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1、字符云在民族与民俗专题地图编制的应用摘要：在专题要素表达中，字符云可直观描绘空间规律性较弱、总体单位较多、数据差异性较大的抽象对象，以其为基础的表达方式对数据可视化和提高专题地图表现力有重要意义。借鉴字符云的设计思想和原则，研究了字符云在专题地图制作中的详细应用；并以民族与民俗专题地图为例，设计和实现了一种基于字符云的专题要素表示方法，以提高地图数据的可读性和图幅的表现力。关键词：专题地图；字符云；文字符号；民族与民俗字符云作为一种新型符号，利用字符的视觉特征，即字符的字号、色彩以及字符在图上的位置等，表示对象间的差异。近年来随着可视化技术的发展，利用字符云来描绘事物和现象的空间分布特征正逐步
2、成为国内学者的研究热门。例如，毕强1等通过研究面向知识关联的字符云优化机理，对传统Folksonomy知识组织形式中的字符云进行了改良，提高了字符云的感悟有效性；张媛2等综合信息管理学、心理学、统计学的相关知识，提出了一种基于用户体验的字符云可视化布局；张凌超3等扩展了字符云的使用范围，将字符云应用于社会标注；华一新4等提出了一种基于字符云的位置关联文本信息可视化方法，将文本分析处理结果与地图相结合构成字符云地图，不仅能提供文本信息描绘，而且是地理可视分析的一种新方法。字符云在信息可视化领域的兴起，为专题地图制图技术的发展提供了借鉴与支持。在传统的专题图编制中，字符与符号被普遍以为是最重要的两
3、大制图要素5；然而，在表示专题内容时字符通常依附于符号，仅用于补充符号无法表达的信息6，因而采用字符云表示方法，有利于提升专题图的文字表现力。本文对字符云在专题图制图中的应用进行了讨论，并结合（民族与民俗专题图）的图幅编研工作，设计了一种基于字符云的专题要素表示方法，利用字符云技术来展现我国民族融合的人口分布特点和语言多样性特征。1专题图内容设计与数据准备1.1图幅内容设计我国是一个统一的多民族国家，为展现民族与民俗的多样性特征，（民族与民俗专题图）图幅由民族人口、民族语言、民族服饰和民族风俗4个知识板块组成。其中，民族人口包括我国56个民族的人口构成、分布、规模等内容；民族语言为各民族在长期
4、历史发展中所构成的较为稳定的语言；民族服饰主要为各民族本身文化中独具特色的服饰；民族风俗则着重表现各民族在某些方面独特的生活风俗或社会习惯。相比而言，民族人口和民族语言的内容较复杂，民族服饰和民族风俗可采用丰富的图片和文字讲明来描绘。民族人口和民族语言，既需反映其数量特征各民族人口数量、语言种数，又应表现其构造特征，如各民族人口规模的逻辑分类、各类语系和语族的语义关联等；且民族人口和民族语言分布具有显著的地理空间差异，因而民族人口和民族语言的表达是该图幅的重点和难点。1.2数据收集与分析民族人口和民族语言制图部分的上图数据主要来源于（中国统计年鉴2016）和民族语言专著（民族语言与语言学引论）
5、7，通过各民族人口数量及其分布范围、民族语言谱系分类和分布等指标进行表示。我国各民族人口组成如图1所示，按人口数量大体可分为5类：第一类为汉族，占我国人口的绝大多数，约有122590万人；第二类为壮族、回族等9个少数民族，人口数为16935980000人；第三类为侗族、布依族等9个少数民族，人口数为2881260000人；第四类为畲族、僳僳族等18个少数民族，第五类为塔吉克族、怒族、赫哲族等19个少数民族。除汉族外，少数民族相对集中分布在内蒙古、新疆、宁夏、广西、西藏、云南、贵州、青海等地区；有多个少数民族散居在3个以上的行政区域内；呈大散居、小聚居、交织杂居的空间分布特征。在民族语言方面，很
6、多民族都拥有本人独特的语言，分属汉藏、阿尔泰、印欧、南岛、南亚5个语系，共涉及11个语族。2民族人口分布的字符云表达2.1字符云布局设计现有的字符云技术，主要是通过字号的尺寸变化来表现专题要素的数量差异，即文字字号与专题要素的数量呈正相关。利用现有字符云技术表示的民族人口分布如图2a所示。由于云图中的字符随机分布，缺少与空间位置的关联，无法表现我国民族地理分布的特点。为提高字符云在专题地图中的表现力，本文针对我国民族人口分布特征提出了字符云的布局优化规则：民族人口分布字符云的布局轮廓与中国国土版图相对应；字符在图幅中的位置与该民族聚居区在中国版图上的地理位置相关联；字符间的相对位置与民族聚居区
7、的地理位置关系一致；对拥挤的民族字符进行适当位移，避免出现字符穿插的现象。布局优化后的民族人口分布字符云如图2b所示。例如，我国壮族人口主要集中在广西壮族自治区，位于我国南部地区，因而“壮族字符的位置设于我国版图的南部；而黎族人口多数分布于海南省，位于广西壮族自治区的南方，则“黎族字符的位置设于“壮族字符的下方。2.2字符云颜色配置结合1.2对各民族人口数量的统计分析，根据我国各民族人口数量对民族字符进行分级设色。基于色彩心理学相关理论8，本文使用饱和度高、明度适中、视觉冲击力强的比照色相蓝色与黄色、红色与绿色，以5级渐变色来表现各民族人口数量的差异。2.3字符云图例设计字符云将字符直接作为上
8、图符号，充分利用了文字的语义自明性；将其字号、色彩作为视觉变量，可以传递数量和分级信息，但需配置相应的图例讲明。图例的配置方案包括4种，如图4所示，其中方案一将56个字符分别摘出，根据人口数量分级对字符进行分组和排列；方案二是对方案一字符规模的精简，即采用一样的字符对人口数量分级，并讲明与字号和色彩的关联；方案三分别选择5个分级内的某一民族字符，依次置于同一条坐标轴上，突出了数据的级别差异和变化方向；方案四在方案三的基础上，将字符的排列形式由沿坐标轴的顺序改为同一原点出发的嵌套排列，以外接矩形的大小隐喻字符的大小，填充晕线表现各分组字符的颜色。3民族语言构成的字符云表达3.1民族语言构成字符云
9、的层次构建案语系、语族、语支划分，我国各民族语言可建立一种层次分明的树状构造图，如图5所示。第一层为语系层，由汉藏、阿尔泰、印欧、南岛、南亚五大语系组成；第二层为语族层，涉及11个语族；第三层为语言层，为各民族在历史发展中逐步衍生和构成的常用语言。广义而言，民族语言系统树状构造图也是一种字符云的表现形式。3.2民族语言构成字符云的布局优化本文将逻辑空间的民族语言层级关系与地理空间的民族语言分布进行融合，进而调整字符组织样式。首先，提取出表示语言构造关系的各层次字符，并设置字符的表现形式。本文采用正六边形文本框表示语系层级，多边形文本框表示语族层级。文本框的大小与所包含的语族数成正比，即语族越多
10、文本框面积越大；文本框的色相表示语系、语族与语支之间的附属关系，如粉红色系表示印欧语系及其斯拉夫语族和伊朗语族。然后，兼顾语言的地理空间参考和字符集合的平衡性确定字符与文本框在构图中的位置。参照世界语系相对分布位置示意图9，以汉藏语系为中心，采用就近和对称原则，将各语系所包含语族和语言的文本框分布在六边形文本框四周。本文讨论了字符云表示方法在民族人口分布和民族语言构成两个专题内容表达中的应用。字符云作为一种新型的符号样式，可充分发挥文字原有的语义传输功能以描绘抽象的制图信息，表现民族人口规模的逻辑分类、民族语言构成等难以用图形符号描绘的内容。通过变化字符的视觉变量，如字号、色彩、布局等，能有效提升字符云的信息载负量，既能揭示民族人口和民族语言制图指标的类型、规模等数量特征，又能表现其分级分类的构造特征和空间分布特征。字符云中的字符，已突破了传统专题图中文字作为图形符号的依附属性，更接近于专题图的会意性图形符号。本文分析和讨论了专题图中字符云的表达形式、颜色配置、图例设计方案，并以实例数据验证了其应用于专题图的可行性；但对于该方法的有效性，还需开展进一步可用性测试和评价。除此之外，字符云技术正随着计算机可视化技术的发展而逐步完善，怎样基于制图指标特征分析实现字符云视觉变量的自动设置，是下一步研究的内容。