《自然灾害与防治》教材中示意图的设计
《自然灾害与防治》教材中的图像系统分为地图、示意图、统计图表和景观图片四大类,其中灾害地理示意图是对灾害事物的特征(如轮廓、形状、原理、结构、联系、过程等方面的特征)示意性描述的图,
其特点是表现形式简练,内容主题突出,具有很高的概括性,是将形象化与抽象化的表现手法凝为一体的图像。示意图的设计对于教材的可视化和教材内容的理解至关重要。
灾害示意图的设计:首先,要符合教材内容的科学性;第二,要遵循示意图高度概括的特点;第三,要符合中学生的认知结构特点;最后,还要符合人的图像视觉感受效果。
地理示意图简易、概括、抽象,但不可以有逻辑上的错误,须保证示意图的准确性,符合科学知识的逻辑体系。
示意图最大的特点,就是简单明了、深入浅出地说明某个地理原理或现象,具有很高的概括性。
这是针对中学生的年龄特征和认知心理特点而言的,无论是从内容还是形式,示意图应保持抽象化与形象化的统一。
示意图形式多样、不拘一格,只要能阐述清楚地理问题。从类型上分有概念图、剖面图、过程图、关联图、漫画等多种形式;从表现手法上来看,有写意法、框图法、坐标系法、综合法(写意法等方法的任意组合)等;从色彩上看,示意图或清爽雅致,或色彩丰富而协调。
《自然灾害与防治》教材中地理示意图设计大体可分为四个步骤。第一步,确定示意图的主题。设计人员在了解和掌握了示意图读者的需求之后,经过研究与分析,明确所设计的示意图将为使用者提供的主要内容是什么,从而确定示意图的主题。
第二步,示意图主题确定后,便进入了专题要素分析阶段。这个阶段是确定示意图主题阶段的延伸。分析与示意图主题相关的各个要素,从中选取图上要表示的要素。第三步,示意图构思阶段是一个富于挑战性和趣味性、最能体现设计人员创新精神的过程,其主要任务是示意图图面的构想与实验。
这个阶段需要不断地试验、评价、修正,逐步趋于完善。第四步,示意图原图的设计是最后一个环节,与示意图构思阶段关系密切。此时设计方案已经确定,设计工作开始在明确的目的和要求下进行,图上所要表示的各个要素已经界定;设计已经具体到示意图的文字、形状、符号、色彩等。
自然灾害系统由孕灾环境、致灾因子、受灾体、灾情四部分构成。无论哪一个地方的哪种自然灾害的发生,其灾害系统都由这四部分组成。
这里以1976年唐山地震为例说明。结合高中生的认知水平,做到让高中生简单了解1976年唐山地震灾害系统的四个组成部分,并初步了解他们之间的关系:在一定的孕灾环境里,致灾因子发生异变,正好发生在受灾体上,就会产生灾情,形成自然灾害。
第一步,确定示意图的主题:1976年唐山地震灾害系统示意图。
第二步,示意图要素分析:1976年唐山地震灾害系统四个组成部分及其关系(唐山地震的孕灾环境、致灾因子、受灾体、灾情)。
①剖面写意法。剖面示意图可以体现地下的震源(致灾因子),地面上画出一个城市代表唐山(受灾体)和倒塌的房屋(灾情)。这个方法要求绘画技巧高,非专业人员不易表达,且不能保证严谨的科学性。此方案排除。
②唐山地震不是虚拟的,这次地震的灾情是真实而惨重的,宜采用真实的表现手法(如地图、照片、文字话框等)。这样就确定以真实的图像为主。
③示意图的方向由上至下还是由下至上?由于地震这个致灾因子是孕育在地壳内部,而灾情是表现在地面上,所以孕灾环境→灾情的方向由下至上排列好一些。如果致灾因子是台风或寒潮,那么孕灾环境→灾情的方向由上至下排列可能好一些。
④孕灾环境(华北构造活动断裂带)用地图来确切表示,致灾因子(地震)用一个夸张的象形符号来表示、受灾体(百万人口的工业城市唐山)用一张唐山的城市照片、灾情(死亡24.2万人,伤残16.7万人,倒塌房屋321.9万间,直接经济损失54亿元)选用3~4张唐山地震后的图片,照片最好。
⑤华北构造活动断裂带地图中,唐山所处的断裂带不够清晰和突出,用红色的曲线(红色和原图相一致)加粗并配上注记(注记话框的颜色用紫色,以代表潜在的危险,紫色代表神秘,符合色彩的视觉效果),唐山市的符号和名称放大并立体化。
地震用一个爆炸符号(符号用黄色显示,警告的视觉效果)夸张地显示。受灾体和灾情旁边都加文字注记(受灾体注记的颜色用浅黄色,符合土地的自然景观色;灾情注记的颜色用绿色,属于整个示意图色调的反差色,一是调和整幅图偏暖偏刺激的色调,二给人一种灾后的平静感觉和生的希望,缓解紧张情绪),否则学生不宜搞清楚这个城市在哪里,每种地震照片又代表着多大程度的地震灾情。
第四步,示意图原图的设计:见图1。
三、用示意图表现自然灾害的时间特点
自然灾害空间上有群发和群聚的特点,时间上有突发和渐发的特点。自然界物质能量有瞬间的释放和长时间逐渐演变的释放两种形式,自然灾害也有时间长短的变化。突发性的自然灾害一般强度大、过程短、破坏严重,但影响范围相对较小,如地震、火山、崩塌等。渐发性自然灾害虽然在较短时间内强度不高,破坏力不明显,但持续时间长,而且不断发展累进,所以危害面积大、时间长,对人类社会的影响常常更为深远、严重。
第一步,确定示意图的主题:不同自然灾害的持续时间对比。
第二步,示意图要素分析:表示两种突发性的自然灾害(地震和火山),两种渐发性的自然灾害(洪涝和干旱),以及它们持续时间的对比关系。
①用文字叙述自然灾害的时空特点也能表达清楚,但如果配上简单的示意图就显得生动活泼,不至于显得单纯说教和死板。
②时间这种抽象的概念用图来表示只可简单示意,不可能很精确,所以可用线段的长短来简单示意其持续时间的差别。确定用线段来表示这种对比关系。
③地震和火山的爆发是瞬间的(其爆发也有一个能量积累的过程,只是这个过程不易察觉),地震持续时间一般由数秒至数十秒,火山一般由几小时至几天;洪涝和旱灾的爆发是缓慢的(其成灾过程比较明显),洪涝持续时间一般由几天至几个月,旱灾一般由几个月至几年。所以它们持续时间的对比用不同长短的线段来表示。
④横轴的时间已确定,由示意性的几秒→几小时→几天→几月→几年,但秒和年的时间单位实在差得太大,如果严格地按照比例换算的话,小小的课本根本无法容纳这个示意图,所以只能用不等比的时间单位来示意。
⑤横轴的时间单位是不等比的,那么这四条线段的数量等级由谁确定?这就需要一个纵轴,即时间尺度来确定横轴的时间量级,因为不是严格意义上的时间等级(否则就有统计图表之嫌),纵轴就省去了小时这个单位,毕竟小时可以转为零点几天,最后采用由秒→日→月→年来示意。
⑥设色采用类似自然色彩(地震除外),以满足人的视觉心理效果。地震的线段用青色,火山的线段用红色,洪涝的线段用蓝色,干旱的线段用黄色。
图1 1976年唐山地震灾害系统示意(样图)
第四步,示意图原图的设计:见图2(课本第14页图1.19)。
图2 不同自然灾害的持续时间对比(样图)
四、 用示意图表现自然灾害成灾机制
我国自然灾害多发区(西南地区地质灾害多发区、华北地区气象灾害多发区、长江流域水文灾害多发区等)的成灾机制错综复杂,属于知识难点。如果用文字叙述颇费笔墨,设计用框图示意图来表示。以西南地区为例,地震、滑坡和泥石流灾害经常串发或链发,是我国地质灾害最严重的地区。示意图的作用即让学生简单了解其成灾机制。
第一步,确定示意图的主题:西南地区地质灾害的致灾与成灾原因。
第二步,示意图要素分析:孕灾环境层面上的诸多因素、致灾因子层面上的因素、受灾体层面上的诸多因素。
①以框图和连线来表示成灾机制错综复杂的关系。
②框图包括三个层面,分别表示孕灾环境、致灾因子和受灾体。
③孕灾环境层面上:西南地区处于三大板块交界地带和两大地震带的交汇处,并位于我国两级阶梯的交界,多崇山峻岭;西南山区有众多高山冰川,夏季的冰川融水成为河流充足的水源补给,西南地区深受西南季风和东南季风的双重影响,夏季多暴雨,降水充足。在这复杂的地质、地貌、气候等因素综合作用的结果下,造成了西南地区多地质灾害的隐患。
④致灾因子层面上:主要有地震、滑坡、泥石流三个因子。
⑤受灾体层面上:包括人、财产、建筑物、土地、资源、道路等公共设施等,而人是最活跃的受灾体,人的思想意识和许多生产活动可以进一步影响孕灾环境的稳定性,使其趋于缓和或趋于恶化。
⑥由于标题是致灾与承灾机制,所以应该在图上有所体现。
⑦致灾因子层面要施以醒目的颜色,并作出立体效果,突出显示,使其浮于整幅示意图的第一层面上。因为它是导致西南地质灾害多发的直接原因。
⑧致灾机制、成灾机制、地质灾害灾情严重这三个文字话框要施以淡色;暴雨话框也施以不同的淡色,它是滑坡、泥石流两种致灾因子的主要诱发因素。这些淡色话框位于整幅示意图的第二层面上。
⑨其他的话框均以无填充色的黑边矩形框来表示,位于整幅图的第三层面(底层)。
第四步,示意图原图的设计:见图3(课本第36页图2.13)。
图3 西南地区地质灾害的形成原因(样图)
灾中的应急是指在灾害发生和灾情形成过程中立即采取的行动和对策,最主要的目的是尽可能地挽救生命,保护财产安全,并尽量减少灾害造成的影响和危害。灾中应急行动就是在灾害发生时,把救灾物品和救灾人员在尽可能短的时间里通过各种运输方式由储备基地运送到灾区,去抢救生命、财产、生产设备和发放救灾物资。
交通通行能力直接关系到救援人员和救援物资的到达时间,所以在受灾时要实行交通管制、清理路障,以保证救援区与灾区的交通畅通。对于高中生而言,单单是文字说明也可以说明问题,但有示意图来说明灾中应急行动,不仅省了很多笔墨,而且形象生动,这也符合了高中生的认知特点。
第一步,确定示意图的主题:灾中应急行动。
第二步,示意图要素分析:灾中应急行动的各个环节(储备基地→灾区,救灾物资和人员,应急交通线,抢救生命、财产、设备、发放救灾物资)。
①方向性。由储备基地到灾区,由上至下还是由左至右的方向?由左至右好像是平级运送,体现不出救灾应急的急迫。确定采用由上至下的方向。
②储备基地要包括的内容有救灾物资和救灾人员。
③救灾物资和救灾人员通过应急交通线(公路、高速公路、航空、铁路)运送到灾区。以文字话框的方式出现。
④救灾物资和救灾人员到达灾区后的行动是抢救生命、抢救财产、抢救生产设备、发放救灾物资等。这些救援行动也以文字话框的方式出现。
⑤应急时间(救灾物资和救灾人员从储备基地到达灾区的最快时间)和应急措施这两个名词在图上侧面表示,并配以两个指示箭头,不仅不影响主图的美观整洁,还能起到提示和补充说明的作用。
⑥整个示意图均是文字话框,显得有些单调呆板。将应急交通线的各种运输方式用图片表示,这样就赋予了示意图生命力,生动活泼,贴近了中学生的认知心理。
