Пример руководства по картографическому стилю для конкретного учреждения, включая стандарты типографики.
Типографика , как аспект картографического дизайна , является искусством проектирования и размещения текста на карте в поддержку символов карты , которые вместе представляют географические объекты и их свойства. Это также часто называют маркировкой карты или надписями , но типографика больше соответствует общему использованию типографики . На протяжении всей истории карт и до настоящего времени их маркировка зависела от общих приемов и технологий типографики.
На протяжении большей части истории картографии текст на картах рисовался от руки, и каллиграфия была неотъемлемой частью набора навыков картографа. Это не изменилось с появлением книгопечатания в 15 веке, поскольку рассредоточенное размещение текста не подходило для использования подвижного шрифта . Вместо этого печатные карты, включая текст, рисовались, гравировались и печатались с использованием процесса Intaglio или «медной печати». Для картографа было типично не маркировать карту самостоятельно, а оставлять это мастеру-граверу. Стили текста часто менялись в зависимости от вкусов того времени, но часто были очень витиеватыми, особенно в некартографических элементах, таких как заголовок. [1]
Развитие фотогравюры , цинкографии и восковой гравюры в середине 19 века значительно изменило производство карт и их этикеток, позволив добавлять печатный шрифт к картам с помощью штампов, но нанесение надписей на карты все еще требовало большого мастерства; это оставалось современным искусством до развития фотолитографии в 1950-х годах. [2] Процесс изготовления фотографических пластин означал, что шрифт можно было производить на бумаге различными способами, производя этикетки карт того же качества, что и текст книги. Тем не менее, еще в 1960 году Артур Х. Робинсон все еще советовал новым картографам быть искусными в рукописном письме, а механические инструменты для нанесения надписей все еще были широко распространены в 1980-х годах, поощряя очень упрощенный функциональный стиль по сравнению с любым эстетическим характером. [1]
Значительным поворотным моментом стало эссе 1962 года «Die Anordnung der Namen in der Karte» (переизданное на английском языке в 1975 году) швейцарского картографа Эдуарда Имхофа , считавшегося величайшим европейским картографом своего времени. [3] Имхоф проанализировал лучшие карты, которые он смог найти, такие как топографические карты Swisstopo , выведя набор общих принципов и рекомендаций по дизайну и размещению шрифтов, которые последующие исследования в значительной степени подтвердили и развили, и которые формируют основной канон по теме, встречающийся в современных учебниках по картографии. В 1972 году Пинхас Йоэли начал математически кодифицировать рекомендации Имхофа, подготовив почву для автоматического размещения меток . [4] В 2000 году Клиффорд Вуд расширил рекомендации Имхофа, основываясь на прошедших 25 годах исследований и практики. [5]
На этой карте национального парка Брайс-Каньон , штат Юта , большая часть текста идентифицирует объекты, но есть также текст, который запрещает («Нет трейлеров»), описывает («частная собственность»), классифицирует («... Каньон») и определяет местоположение («Плато Понсаугунт»). Шрифт тонко характеризует карту, последовательно используемый на всех картах и публикациях Службы национальных парков США .
Текст одновременно служит нескольким целям на картах. В 1993 году DJ Fairbairn представил таксономию целей текста на картах, выделив четырнадцать типов ролей текста. [7] С тех пор другие, такие как учебники по картографии, описали различные роли текста, при этом наиболее распространенными являются следующие:
Определение уникальных особенностей, таких как «Соединенное Королевство» [8] [9] [5]
Распределение объектов по группам, например, «Смит Парк » [8] [5]
Описание или объяснение информации, которая не может быть получена напрямую из символов карты, или подтверждение символизированной информации, например, «Озеро Бокс (сухое) », заметка об истории здания или изменение размера надписей городов в зависимости от численности населения в соответствии с размером символов города. [9] [5]
Определение местоположения объектов, не обозначенных отдельным символом, например, «Аравийское море» или «Скалистые горы». [5]
Предписывающие или запрещающие действия, такие как «Не разбивать лагерь».
Организация концептуальной структуры карты в целом, например, укрепление визуальной иерархии . [9]
Украшение карты в целом. [10]
Придание карте особого эстетического оттенка, например, использование шрифта, который выглядит игриво, современно или исторически.
Цели и задачи картографической типографики
В 1929 году картограф Картографического управления капитан Джон Г. Уитикомб в своей критике состояния шрифтов карт перечислил пять основных целей картографической типографики. [11]
Разборчивость : читатели должны иметь возможность прочитать текст, особенно, как утверждает Уитикомб, «когда он наложен на детали карты».
Воспроизводимость : это может быть не так проблематично, как в 1929 году, но даже современные технологии (особенно компьютерные экраны) могут испытывать трудности с относительно небольшими размерами надписей на картах, особенно в цветах, отличных от сплошного черного.
Стиль : Уитикомб отмечает, что тщательный выбор «алфавита» ( шрифта ) способствует не только эстетической привлекательности, но и достижению двух вышеуказанных целей.
Контраст : метки для разных типов функций сами по себе должны выглядеть по-разному.
Гармония : различные используемые шрифты и стили должны хорошо сочетаться и выглядеть вместе, создавая общий вид порядка и профессионализма.
В своей статье 1962 года Имхоф вновь подчеркнул первостепенную важность удобочитаемости и добавил следующие требования (перечисленные здесь с использованием современной терминологии); затем он показал, как из этих принципов вытекают наиболее конкретные рекомендации и практики: [3]
Ассоциация : читатель должен иметь возможность четко связать каждую метку с характеристикой, которую она маркирует. Контраст Витикомба является важной частью этого.
Избежание конфликтов : многие из вышеперечисленных целей могут быть достигнуты путем размещения меток таким образом, чтобы они не перекрывали слишком много объектов карты, особенно другие метки.
Протяженность : метки должны помогать указывать пространственную протяженность объектов, которые они маркируют, а также их отличие от других объектов.
Иерархия : как и символы для каждого объекта, контрастность букв Уитикомба можно использовать для усиления визуальной иерархии объектов на карте.
Распределение : «Имена не должны быть равномерно разбросаны по карте, и при этом они не должны быть плотно сгруппированы».
В последующей литературе, учебниках и Своде знаний GIS&T разборчивость, ассоциация и иерархия обычно указываются как наиболее важные из этих целей, в то время как избежание конфликтов является одной из основных основ автоматического размещения меток . [12]
Тип стиля
Типографические переменные стиля, обычно используемые в картах
Многие аспекты стиля шрифта могут быть выбраны и проконтролированы картографом при проектировании конкретной этикетки для достижения вышеуказанных целей. В этом смысле они сродни визуальным переменным символики карты ; фактически, Жак Бертен расширил свою собственную систему визуальных переменных, включив в нее стиль шрифта в 1980 году (на французском языке). [13] Эта работа в значительной степени была проигнорирована в англоязычных странах, [14] хотя похожие идеи были разработаны другими. [12] [15] [5] Наиболее часто цитируемые и используемые типографские переменные включают в себя:
Форма похожа на форму в исходных визуальных переменных и служит во многом той же цели, чтобы различать номинальные переменные, чаще всего, чтобы различать разные классы объектов (город против реки против горы против страны). В дополнение к следующему, Бертин также включает другие вариации формы, такие как ширина (уплотненная, сжатая, расширенная и т. д.) и текстура или узорчатые заливки, которые реже используются на картах из-за их влияния на читаемость.
Шрифт («вариация формы шрифта» по Бертину 1980), помимо его обычного использования для различения типов объектов, оказывает большое влияние на эстетику карты.
Поза (которую Бертин сравнивает с ориентацией), будь то римская, курсивная или наклонная, обычно используется как шрифт для различения типов объектов. Вуд упоминает распространенное использование курсива для обозначения гидрографических объектов из-за его изогнутой формы, которая предполагает поток воды. [5]
Регистр («вариация формы знака» в Bertin 1980) имеет более порядковый смысл, чем шрифт или поза, и многие картографы используют ВСЕ ЗАГЛАВНЫЕ БУКВЫ для обозначения более крупных объектов или специальных типов, таких как столицы стран. [6] Его роль в визуальной иерархии является спорной: иногда кажется, что верхний регистр выделяется, потому что символы крупнее, но в других случаях он, кажется, отступает, потому что символы менее интересны, чем заглавный регистр.
Ориентация , направление, в котором выровнены символы, используется гораздо чаще с типом, чем с символами карты. Наиболее распространенной причиной, по которой текст не должен быть горизонтальным, является необходимость следовать линейным особенностям, а иногда и вытянутым площадным особенностям (которые Имхоф называет «ленточными»). [3]
Размер (обычно измеряемый высотой блока в пунктах ) обычно используется для фрагмента текста аналогично символу карты, который он обозначает: для указания географической протяженности объекта, для вписывания в визуальную иерархию или для представления некоторой количественной переменной.
Расстояние между символами ( tracking ), словами и линиями ( interling ) часто варьируется на картах для различных целей. Например, Имхоф предлагает использовать интервал между символами, чтобы распространить метку области на весь объект области, но не советует делать то же самое для меток линий. [3]
Вес , будь то жирный, черный, светлый или что-то среднее, Бертин считал переменной, подобной значению, предполагая, что он имеет порядковое представление и сильное влияние на визуальную иерархию. [13]
Hue , одна из оригинальных визуальных переменных Бертина, редко используется в шрифте для передачи информации сама по себе, хотя есть исключения, такие как использование красного цвета (с его коннотацией опасности) для предупреждений. [7] Вместо этого hue обычно используется для сопоставления текста с оттенком символа, который он обозначает, усиливая его ассоциацию. [12]
Значение , также одна из основных визуальных переменных, обычно используется для сопоставления значения связанных символов, хотя часто темнее, поскольку более светлый текст может быть менее разборчивым и иметь проблемы с воспроизводимостью, особенно при печати. Он также обычно используется для акцентирования в визуальной иерархии.
Украшения , дополнительные символы, прикрепленные к тексту, используются на картах иначе, чем в текстовом блоке. Обычные украшения, такие как подчеркивание и зачеркивание, используются редко, но ореол или маска , скрывающие основные объекты вокруг метки, часто используются для повышения читаемости, когда есть много объектов, которых нельзя избежать. [16] Выноска или выносная линия — это формы украшения, которые добавляются для помощи в ассоциации объектов, когда метка не может быть размещена рядом с объектом. Другой формой украшения являются дорожные щиты , символы, прикрепленные к номерам маршрутов, обычно для того, чтобы они выглядели как знаки, которые можно увидеть вдоль шоссе.
Размещение
Определение идеального местоположения для каждой метки, которая должна быть на карте, — сложный процесс, в котором сотни или тысячи меток конкурируют за место, в дополнение к символам карты, которые обычно важнее. Это не чисто субъективный процесс принятия решения; для каждой метки некоторые местоположения соответствуют указанным выше целям (особенно разборчивость и ассоциация) лучше, чем другие. Понимание того, что делает некоторые размещения лучше других, таким образом, упрощает процесс создания эффективной карты.
Ранние учебники давали некоторые общие советы, [2] [1] но основной вклад статьи Имхофа 1962 года (на английском языке 1975 года) состоял в анализе лучших практик картографов и установлении четкого набора правил для размещения меток. [3] С тех пор было проведено на удивление мало исследований обоснованности этих правил, особенно по сравнению с многочисленными психофизическими исследованиями, изучающими многие другие части карты. Даже обновление Имхофа Вудом 2000 года, которое добавляет гораздо больше рекомендаций, по-видимому, по-прежнему основано в основном на лучших практиках, а не на науке. [5] Тем не менее, долговечность многих из них перед лицом радикальных изменений в технологиях и возможностях текстового дизайна, а также их постоянное использование в профессиональной практике указывают на их силу. Спустя десятилетия лишь несколько первоначальных правил Имхофа вышли из употребления.
Между Имхофом, Вудом и другими источниками (особенно учебниками) можно перечислить десятки правил размещения меток. [10] [6] [9] [17] Однако, послушное доверие к таким спискам может быть обманчивым. По словам Вуда, [5]
Предложения или «правила», которые следуют ниже, предназначены в качестве руководящих принципов для разумного позиционирования шрифта, а не как непреложные законы, которым нужно следовать слепо. При практическом применении этих принципов редко будет возможно удовлетворить все правила, применимые к данной ситуации. Картограф должен применять полный «смысл» руководящих принципов, принимая некоторые и отвергая другие.
«Смысл руководящих принципов», о котором упоминает Вуд, — это цели читаемости, ассоциации объектов и гармоничной эстетики карты как упорядоченной, профессиональной и ясной. Почти все предлагаемые руководящие принципы можно вывести, оценив возможные метки в соответствии с этими целями.
Из различных списков рекомендаций по размещению ниже приведен пример наиболее часто упоминаемых:
Общие рекомендации
Карта Перу ЦРУ , в целом соответствующая стандартным рекомендациям по обозначению точек, линий и площадей. Было сделано несколько исключений из этих рекомендаций, когда ситуация требовала этого.
Для облегчения ассоциации надписи следует размещать как можно ближе к соответствующему символу карты, не касаясь его (это ухудшит читаемость и узнаваемость символа).
С точки зрения ориентации , горизонтальный текст читать легче всего, а перевернутый текст — сложнее всего. Когда север отличается от вертикального направления (например, наклонная ориентация карты или проекция, искажающая направление), следование координатной сетке таким образом, чтобы «горизонтальный»=Восток-Запад, помогает укрепить понимание направления и выглядит лучше выровненным. Наклонный текст выглядит более изящным и профессиональным, если он размещен вдоль небольшой дуги окружности, а не прямо (если только он не следует за наклонным прямым линейным объектом).
Интервал (символ, слово или строка) может помочь ассоциировать этикетку с длинными или большими объектами, например, растянуть этикетку, чтобы заполнить страну, но это идет в ущерб читаемости. Большинство источников рекомендуют использовать интервалы экономно, осторожно и равномерно.
Наложение : когда метки пересекают символы карты (особенно те, которые имеют большой визуальный вес), они будут менее читаемыми, затемняют форму и уменьшают контраст фигуры и фона базового элемента. Обычно тщательное размещение меток в пустом пространстве позволяет избежать этих конфликтов, но когда это невозможно, можно использовать маскировку или ореолы, чтобы скрыть базовый элемент, пока они не загораживают его настолько, чтобы сделать неузнаваемым или привлечь к себе внимание (обычно этого избегают, делая маску фоновым цветом, а не белым). Перемещение метки с прикрепленной линией выноски также может смягчить конфликты, хотя это немного снижает ассоциацию. Символы карты, которые находятся низко в визуальной иерархии, часто можно накладывать без труда.
Точечные особенности
Сюда также входят площадные объекты, которые слишком малы для маркировки внутри, в этом случае внешняя маркировка рассматривает символ площади как точечный символ.
С точки зрения направленного отношения между точкой и меткой, некоторые позиции имеют лучшую ассоциацию и разборчивость, чем другие. Большинство следуют предпочтениям Йоэли, который основывался на Имхофе. [4] [3] Метка в правом верхнем углу точки обычно принимается как предпочтительная, а другие углы приемлемы. Прямо слева или справа проблематично, потому что точка и метка могут слиться, а центрирование метки выше или ниже точки, что было приемлемо для Имхофа, теперь, как правило, не рекомендуется, потому что это может привести к проблемам с ассоциацией.
Когда символ точки находится рядом с линией или областью, особенно с визуально сильным символом (например, город вдоль реки или моря), ассоциация усиливается, если разместить метку на той же стороне, что и точка. Это часто нарушается вдоль береговых линий, поскольку сторона воды обычно имеет гораздо меньше особенностей и меток, с которыми нужно бороться, поэтому размещение меток в «пустом пространстве» способствует читаемости.
Интервалы обычно не приветствуются, особенно на точечных этикетках, разбитых на несколько строк. «Сжатая» установка помогает этикетке выглядеть как единый объект.
Особенности линии
Часто эти рекомендации применяются и к объектам местности с очень линейной формой, например, к широким рекам.
Метки должны, как правило, следовать направлению и кривизне линейного элемента. Текст разборчив на очень простых, плавных кривых, но значительно ухудшается, когда текст изгибается вокруг острых углов, поэтому его лучше всего размещать на относительно прямом сегменте линии или вдоль сглаженной версии линии.
Немного предпочтительнее размещать метку над линией, а не под ней. Наиболее часто упоминаемая причина заключается в том, что в большинстве западных языков выносных элементов больше, чем подстрочных, поэтому базовая линия представляет собой более прямую линию, чтобы следовать форме элемента. [10]
Ассоциация будет наиболее сильной, если метка будет размещена близко к середине линии (или равномерно распределена вдоль линии, если имеется несколько копий метки).
Интервал между символами практически не приветствуется, но некоторые картографы считают приемлемым интервал между словами, если читатель может легко связать слова воедино.
Для длинной линии, особенно в густой сети (например, реки и дороги), метки могут время от времени повторяться, чтобы избежать путаницы и помочь ассоциации. Слишком много повторений может быть подавляющим.
Особенности площади (полигона)
Эти рекомендации также применимы к скоплениям точек или небольшим областям, обозначенным как единый объект, например, цепь островов.
При прочих равных условиях расположение метки ближе к центру объекта обеспечит максимальную ассоциацию.
Многие, но не все источники предлагают использовать интервал между буквами и строками (в разумных пределах, чтобы не ухудшить читаемость) для заполнения большей (но не всей) области, что поможет ассоциации.
Некоторые картографы предпочитают использовать заглавные буквы для обозначения территорий, утверждая, что заглавные буквы занимают больше места. [6]
Предпочтительно размещать этикетку полностью внутри области, хотя ее можно разместить полностью снаружи, если область очень мала. Наличие этикетки, пересекающей границу области, снижает ее контрастность с фоном и ее ассоциацию с признаками, хотя, если это абсолютно необходимо, выравнивание этикетки таким образом, чтобы она начиналась внутри и пересекала границу один раз наружу, предпочтительнее, чем центрированная этикетка, которая пересекает границу с обеих сторон.
Для областей с вытянутой формой (которые Имхоф называет «ленточными»), таких как водохранилища, их метки будут иметь более сильную ассоциацию, если они ориентированы (с небольшим изгибом) вдоль главной оси формы.
Управление цифровым текстом
Программное обеспечение, которое обычно используется для создания карт, включая как географические информационные системы , так и программы графического дизайна , предоставляет ряд опций для создания, редактирования и хранения сотен или даже тысяч меток на карте. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки для конкретных ситуаций.
Автоматическое размещение этикеток
Ручное размещение большого количества меток — очень трудоемкий процесс, даже в современном программном обеспечении; это особенно проблематично в веб-картографии , где миллионы карт генерируются каждый день без прямого участия картографа в размещении меток. [18] Начиная с 1970-х годов была признана необходимость автоматизации. Йоэли (1972) признал, что многие из руководств по размещению, поддерживаемых Имхофом (1962) и другими, имели алгоритмический или математический характер, который он попытался определить при подготовке к будущим алгоритмам размещения. [4] [3]
С тех пор были разработаны все более надежные алгоритмы, а существующие вычислительные алгоритмы (такие как Simulated enealing ) были адаптированы к проблеме маркировки. [19] Сегодня автоматизированные инструменты размещения меток широко распространены и встречаются в таком разнообразном программном обеспечении, как GI, пакетные рендереры карт, такие как Mapnik , и библиотеки картографирования javascript. Тем не менее, поскольку маркировка карт включает в себя субъективные суждения, а также правила или рекомендации, большинство алгоритмов создают правила, которые являются неоптимальными, особенно на сложных картах. [20] Когда это возможно, картографы обычно используют автоматизированные метки в качестве отправной точки, а затем уточняют их.
Сохраненная аннотация
Другой вариант — хранить местоположение и стиль каждой метки в данных карты, как и всю остальную часть карты; это обычно называется аннотацией . [21] Текст может быть смоделирован как геометрический примитив , например, точки, линии и полигоны, а в графическом программном обеспечении он хранится в документе карты так же, как и другая геометрия, что позволяет вручную редактировать содержимое, положение и стиль. Многие платформы ГИС также имеют эту возможность, но некоторые имеют дополнительную возможность хранить текст как набор данных, что позволяет повторно использовать одну и ту же аннотацию на нескольких картах. [22]
^ ab Raisz, Erwin (1948). Общая картография (2-е изд.). McGraw-Hill. стр. 133–143.
^ abcdefg Имхоф, Эдуард, «Die Anordnung der Namen in der Karte», Annuaire International de Cartographie II, Orell-Füssli Verlag, Zürich, 93–129, 1962. Английский перевод: «Размещение названий на картах», Американский картограф , V .2 № 2 (1975), стр. 128-144.
^ abcdefghi Вуд, Клиффорд Х. (2000). «Описательное и иллюстрированное руководство по размещению шрифтов на мелкомасштабных картах». The Cartographic Journal . 37 (1): 5–18. doi :10.1179/caj.2000.37.1.5. S2CID 129481053.
^ abcd Дент, Борден Д.; Торгусон, Джеффри С.; Ходлер, Томас В. (2009). Картография: тематический дизайн карт . McGraw-Hill. С. 226–245.
^ ab Fairbairn, DJ (декабрь 1993 г.). «О природе картографического текста». The Cartographic Journal . 30 (2): 104–111. doi :10.1179/000870493787860157.
^ ab Kraak, Menno-Jan; Ormeling, Ferjan (2003). Картография: Визуализация пространственных данных (2-е изд.). Prentice Hall. стр. 105–108. ISBN978-0-13-088890-7.
^ abcd Тайнер, JA (2010) Принципы проектирования карт , 1-е издание, The Guilford Press, стр. 43-56.
^ abc Слокум, Терри А.; Макмастер, Роберт Б.; Кесслер, Фриц К.; Ховард, Хью Х. (2009). Тематическая картография и визуализация . Prentice Hall. стр. 202–210. ISBN978-0-13-229834-6.
↑ Withycombe, John Gidley (май 1929). «Надписи на картах». The Geographical Journal . 73 (5): 429–435. doi :10.2307/1784644. JSTOR 1784644.
^ abc Guidero, E. (2017). Типография. Географическая информационная наука и технология Свод знаний (издание за 3-й квартал 2017 г.), Джон П. Уилсон (ред.). DOI: 10.22224/gistbok/2017.3.2
^ аб Бертен, Жак (1980). «Типографская классификация: Voulez-vous jouer avec mon A». Общение и языки . 45 (1): 70–75. дои : 10.3406/colan.1980.1369.
^ Брат, Ричард; Банисси, Эбад (2019). «Забытые типографские переменные Бертена и новая типографская визуализация» (PDF) . Картография и географическая информатика . 46 (2): 119–139. doi :10.1080/15230406.2018.1516572. S2CID 134450553.
^ Петерсон, Гретхен Н. ГИС-картография: руководство по эффективному проектированию карт (2-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press (2015). 89-90.
^ Петерсон, Гретхен Н. Картография ГИС: Руководство по эффективному проектированию карт (2-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press (2015). 91.
^ Бин, К., Дайчес, Э., Яп, К., Динамическая маркировка карт, Труды IEEE по визуализации и компьютерной графике , том 12, № 5, 2006 г.
^ Введение в автоматическое размещение меток , Справка IBM ILOG JViews Enterprise V8.7. Доступно 18 сентября 2012 г.
^ Какулис, Константинос Г., Иоаннис Г. Толлис (2013) «Алгоритмы маркировки», Глава 15 в книге под ред. Р. Тамассии « Справочник по рисованию и визуализации графов» , CRC Press, стр. 489–515.
^ GIS Dictionary, «Аннотация». Доступ 1 октября 2016 г.
^ esri, Аннотация, Документация ArcGIS Pro , доступ 17 августа 2020 г.
