Картограмма – географиялық өлшемдерді өзгертіп, сандық мәліметтерді (халық, ЖҰІ, уақыт) көрсететін карта. Анализ және мәліметтерді визуализация үшін қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Картаның өлшемін бұрмалап, басқа мәнді көрсету
Map distorting size to show another value
Картограмма (сонымен қатар құндылық аймақ картасы немесе анаморфтық карта деп аталады, соңғысы неміс тілінде сөйлейтіндер арасында жиі қолданылады) – елдер, облыстар сияқты белгілі бір нысандардың тақырыптық картасы. Онда олардың географиялық көлемі саяхат уақыты, халық саны немесе жалпы ұлттық өнім сияқты таңдалған көрсеткішке пропорционалды түрде өзгертіледі. Осылайша, географиялық кеңістік өзі де бұрмаланады, кейде қатты, көрсеткіштің таралуын көрсету үшін. Бұл картаның ең абстрактілі түрлерінің бірі, тіпті кейбір түрлерін диаграмма деп атаған дұрыс. Олар негізінен мәнді көрсету және номографиялық талдау үшін қолданылады. Картограммалар өлшемнің жалпы көлемді көрсету үшін ең интуитивті визуальды айнымалы екенін пайдаланады. Бұл пропорционалдық белгілер карталарымен және сызықтық нысандардың салмағын өзгертетін көптеген ағын карталарымен салыстырылатын стратегия. Дегенмен, бұл екі техника карта белгісін ғана өзгертеді, кеңістіктің өзін емес. Сызықтық нысандардың ұзындығын созатын карта сызықтық картограмма деп есептеледі (қосымша ағын картасы техникалары қолданылуы мүмкін). Құрылғаннан кейін картограммалар көбінесе басқа тақырыптық карталау техникалары үшін негіз ретінде қолданылады, мысалы, хороплета картасы арқылы қосымша көрсеткіштерді бейнелеу үшін.
A cartogram (also called a value area map or an anamorphic map, the latter common among German speakers) is a thematic map of a set of features (countries, provinces, etc. ), in which their geographic size is altered to be directly proportional to a selected variable, such as travel time, population, or Gross National Product. Geographic space itself is thus warped, sometimes extremely, in order to visualize the distribution of the variable. It is one of the most abstract types of map; in fact, some forms may more properly be called diagrams. They are primarily used to display emphasis and for analysis as nomographs. Cartograms leverage the fact that size is the most intuitive visual variable for representing a total amount. In this, it is a strategy that is similar to proportional symbol maps, which scale point features, and many flow maps, which scale the weight of linear features. However, these two techniques only scale the map symbol, not space itself; a map that stretches the length of linear features is considered a linear cartogram (although additional flow map techniques may be added). Once constructed, cartograms are often used as a base for other thematic mapping techniques to visualize additional variables, such as choropleth mapping.
Тарих
Картограмма басқа тақырыптық карта түрлеріне қарағанда кейінірек дамыды, бірақ Франциядағы жаңашылдық дәстүрін жалғастырды. Ең алғашқы картограмманы 1876 жылы француз статистигі және географы Пьер Эмиль Левассер жариялады, ол Еуропа елдерін өзгермелі өлшемдегі шаршылар ретінде бейнелейтін карталар сериясын жасады және оларды географиялық орналасуы бойынша орналастырды (жеке карталар ауданына, халқына, діни сенімдеріне және ұлттық бюджетіне сәйкес). Кейінгі сыншылар оның суреттерін карта емес, статистикалық диаграмма деп атады, бірақ Левассер оны «фигуративті карта» деп атады, ол сол кезде кез келген тақырыптық картаны білдіретін жалпы термин еді. Ол оларды оқу құралы ретінде шығарды және өлшемнің көрнекі айнымалы ретіндегі интуитивті күшін бірден мойындады: «Бала Батыс Еуропаның саудасы Шығыс Еуропадан қаншалықты маңызды екенін түсінбеуі мүмкін емес, Англияның аумағы шағын болғанымен, байлығымен және әсіресе теңіз флотымен басқа елдерден қалай басып озатынын, ал керісінше, ауданы мен халқы бірінші орында тұрған Ресей сауда мен теңіз жүзуде басқа елдерден қалай артта қалатынын байқамайды». Левассердің әдісі басқалар тарапынан қабылдалмады және көптеген жылдар бойы ұқсас карталар аз болды. Келесі маңызды жетістік – Герман Хаак пен Хьюго Вайхелдің 1898 жылғы сайлау нәтижелеріне арналған карталары, 1903 жылғы сайлауға дайындық ретінде жасалған ең алғашқы жалғасқан картограмма. Екі картада да Германия империясының ұқсас контуры көрсетілген, біреуі сайлау округтеріне пропорционалды бөлінген, ал екіншісі округтердің ауданын бұрмалаған. Берлин, Гамбург және Саксония айналасындағы тығыз қоныстанған аймақтардың кейінгі кеңеюі, негізінен қалалық Социал-демократтардың халықтың көпшілік дауысын жеңіп алуға бейімділігін көрсетуге арналған, ал негізінен ауылдық «Центр» партиясы көбірек орын алды (бұл АҚШ-тағы соңғы сайлаулардағы осы тенденцияларды көрсету үшін картограммалардың қазіргі танымалдылығын болжады). Ұзындығы бар картограмма көп ұзамай АҚШ-та пайда болды, онда 1911 жылдан кейін танымал БАҚ-та әртүрлі нұсқалары жарияланды. Хаак пен Вайхелмен салыстырғанда, американдық картограф Эрвин Райсстің «төртбұрышты статистикалық картограммалары» ерекше көзге түсті, ол осы техниканы өзі ойлап тапқанын мәлімдеді. Хаак пен Вайхел өз карталарын «картограмма» деп атағанда, бұл термин Еуропада, әсіресе барлық тақырыптық карталарды білдіретін еді. Райс және басқа да академиялық картографтар оқулықтарында терминді шектеулі қолдануды ұсынғанға дейін (Райс бастапқыда құндылық аймағы картограммасын жақтады), қазіргі мағынасы біртіндеп қалыптасты. Картограммалардың негізгі қиындығы әрқашан бұрмаланған пішіндерді жасау болды, осылайша оларды компьютерлік автоматтандырудың маңызды нысанына айналдырды. Уолдо Р. Тоблер 1963 жылы ерекше аудандарды емес, кеңістіктің өзін бұрмалау стратегиясына негізделген бірінші алгоритмдердің бірін жасады. Содан бері көптеген алгоритмдер әзірленді (төменде қараңыз), бірақ картограммаларды қолмен жасау әлі де кең таралған. Осы екеуін де сақтау мүмкін болмағандықтан, кейбір картограмма әдістері біреуін екіншісінің есебінен сақтауға тырысады, ал кейбіреулері екеуінің де бұрмалануын теңестіруге тырысады, ал басқалары ешқайсысын сақтамайды, басқа мақсатқа жету үшін барлық танымалдылықты құрбан етеді.
The cartogram was developed later than other types of thematic maps, but followed the same tradition of innovation in France. The earliest known cartogram was published in 1876 by French statistician and geographer Pierre Émile Levasseur, who created a series of maps that represented the countries of Europe as squares, sized according to a variable and arranged in their general geographical position (with separate maps scaled by area, population, religious adherents, and national budget). Later reviewers have called his figures a statistical diagram rather than a map, but Levasseur referred to it as a carte figurative, the common term then in use for any thematic map. He produced them as teaching aids, immediately recognizing the intuitive power of size as a visual variable: "It is impossible that the child is not struck by the importance of the trade of Western Europe in relation to that of Eastern Europe, that he does not notice how much England, which has a small territory but outweighs other nations by its wealth and especially by its navy, how much on the contrary Russia which, by its area and its population occupies the first rank, is still left behind by other nations in the commerce and navigation." Levasseur's technique does not appear to have been adopted by others, and relatively few similar maps appear for many years. The next notable development was a pair of maps by Hermann Haack and Hugo Weichel of the 1898 election results for the German Reichstag in preparation for the 1903 election, the earliest known contiguous cartogram. Both maps showed a similar outline of the German Empire, with one subdivided into constituencies to scale, and the other distorting the constituencies by area. The subsequent expansion of densely populated areas around Berlin, Hamburg, and Saxony was intended to visualize the controversial tendency of the mainly urban Social Democrats to win the popular vote, while the mainly rural Zentrum won more seats (thus presaging the modern popularity of cartograms for showing the same tendencies in recent elections in the United States). The continuous cartogram emerged soon after in the United States, where a variety appeared in the popular media after 1911. Most were rather crudely drawn compared to Haack and Weichel, with the exception of the "rectangular statistical cartograms" by the American master cartographer Erwin Raisz, who claimed to have invented the technique. When Haack and Weichel referred to their map as a kartogramm, this term was commonly being used to refer to all thematic maps, especially in Europe. It was not until Raisz and other academic cartographers stated their preference for a restricted use of the term in their textbooks (Raisz initially espousing value area cartogram) that the current meaning was gradually adopted. The primary challenge of cartograms has always been the drafting of the distorted shapes, making them a prime target for computer automation. Waldo R. Tobler developed one of the first algorithms in 1963, based on a strategy of warping space itself rather than the distinct districts. Since then, a wide variety of algorithms have been developed (see below), although it is still common to craft cartograms manually. It is likely impossible to preserve both of these, so some cartogram methods attempt to preserve one at the expense of the other, some attempt a compromise solution of balancing the distortion of both, and other methods do not attempt to preserve either one, sacrificing all recognizability to achieve another goal.
Аумақтық картограммалар
Аймақтық картограмма – ең көп таралған түрі; ол белгілі бір айнымалыға тікелей пропорционалды етіп, әдетте округтер немесе елдер сияқты әкімшілік аудандардың жиынтығын өзгертеді, осылайша әр ауданның ауданы берілген көрсеткішпен шамалас болады. Көбінесе бұл көрсеткіш жалпы халық саны, жалпы ішкі өнім немесе белгілі бір тауар белгісінің немесе түрінің бөлшек сауда нүктелерінің саны сияқты жалпы соманы немесе көлемін көрсетеді. Жан басына шаққандағы ЖІӨ немесе туу көрсеткіші сияқты басқа оң коэффициенттік көрсеткіштерді де қолдануға болады, бірақ олар көлемді жалпы сома ретінде қабылдауға бейімділіктен туындап, кейде жаңылыстыру нәтижелерін тудыруы мүмкін. Әртүрлі таксономиялар келесідей аймақтық картограммалардың негізгі түрлеріне келіседі.
The area cartogram is by far the most common form; it scales a set of region features, usually administrative districts such as counties or countries, such that the area of each district is directly proportional to a given variable. Usually this variable represents the total count or amount of something, such as total Population, Gross domestic product, or the number of retail outlets of a given brand or type. Other strictly positive ratio variables can also be used, such as GDP per capita or Birth rate, but these can sometimes produce misleading results because of the natural tendency to interpret size as total amount. The various taxonomies tend to agree on the following general types of area cartograms.
Аноморфты проекция
Бұл – жекелеген аймақтарды бұрмалаудың орнына, таңдалған көрсеткіштің кеңістіктегі таралуын теңестіру үшін кеңістікті өзін бұрмалайтын бір параметрлі математикалық формуланы (мысалы, көпмүшелі қисық бетті) қолданатын жалғасқан картограмманың түрі. Осы ерекшелікке байланысты, кейбір мамандар нәтижені «псевдокартограмма» деп атауды ұсынады. Тоблердің алғашқы компьютерлік картограмма алгоритмі осы стратегияға негізделген, және ол өзінің және одан кейінгі алгоритмдерінің негізі болған жалпы математикалық модельді жасады. Аймақтардың өлшемдерін тікелей өзгерте бермейтіндіктен, әр аймақтың ауданы оның мәнімен сәйкес келеді деген кепілдік жоқ.
This is a type of contiguous cartogram that uses a single parametric mathematical formula (such as a polynomial curved surface) to distort space itself to equalize the spatial distribution of the chosen variable, rather than distorting the individual features. Because of this distinction, some have preferred to call the result a pseudo cartogram. Tobler's first computer cartogram algorithm was based on this strategy, for which he developed the general mathematical construct on which his and subsequent algorithms are based. Because they do not directly scale the districts, there is no guarantee that the area of each district is exactly equal to its value.
Пішінін бұзатын жалғасқан картограммалар
Сонымен қатар, иррегулярлық картограммалар немесе деформациялық картограммалар деп те аталады, бірақ олар пішінды күшті бұрмалайтын алгоритмдерге қарағанда көбінесе күрделірек және баяу жұмыс істейді.
Also called irregular cartograms or deformation cartograms, but these are often more complex and slower algorithms than those that severely distort shape.
Бір-біріне жанаспайтын изоморфты картограммалар
Бұл картограмманы құрудың ең қарапайым әдісі болуы мүмкін, онда әр аудан өз пішінін өзгертпестен, тек айнымалыға сәйкес көлемі кішірейтіледі немесе үлкейтіледі. Бұл, шындығында, картограмманың бастапқы түрі, ол Левассорға (1876) дейін жетеді. 2016 жылғы АҚШ президенттік сайлау кезінде The Washington Post, FiveThirtyEight блогы және Wall Street Journal сияқты бірнеше басылымдарда блок картограммалары жарияланды. Бұл типтегі картограмманың басты кемшілігі дәстүрлі түрде оларды қолмен жасау қажеттігі болды, бірақ соңғы кезде квадратты және алтыбұрышты мозаикалық картограммаларды автоматты түрде жасауға арналған алгоритмдер әзірленді. Олардың бірі – Tilegrams, тіпті олардың алгоритмінің нәтижесі толыққанды емес екенін мойындайды және пайдаланушыларға нәтижені өңдеу мүмкіндігін ұсынады.
This is perhaps the simplest method for constructing a cartogram, in which each district is simply reduced or enlarged in size according to the variable without altering its shape at all. these are actually the original form of cartogram, dating back to Levasseur (1876) Several examples of block cartograms were published during the 2016 U. S. presidential election season by The Washington Post, the FiveThirtyEight blog, and the Wall Street Journal, among others. The major disadvantage of this type of cartogram has traditionally been that they had to be constructed manually, but recently algorithms have been developed to automatically generate both square and hexagonal mosaic cartograms. One of these, Tilegrams, even admits that the results of their algorithm is not perfect and provides a way for users to edit the product.
Сызықтық картограммалар
Аймақтық картограмма көпбұрыштық нысанның ауданын өзгертеді, ал сызықтық картограмма сызықтық нысанның қашықтығын өзгертеді. Бұл кеңістіктік бұрмалау карта оқырманға жол жүру уақыты және желідегі байланыс сияқты нақты емес ұғымдарды оңай көруге мүмкіндік береді. Қашықтық картограммалары әртүрлі географиялық нысандар арасында мұндай ұғымдарды салыстыру үшін де пайдалы. Қашықтық картограммасын орталық нүкте картограммасы деп те атайды. Қашықтық картограммаларының кең таралған қолданылуы – желідегі түйіндерден салыстырмалы жол жүру уақытын және бағыттарын көрсету. Мысалы, қалалар арасындағы жол жүру уақытын көрсететін қашықтық картограммасында, егер бір қаладан екінші қалаға жету үшін аз уақыт кетсе, картограммадағы қашықтық та соғұрлым қысқа болады. Егер екі қала арасында саяхаттау ұзақ уақыт алса, олар физикалық жағынан жақын болса да, картограммада бір-бірінен алыс көрсетіледі. Қашықтық картограммалары байланысты көрсету үшін де қолданылады. Бұл метро және метро схемаларында жиі кездеседі, онда станциялар мен аялдамалар картада бірдей қашықтықта көрсетіледі, бірақ нақты қашықтық өзгеше болуы мүмкін. Нақты уақыт пен қашықтық бұрмаланғанымен, бұл картограммалар саяхат және талдау үшін әлі де пайдалы.
While an area cartogram manipulates the area of a polygon feature, a linear cartogram manipulates linear distance on a line feature. The spatial distortion allows the map reader to easily visualize intangible concepts such as travel time and connectivity on a network. Distance cartograms are also useful for comparing such concepts among different geographic features. A distance cartogram may also be called a central point cartogram. A common use of distance cartograms is to show the relative travel times and directions from vertices in a network. For example, on a distance cartogram showing travel time between cities, the less time required to get from one city to another, the shorter the distance on the cartogram will be. When it takes a longer time to travel between two cities, they will be shown as further apart in the cartogram, even if they are physically close together. Distance cartograms are also used to show connectivity. This is common on subway and metro maps, where stations and stops are shown as being the same distance apart on the map even though the true distance varies. Though the exact time and distance from one location to another is distorted, these cartograms are still useful for travel and analysis.