三元空间下的泛地图可视化维度

2018-12-13 09:05:54    来源:《武汉大学学报·信息科学版》2018年11期

摘要:信息通信时代促生地图的对象空间与表达空间发生了巨大变化,地图可视化理论面临空前挑战。

  3 泛地图可视化维度分析

  哲学上,索科拉夫斯基指出:物体或者现象是不同侧面组成的混合体,同一侧面在不同的视角下会呈现不同且各具特点的视角面,不同时间片下的多个视角面组合构成了物体丰富的外在形象[28]。Fourier提出维度是要素表达的基本量,在量测、对比、评价要素间的相互关系上具有科学性和可行性[29]。面向泛地图可视化研究,维度实质上就是地图的一个侧面,同一维度下的不同表达(具体维度值)形成了视角面,不同维度值按照一定规则关联融合就构成了视觉所见的地图。维度是地图可视化的基本量,不同维度之间彼此既相互关联又互相制约,不同维度的外在或内在组合构成了视觉上的地图统一体。

  为了三元空间下的泛地图可视化,本文从现代地图的内涵和外延入手,将地图可视化维度划分为表达手段、状态、空间几何、空间组织、介质、读图者视角、可视范围、变形、空间变换、投影、空间参考面等11个维度(见图 2),并且可进一步对维度进行细分。表达手段是对地图整体艺术风格的反映;状态、空间几何、空间组织、介质是地图符号(图形)在状态、几何、方式组织上的不同维度表征;读图者视角是读者读图过程的自身定位表达;变形、空间变换、投影、空间参考面是地图内在结构的不同方面刻画。泛地图可视化维度彼此具有内在关联性,不同维度间的相互组合构成了丰富的视觉表达图形。需要特别指出的是,该维度体系是开放式的,可以维护和更新的。下面举例说明。

地图可视化维度_地图_勘测联合网

图 2 地图可视化维度

  3.1 表达手段

  现代地图是科学性、人文性和艺术性的统一,艺术风格的转移使得地图在表达方式上呈现出了各种形式的创新和突破。在经历了纸质地图、数字地图、动态地图和三维地图之后,地图的写真形象性、写意达情性和抽象概括性等多样化风格成为趋势,不同的表现风格通过直观或特有的视觉化形式也易于人脑记忆和辨别。如写真时全局的色调、笔风决定着地理环境的描绘特征,艺术风格转移技术可以让地图传达名画的韵色,同时可以通过色调的调配来协调各地物或语义的渲染,增强对该地理环境的空间认知和重要地物的展示。地图读者不需要具备专门知识即可快速识别和了解地理环境,有效地改善和增强了空间信息的传输能力。如图 3是表达手段维度中更细的抽象维度——拓扑图的表现方式,通过拓扑图来表达武汉区划布局图,既保持了区划应有的大小与方位,又突出了区划间的拓扑邻接关系和相对定位。

不同风格下的地图_勘测联合网

图 3 不同风格下的地图(西安晚报,2013-07-12)

  3.2 状态

  三元空间下,传统地图的物理约束一定程度得到解除。地图在实现地理要素静态表达的同时,也可以直观、动态、连续,甚至实时展示现象或对象的空间演化过程。地图状态既可从地图要素本身的动态与静态,又可以从可视化过程的动态与静态进行表现,如地震源的动态可视化、全球航线实时轨迹的动态可视化等。大数据背景下,地图的连续、动态表达可以让读者形成动态的过程心像,增强人们对现实规律过程的空间认知。

  3.3 读图者视角

  ICT时代,地图空间的数字自由实现了地理空间及其对象的多角度表达,地图读者的观察视角从外部视角(外表可视化)发展到内里视角(内里可视化),从传统“自上而下”的第三人称视角(见图 4中鹰眼)发展到“全景、立面”中侧视、旁视、透视以及360°全视的第一人称视角(见图 4中街景图)。地图从传统的“封闭空间”拓展为“可进入式”的开放空间,读图者可以多角度、多焦点、全方位、立体化地观察地图空间场景,获取内外、远近、上下、前后、左右的不同空间感受。不同视角下的地图场景与人脑中原有的心智模型相互作用、联系和反馈,可以达到增强地图空间知觉感受、高效获取对象信息的目的。

 第一人称和第三人称集成的可视化_地图_勘测联合网

图 4 第一人称和第三人称集成的可视化:武汉大学(https://map.qq.com)

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