然地图和社会经济地图（人文地图），必要时还可分出介于上述二者之间的环境地图。环境地图包括环境污染与环境保护、自然灾害、疾病与医疗地理等部门专题地图。水工环图件在地图大类中属于专题地图。由于水工环工作在社会经济持续发展与环境的和谐关系中非常重要，随着水工环研究工作的不断深入，各学科间交叉渗透，对水工环图件用途和内容提出多方面要求，成果图件名目在增多，水平要求更高，服务的领域也在扩展，长期以来，缺乏系统分类，编者感到迷茫与困惑，用图者来至于不同方面存在认知上的差异。因而，图件类别的划分对编图选题与应用效果都会有帮助。
1.1 分类原则
水工环图件的科学性，是以图形表征水工环学科内涵与外延，学科间的交叉渗透，创新与发展；其实用性主要是针对用户的需求而言，按服务对象，读者层次给予区别，提出下列分类原则。
①科学性与实用性目标明确的原则。
②基础性与专题性有别的原则。
③用途与内容一致系统分明的原则。
④图面层次有序逻辑性强的原则。
1.2 水工环图件的类别划分
面对大量的水工环图件，按照上述分类原则、编图内容和服务性质与层次，做出如下5种分类。
①基础性图件。是以传统地学为基础，编制的水文地质、工程地质与环境地质基本内容为主的图件，阐述各自主题条件类型，分布规律及主要特征，包括：岩相古地理图、第四纪地质地貌图、岩土体类型图、可溶岩类型图、水文地质图、工程地质图、环境地质图、岩溶环境地质图［4-7］…等。
③特殊性（问题）图件。是指与人类工程活动有关的环境地质负面效应的图件,具有警示作用，具体反映地质灾害、环境地质问题等的分布、成因、发育发生规律及其评价，预警与防治措施等方面的内容。主要包括：地下水诱发危害图、土壤与地下水污染图、土地荒漠化图、土壤盐渍化图、地下咸水分布图、原生特殊化学元素（氟、碘、铁锰、砷、酚、氰、铬、亚硝酸盐、氡等）分布图，地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、海水入侵等）易发性分区图、地质灾害分布图［7］…等。
④资源与环境安全保障性图件。评估反映地质环境质量优劣、资源数量多少，对经济发展的保障程度，为国土规划与整治、生态建设、功能区划、区位经济发展功能定位提供决策依据。包括：地下水保障程度图、地下水合理开发利用图、地下水防污性能图、地下水供水安全保障图、地质灾害危险性图、地质灾害评估图、地质灾害预测预报图、土地利用地质环境风险预测图、地质旅游景观资源开发与保护图、地质环境功能区划图…等。
⑤政府宏观决策性图。是为国家和各级政府及行业部门服务的图件,大致包括：国土规划与地质环境和谐建议图、地下水合理开发利用与保护建议图、资源开发利用与环境恢复建议图、经济区（带）与地质环境功能和谐建议图、社会经济发展与地质环境管理建议图、环境地质远景工作建议图、水工环（阶段）工作部署图［11］…等。2 编图主题与内容及图层要素的关系
根据上述水工环图件的类别，传统的基础性图件编图主题明确，表示内容及方法规范；而专题性、特殊性图件选题存在多元化问题，应该以问题为导向，需求为目标，表达内容广泛形式多样；资源与环境安全保障性图和政府宏观决策性图，是在专题性图件基础上，经过对问题的归纳分析综合概括，提升到为更高层次服务为目的，要具有前瞻性。针对专题性、特殊性图件及其编图主题与内容及图层要素的关系，作出以下分析与探讨，以便提高用图效果。2.1 选题方法
水工环系列图的选题应本着问题为导向，目的优先，服务对象层次有别，即：找准问题、科学评价、用户对口、警示未来、保障持续为选题原则。编制水工环系列图是一个复杂的系统,它包容了不同内容、不同功能、不同设计阶段、不同部门所需要的水工环资料、评价结论和决策建议图件,其数量多少和选择的图件种类完全取决于实际需要,原则上以能回答和解决规划和设计方面提出的问题为准。其编图选题内容也不尽一致，有围绕全球水循环与地下水形成与演化为目的，研究水-岩相互作用、水文地球化学特征、地下水环境演化…等；有围绕地下水资源及其开发利用与保护为目的，研究地下水合理开发利用、地下水防污性能、人类活动对地下水的污染、地下水诱发危害…等；还有围绕国家和地方各类工程建设，开展岩土工程地质适宜性评价，地质环境质量评价，地质环境监测，地质灾害预测预报…等。
2.2 编图主题与内容
水工环系列图是由系统的专业数据资料，通过水工环专业内容与测绘信息、数据库系统的转换与连接，基于各类空间数据的地图编辑，来丰富其内涵与外延，拓展系统功能和图面表现形式，反映出资料数据化，平台多元化，形式多样化，从中提取命题所涵盖的各层次的内容，实现主题突出，内容鲜明的图件，才会有所创新。例如:地下水环境系列图，大致可以归纳为:地下水的环境优劣、质量的好坏与利用适宜程度评价,地下水环境与人类活动相互作用引发的负面效应,地下水环境时空演变等综合研究结论。不同编图主题目标可以编制出不同内容、尺度和形式的地下水环境图件，往往出现主题与内容不符，容易混淆不清，仅就一下几种图作出简要提示，如：地下水化学环境图，是在不同的水文地球化学作用条件下，所形成的水化学类型及其水中化学组分总量空间分布特征和规律；地下水水质图，是以《饮用水水质准则》或《生活饮用水卫生标准》评价出地下水质量级别，衡量水的质量优劣；地下水污染图，是水质现状与背景值比较，评价地下水遭受污染的程度，与地下水水质图概念是有严格区别的。地下水防污性能（脆弱性）图，所强调的应该是浅表层岩性的阻隔污染物质进入含水层的能力，还有地下水的自净能力为主要内容；地下水供水质量适宜性图，则是参照我国不同供水目的所对应对的质量标准，从适宜性与安全性及利用方式作出评价。
2.3 图面形式与图层要素的关系
水工环专题图件必须在明确主题及专题内容的前提下，以专题内容提取成图信息，了解用图者的需求，研究不同层次读者对图的理解和接受程度与视觉效果，经过归纳整理转化成图形语言，设计图例系统，确定图层要素主次关系，图层属性与图面表达形式在逻辑关系上要一致，并且有系统完整的数据库作为数据支撑，才能满足不同层次用图者的需求，图面内容既简捷、易读、易懂、感染力强，又有属性明晰和数字内涵丰富的数据库支撑系统，更便于信息的提取，重组生成新的图件，实现动态管理的效果。
3 小比例尺水工环系列图编制展望
3.1 洲际与跨界水工环系列图编制
李廷栋院士在归纳国际地质编图特点和发展趋势时指出:一是由专业性图件向实用性图件发展；二是由单一地质类图件向多学科系列图件发展；三是由地区性、国家级图件向洲际及全球性图件发展［8］。
自20世纪90年代开始,随着世界对全球变化所指的环境问题的日益关注，当前生态环境的恶化也达到了前所未有的程度，土地荒漠化、生态环境恶化与灾害事件频发的记录，水资源严重短缺。亚洲存在许多重大地质环境问题，急需开展洲际地质环境问题研究，编制地质环境系列图件，如：周边国家水资源开发造成咸海严重萎缩，中东为水而战；水污染事件频发，引起各国普遍关注，水、土污染导致生物多样性的减少等不和谐现象，已经构成人类社会可持续发展的严重障碍，需要从地质环境功能做出科学判断；研究气候变化对亚洲地下水资源及其环境影响；周边国家人类工程活动矿业开发的环境地质问题；跨界水资源开发的生态环境效应，需要作出战略性对策研究。因此，探索水工环学科新的学科增长点和结合点，拓宽研究领域，编制多维的现代水工环系列图,都存在跨界综合编图的问题。即：从地域上有全球、洲际、国际跨境流域、国家、地区、大流域、城市群到经济功能区…等的跨界；从构造地貌，地质结构而言，又存在不同地层单元，乃至地下含水层的跨界；时间系列上又有地质时期、古代、现代的跨界等。同时，还有学科之间跨界的横断科学。
跨边界含水层作为全球地下水资源中的重要部分，自20世纪末提出以后，国际水文地质界开始重视和研究［10］。国际跨边界含水层资源管理计划（isarm）在执行计划的5年中，将跨界含水层的研究归纳为5个最值得关注的领域，包括自然科学—水文地质学、法律、社会经济、制度和环境5个方面［3］。韩再生教授在跨界含水层研究中指出:自然科学—水文地质学方面的研究内容包括:跨界含水层的特征，水文地质参数的空间分布和与地下水水力学相关的问题［10］。因此，相应的跨界含水层编图问题就值得研究，这类图件主题明确，涉及领域与服务对象广范，需要兼顾社会属性，应编制跨界含水层分布图、跨界地下水资源图，跨界水环境安全保障图，跨界水资源开发利用建议图等系列图等［12］。
3.2 展望水工环系列图的编制
①水工环系列图件不同于文字报告，是提升重大地质调查成果集成的重要表现形式，简捷明了，概括地反映水工环时空特征规律，是评价影响区域经济发展基本问题状况的重要依据，是制定国土总体规划的必不可少的参考资料，开展洲际与跨界水工环系列图编制,具有很好的现时和深远意义。
②水工环系列图件服务领域扩展，表现形式多样，随着信息时代的迅猛发展，编图信息多元化，为数字编图开辟出新河，对于科学利用地质资源、减轻和防治地质灾害、保护环境、警示人们合理利用与保护资源,反演过去，科学预测未来，编图研究领域与应用服务前景非常广阔。
③信息传输媒介不仅仅局限于平面二维纸介质图，基于计算机gis系统，存储的数据量大，信息查询检索、复杂的量算和空间分析、多为可视化、地图制图等更加精准便捷。多维电子图形图像技术更显示出更强的优势，动漫可视化发展趋势明显，吸引公众科普意识的视觉。
参考文献:
［1］ 高俊.地图、地图制图学，理论特征与科学结构［j］.地图,1986，(1,2).（gao and cartography,theoretical characteristics and scientific framework［j］.map.1986,(1,2).(in chinese)）
［2］ 廖克.
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