geovizualizacija gis i vizualizacija - pmf.unizg.hr · pdf filegeovizualizacija gis i...

GEOVIZUALIZACIJA GIS I VIZUALIZACIJA

Geoinformatika, smjer: istraživački studij geografije, 5. i 6. semestar

Dr. sc. Aleksandar Toskić, izv. prof.

Geografski odsjek PMF-a Sveučilišta u Zagrebu

Vizualizacija

Izazovi vizualizacije

Prostorni podaci – prostor, vrijeme i veliki broj tematskih (atributivnih) obilježja – kompleksnost za vizualizaciju

Geografska vizualizacija –

primjena svakog grafičkog prikaza čija je osnovna namjena poboljšanje razumijevanja prostornih odnosa, koncepata, uvjeta, procesa (Dodge, McDerby, Turner, 2008.)

Komisija za Geovizualizaciju (ICA Commision)

Kartografska vizualizacija/kartografsko modeliranje

Geovizualizacija

Geovizualizacija predstavlja sintezu znanstvene vizualizacije, kartografije, analize satelitskih snimaka (DI), exploratory spatial data analysis i GIS-a kako bi se razvila teorija, metode i alati za vizualno istraživanje, analizu, sintezu i prikazivanje geografskih podataka (geoprostornih). (MacEachren, Kraak, 2001.)

Stimuliranje vizualnog razmišljanja (visual thinking)

Geovizualizacija

Raznolikost pristupa geovizualizaciji – konceptualizirana kroz 3 epistemološke klase: “Looking” – prikazi (svi klasični, 2,5D, 3D, vremenska

informacija, jednostavni upiti, mijenjanje parametara prikaza

“Querying” – grafička sučelja dizajnirana za pristup podacima (database and data-mining techniques).

“Questioning” – puno vizualno “otkrivanje” i modeliranje struktura Vizualni uvid kroz grafičke prikaze s mogućnošću istraživanja,

upravljanja grafičkim sučeljem sa ciljem odgovora na pitanja Što, Zašto i sl.

Epistemologija se bavi slijedećim pitanjima: "Što je znanje?", "Kako se usvaja znanje?" i "Što ljudi znaju?"

Sintaktička, semantička i pragmatička dimenzija karte.

Sintaktička dimenzija – kartografski znakovi i njihovi međusobni odnosi

Semantička dimenzija – odnosi znakova prema prikazanim objektima

Pragmatička dimenzija – odnosi korisnika prema znakovima

GIS i Karte Karte kao sučelje za GIS

Karte – vizualizacija geoprostornih podataka (lokacija i opisna obilježja objekata i fenomena na Zemlji)

Pomažu korisnicima u stjecanju informacija o udaljenosti, pravcima i

veličinama površina na Zemlji,

otkrivanju prostornih obrazaca (obrazaca prostornog rasporeda) i

razumijevanju prostornih odnosa i procesa i njihovom kvantificiranju.

Klasične karte nisu više jedini finalni proizvod

Klasična karta funkcionira kao medij za pohranu i vizualizaciju geoprostornih podataka

Uvođenje digitalnih karata (on-screen maps) i baza podataka koje korespondiraju s njima dovelo je do odvajanja tih dviju funkcija (pohrana i vizualizacija)

Za kartografe Dostupnost sustava za upravljanje bazama

podataka i tehnika kompjutorske grafike – nove i alternativne oblike predočavanja kao što su 3d i animirane karte

Za GIS stručnjake Gotovo svaka prostorna analiza započinje kartom;

karte služe kao potpora u prosuđivanju rezultata međuanaliza i u prezentaciji finalnih rezultata. Karte igraju ključnu ulogu u procesu prostornih analiza.

Pojavom infrastruktura prostornih podataka (IPP) karte dobivaju novu ulogu. Takva infrastrukture PP kreirane su u cijelom svijetu radi pristupa prostornim digitalnim podacima (prostornim bazama podataka) koje služe praćenju razvoja stanovništva, prirodnih izvora i okoliša.

Pristup podacima zahtijeva složene postupke postavljanja upita koji se upotrebom karte znatno pojednostavljuju

4 aspekta vizualizacije prostornih podataka (Kraak, Ormeling, 2003)

Istraživanje (explore)

Analiza (analysis)

Predočavanje, prikaz (presentation)

Pristup podacima (data access)

GIS i vizualizacija

U procesu stvaranja karte koja komunicira geoprostorne informacije nužno je poštovati kartografska pravila, svojevrsnu “kartografsku gramatiku” kako bi informacija bila efektivno komunicirana

GIS softveri – nemaju ugrađena takva pravila što znači da nema garancije da će takve karte uspješno komunicirati informaciju.

GIS i vizualizacija

Tijekom GIS analiza može se (ali i ne mora držati “kartografske gramatike”)

Zašto? – Vjerojatno će svaki GIS analitičar razumjeti vlastite podatke i na temelju njih izrađenu vlastitu kartu

Problem: pokazivanje karte drugima – hoće li je oni razumjeti?

GIS i vizualizacija

“GIS kartografija”: GIS utemeljena kartografska funkcionalnost nasuprot kartografskom modeliranju

Ograničena funkcionalnost kartografske

vizualizacije (GIS)/ograničeno korištenje

podataka (kartografska vizualizacija)

ArcGIS/ArcEditor ekstenzija – Cartographic Representations

Maplex

“private visual thinking” (explore) i “public visual communication”(present)

(Š)TO JE KARTA?

Tehnološke promjene (GIS)

I karte ubijaju zar ne?

Karte – novo razumijevanje problema? (karta Huan de la Cosa)

Vizualno razmišljanje pomoću karata i drugih metoda geovizualizacije (3D, animacija i sl.)

Kartografija (ni)je mrtva? Novo područje interesa.

3 temeljna pitanja 1. Zašto izrađujemo kartu?

2. Kome je namijenjena karta?

3. U kojem mediju će biti prezentirana karta?

4. Evaluacija karte

Zašto izrađujemo kartu?

Što želimo komunicirati kartom? (koju informaciju prenijeti kartom?)

Jasno definiranje namjene olakšat će izradu karte:

Lakše je definirati potrebne podatke,

Lakše je dizajnirati kartu

olakšava izbor signatura

Rezultat jest bolja karta.

Različiti cilj – drukčija karta Nova spojna cesta u gradu – jednako dobre karte mogu biti rezultat različitih pogleda na problematiku izgradnje navedene ceste

Gospodarska komora Afroamerička zajednica

Različiti cilj – drukčija karta

Društvo za očuvanje povijesnog identiteta

Udruga poslodavaca

Različiti cilj – drukčija karta

Ekološka udruga – cesta prolazi nizinskim poplavnim područjem

Politika širenja farmaceutske industrije

Različiti cilj – drukčija karta

Ekološka udruga – cesta prolazi nizinskim poplavnim područjem

Politika širenja farmaceutske industrije

Kome je namijenjena karta?

Znanstvenici, stručnjaci

Motivacija

Interes

Kompleksni sadržaj

Interaktivna multivarijantna karta

http://hadar.cira.colostate.edu/ramsdis/online/Panel4_10_0.html

Širokoj publici (prosječni korisnik)

Objašnjavajuća karta

Korisnik nije toliko motiviran

Jasnoća prezentiranog sadržaja

Kome je namijenjena karta?

U kojem će mediju biti prezentirana karta? Monitor računala

Crno bijela tehnika, na papiru

Boja, na papiru

Projicirana karta (multimedijski projektor)

Poster

U kojem će mediju biti prezentirana karta?

Monitor računala

Web karte

Manja površina, slabija rezolucija – veći znakovi i slova, manje podataka

Prednost – hiperveze (ostali sadržaj), multimedija, 3D i dr.

U kojem će mediju biti prezentirana karta?

Monitor računala

72 dpi (dots per inch)

Ograniči veličinu karte – cijela na ekranu

Povećaj veličinu slova (14 point)

Točkasti i linijski znakovi (15% veći)

Manja količina podataka (na jednoj karti)

Izbjegavati premale varijacije površine

Boja – kvaliteta monitora

Bijela – intenzivnija od crne (podloga ili nema pojave)

Za web – 72 dpi i veličinu prilagoditi browseru

U kojem će mediju biti prezentirana karta?

Crno bijela tehnika, na papiru Na računalu – uvijek opcija

Jeftinije

Uvijek pogledati isprintanu kartu

Margine nužne

10 point (papir), za monitor više

Više podataka i kompleksniji podaci (vs monitor)

Crna ima najveću težinu

Svjetlosivi tonovi – možda se ne vide na papiru

U kojem će mediju biti prezentirana karta?

Boja, na papiru Razlika monitor – tisak

Skuplje

Koristi nijanse iste boje (svjetlina, zasićenost) – kvantitativne razlike

Kromatska kvaliteta boje (hue) – kvaliteta

Tamnije boje – važnije informacije, jer su tamnije boje intenzivnije nego svjetlije

Ne printati kartu u boji u crno-bijeloj verziji

U kojem će mediju biti prezentirana karta?

Projicirana karta (multimedijski projektor)

Prilagođavanje dizajna

Veća slova i znakovi

Intenzivnije boje

Čitljivost iz daljine

U kojem će mediju biti prezentirana karta? Poster

Gledanje iz blizine (nekad iz veće udaljenosti)

Evaluacija

Vlastita

Stručnjaka

Izgled karte (layout, prijelom) Raspored sastavnih dijelova karte

Izgled karte (layout, prijelom)

Raspored sastavnih dijelova karte

Prazan prostor – rub papira – rub karte

Izgled karte (map layout)

Sastavni dijelovi karte

Vizualni centar karte

Ravnoteža

Linije rasporeda sastavnih dijelova karte (okomite i vodoravne)

Sastavni dijelovi karte

Naslov

Legenda (Tumač znakova)

Mjerilo

Pregledna karta

Izvor

Smjer sjevera

Okvir

Tekst i drugi grafički dijelovi

Naslov

Što? Gdje? Kada?

2-3 puta veći tip slova od ostalih na karti

Naslov – izdvojiti primarni sadržaj

karte; veličinom uočljiv na karti;

može biti izostavljen ako nije dio

karte (tisak – potpis pod slikom)

Naslov – izdvojiti primarni sadržaj

karte; veličinom uočljiv na karti;

može biti izostavljen ako nije dio

karte (tisak – potpis pod slikom)

Naslov

Tumač znakova (kod drugih

karata opis značenja manje poznatih

kartografskih signatura)

Ne treba objašnjavati poznate

znakove.

Tumač znakova - opis značenja

manje poznatih kartografskih

znakova

Mjerilo – daje korisniku informaciju

o odnosu dužina na karti i u prirodi;

brojčano, grafičko (tematske karte),

tekstualno.

Mjerilo

Pregledna karta – definiran

prostorni obuhvat karte na karti

sitnijeg mjerila (širi kontekst).

Redakcijski i dopunski podaci.

Datum – ukoliko je vrijeme

nastanka karte značajno.

Logo tvrtke, agencije,

institucije koja je izradila kartu.

Prikazani sadržaj

Pronaći ravnotežu: prikazati dovoljno informacija, a da karta ne bude pretrpana mnoštvom objekata i nečitka.

Prikazati samo neophodni sadržaj pri čemu je bitno ostvariti povezanost tematskog sadržaja i temeljne karte

Bertinove grafičke varijable

Veličina, tonska vrijednost, veličina uzorka, boja, smjer, oblik

Metode tematskog predočivanja S obzirom na topološka obilježja prostornih struktura

metode tematskog predočavanja možemo podijeliti u pojedine skupine metoda (Salisčev, Pillewizer, Stams). Te su skupine temeljene na tri osnovna grafička elementa:

točki

liniji

površini

Metode tematskog predočivanja

Pozicijske signature Dijagramske signature

Kartodijagram

Linijske signature

Generalizirana površinska

Izolinije vektorske signature

Površinski kartogram

Metoda točaka

Arealne signature

Točka (lokalni diskretni objekti)

Metoda pozicijskih (točkastih) signatura (>point

symbols)

Približan poredak po značaju (kvaliteti) prikazan

točkastim signaturama

Kvalitativne pojave Metoda dijagramskih signatura (>point diagrams)

Približan poredak po dijagramskim figurama

Kvantitativna obilježja objekata

Metoda točaka (>dot map)

Prostorni raspored točaka kojima je pridružena

određena vrijednost

Linija (linijski diskretni objekti)

Metoda linijskih signatura (>linear symbols)

Približan poredak po značenju prikazan linijskim

signaturama

Kvalitativna obilježja objekata

Metoda vektora (>vector method)

Promjene položaja (mjesta), usmjerenje procesa

Prostorna obilježja procesa i objekata

Površina (površinski diskretni objekti)

Metoda areala (>qualitative area symbolisation)

Površinska metoda

Prikaz kvalitativnih obilježja objekata površinskih

signaturama

Generalizirana površinska (>area mean value)

Primjena kvalitativno različitih površinskih signatura

Kvalitativna obilježja objekta

Površinski kartogram (>choropleth map)

Prikaz kvantitativno određenih relativnih pokazatelja

(povezivanje povšinskih signatura s intenzitetom pojave)

Metoda kartodijagrama (>diagram map)

Unutar površine nalazi se dijagramska signatura koja se

odnosi na cijelu površinu

Kvantitativna obilježja

Metoda izolinija (>isoline map), Isarithenmethode

Strukture prikazane zatvorenim izolinijama, nastale

interpolacijom (kontinuum)

Izolinije – ista vrijednost

Iowa

N E B R A S K A

Oblikovanje karte (dizajn)

Optički Centar

Geometrjski centar

Kartograf

treba

organizirati

elemente oko

optičkog

centra karte

Vizualni centar

Fokus (centar pozornosti)

Intelektualna i vizualna hijerarhija Namjena karte određuje intelektualnu hijerahiju

Relativna važnost elemenata

Vizualna hijerarhija rezultat je intelektualne.

Neki elementi izbijaju u prvi plan, neki se nalaze u pozadini – vizualna hijerarhija

• Rezultat je vizualne “težine” i smještaja

• Vizualna težina ovisi o lokaciji na karti.

• Objekti u gornjem dijelu karte imat će veću

vizualnu “težinu” od objekata u donjoj

• Desno – teži

Vizualna ravnoteža

Vizualna ravnoteža

Vizualna ravnoteža

Vizualna ravnoteža

Simetrična razvnoteža Asimetrična ravnoteža

Kontrast tema - podloga

Kontrast tema - podloga

Kontrast tema - podloga

Variranje detaljnosti

Sloj u pozadini, važniji sloj ispred

Oštri rubovi (prema podlozi)

Kontrast

Tekstura

Legenda - ravnoteža

Primjedbe

Položaj? Položaj?

Redoslijed znakova

Korištenje prostora, redoslijed znakovlja

Format i mjerilo

Hvala na pozornosti!