宗恒康，龍鳳鳴，孫成苗

(1.青島市勘察測繪研究院，山東 青島 266032； 2.海陸地理信息集成與應(yīng)用國家地方聯(lián)合工程研究中心，山東 青島 266032)

1 引 言

界面是用戶界面(User Interface)的簡稱，用戶界面存在于用戶與硬件之間，是兩者交流、溝通的橋梁[1]，軟件界面設(shè)計愈來愈成為軟件開發(fā)中備受重視的因素，界面設(shè)計美觀與否與用戶體驗好壞直接關(guān)乎軟件的成敗和生命力。

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)是有別于其他應(yīng)用系統(tǒng)的特殊系統(tǒng)，GIS中包含了大量的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，并可以通過二、三維圖形表現(xiàn)出來，GIS的誕生為空間可視化表達帶來了革命性變化，這也成為吸引用戶的一個重要特征[2]。由于GIS具備傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的基本特征，又有新的空間化展示舞臺，相對來講，GIS比其他信息系統(tǒng)在界面表達上更為復雜，而且，GIS軟件又具有較高的技術(shù)門檻[3]，從而，設(shè)計好一個美觀的、交互友好的軟件界面顯得極為重要。

而在相當長一段時間里，GIS開發(fā)人員較多關(guān)注的是系統(tǒng)內(nèi)部算法的優(yōu)化或數(shù)據(jù)內(nèi)存結(jié)構(gòu)的精簡，認為只有功能和性能才是考量系統(tǒng)的關(guān)鍵，GIS的界面設(shè)計不被重視[4]。并且，受制于工期壓力、人力成本等諸多現(xiàn)實因素，GIS軟件建設(shè)中重功能、輕設(shè)計的情況仍然比較普遍，功能點的開發(fā)完成與否便于考量，而軟件界面設(shè)計在相當程度上“仁者見仁”，沒有統(tǒng)一的質(zhì)檢和驗收標準。因而，GIS軟件界面設(shè)計成為GIS軟件建設(shè)中的一個短板，補齊短板，呈現(xiàn)高水準的界面是整體提升GIS軟件產(chǎn)品質(zhì)量的必由之路。本文以用戶體驗理論為指導，主要討論面向業(yè)務(wù)應(yīng)用的桌面端GIS軟件的界面設(shè)計。

2 用戶體驗理論

用戶體驗是指用戶在使用某種產(chǎn)品或服務(wù)過程中，同自身感受產(chǎn)生共鳴而帶來的包括情感、喜好、認知、印象等多個方面的心理感受[5]。Donald將用戶體驗分為本能層、行為層和反饋層三個層次[6]，結(jié)合軟件產(chǎn)品，做如下分析。

2.1 本能層

本能層的用戶體驗是指用戶在接觸軟件產(chǎn)品時包括視覺器官、聽覺器官、觸覺器官等生理器官的第一反應(yīng)，即軟件產(chǎn)品的外觀、操作模式等傳遞給用戶的第一印象，給予用戶較好第一印象的產(chǎn)品，用戶才有更多興趣繼續(xù)了解或使用。

2.2 行為層

行為層的用戶體驗是指用戶在使用軟件過程中產(chǎn)生的具體感受，諸如軟件提供的功能是否滿足用戶心理預(yù)期，軟件的操作習慣是否符合主流，軟件的反饋時間長短、響應(yīng)速度快慢，軟件是否易用、易理解等，都屬于行為層的用戶體驗，行為層的用戶體驗從根本上決定了軟件是否被用戶采用。

2.3 反思層

反思層的用戶體驗是指用戶在使用某軟件后一段時間，依然能對該軟件保留深刻印象，尤其體現(xiàn)在用戶在使用了多款具備大致相同功能的軟件后，如果能在腦海中對其中某一軟件留下深刻印象，則該軟件必然是同等條件下用戶下次使用首先考慮的對象，這一層次的用戶體驗大大增強了用戶黏性，是保證軟件具備旺盛生命力的基礎(chǔ)。

綜上，在GIS軟件界面設(shè)計時，亦需考慮以上三個層次的用戶體驗，對于提升軟件界面設(shè)計水準具有理論指導意義。

3 GIS軟件界面設(shè)計原則與應(yīng)用

3.1 用戶為中心的原則

軟件是為用戶而生的，在軟件開發(fā)過程中，尤其是界面設(shè)計時，應(yīng)想用戶所想，做用戶所做。

(1)使用用戶語言

界面設(shè)計要堅持以用戶為中心[7]，采用用戶的語言，而不是設(shè)計師的語言，在工作中要結(jié)合軟件需求分析，充分考慮用戶希望的信息組合方式和界面呈現(xiàn)效果。

(2)匹配應(yīng)用場景

專題類GIS軟件多為各行業(yè)專門定制，在界面設(shè)計時要做到充分調(diào)研，充分考慮所服務(wù)行業(yè)的基本特性，界面的整體設(shè)計要考慮與所服務(wù)業(yè)務(wù)場景的結(jié)合，要積極與應(yīng)用場景相適應(yīng)(圖1)，應(yīng)選取與業(yè)務(wù)應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的事物或代表性圖片作為界面的設(shè)計元素[8]。

圖1 專題業(yè)務(wù)系統(tǒng)界面示例

(3)體現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯

GIS系統(tǒng)如雨后春筍般出現(xiàn)，是因為各行各業(yè)對空間化表達有實際需求，而在GIS軟件界面設(shè)計時應(yīng)努力體現(xiàn)所服務(wù)行業(yè)業(yè)務(wù)邏輯的原則[4]，做到準確體現(xiàn)業(yè)務(wù)特點。如自然資源管理審批系統(tǒng)要將各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)梳理清楚，搭建的界面要與工作相吻合，只有這樣，用戶在使用時才能得心應(yīng)手。

(4)及時友好提示

在用戶操作軟件過程中，要及時反饋給用戶友好的信息提示，也要及時給出警告、提示等信息。如GIS軟件在處理數(shù)據(jù)量較大的任務(wù)時，往往不能即刻返回結(jié)果，此時等待系統(tǒng)反饋的時間里需要給用戶設(shè)置“正在處理中，請稍等”的信息提示或進度狀態(tài)條的圖形提示，切不可反饋用戶一種無任何響應(yīng)的界面。又如，軟件在處理地理信息數(shù)據(jù)時，有時操作是不可逆的，此時一定要明確向用戶提示“操作不可撤回”的相關(guān)提示，方便用戶做好數(shù)據(jù)的備份。

3.2 藝術(shù)性原則

設(shè)計與藝術(shù)之間有著千絲萬縷的聯(lián)系[9]，從而，界面設(shè)計也是一門藝術(shù)，在GIS軟件界面設(shè)計時，始終要朝著具備藝術(shù)性的目標努力，倘若能被大多數(shù)用戶喜愛的軟件，其界面也應(yīng)屬上乘的藝術(shù)作品。

(1)色彩和諧

軟件界面中，顏色往往比圖形、文字等對用戶更加具有沖擊力，從而，軟件的主色調(diào)也應(yīng)與所服務(wù)場景相吻合，如環(huán)保類GIS，建議采用綠色調(diào)設(shè)計，以體現(xiàn)環(huán)境保護的含義；如果是警用GIS，則可以采用《公安派出所建筑外觀形象設(shè)計規(guī)范》中的基本顏色——警藍和白色作為主色。如果界面選用的色彩與應(yīng)用場景極不適應(yīng)，會顯得不合時宜，也難以得到業(yè)主的認可。

此外，界面設(shè)計中選取合適數(shù)量的顏色并搭配和諧也至關(guān)重要。在色彩選用上，顏色數(shù)量不宜過多，一般不超過三個色系，因為過多的顏色堆積會使界面顯得眼花繚亂[10]。在色彩搭配上，GIS軟件往往是一個較為龐大的系統(tǒng)，同時會出現(xiàn)文本、表格、圖表等多種展現(xiàn)元素，在界面設(shè)計時，要充分考慮色彩間的和諧，避免凌亂不堪。

(2)設(shè)計美觀

GIS軟件界面要秉持設(shè)計美觀的原則，軟件的界面美觀與否，直接影響用戶心情，進而影響其對此軟件的直觀印象。如GIS軟件的登錄頁面(圖2)是用戶登錄系統(tǒng)第一眼看到的界面，是軟件的門面，其設(shè)計做到精美、吸引眼球。

圖2 登錄界面示例

(3)布局合理

GIS軟件界面的各個元素要做到合理布局，以常見的地圖操作窗口為例，窗口中搜索欄、工具欄、狀態(tài)欄、圖層列表欄、鷹眼欄的窗口尺寸大小及擺放位置都應(yīng)仔細推敲，軟件是給用戶使用的，不可將窗口設(shè)置得過小影響用戶的閱讀和使用，也不可將窗口設(shè)置得過大影響用戶在主地圖區(qū)域的瀏覽和操作。界面中的元素做到合理布局，自然能促進界面美觀，更是秉持藝術(shù)性原則的體現(xiàn)(圖3)。

圖3 GIS軟件界面布局示例

3.3 一致性原則

一致性原則是指在界面設(shè)計時要采用統(tǒng)一的設(shè)計標準約束整個軟件系統(tǒng)[11]，包括風格樣式一致、界面結(jié)構(gòu)一致、操作模式一致等，做到一致性可以使整個軟件顯得整齊劃一，是優(yōu)秀界面所具備的基本特點。

(1)風格樣式一致

風格樣式一致不僅體現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)部各個窗口樣式的統(tǒng)一，也體現(xiàn)在設(shè)計元素風格的統(tǒng)一。如GIS系統(tǒng)中常見的地圖工具欄，一般有搜索、圖層、測量、繪制、標注、清除、打印等多個常見工具，在設(shè)計工具按鈕時，要采用統(tǒng)一的風格，也就是所選擇的代表功能的圖形(或符號)風格要一致，或統(tǒng)一為扁平化風格(圖4)，或統(tǒng)一為立體化風格，或統(tǒng)一為擬物化風格(圖5)，不可在同一軟件內(nèi)混用不同風格。做到風格樣式一致，可以使界面顯得更加美觀大方，很大程度上提升了界面的藝術(shù)水準。

圖4 扁平化風格地圖工具欄示例

圖5 擬物化風格地圖工具欄示例

(2)界面結(jié)構(gòu)一致

GIS軟件往往提供多個操作上相似但由不同空間分析算法實現(xiàn)的功能，即各個功能實現(xiàn)的方式雖不同，但要盡可能歸納他們間的共同點，力爭使所有功能都具備大致相同的界面結(jié)構(gòu)，界面結(jié)構(gòu)的一致性體現(xiàn)在每一步操作上，也體現(xiàn)在操作窗口界面上。界面結(jié)構(gòu)一致使用戶對軟件操作具有可預(yù)見性，可以幫助用戶更快地上手軟件，即用戶一旦掌握了當前GIS軟件其中一個功能的使用，就能掌握采用相同界面結(jié)構(gòu)其他功能的操作。

(3)操作模式一致

要保證軟件各處的操作模式相統(tǒng)一，就GIS軟件而言，往往同時提供測量、繪制、標注等功能，而這些操作可以歸納為統(tǒng)一的操作模式，即點擊鼠標左鍵開始測量/繪制/標注，繼續(xù)點擊左鍵繼續(xù)執(zhí)行當前操作，雙擊左鍵結(jié)束當前操作；又如，在GIS軟件中常常出現(xiàn)多個嵌入地圖但不同功能的應(yīng)用場景，需要注意的是各個地圖窗口上提供的基礎(chǔ)功能需做到一致，不應(yīng)出現(xiàn)上一個地圖窗口有測量按鈕而下一個窗口中就被忽略的情況。操作模式一致可以大大減輕學習負擔，使用戶輕松上手[12]。

3.4 高效性原則

軟件的開發(fā)旨在為用戶提高工作效率，界面應(yīng)提供操作軟件的高效率方法[13]，從而，在界面設(shè)計上應(yīng)始終遵循高效為用戶服務(wù)的原則，否則不僅不能提高用戶效率，還會給用戶帶來困擾，高效性原則包括界面呈現(xiàn)簡潔、用戶交互便捷和傳遞功能準確。

(1)界面呈現(xiàn)簡潔

簡潔的意義體現(xiàn)在用戶對簡潔、規(guī)則的圖形往往更為喜好，另一方面，簡潔和規(guī)則的特性，可以使用戶的操作變得簡單和程序化[14]。從而，要將“簡潔性”概念貫穿軟件界面設(shè)計的始終[15]，界面最終呈現(xiàn)給用戶時應(yīng)是清晰簡潔的，要減少對用戶不必要的干擾，避免用戶交互時的誤操作。

(2)用戶交互便捷

軟件界面設(shè)計應(yīng)以用戶操作便捷為目標，友好的界面設(shè)計會提高軟件的使用效率[16]。如可用一個菜單完成多個處理環(huán)節(jié)的，不應(yīng)分開設(shè)計為多個步驟；又如在同一窗口內(nèi)必須由多個菜單完成的操作，不應(yīng)將相關(guān)聯(lián)的菜單位置隔離很遠。

(3)傳遞功能準確

界面上顯示的文字或圖形等信息要與實際指向的功能完全吻合，做到準確傳遞，避免出現(xiàn)歧義，作為用戶來講，用戶并不了解也無須了解代碼層次的實現(xiàn)邏輯，所以軟件實現(xiàn)人員始終要從用戶的角度去考慮界面的呈現(xiàn)。

以上原則中，既有本能層用戶體驗的反映，又有行為層用戶體驗的體現(xiàn)，而遵循以上原則完成的產(chǎn)品必然能促使用戶帶來反思層的用戶體驗(圖6)。

圖6 GIS軟件界面設(shè)計原則

4 電子地圖的設(shè)計

GIS軟件中，地圖是核心。地圖和軟件界面作為有機的整體，地圖的設(shè)計與界面設(shè)計應(yīng)統(tǒng)一考慮，而在實際建設(shè)過程中，地圖編制工作往往由軟件承建單位的不同部門或第三方單位承擔，又或者調(diào)用第三方地圖服務(wù)接口實現(xiàn)，這就導致地圖的設(shè)計和界面的設(shè)計兩者被割裂。從而，針對GIS軟件中的地圖在設(shè)計編制環(huán)節(jié)采取一定措施，是完成優(yōu)秀GIS軟件的必要條件。

4.1 定制地圖情形

此情形主要分為兩種情況，一種情況是GIS軟件的開發(fā)和地圖編制由同一家單位完成，但軟件開發(fā)團隊和地圖編制團隊往往屬于不同部門，另一種情況是電子地圖部分委托第三方測繪資質(zhì)單位生產(chǎn)。以上情況都需要在軟件建設(shè)之初，就向地圖制作承擔部門(或單位)做好技術(shù)交底，明確GIS軟件界面設(shè)計總體風格，或直接指明地圖成果最終要呈現(xiàn)的主色彩和主風格(圖7)，以便與GIS軟件整體風格相協(xié)調(diào)。

圖7 暖色風格的青島市電子地圖(局部)

4.2 采購第三方地圖服務(wù)情形

當前，多個第三方地圖服務(wù)商都同時提供了不同風格的電子地圖供用戶調(diào)用，如ArcGIS地圖服務(wù)，GeoHey地圖(圖8)等。

圖8 GeoHey多風格個性地圖

從GeoHey地圖提供的多風格個性地圖來看，有暖色調(diào)的、有暗色調(diào)的、有色彩對比明顯的、有適合夜視的、有適合大屏幕展示的，其多風格個性地圖的提供就是為了滿足與所調(diào)用地圖的軟件的界面風格相適應(yīng)。因此，在GIS軟件界面設(shè)計時要做好選擇，重點考慮地圖與軟件整體是否適應(yīng)，與應(yīng)用環(huán)境是否適應(yīng)。

5 結(jié) 語

在軟件界面設(shè)計不斷發(fā)展的進程中，傳統(tǒng)的界面設(shè)計主要依靠經(jīng)驗和直覺，如今，用戶更多關(guān)注的是具備友好的交互體驗和美觀的界面設(shè)計，用戶體驗愈來愈成為首要考慮的因素。在此導向下，本文以用戶體驗理論為指導，結(jié)合軟件產(chǎn)品做了具體分析，進而詳細歸納了GIS軟件界面設(shè)計的基本原則，指出在界面設(shè)計時要遵循用戶為中心、藝術(shù)性、一致性和高效性原則，并對占據(jù)GIS軟件核心地位的電子地圖的設(shè)計提出了思路。

界面設(shè)計不單單是美術(shù)設(shè)計，更要考慮所服務(wù)用戶、使用環(huán)境和使用方式等各方面內(nèi)容，是融合科學性的藝術(shù)設(shè)計，一個友好交互體驗的、設(shè)計美觀的界面會給用戶帶來舒適的視覺感受乃至愉悅的精神享受，從而拉近用戶和軟件之間的距離，提升軟件產(chǎn)品整體質(zhì)量。