Monimuuttuja kartta - Multivariate map

Image
Bivariate choropleth -kartta, jossa verrataan mustan (sininen) ja latinalaisamerikkalaisen (punainen) populaatiota Yhdysvalloissa, vuoden 2010 väestönlaskenta; violetit sävyt osoittavat merkittäviä osuuksia molemmista ryhmistä.

Kahden muuttujan tai monimuuttuja kartta on eräänlainen teemakartta että näyttää kahden tai useamman muuttujan yhdellä kartalla yhdistämällä erilaista symbolia . Jokainen muuttuja on esitetty käyttäen tavanomaista temaattista karttatekniikkaa , kuten koropleti , kartogrammi tai suhteelliset symbolit . Ne voivat olla samantyyppisiä tai erityyppisiä, ja ne voivat olla kartan erillisillä kerroksilla tai ne voidaan yhdistää yhdeksi monimuuttujasymboliksi.

Monimuuttujakartan tyypillinen tavoite on visualisoida muuttujien välinen tilastollinen tai maantieteellinen suhde . Sillä on potentiaalia paljastaa muuttujien väliset suhteet tehokkaammin kuin vastaavien yksimuuttujakarttojen vertailu rinnakkain, mutta sillä on myös kognitiivisen ylikuormituksen vaara, kun symbolit ja kuviot ovat liian monimutkaisia ​​ymmärtää niitä helposti.

Historia

Image
Charles Joseph Minardin vuoden 1858 monimuuttujakartta, joka käytti nimelliskorotia edustamaan osastoja, jotka toimittivat lihaa Pariisissa kulutettavaksi, suhteelliset ympyrät edustamaan merkittäviä määriä lihaa, yhdistettynä ympyräkaavioihin, jotka jakoivat sen suhteelliseen osuuteen naudanlihaa (musta), vasikanliha (punainen) ja lampaanliha (vihreä).

Ensimmäiset monimuuttujakartat ilmestyivät teollisuuden aikakaudella (1830-1860), samaan aikaan kun temaattiset kartat yleensä alkoivat näkyä. Henry Drury Harnessin vuonna 1838 laatima karttavihko Irlannin rautateitä koskevaan raporttiin sisälsi kirjan, joka näytti samanaikaisesti kaupunkiväestön suhteellisena symbolina ja rautatieliikenteen määrän virtauskarttana .

Charles Joseph Minardista tuli mestari luomassa visualisointeja, jotka yhdistivät useita muuttujia 1850- ja 1860-luvuilla sekoittamalla usein koropletin , virtausviivat , suhteelliset symbolit ja tilastokaaviot kertomaan monimutkaisia ​​tarinoita visuaalisesti.

Monimuuttujat temaattiset kartat löysivät elpymisen 1900-luvun puolivälistä alkaen samaan aikaan maantieteellisen tieteellisen käännöksen kanssa . George F. Jenks esitteli kaksimuuttujaisen pistetiheyskartan vuonna 1953. Ensimmäiset modernit kaksimuuttujien koropleth-kartat julkaisi Yhdysvaltain väestönlaskentatoimisto 1970-luvulla. Heidän usein monimutkaiset, moniväriset kuviot ovat saaneet siitä lähtien suosiota ja kritiikkiä, mutta ovat myös johtaneet tutkimukseen tehokkaiden suunnittelutekniikoiden löytämiseksi.

Vuodesta 1980, tietokoneohjelmiston, kuten maantieteellisen tietojärjestelmän (GIS) helpottaa suunnittelua ja tuotantoa monimuuttujaisesta karttoja. Itse asiassa Esrin ArcGIS Prossa otettiin käyttöön työkalu kaksimuuttujien koropleth-karttojen automaattiseen luomiseen vuonna 2020.

Menetelmät

On olemassa useita tapoja, joilla erillisiä muuttujia voidaan kartoittaa samanaikaisesti, ja ne jakautuvat yleensä muutamaan lähestymistapaan:

Image
Monikerroksinen aihekartta, jossa vähemmistöosuus näkyy koropletkinä ja perheen koko suhteellisena symbolina
  • Monikerroksinen teemakartta kuvaa muuttujien erillisinä kartta kerrokset käyttäen eri teemakartta tekniikoita. Esimerkki olisi yhden muuttujan näyttäminen koroplet-karttana , toisen muuttujan ollessa suhteellisena symbolina koropletin päällä.
  • Vastaava symbolikartta edustaa kahta tai useampaa muuttujaa samassa aihekarttakerroksessa käyttäen samaa visuaalista muuttujaa , joka on suunniteltu siten, että se näyttää kahden muuttujan suhteellisen yhdistelmän.
    • Bivariate choropleth kartta on yleisin korreloi symboli. Yleensä käytetään kontrastimaisia, mutta ei täydentäviä värejä, joten niiden yhdistelmä tunnistetaan intuitiivisesti kahden alkuperäisen värin välissä, kuten punainen + sininen = violetti. Niiden on havaittu olevan helpompaa käyttää, jos kartta sisältää huolellisesti suunnitellun selityksen ja selityksen tekniikasta. Yleinen selitysstrategia on kaksiulotteinen matriisi, joka on jaettu pienempiin ruutuihin, joissa kukin ruutu edustaa muuttujien ainutlaatuista suhdetta.
    • Monimuuttuja pistetiheys kartta sekoituksia erivärisiä kussakin kaupunginosassa, tyypillisesti edustaa erillisiä alaryhmiä koko väestöstä.
  • Monimuuttuja symboli kartta on kaksi tai useampia muuttujia samalla teemakartta kerros, käyttäen eri visuaalinen muuttujia kunkin muuttujan. Esimerkiksi kaupunkikerrosta voidaan symboloida suhteellisen kokoisilla ympyröillä, jotka edustavat sen kokonaisväestöä, ja jokaisen ympyrän sävy edustaa sen sähköenergian hallitsevinta lähdetyyppiä, joka on samanlainen kuin nimellinen choropleth-kartta .
    • Kartake vääristää koko ja muoto joukko piirit mukaan vaihteleva, mutta ei sanele symboli, jolla piirtää kunkin piirin. Siksi on yleistä symboloida niitä koropleth-karttana .
    • Kaavio kartta kuvaa kunkin maantieteellisen toiminnon kanssa tilastollisen kaavio , usein ympyräkaavio tai pylväsdiagrammi , joka voi sisältää useita muuttujia. Jokainen kaavio piirretään yleensä suhteessa kokonaismäärään, mikä tekee siitä monimuuttujan symbolin.
    • Chernoffin kasvoja on toisinaan käytetty kartoissa 1970-luvulta lähtien, yleensä kokeellisessa tilanteessa. Tämä tekniikka rakentaa monimutkaisen pistemerkin, joka näyttää kasvoilta, ja erilaiset kasvonpiirteet vääristyvät edustamaan erilaisia ​​muuttujia, yrittäen hyödyntää ihmisen synnynnäistä kokemusta merkityksen tulkinnasta kasvojen ilmeistä. Kokeiden tulokset ovat yleensä olleet ristiriitaisia, eikä tekniikka ole koskaan saavuttanut suurta suosiota.
  • Pieni useita on sarja pieniä karttoja, jotka on järjestetty ruudukon tai joukko, joista kukin esittää eri (mutta mahdollisesti liittyvät) muuttuja yli samaan tilaan. On väitetty, että tämä ei ole teknisesti monimuuttujainen kartta, koska se on joukko erillisiä karttoja, mutta se sisällytetään tähän, koska sen on tarkoitus saavuttaa sama tarkoitus.

Edut ja kritiikki

Image
Yhdysvaltojen vuoden 2016 presidentinvaalien monimuuttujamerkkikartta, jossa käytetään suhteellisen ja kaaviosymbolin yhdistelmää
Image
Kaksimuuttujainen pistetiheyskartta, joka näyttää afrikkalaisamerikkalaisten (sininen) ja latino (punainen) populaatioiden jakautumisen vierekkäisissä Yhdysvalloissa vuonna 2010.

Monimuuttujat temaattiset kartat voivat olla erittäin tehokas työkalu monimutkaisten tietojen monimutkaisten maantieteellisten mallien löytämiseen. Hyvin toteutettuna muuttujien väliset kuviot voidaan tunnistaa helpommin monimuuttujakartalla kuin vertaamalla erillisiä temaattisia karttoja.

Tekniikka toimii parhaiten, kun muuttujilla on selkeä maantieteellinen kuvio, kuten suuri alueellinen autokorrelaatio , niin että on olemassa suuria alueita, joilla on samanlainen ulkonäkö ja asteittaiset muutokset niiden välillä, tai yleensä voimakas korrelaatio näiden kahden muuttujan välillä. Jos selkeää kuviota ei ole, kartasta voi tulla ylivoimainen sekoitus satunnaisia ​​symboleja.

Toinen ongelma ilmenee, kun symbolit eivät harmonisoidu hyvin. Sopusoinnussa hahmopsykologia , Monimuuttuja kartan toimivat parhaiten, kun karttaa lukijat voivat eristää kuviot kuhunkin muuttujaan itsenäisesti sekä verrataan niitä toisiinsa. Näin käy, kun karttamerkkejä noudattavat gestalt periaatteita ryhmittely . Vastaavasti on mahdollista valita temaattisia symbolistrategioita, jotka ovat tehokkaita yksin, mutta eivät toimi hyvin yhdessä, kuten suhteellinen pistemerkki, joka peittää alla olevan koropletin kartan, tai kaksimuuttuja koropletkartta käyttämällä perusvärejä, jotka luovat epäluuloisia sekavärejä .

Kolmas kysymys syntyy, kun kartta tai jopa yksi symboli on ylikuormitettu liian monella muuttujalla, jota ei voida tulkita tehokkaasti. Chernoffin kasvoja on usein kritisoitu tästä vaikutuksesta.

Siten monet monimuuttujakartat osoittautuvat teknisesti vaikuttaviksi, mutta käytännössä käyttökelvottomiksi. Tämä tarkoittaa, että kartografin on kyettävä arvioimaan kriittisesti, onko hänen suunnittelema monimuuttujakartta todella tehokas. On myös ehdotettu, että joissakin tapauksissa kartta ei välttämättä ole paras työkalu tietyn monimuuttujatietojoukon tutkimiseen, ja muut analyyttiset menetelmät voivat olla valaisevampia, kuten klusterianalyysi .

Katso myös

Viitteet

Muu kirjallisuus

  • Jeong W. ja Gluck M., (2002). Multimodaaliset kaksimuunnetut temaattiset kartat kuulo- ja haptisella näytöllä. Proceedings of the 2002 International Conference on Auditory Display, Kioto, Japani, 2.-5. Heinäkuuta.
  • Leonowicz, A (2006). Kahden muuttujan choropleth-kartat ovat hyödyllinen työkalu maantieteellisen suhteen visualisointiin. Geografija (42) s. 33–37.
  • Liu L. ja Du C. (1999). Environmental System Research Institute (ESRI), verkkokirjasto.