字符云在民族與民俗專題地圖編制的應用范文

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摘要：在專題要素表達中，字符云可直觀描述空間規律性較弱、總體單位較多、數據差異性較大的抽象對象，以其為基礎的表達方式對數據可視化和提高專題地圖表現力有重要意義。借鑒字符云的設計思想和原則，研究了字符云在專題地圖制作中的具體應用；并以民族與民俗專題地圖為例，設計和實現了一種基于字符云的專題要素表示方法，以提高地圖數據的可讀性和圖幅的表現力。

關鍵詞：專題地圖；字符云；文字符號；民族與民俗字符

云作為一種新型符號，利用字符的視覺特征，即字符的字號、色彩以及字符在圖上的位置等，表示對象間的差異。近年來隨著可視化技術的發展，利用字符云來描述事物和現象的空間分布特征正逐漸成為國內學者的研究熱點。例如，畢強[1]等通過研究面向知識關聯的字符云優化機理，對傳統Folksonomy知識組織模式中的字符云進行了改進，提高了字符云的感知有效性；張媛[2]等綜合信息管理學、心理學、統計學的相關知識，提出了一種基于用戶體驗的字符云可視化布局；張凌超[3]等擴展了字符云的使用范圍，將字符云應用于社會標注；華一新[4]等提出了一種基于字符云的位置關聯文本信息可視化方法，將文本分析處理結果與地圖相結合形成字符云地圖，不僅能提供文本信息描述，而且是地理可視分析的一種新方法。字符云在信息可視化領域的興起，為專題地圖制圖技術的發展提供了借鑒與支持。在傳統的專題圖編制中，字符與符號被普遍認為是最重要的兩大制圖要素[5]；然而，在表示專題內容時字符通常依附于符號，僅用于補充符號無法表達的信息[6]，因此采用字符云表示方法，有利于提升專題圖的文字表現力。本文對字符云在專題圖制圖中的應用進行了探討，并結合《民族與民俗專題圖》的圖幅編研工作，設計了一種基于字符云的專題要素表示方法，利用字符云技術來展現我國民族融合的人口分布特點和語言多樣性特征。

1專題圖內容設計與數據準備

1.1圖幅內容設計我國是一個統一的多民族國家，為展現民族與民俗的多樣性特征，《民族與民俗專題圖》圖幅由民族人口、民族語言、民族服飾和民族風俗4個知識板塊組成。其中，民族人口包括我國56個民族的人口構成、分布、規模等內容；民族語言為各民族在長期歷史發展中所形成的較為穩定的語言；民族服飾主要為各民族本身文化中獨具特色的服飾；民族風俗則著重表現各民族在某些方面獨特的生活習俗或社會習慣。相比而言，民族人口和民族語言的內容較復雜，民族服飾和民族風俗可采用豐富的圖片和文字說明來描述。民族人口和民族語言，既需反映其數量特征（各民族人口數量、語言種數），又應表現其結構特征，如各民族人口規模的邏輯分類、各類語系和語族的語義關聯等；且民族人口和民族語言分布具有顯著的地理空間差異，因此民族人口和民族語言的表達是該圖幅的重點和難點。

1.2數據收集與分析民族人口和民族語言制圖部分的上圖數據主要來源于《中國統計年鑒（2016）》和民族語言專著《民族語言與語言學引論》[7]，通過各民族人口數量及其分布范圍、民族語言譜系分類和分布等指標進行表示。我國各民族人口組成如圖1所示，按人口數量大體可分為5類：第一類為漢族，占我國人口的絕大多數，約有122590萬人；第二類為壯族、回族等9個少數民族，人口數為1693～5980000人；第三類為侗族、布依族等9個少數民族，人口數為288～1260000人；第四類為畬族、僳僳族等18個少數民族，第五類為塔吉克族、怒族、赫哲族等19個少數民族。除漢族外，少數民族相對集中分布在內蒙古、新疆、寧夏、廣西、西藏、云南、貴州、青海等地區；有多個少數民族散居在3個以上的行政區域內；呈大散居、小聚居、交錯雜居的空間分布特征。在民族語言方面，許多民族都擁有自己獨特的語言，分屬漢藏、阿爾泰、印歐、南島、南亞5個語系，共涉及11個語族。

2民族人口分布的字符云表達

2.1字符云布局設計現有的字符云技術，主要是通過字號的尺寸變化來表現專題要素的數量差異，即文字字號與專題要素的數量呈正相關。利用現有字符云技術表示的民族人口分布如圖2a所示。由于云圖中的字符隨機分布，缺少與空間位置的關聯，無法表現我國民族地理分布的特點。為提高字符云在專題地圖中的表現力，本文針對我國民族人口分布特征提出了字符云的布局優化規則：①民族人口分布字符云的布局輪廓與中國國土版圖相對應；②字符在圖幅中的位置與該民族聚居區在中國版圖上的地理位置相關聯；③字符間的相對位置與民族聚居區的地理位置關系一致；④對擁擠的民族字符進行適當位移，避免出現字符穿插的現象。布局優化后的民族人口分布字符云如圖2b所示。例如，我國壯族人口主要集中在廣西壯族自治區，位于我國南部地區，因此“壯族”字符的位置設于我國版圖的南部；而黎族人口多數分布于海南省，位于廣西壯族自治區的南方，則“黎族”字符的位置設于“壯族”字符的下方。

2.2字符云顏色配置結合§1.2對各民族人口數量的統計分析，根據我國各民族人口數量對民族字符進行分級設色。基于色彩心理學相關理論[8]，本文使用飽和度高、明度適中、視覺沖擊力強的對比色相（藍色與黃色、紅色與綠色），以5級漸變色來表現各民族人口數量的差別。

2.3字符云圖例設計字符云將字符直接作為上圖符號，充分利用了文字的語義自明性；將其字號、色彩作為視覺變量，也可傳遞數量和分級信息，但需配置相應的圖例說明。圖例的配置方案包括4種，如圖4所示，其中方案一將56個字符分別摘出，根據人口數量分級對字符進行分組和排列；方案二是對方案一字符規模的精簡，即采用相同的字符對人口數量分級，并說明與字號和色彩的關聯；方案三分別選擇5個分級內的某一民族字符，依次置于同一條坐標軸上，突出了數據的級別差異和變化方向；方案四在方案三的基礎上，將字符的排列形式由沿坐標軸的順序改為同一原點出發的嵌套排列，以外接矩形的大小隱喻字符的大小，填充暈線表現各分組字符的顏色。

3民族語言構成的字符云表達

3.1民族語言構成字符云的層次構建按語系、語族、語支劃分，我國各民族語言可建立一種層次分明的樹狀結構圖，如圖5所示。第一層為語系層，由漢藏、阿爾泰、印歐、南島、南亞五大語系組成；第二層為語族層，涉及11個語族；第三層為語言層，為各民族在歷史發展中逐漸衍生和形成的常用語言。廣義而言，民族語言系統樹狀結構圖也是一種字符云的表現形式。

3.2民族語言構成字符云的布局優化本文將邏輯空間的民族語言層級關系與地理空間的民族語言分布進行融合，從而調整字符組織樣式。首先，提取出表示語言結構關系的各層次字符，并設置字符的表現形式。本文采用正六邊形文本框表示語系層級，多邊形文本框表示語族層級。文本框的大小與所包含的語族數成正比，即語族越多文本框面積越大；文本框的色相表示語系、語族與語支之間的從屬關系，如粉紅色系表示印歐語系及其斯拉夫語族和伊朗語族。然后，兼顧語言的地理空間參考和字符集合的均衡性確定字符與文本框在構圖中的位置。參照世界語系相對分布位置示意圖[9]，以漢藏語系為中心，采用就近和對稱原則，將各語系所包含語族和語言的文本框分布在六邊形文本框四周。

4結語

本文探討了字符云表示方法在民族人口分布和民族語言構成兩個專題內容表達中的應用。字符云作為一種新型的符號樣式，可充分發揮文字原有的語義傳輸功能以描述抽象的制圖信息，表現民族人口規模的邏輯分類、民族語言構成等難以用圖形符號描述的內容。通過變化字符的視覺變量，如字號、色彩、布局等，能有效提升字符云的信息載負量，既能揭示民族人口和民族語言制圖指標的類型、規模等數量特征，又能表現其分級分類的結構特征和空間分布特征。字符云中的字符，已突破了傳統專題圖中文字作為圖形符號的依附屬性，更接近于專題圖的會意性圖形符號。本文分析和討論了專題圖中字符云的表達形式、顏色配置、圖例設計方案，并以實例數據驗證了其應用于專題圖的可行性；但對于該方法的有效性，還需開展進一步可用性測試和評價。除此之外，字符云技術正隨著計算機可視化技術的發展而逐步完善，如何基于制圖指標特征分析實現字符云視覺變量的自動設置，是下一步研究的內容。

參考文獻

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作者:黃麗娜1；魏媛1；王米琪1；鐘孟吟1 單位：1.武漢大學資源與環境科學學院