Картографический дизайн или дизайн карты — это процесс создания внешнего вида карты , применение принципов дизайна и знаний о том, как карты используются для создания карты, которая имеет как эстетическую привлекательность , так и практическую функцию. [1] Он разделяет эту двойную цель почти со всеми формами дизайна; он также разделяет с другим дизайном, особенно графическим дизайном , три набора навыков: художественный талант, научное обоснование и технологию. Как дисциплина, он объединяет дизайн, географию и географическую информатику .
Артур Х. Робинсон , которого считают отцом картографии как академической исследовательской дисциплины в Соединенных Штатах, заявил, что неправильно разработанная карта «будет картографической неудачей». Он также утверждал, что при рассмотрении всех аспектов картографии «разработка карты, возможно, является наиболее сложной». [2]
С древних времен до 20-го века картография была ремеслом или торговлей . Большинство картографов работали несколько лет в качестве подмастерьев , изучая навыки мастера, с небольшим пространством для инноваций, кроме адаптации к меняющимся производственным технологиям. Тем не менее, были заметные исключения, такие как случайное введение новой проекции карты и появление тематического картографирования в 19-м веке, подчеркнутое работой Шарля Дюпена и Шарля Жозефа Минара во Франции. Еще в 1948 году «Общая картография » Эрвина Райса , стандартный английский учебник по этому предмету, читалась как набор инструкций о том, как создавать карты в соответствии с традицией, с очень небольшим размышлением о том, почему это делается именно так. [3] И это несмотря на то, что сам Райс был очень креативным дизайнером, разрабатывавшим такие разнообразные методы, как картограммы и стиль изображения местности на физико-географических картах , которые мало кто мог повторить. [4]
Достижения в технологии картографического производства в 20 веке, особенно появление и широкое распространение цветной офсетной печати , а затем множество достижений, вызванных Второй мировой войной , таких как фотолитография , предоставили картографам более широкую палитру вариантов дизайна и облегчили творческие инновации. Это было синхронизировано с широким распространением высшего образования , в ходе которого большая часть обучения картографии перешла от ученичества к получению степени колледжа (обычно с использованием учебника Райса в Америке). Новое поколение профессионалов и преподавателей картографии начало размышлять о том, почему некоторые карты кажутся лучше (по красоте и функциональности), чем другие, и думать о способах улучшения дизайна. Возможно, главным среди них был Артур Х. Робинсон , чья короткая, но основополагающая работа «Вид карт» (1952) заложила основу для будущего картографического дизайна [5] как для его ранних теорий о дизайне карт, так и для его честного признания того, что еще не было известно, вскоре породив десятки докторских диссертаций. Его последующий учебник « Элементы картографии» (1953) был заметным отходом от прошлого, с основным акцентом на дизайне, утверждая, что «представляет картографию как интеллектуальное искусство и науку, а не как стерильную систему процедур черчения и рисования». [2]
С 1950-х годов значительное внимание картографии как академической дисциплины было сосредоточено на школе картографической коммуникации , [6] стремящейся улучшить стандарты дизайна посредством более глубокого научного понимания того, как карты воспринимаются и используются, как правило, на основе родственных дисциплин, таких как психология (особенно восприятие , гештальт-психология и психофизические эксперименты ), человеческое зрение и география . Этот фокус начал подвергаться сомнению к концу 1980-х годов изучением критической картографии , которая привлекла внимание к влиянию социальных и политических сил на дизайн карт. Вторым основным направлением исследований было исследование возможностей дизайна, предлагаемых меняющимися технологиями , особенно компьютерной графикой , начиная с 1960-х годов, географическими информационными системами, начиная с 1970-х годов, и Интернетом, начиная с 1990-х годов. Однако большая часть недавних инноваций в области картографического дизайна была создана профессиональными картографами и их обменом ресурсами и идеями через такие организации, как Международная картографическая ассоциация , а также через национальные картографические общества, такие как Североамериканское картографическое информационное общество и Британское картографическое общество .
Разработано множество различных типов карт, которые доступны для использования в различных целях. В дополнение к общим принципам картографического дизайна, некоторые типы визуализаций имеют свои собственные потребности в дизайне, ограничения и передовые практики.
Хотя они называются отдельными «картами», их следует рассматривать как отдельные слои карты, которые могут быть объединены с другими тематическими или функциональными слоями в единой композиции карты. Двумерная карта использует один или несколько из вышеперечисленных методов для одновременного представления двух переменных; три или более переменных создают многомерную карту .
По мере развития технологий создания и воспроизведения карт процесс проектирования и создания карт значительно изменился. В частности, ГИС и графическое программное обеспечение не только облегчают и ускоряют создание карты, но и облегчают процесс нелинейного редактирования, который более гибок, чем во времена ручной картографии. По-прежнему существует общая процедура, которой обычно следуют картографы: [8] [9]
Картографический дизайн является частью более крупного процесса, в котором карты играют центральную роль. Этот картографический процесс начинается с реальной или воображаемой среды или обстановки. По мере того, как картографы собирают данные по объекту, который они картографируют (обычно с помощью технологий и/или дистанционного зондирования), они начинают распознавать и обнаруживать закономерности, которые можно использовать для классификации и упорядочивания данных для создания карты (т. е. они думают о данных и их закономерностях, а также о том, как лучше всего визуализировать их на карте). После этого картограф собирает данные и экспериментирует со многими различными методами проектирования и производства карт (включая генерализацию , символизацию и другие методы производства) в попытке закодировать и изобразить данные на карте, которые позволят пользователю карты декодировать и интерпретировать карту таким образом, который соответствует предполагаемой цели картографа. Затем пользователь карты читает и анализирует карту, распознавая и интерпретируя символы и закономерности, которые встречаются на карте. Это побуждает пользователя предпринимать действия и делать выводы на основе информации, которую он находит на карте. Таким образом, карты помогают сформировать наше видение мира на основе пространственных перспектив и точек зрения, которые они помогают создать в нашем сознании. [12]
Хотя карты служат различным целям и существуют в различных стилях, большинство дизайнов имеют общие цели. Вот некоторые из наиболее часто упоминаемых:
Эти цели часто кажутся конфликтующими, и может возникнуть соблазн отдать приоритет одной из них. Однако качественный дизайн в картографии, как и в любой другой области дизайна, заключается в поиске творческих и инновационных решений для достижения нескольких целей. [8] По словам Эдварда Тафти , [13]
В дизайне для отображения информации следует искать ясное изображение сложности. Не усложнение простого; задача дизайнера — дать визуальный доступ к тонкому и сложному, то есть раскрытие сложного .
На самом деле, хороший дизайн может давать синергетические результаты. Даже эстетика может иметь практическую ценность: потенциальные пользователи карты с большей вероятностью возьмут в руки и проведут больше времени с красивой картой, чем с той, на которую трудно смотреть. В свою очередь, практическая ценность карт приобрела эстетическую привлекательность, отдавая предпочтение тем, которые источают ощущение «профессионализма», «авторитетности», «хорошо сделанного», «ясного» или «информативного». В 1942 году картограф Джон К. Райт сказал: [14]
Некрасивая карта с грубыми цветами, небрежными линиями и некрасивыми, плохо расположенными надписями может быть по сути столь же точной, как и красивая карта, но она вряд ли будет вызывать доверие.
Рудольф Арнхейм , теоретик искусства, в 1976 году сказал следующее о взаимосвязи между картами и эстетикой: [15]
Эстетические или художественные качества карт иногда считаются просто вопросами так называемого хорошего вкуса, гармоничных цветовых схем и сенсорной привлекательности. По моему мнению, это второстепенные вопросы. Основная задача художника, будь то живописец или дизайнер карт, состоит в переводе соответствующих аспектов сообщения в выразительные качества носителя таким образом, чтобы информация воспринималась как прямое воздействие перцептивных сил. Это отличает простую передачу фактов от возбуждения значимого опыта.
Совсем недавно картографы признали центральную роль эстетики в картографическом дизайне и призвали больше сосредоточиться на том, как эта роль функционирует во времени и пространстве. Например, в 2005 году доктор Алекс Кент (бывший президент Британского картографического общества ) рекомендовал: [16]
Таким образом, для картографов и развития картографии в целом будет полезнее провести дальнейшие исследования в направлении понимания роли эстетики в картографии, чем следовать универсальным принципам. Некоторые возможные темы для исследования включают:
1. История развития эстетики в картографии;
2. Исследование географических вариаций в картографической эстетике;
3. Критический анализ факторов, влияющих на эстетические решения в современном картографировании.
Робинсон систематизировал понимание картографа, что карта должна быть разработана в первую очередь с учетом аудитории и ее потребностей, заявив, что с самого начала картографирования карты «создавались для какой-то определенной цели или набора целей». [17] Цель карты должна быть проиллюстрирована таким образом, чтобы воспринимающий (читатель карты) своевременно осознавал ее цель. [18] Принцип фигуры-фона относится к этому понятию вовлечения пользователя путем предоставления четкой презентации, не оставляя путаницы относительно цели карты. Это улучшит опыт пользователя и удержит его внимание. Если пользователь не может разумным образом определить, что именно демонстрируется, карта может считаться бесполезной.
Создание осмысленной карты — это конечная цель. Алан МакИхрен объясняет, что хорошо спроектированная карта «убедительна, потому что подразумевает подлинность». [19] Интересная карта, несомненно, привлечет читателя. Информационная насыщенность или многомерная карта показывают связи внутри карты. Демонстрация нескольких переменных позволяет сравнивать, что добавляет карте осмысленности. Это также порождает гипотезы и стимулирует идеи и, возможно, дальнейшие исследования. Чтобы передать сообщение карты, создатель должен спроектировать ее таким образом, чтобы помочь читателю в общем понимании ее цели. Название карты может предоставить «нужную ссылку», необходимую для передачи этого сообщения, но общий дизайн карты способствует тому, как читатель ее интерпретирует. [20]
В 21 веке можно найти карту практически чего угодно, от внутренних механизмов человеческого тела до виртуальных миров киберпространства . Таким образом, в настоящее время существует огромное разнообразие различных стилей и типов карт — например, одна область, которая развила определенную и узнаваемую вариацию, — это те, которые используются организациями общественного транспорта для руководства пассажирами , а именно карты городских железных дорог и метро , многие из которых в общих чертах основаны на углах в 45 градусов, как изначально усовершенствовали Гарри Бек и Джордж Доу .
В отличие от родственных дисциплин, таких как графический дизайн , картография ограничена тем фактом, что географические явления находятся там, где они есть, и чем они являются. Однако в этих рамках картограф имеет большой контроль над многими аспектами карты.
Широкая доступность данных из географических информационных систем , особенно бесплатных данных, таких как OpenStreetMap , значительно сократила время и стоимость создания большинства карт. Однако эта часть процесса проектирования все еще не тривиальна. Существующие данные ГИС, часто создаваемые для целей управления или исследований, не всегда находятся в форме, которая наиболее подходит для конкретной цели карты, и данные часто необходимо дополнять, редактировать или обновлять, чтобы быть полезными. Некоторые источники, особенно в Европе, называют первую цифровую модель ландшафта , а пространственные данные, которые точно настроены для проектирования карты, цифровой картографической моделью . [21]
Значительной частью этого преобразования является обобщение , набор процедур для корректировки количества деталей (геометрии и атрибутов) в наборах данных, чтобы они соответствовали данной карте. Все карты отображают небольшую стратегическую выборку бесконечного количества потенциальной информации в реальном мире; стратегия для этой выборки в значительной степени определяется масштабом, целью и аудиторией карты. [22] Таким образом, картограф постоянно принимает решения о том, что включить, что исключить и что показать в немного неправильном месте. Чаще всего обобщение начинается с подробных данных, созданных для большего масштаба, и стратегически удаляет информацию, которая считается ненужной для карты меньшего масштаба. Эта проблема приобретает все большее значение по мере уменьшения масштаба карты (т. е. карта показывает большую площадь), поскольку информация, показанная на карте, занимает больше места на земле . Например, символ шоссе толщиной 2 мм на карте в масштабе 1:1 000 000 занимает пространство шириной 2 км, не оставляя места для придорожных объектов. В конце 1980-х годов появились первые цифровые карты Картографического управления , на которых абсолютные положения основных дорог иногда смещались на сотни метров от их истинного местоположения на цифровых картах масштабов 1:250 000 и 1:625 000 (метод генерализации смещения ) из-за насущной необходимости аннотировать объекты.
Поскольку Земля (почти) сферическая, любое плоскостное представление (карта) требует, чтобы она была сплющена каким-то образом, известным как проекция. Большинство картографических проекций реализованы с использованием математических формул и компьютерных алгоритмов, основанных на географических координатах (широта, долгота). Все проекции генерируют искажения, так что формы и площади не могут быть сохранены одновременно, а расстояния никогда не могут быть сохранены все. [23] Картограф должен выбрать подходящую картографическую проекцию в соответствии с пространством, которое будет отображено, и целью карты; этот процесс принятия решения становится все более важным по мере увеличения масштаба карты; в то время как различные проекции были бы неразличимы на карте улиц города, существуют десятки радикально отличающихся способов проецирования всего мира с экстремальными вариациями в типе, степени и местоположении искажения.
Карты мира часто разрабатываются путем разрезания земного шара на более мелкие части, используя разные проекции для каждой части, а затем компоновки всех этих маленьких карт в одну карту на одном листе бумаги с разрывами между маленькими картами. Возможно, самые ранние типы таких прерывистых расположений — это различные карты, состоящие из 2 дисков, показывающих 2 полушария Земли , один диск центрирован на некоторой точке, выбранной картографом, а другой диск центрирован на его антиподе. Совсем недавно картографы экспериментировали с широким спектром прерывистых расположений проекций, включая гомолозинные и многогранные карты . [24]
Картографическая символика кодирует информацию на карте способами, предназначенными для эффективной передачи информации читателю карты, принимая во внимание ограниченное пространство на карте, модели человеческого понимания посредством визуальных средств и вероятный культурный фон и образование читателя карты. Символика может быть неявной, использующей универсальные элементы дизайна, или может быть более специфичной для картографии или даже для карты. Например, национальные серии топографических карт используют стандартизированную символику, которая различается от страны к стране. [25]
Жак Бертен в своей работе «Графическая семиология» (1967) представил систему кодификации графических элементов (включая символы карт), которая с тех пор стала частью канона картографических знаний. [26] Он проанализировал графические объекты с точки зрения трех аспектов (здесь используется современная терминология):
Таким образом, символ карты состоит из ряда визуальных переменных, графически представляющих местоположение и пространственную форму географического явления, а также ноль или более его свойств. Например,
может представлять точечное местоположение объекта, при этом форма используется для обозначения того, что тип объекта — «шахта» ( номинальная собственность). Этот символ интуитивно понятен многим пользователям без каких-либо объяснений. На карте Choropleth медианного дохода темно-зеленая заливка может представлять местоположение области округа, при этом оттенок и значение используются для обозначения того, что доход составляет 50 000 долларов США ( собственность отношения ). Это пример специального символа без внутреннего значения, требующего легенды для пользователей, чтобы обнаружить предполагаемое значение.
Текст служит различным целям на картах. [10] Наиболее непосредственно он идентифицирует объекты на карте по названию; кроме того, он помогает классифицировать объекты (как в «Джонс Парк »); [21] он может объяснять информацию; он может помочь найти объекты, в некоторых случаях сам по себе, без геометрического символа карты (особенно природные объекты); он играет роль в гештальте карты, особенно в визуальной иерархии ; [21] и он вносит вклад в эстетические аспекты карты, включая ее «внешний вид и ощущение» и ее привлекательность. Хотя картограф имеет большую свободу в выборе стиля и размера шрифта для достижения этих целей, две основные цели рассматриваются как решающие: [21] [27]
Большинство элементов дизайна маркировки предназначены для достижения этих двух целей, включая: выбор шрифтов, стиля шрифта, размера, цвета и других визуальных переменных; ореолы, маски, выносные линии и другие дополнительные символы; решения о том, что маркировать, а что нет; текстовое содержимое маркировки; и размещение маркировки. Хотя многие из этих решений специфичны для конкретной карты, функциональное размещение маркировки, как правило, следует ряду правил, которые были разработаны в ходе картографических исследований, [29] что привело к созданию автоматизированных алгоритмов для их автоматического размещения с приемлемой степенью качества.
Одной из проблем маркировки карт является работа с различными предпочтениями в названиях мест. Хотя карты часто создаются на одном конкретном языке, названия мест часто различаются в зависимости от языка. Так, карта, созданная на английском языке, может использовать название Germany для этой страны, в то время как немецкая карта будет использовать Deutschland , а французская карта Allemagne . Неместный термин для обозначения места называется экзонимом . Иногда название может быть спорным, например, Myanmar против Burma. Дополнительные трудности возникают, когда требуется транслитерация или транскрипция между системами письма . Некоторые известные места имеют устоявшиеся названия на других языках и в других системах письма, например, Russia или Rußland для Росси́я, но в других случаях требуется система транслитерации или транскрипции. Иногда существует несколько систем транслитерации; например, йеменский город المخا пишется по-разному на английском языке как Mocha, Al Mukha, al-Makhā, al-Makha, Mocca и Moka. Некоторые системы транслитерации создают настолько разные географические названия, что это приводит к путанице, как, например, переход китайско-английской транслитерации с Уэйда-Джайлса (Пекин, Гуанчжоу) на пиньинь (Пекин, Гуанчжоу).
Термин композиция карты иногда используется для обозначения композиции символов внутри самой карты, а иногда для обозначения композиции карты и других элементов на странице. Некоторые из тех же принципов применимы к обоим процессам, в то время как другие являются уникальными для каждого. В первом смысле символов на карте, поскольку все символы и тематические слои на карте собраны вместе, их взаимодействие оказывает большое влияние на чтение карты.
В картографии изучалось множество принципов композиции. Хотя некоторые из этих идей были выдвинуты Артуром Х. Робинсоном в книге «Образ карт» (1952), [5] Борден Дент, вероятно, был первым, кто подошел к этому систематически в 1972 году, твердо придерживаясь школы мысли «Картографическая коммуникация» . [30] Модель Дента в значительной степени опиралась на психологию, особенно на гештальтпсихологию и восприятие , чтобы оценить, что делало некоторые карты трудными для чтения в целом, даже когда отдельные символы были хорошо разработаны, и создать модель, которая включала большую часть списка ниже. Позже из графического дизайна были заимствованы принципы художественной композиции , многие из которых похожи, поскольку произошли из схожих источников. Все они преследуют одну и ту же цель: объединить все отдельные символы в единое целое, которое достигает указанных выше целей.
Типичная карта, будь то на бумаге или на веб-странице, состоит не только из изображения карты, но и из других элементов, которые поддерживают карту: [8]
Составление и расположение всех элементов на странице требует столько же дизайнерских навыков и знаний о том, как читатели будут использовать карту, сколько и проектирование самого изображения карты. Композиция страницы служит нескольким целям, включая направление внимания читателя, создание определенного эстетического ощущения, четкое указание цели карты и упрощение ее понимания и использования. [8] Таким образом, макет страницы следует многим из тех же принципов композиции, что и выше, включая фигуру-фон и визуальную иерархию , а также эстетическим принципам, заимствованным из графического дизайна , таким как баланс и использование белого пространства (изобразительное искусство) . Фактически, этот аспект картографического дизайна имеет больше общего с графическим дизайном, чем любая другая часть ремесла.
Когда-то процесс печати карты занимал большую часть времени и усилий, затрачиваемых на картографию. Хотя это и не так важно с современными технологиями, это не так уж и мало. Профессиональным картографам поручено создавать карты, которые будут распространяться различными средствами массовой информации, а понимание различных технологий воспроизведения и распространения помогает разработать дизайн, который наилучшим образом подойдет для предполагаемого носителя.