Prehľad
kartorafických
anamorfóz
Peter Ondrejka
Obsah
●
Definíce
●
Taxonómia a ukážky
●
Odporúčania pre tvorbu anamorfóz
●
Aplikácie
Definície
Anamorfóza je výrazně abstraktní přeměna geometrické kostry mapy a s ní
spojeného mapového obsahu za účelem zvýraznění tematckého obsahu.
Anamorfóza mapového obsahu spočívá v přetvoření jeho polohově přesné
půdorysné zložky použitím matematické schématizace, přičemž toto
anamorfní přetvoření může mít rozmanitý konstrukční základ.
VOŽENÍILEK 1999
Cartogram is a customized map projection that adjusts area or distance to
reveal patterns not apparent on a conventional base map.
The Dictionary of Human Geography (GREGORY 2009)
Cartogram ≠ Kartogram
Názov anamorfóza pochádza z gréckeho slova anamorphosis, čo značí
pretvorenie alebo premenu. V anglicky písanej literatúre je kartografická
anamorfóza najčastejšie označovaná termínom cartogram, ktorý tým
pádom nemá nič spoločné s tunajším ponímaním kartogramu (anglicky
standardized choropleth map). Podobná situácia je vo francúzštine,
správne sú oba terminy – cartogramme aj anamorphose, naopak
v nemeckej terminológii je pojem das Kartogramm zhodný s československým
chápaním kartogramu, anamorfóza mapy sa označuje ako die
Kartenanamorphose alebo die Kartenanamorphote. Z ruského prostredia
pochádza termín variavalentné zobrazenie.
Taxonómia
●
Radiálne anamorfózy – deformácia
vzdialenosti
●
Všeobecné anamorfózy – deformácia plôch
Radiálne
anamorfózy
Voľný alebo
plánovaný
pohyb
Radiálne anamorfózy
http://www.tom-carden.co.uk/p5/tube_map_travel_times/applet/
Radiálne
anamorfózy
http://www.oskarlin.com/2005/11/29/time-travel/
Všeobecné (plošné) anamorfózy
●
Parametre: zachovanie tvaru celkov, zachovanie
náväznosti celkov, presnosť plošnej deformácie
●
Spojitá anamorfóza
●
Dorlingova metóda (alternatíva - DeMers)
●
Obdĺžnikové anamorfózy
●
Projektorová metóda
●
Manuálne metódy
Spojitá anamofróza
Spojitá anamofróza
●
Silná deformácia tvaru prvkov
●
Zachováva ich náväznosť
●
Presnosť obvykle závisí od počtu iterácií
algoritmu (bežné sú odchýlky +/- 20% od
požadovanej plochy)
Spojitá anamofróza
Spojitá anamofróza
http://scapetoad.choros.ch/download.php
Dorlingova metóda
http://www.dannydorling.org/wp-content/files/dannydorling_publication_id1448.pdf
Dorlingova metóda
●
Tvar prvku nahradený kruhom (štvorcom v prípade
DeMersovej verzie)
●
Jednotlivé kruhy sa potom preskupujú v rámci gravitačného
modelu
●
Snaha aspoň približne zachovať topologické väzby (čím viac
prvkov, tým je výsledok lepší)
●
Veľkosť kruhov presne zodpovedá zobrazovanému atribútu
●
http://geodacenter.asu.edu/projects/opengeoda
Dorlingova metóda
YOUNG HOON KIM (2008). Constructing Area Cartogram Using a GIS Based Circular Cartogram Technique.Journal of the Korean Geographical
Society. Vol. 43, No. 2, ss. 235F252
Dorlingova metóda
http://sasi.group.shef.ac.uk/visualisation/Graphics/Graphics.html
Obdĺžniková
metóda
Obdĺžniková metóda
●
Základná plocha sa proporcionálne delí na
obĺžnikové úseky
●
Tvar prvkov je nahradený geomertrickým
tvarom
●
Snaha o zachovanie susedstva a relatívnej
rozlohy
http://www.win.tue.nl/~speckman/Cartograms/SoccerCarto.html
http://www.win.tue.nl/~speckman/demos/game/index.html
Obdĺžniková metóda
●
Základná plocha sa proporcionálne delí na
obĺžnikové úseky
●
Tvar prvkov je nahradený geomertrickým
tvarom
●
Snaha o zachovanie susedstva a relatívnej
rozlohy
http://www.win.tue.nl/~speckman/Cartograms/SoccerCarto.html
http://www.win.tue.nl/~speckman/demos/game/index.html
Projektorová metóda
Projektorová metóda
●
Jednotlivé prvky sú zmenšené tak aby ich relatívna rozloha
zodpovedala mapovanej premennej
●
Tvar prvkov je zachovaný
●
Metóda rezignuje na spojitosť prvkov, na mape sa objavuje
prázdne miesto (má ale určitý význam
●
Nedochádza k odchýlkám v presnosti, často je ale potrebné
(manuálne) riešiť prekryvy
●
!!! Funguje len porovnanie anamorfovaných prvkov navzájom,
nemožno ich prorovnávať s pôvodnými rozlohami
Projektorová metóda
●
http://indiemaps.com/blog/2008/12/noncontigu
ous-area-cartograms/
●
http://indiemaps.com/blog/2011/02/noncontig
uous-cartograms-in-openlayers-and-polymaps/
●
http://indiemapper.com/
●
http://arcscripts.esri.com/details.asp?dbid=118
04
ScapeToad
●
Spojité anamorfózy (Gastner-Newman
algoritmus)
●
Export do shp
●
Chybová štatistika
●
Možnosť transformácie ďalších vrstiev (continual
transformation)
http://scapetoad.choros.ch/download.php
ScapeToad – chybová štatistika
Použitie
●
Anamorfovaná mapa ako podklad pre ďalšiu
vizualizáciu
●
Kognitívne problémy
●
Aké dáta použiť?
●
Analytické využitie – testovanie pravosti
zhlukov
Anamorfóza – podklad pre ďalšiu
tematickú vizualizáciu
Zmysel ananmorfóz pre
vizualizáciu
Zmysel ananmorfóz pre
vizualizáciu
●
Nástroj mutivariantnej vizualizácie
●
Rozloha prvku na AM indikuje relatívnu dôležitosť prvku v
celkovom rozložení
●
Na AM môžeme sledovať niekoľko mierok zároveň (celková
distribúcia vs situácia v husto zaľudnených oblastiach) –
klasická mapa by to riešila výrezmi v menšej mierke
●
Nároky na software – potrebujeme výstupy v editovateľnom
formáte (ideálne shp), čo diskvalifikuje napr. Geodu
(dorlingova anamorfóza len ako png)
Kognitívne problémy
●
Rozpoznanie anamorfózy
●
Identifikácia prvkov (neanamorfovaná mapa
ako marginália vs. nápovedy priamo v AM), btw:
ťažkosti z identifikáciou môžu byť výhodou
napr. pri anonymizácii zdravotných dát
●
Odhad veľkosti a schopnosť porovnania prvkov
Identifikácia prvku – nápovedy
Klasifikované anamorfózy?
http://indiemaps.com/blog/2009/10/classed-cartograms/
Aké dáta použiť?
●
Záporné hodnoty vyjadriť nemožno, najlepšie
sú dáta s prirodzenou nulou
●
Absolútne vs. Relativizované
●
Spojitosť AM v nepriamej úmere so
schopnosťou niesť relatívne dáta
Aké
dáta
použiť?
Testovanie zhlukov
GASTNER, M.; NEWMAN, M. (2004). Diffusion-based method for producing densityequalizing
maps. Proceedings of the National Academy of Sciences. vol. 101. no. 20
Testovanie zhlukov
Shannon C. Wieland, John S. Brownstein, Bonnie Berger, and Kenneth D. Mandl (2006) –
Density-equalizing Euclidean minimum spanning trees for the detection of all disease cluster
shapes.
Testovanie zhlukov
Deane W. Merrill (2001). Use of a density equalizing map projection in analysing
childhood cancer in four California counties
Gastner, Newmann (2006).
Optimal design of spatial distribution networks
Optimálne rozmiestnenie služieb
Alternatívy
●
Value-by-alpha map
●
Metóda vnútornej izolínie
Value-by-alpha map
●
Populácia je vyjadrená priehľadnosťou (alfa
kanál)
http://andywoodruff.com/blog/value-by-alpha-maps/
Atlas Československé socialistické republiky. (1966)
KUDRNOVSKÁ, O. (1964). Equidistance Lines and Their Use in Structural Cart ograms. In KORČÁK, J.;
STŘÍDA, M. (eds.). Jornal of the Czechoslovak Geographical Society: Su pplement for the XX3th.
Geographical Congress, London 1964 . Praha: Publishing House of the Czechoslovac Acade my of
Sciences. str. 187 F194.
Metóda vnútornej izolínie
Metóda vnútornej izolínie
●
Izolínia vykreslená vo vnútri polygónu tak, aby
rozdelila polygón na dve plochy v určitom pomere
●
Tvorba je možná pomocou funkcie buffer,
problémom je výpočet šírky obalovej zóny. Výpočet
musí zohľadňovať tvar polygónu.
●
Problémom je tiež prienik bufferu so samým sebou –
vnútorný polygón sa rozdelí na viacero častí
Metóda vnútornej izolínie
Ďakujem za pozornosť