[科普中國(guó)]-塊狀圖

塊狀圖是運(yùn)用透視原理，在平面上表示某一個(gè)地塊立體形象的一種圖?？梢约傧霃牡貧け韺酉蛳虑懈钜粔K地塊下來(lái)，從高處鳥(niǎo)暇它，不僅可以看清它表面的地形起伏，而且還可以看它的正斷面、左側(cè)或右側(cè)斷面的地層產(chǎn)狀和構(gòu)造關(guān)系等等，亦即可以看到這個(gè)地塊互相垂直的三個(gè)面的實(shí)況。由于它是依據(jù)透視原理繪制的，所以富有逼真的立體感。1

簡(jiǎn)介塊狀圖的繪制依據(jù)了一定的科學(xué)原理，形象生動(dòng)具體，反映的內(nèi)容較為豐富，也比較明確，所以它具有多方面的功用。它不僅可以作為地學(xué)著述中的插圖，以補(bǔ)充文字的不足，也可以作為野外筆記的一種形式，使讀者一目了然，猶如身臨其境，而用連續(xù)圖解的形式來(lái)佐證作者的某些設(shè)想，更可以收到事半功倍的效果。

塊狀圖歷來(lái)為地學(xué)工作者廣泛應(yīng)用于地質(zhì)學(xué)、地貌學(xué)兩方面：在地質(zhì)學(xué)上，反映地質(zhì)體的空間形態(tài)與分布特征，如表明褶曲，斷裂等構(gòu)造形跡，揭示礦床的成因，空間分布與規(guī)模大??；說(shuō)明地下水的分布規(guī)律與儲(chǔ)存條件等等。在地貌學(xué)上，表明各種地貌的形態(tài)，發(fā)生，發(fā)展及其與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，等等，而這方面的表現(xiàn)手法，往往又與地景素描密切有關(guān)。可以認(rèn)為，凡是地球內(nèi)外營(yíng)力所形成的各種現(xiàn)象及其相互聯(lián)系規(guī)律幾乎都可以用塊狀圖的形式具體而生動(dòng)地加以表現(xiàn)。1

圖塊及其建立繪制塊狀圖，首先應(yīng)當(dāng)將制圖區(qū)域原圖(如地形圖)改繪成圖塊的形式，才能進(jìn)行以后各項(xiàng)繪制步驟，最終繪成理想的塊狀圖。因此，圖塊的建立是繪制塊狀圖的基礎(chǔ)。圖塊如何建立才合乎理想，要從以下三個(gè)因素來(lái)考慮。

一、作圖法的選擇 塊狀圖有多種形狀：四邊形，矩形，多邊形等，以及由這幾種形狀引伸、演變的其他形式。究竟采取什么形式為好，取決于制圖區(qū)域的形狀和范圍，但不論什么形狀，繪制塊狀圖時(shí)都應(yīng)該以透視作圖法為準(zhǔn)繩，繪出來(lái)的塊狀圖才能形態(tài)逼真，生動(dòng)自然。否則，任意繪制，不遵循一定的章法，不僅外觀不美，而且在內(nèi)容的表達(dá)上也不會(huì)達(dá)到預(yù)期的目的。

繪制塊狀圖時(shí)，必須先確定采用哪一種透視作圖法，以便定出視點(diǎn)的位置、視點(diǎn)和畫(huà)面的距離，以及視線的方向，而后再將制圖區(qū)域按需要繪制成適當(dāng)形狀和大小的圖塊。繪制塊狀圖時(shí)，可以應(yīng)用下列二則透視作圖法，一種是平行透視法，根據(jù)這個(gè)原理繪制決狀圖頗為方便。另一種是成角透視法。圖塊不平行畫(huà)面，而是它的兩個(gè)側(cè)面都與畫(huà)面形成一定的角度，這叫成角透視(兩點(diǎn)透視)。在平行透視中，圖塊是與畫(huà)面垂直的，它的直線向主點(diǎn)集中，而在成角透視中，圖塊兩個(gè)側(cè)面的線條則向左右兩個(gè)消失點(diǎn)集中。

二、圖塊方位的選擇 圖塊呈什么方位放置，要由制圖區(qū)域的具體情況來(lái)決定。如某個(gè)地區(qū)地勢(shì)較為復(fù)雜，既有高聳的山嶺，又有深邃的河谷，還有起伏不定的丘陵，要把它們層次分明地表現(xiàn)在塊狀圖上，首先考慮的應(yīng)是圖塊放置的方位，也就是說(shuō)，從哪個(gè)方向來(lái)看，才能最佳地表現(xiàn)它們的全貌，如果方位不當(dāng)，視線被地勢(shì)較高的部分擋住，那就不能全面地看到其他地貌要素。因此，圖塊方位的確定，要根據(jù)整個(gè)地勢(shì)的斜面來(lái)判斷，最好讓這個(gè)斜面的大部分面向讀者，這樣，從山頂?shù)胶庸?，都可以看清楚，便于表現(xiàn)。

三、圖塊傾角的大小 圖塊傾角的大小與視點(diǎn)的位置有關(guān)，視點(diǎn)高低不同，圖塊所呈的傾角也不相同。因此，在繪制塊狀圖時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到不是任何俯角都能將原圖鳥(niǎo)瞰成較好的圖塊。實(shí)踐表明，只有采取較大角度俯瞰時(shí)或者角度前頓時(shí)，才能繪制成較為理想的圖塊。1

繪制方法如何設(shè)計(jì)和繪制塊狀圖，有多種繪制方法。

利用地形圖地形圖，是指用航空攝影測(cè)量或地形測(cè)量獲得的地圖，它是地學(xué)工作者的得力助手，不管是在室內(nèi)作業(yè)，還是在野外調(diào)查，開(kāi)始工作時(shí)，都離不開(kāi)地形圖；工作結(jié)束時(shí)，又要將各項(xiàng)成果用專題圖的形式反映出來(lái)，其中也包括塊狀圖這種形式。而利用等高線地形圖繪制塊狀圖，又是塊狀圖繪制法中的一種主要方法。

利用遙感圖象遙感圖象是航攝象片和陸地衛(wèi)星象片的統(tǒng)稱。利用航攝象片測(cè)制地形圖已有四十年歷史。到五十年代末，我國(guó)測(cè)繪部門(mén)已基本上完成了全國(guó)范圍的第一代航測(cè)制圖工作。由于航空攝影測(cè)量技術(shù)的先進(jìn)性，所測(cè)制的地形圖較以前用平板測(cè)量方法所獲得的地形圖質(zhì)量大為提高。從七十年代開(kāi)始，我國(guó)的遙感事業(yè)迅速發(fā)展，從普通的可見(jiàn)光黑白航空攝影，發(fā)展為彩色可見(jiàn)光遙感、黑白和彩色紅外遙感。在圖象的技術(shù)處理上，也由簡(jiǎn)單的光學(xué)處理發(fā)展到數(shù)學(xué)處理；計(jì)算機(jī)圖象識(shí)別的研究工作也開(kāi)始進(jìn)行，隨著自動(dòng)制圖技術(shù)的進(jìn)展，利用遙感圖象資料自動(dòng)編制地形圖及各種專題圖已成為現(xiàn)實(shí)。

利用地景素描這是一種簡(jiǎn)易快速的塊狀圖繪制法。它是根據(jù)預(yù)定目的在野外對(duì)制圖區(qū)域進(jìn)行地景素描，回到室內(nèi)后再結(jié)合地形圖、地質(zhì)圖等圖件按需要大小把它改繪成塊狀，并將在野外所觀察的露頭等地質(zhì)內(nèi)容填繪到斷面上，最終繪成塊狀圖。將地景素描圖改繪成塊狀圖，在透視理論上并沒(méi)有矛盾，它與其他塊狀圖作法的不同之處是：既不要轉(zhuǎn)繪格網(wǎng)，也無(wú)需設(shè)置高度線，只要將素描地點(diǎn)定為視點(diǎn)，并決定是采用平行透視，還是成角透視，然后據(jù)此作出適當(dāng)?shù)膲K狀就成為一幅塊狀圖。野外素描時(shí)，如果取景和構(gòu)圖都比較好，透視合乎規(guī)律，繪出的圖層次清楚，則整幅塊狀圖照樣可以收到利用地形圖或航攝象片所繪制成的塊狀圖同樣好的效果。

繪圖機(jī)自動(dòng)繪制這種方法是借助電子計(jì)算機(jī)及其聯(lián)結(jié)的輸入、輸出設(shè)備，通過(guò)將地形圖或者這感圖象轉(zhuǎn)換為機(jī)器可以讀取的數(shù)字形式，并且根據(jù)預(yù)先確定的數(shù)學(xué)方法，進(jìn)行運(yùn)算和制圖程序的設(shè)計(jì)，最后將這些原始數(shù)據(jù)和制圖程序一并輸入電子計(jì)算機(jī)，在很短時(shí)間內(nèi)就可以在繪圖機(jī)上繪出所需要的塊狀圖。如果通過(guò)在控制臺(tái)上任意改變程序的一些參數(shù)，繪出的塊狀圖甚至可以徐徐轉(zhuǎn)動(dòng)，立體效應(yīng)變化萬(wàn)千，如同可以拿在手里研究，或者像在電影中所看到的生動(dòng)畫(huà)面那樣，非常有趣。初聽(tīng)之下，簡(jiǎn)直不可思議。但是，實(shí)際上這卻是很簡(jiǎn)單的事情。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)