毛文芳

摘要：地圖的視覺(jué)變量是地圖研究的核心要點(diǎn)之一，視覺(jué)變量承載了地圖的信息傳達(dá)與表達(dá)。本文運(yùn)用視覺(jué)感受實(shí)驗(yàn)方法探究干擾性視覺(jué)變量的作用下，尺寸變量（線條寬度）量級(jí)感的感受變化及規(guī)律，為更高效的使用視覺(jué)變量提出指導(dǎo)性意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：電子地圖;視覺(jué)干擾;視覺(jué)感受實(shí)驗(yàn);視覺(jué)變量;量級(jí)感受

中國(guó)分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）02-0154-03

電子地圖是地圖與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，隨著技術(shù)的普及和觀念的更新，電子地圖已經(jīng)成為了應(yīng)用廣泛并與人們生活密切相關(guān)的地圖形式[1]。地圖的本質(zhì)是空間認(rèn)知工具，電子地圖的研究主要在對(duì)其可視化表達(dá)的探索，視覺(jué)變量承載了信息的表達(dá)，不僅可以區(qū)分事物的屬性特征也可表示同屬性間的等級(jí)差異，合理的運(yùn)用視覺(jué)變量可以更有效地傳達(dá)地圖信息。

在目前對(duì)視覺(jué)變量的研究中，將視覺(jué)變量分為靜態(tài)視覺(jué)變量和動(dòng)態(tài)視覺(jué)變量，本文旨在于研究靜態(tài)視覺(jué)變量之間的干擾性，不涉及對(duì)動(dòng)態(tài)視覺(jué)變量的探討。電子地圖由于受顯示設(shè)備的制約，可視化構(gòu)建中，一個(gè)數(shù)據(jù)集包含多種屬性的數(shù)據(jù)，則需要多種視覺(jué)變量的組合。視覺(jué)變量編碼組成數(shù)據(jù)圖形，數(shù)據(jù)圖形構(gòu)建可視化，不同視覺(jué)變量的內(nèi)在屬性可以適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)特征。

盡管多位學(xué)者在對(duì)于評(píng)估視覺(jué)變量的有效性和效率做了不少努力，但極少有人關(guān)注Bertin的“分離性”概念，根據(jù)Bertin的觀點(diǎn)，變量有兩種屬性“分離的”、“聯(lián)想的”?！奥?lián)想的”視覺(jué)變量可以將觀察者將一組視覺(jué)符號(hào)從其他視覺(jué)變量中區(qū)分出來(lái)，同時(shí)忽略變量中的變量。多個(gè)視覺(jué)變量構(gòu)建一個(gè)完整視覺(jué)認(rèn)知體系，單一變量所帶來(lái)的視覺(jué)感知和認(rèn)知效率在整個(gè)可視化體系中受到其他視覺(jué)變量的關(guān)聯(lián)影響，多種視覺(jué)變量的屬性相互作用，影響用戶對(duì)每個(gè)獨(dú)立變量的感知。

本文的研究重點(diǎn)是電子地圖的在干擾因素下視覺(jué)量級(jí)感受研究，探究在其他視覺(jué)變量的干擾影響下，對(duì)尺寸變量（線條長(zhǎng)度變量）等級(jí)感受的影響及影響關(guān)系和規(guī)律。

1 電子地圖的視覺(jué)變量分類及特點(diǎn)

視覺(jué)變量這個(gè)概念最初是于1967年法國(guó)學(xué)者Bertin提出，確定了7個(gè)視覺(jué)變量：形狀、尺寸、方向、色彩、密度和色彩，并將視覺(jué)變量理論引入地圖學(xué)。在Bertin的研究基礎(chǔ)上，不少學(xué)者對(duì)視覺(jué)變量提出了一些異議和補(bǔ)充。Morrison建議增加顏色飽和度和排列，MacEachren建議增加三個(gè)：模糊性、分辨率和透明度[4]?？梢暬瘶?gòu)建的過(guò)程中，需要不同的視覺(jué)變量的組合，構(gòu)造具有不同屬性意義和數(shù)據(jù)值的可視化模型。

有學(xué)者對(duì)靜態(tài)變量進(jìn)行了分類整理靜態(tài)視覺(jué)變量根據(jù)變量類型劃分為兩個(gè)一級(jí)類型：圖形變量、色彩變量，圖形變量又可分為三個(gè)兩級(jí)類型：形狀變量、尺寸變量、紋理變量。尺寸變量可分為線條寬度變量、線條長(zhǎng)度變量。色彩變量分為三個(gè)兩級(jí)類型：色相變量、純度變量、亮度變量[5]。隨著電子地圖和GIS地圖的發(fā)展，透明度作為視覺(jué)變量，受到了越來(lái)越多的地圖學(xué)家關(guān)注。與Bertin的視覺(jué)變量體系中的七個(gè)變量相比，透明度與明度變量有一點(diǎn)的相似性，善于表現(xiàn)符號(hào)尤其是面狀符號(hào)之間的等級(jí)感，但透明度和明度又有著顯著差異，透明度可以表現(xiàn)物體虛實(shí)之間的差異感，可用來(lái)表示時(shí)空數(shù)據(jù)的變化[3]。圖形透明度的變化能夠給人以虛實(shí)不同的視覺(jué)感受，透明度高則圖形邊界模糊圖形表達(dá)較為虛無(wú)，透明度低則圖形邊界清晰圖形表達(dá)較為實(shí)在，本文稱這種視覺(jué)感受為虛實(shí)感。透明度不僅可以表達(dá)事物的重要程度，也可以表達(dá)事物隨著時(shí)間變化出現(xiàn)與消失的狀態(tài)，適合與色彩變量配合使用，共同建立視覺(jué)符號(hào)系統(tǒng)的整體感、等級(jí)感和差異感。

2 電子地圖的等級(jí)感受及其實(shí)驗(yàn)背景

等級(jí)感受是指觀察對(duì)迅速且明顯的區(qū)分出幾個(gè)等級(jí)的效果[2]。地圖中常使用同一色相的亮度變化來(lái)產(chǎn)生等級(jí)感，但色彩為差別變量，用于描述地圖數(shù)據(jù)之間的定性差別，而尺寸為等級(jí)變量，用于描述地圖數(shù)據(jù)間的定量差別，等級(jí)變量和差別變量聯(lián)合使用可以增強(qiáng)地圖數(shù)據(jù)的等級(jí)感受，但變量與變量之間的視覺(jué)等級(jí)感受又相互影響，削弱或增強(qiáng)其視覺(jué)感受。例如地圖運(yùn)用已精確數(shù)據(jù)量的尺寸變量時(shí)，如寬為5cm的線段代表對(duì)應(yīng)屬性類別的數(shù)量為50，寬為10cm的線段代表對(duì)應(yīng)屬性類別的數(shù)量為100，但由于其他信息因素的干擾及其他視覺(jué)變量的影響，該尺寸變量的外觀梯級(jí)視覺(jué)效果與數(shù)據(jù)值并不相等，從而影響讀圖者、讀圖效率和正確率及讀圖時(shí)的感受特征。電子地圖承載信息量較大所以讀圖的過(guò)程是復(fù)雜的，讀圖的過(guò)程經(jīng)過(guò)察覺(jué)、辨別、識(shí)別和解釋，察覺(jué)和辨別的過(guò)程是視覺(jué)感受的重點(diǎn)，與讀圖者的生理和心理因素有關(guān)。地圖視覺(jué)感受的研究主要圍繞視覺(jué)變量、視覺(jué)感受過(guò)程與視覺(jué)感受效果這三個(gè)點(diǎn)深入。地圖是空間信息化的可視化產(chǎn)品，視覺(jué)變量傳達(dá)地圖信息，傳輸?shù)倪^(guò)程通過(guò)視覺(jué)感受來(lái)進(jìn)行。前人對(duì)視覺(jué)感受進(jìn)行可很多研究，但研究的基礎(chǔ)都是建立在紙質(zhì)地圖之上，電子地圖雖區(qū)別于紙質(zhì)地圖，但也沿襲了部分紙質(zhì)地圖的特點(diǎn)。

對(duì)電子地圖等級(jí)感受的研究大部分是對(duì)于單一視覺(jué)變量的研究，排除其他視覺(jué)變量的干擾因素，探究單一視覺(jué)變量的高效運(yùn)用規(guī)律。但地圖可視化是復(fù)雜信息的視覺(jué)展示，多種視覺(jué)變量共同作用，互相影響達(dá)成地圖信息展示的多層次立體動(dòng)感展示。所以多種干擾因素下視覺(jué)變量的有效性是一個(gè)值得探究的重要問(wèn)題。在本實(shí)驗(yàn)中，不僅是探究線條寬度對(duì)線條長(zhǎng)度變量，透明度對(duì)線條寬度變量的等級(jí)感受及這兩種視覺(jué)變量對(duì)線條長(zhǎng)度變量的影響，分析視覺(jué)變量之間的干擾結(jié)果和干擾程度。本論文的干擾研究?jī)H研究視覺(jué)變量間的單向干擾。

由于電子地圖和紙質(zhì)地圖所承載的媒介不同，所以電子地圖實(shí)驗(yàn)方法與紙質(zhì)地圖實(shí)驗(yàn)方法所考慮的因素不同，需考慮操作設(shè)備及環(huán)境因素。電子地圖依托電子屏幕顯示，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需給被試提供舒適的可閱讀的電子環(huán)境。屏幕的尺寸及顯示性能和環(huán)境光線都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)時(shí)需準(zhǔn)確控制環(huán)境變量，保證數(shù)據(jù)的精確性。由于地圖視覺(jué)感受實(shí)驗(yàn)具有強(qiáng)烈的主觀因素與不確定性，設(shè)計(jì)過(guò)程中需嚴(yán)格遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，并考慮用戶的認(rèn)知能力，確保實(shí)驗(yàn)的可實(shí)施性和有效性。