Cartogram là một cách thể hiện dữ liệu không gian khá ấn tượng, đang được sử dụng nhiều trên thế giới đặc biệt là ở các nước Bắc Mỹ, Tây Âu nhưng chưa được chính thức giới thiệu và thừa nhận ở Việt Nam. Nhằm mở rộng khả năng lựa chọn trong việc thể hiện trực quan dữ liệu không gian, bài báo giới thiệu một cách tổng quát nội dung, đặc điểm của cách thể hiện này và minh họa bằng việc thể hiện với dữ liệu thống kê Việt Nam; từ đó, đưa ra một số vấn đề cần quan tâm về việc sử dụng phương pháp này.
Science & Technology Development, Vol 14, No.M3- 2011 CARTOGRAM- MỘT PHƯƠNG PHÁP THỂ HIỆN TRỰC QUAN DỮ LIỆU KHÔNG GIAN Lê Minh Vĩnh (1), Châu Phương Khanh(2) (1)Trường ðại học Khoa học Xã hội & Nhân văn, ðHQG-HCM (2) Trường ðại học Bách Khoa, ðHQG-HCM (Bài nhận ngày 27 tháng 06 năm 2011, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 25 tháng 10 năm 2011) TÓM TẮT: Cartogram cách thể liệu khơng gian ấn tượng, sử dụng nhiều giới ñặc biệt nước Bắc Mỹ, Tây Âu chưa thức giới thiệu thừa nhận Việt Nam Nhằm mở rộng khả lựa chọn việc thể trực quan liệu không gian, báo giới thiệu cách tổng quát nội dung, ñặc ñiểm cách thể minh họa việc thể với liệu thống kê Việt Nam; từ đó, đưa số vấn ñề cần quan tâm việc sử dụng phương pháp Từ khóa: cartogram, đồ chun đề, thể trực quan liệu khơng gian ðẶT VẤN ðỀ thường ñược nhắc ñến ghi với từ gốc Hiện nay, với ñời phát triển tiếng Nga Cartogram Tuy nhiên, phần mềm GIS, ngày có nhiều người quan tài liệu ñồ nước Tây Âu, tâm tham gia vào việc xây dựng ñồ chuyên “Cartogram” lại cách thể hoàn tồn đề phục vụ cho cơng tác chun mơn khác khác (Hình 1.1 hình 1.2) Trong báo này, Chính vậy, nhiệm vụ thuật ngữ “Cartogram” ñược dùng cho ngành đồ tìm hồn thiện phương pháp muốn giới thiệu, khác với phương pháp thể trực quan liệu khơng “phương pháp đồ giải” mà ñã quen gian, tức phương pháp thể nội dung thuộc ñồ chuyên ñề mới, bên cạnh phương Ở nước Mỹ-Tây Âu, Cartogram ñã ñược pháp “truyền thống, kinh ñiển”, ñể ñáp ứng nhu nghiên cứu từ lâu ñang ñược sử dụng cầu ngày cao ña dạng Mặt khác, phổ biến Trong đó, phương pháp đời phát triển máy tính lại gần chưa ñược thừa nhận nhắc ñến hội, tạo cho tảng cơng Việt Nam nghệ để đưa cách thể Nhằm mục đích có thêm khả lựa chọn mà trước ñây, phức tạp tính tốn, việc trực quan hóa nội dung đồ khó thực chun đề, chúng tơi đặt vấn đề tìm hiểu Trong tài liệu ñồ chuyên ñề Việt thêm phương pháp thể này, nêu lên Nam, phương pháp “ðồ giải” (phương pháp thể đặc điểm thử áp dụng ñể thể với cường ñộ trung bình theo đơn vị lãnh thổ) liệu thống kê Việt Nam ví dụ minh Trang 62 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 14, SỐ M3 - 2011 họa Qua đó, phân tích xem xét ñưa số vấn ñề cần quan tâm việc sử dụng phương pháp 2.GIỚI THIỆU VỀ CARTOGRAM 2.1.Ý niệm Cartogram dạng hiển thị trực quan thơng qua việc định lại diện tích ñối tượng ñồ Trong Cartogram, ñối tượng ñịa lý dạng vùng ñược thể với hình dạng, kích thước, khơng phải tương ứng với diện tích thật chúng, mà tương ứng với biến ñịnh lượng khác – ví dụ dân số, GDP, v.v… Hình 1.1: Phương pháp Cartogram Theo nhà đồ học John Krygier Denis Wood ([1]), cách ñó, xem cartogram biến thể phương pháp biểu ñồ ñồ hay phương pháp ký hiệu với kích thước thay đổi (Graduated symbol map); thay thay đổi kích thước ký hiệu cartogram thay đổi kích thước đối tượng vùng Ví dụ, Cartogram theo dân số: Trung Quốc Hình 1.2: Phương pháp ðồ giải Ấn ñộ hai quốc gia có số dân lớn nên thể với kích thước lớn (Hình 2.1) Hình 2.1 Cartogram dân số giới 2000 (Nguồn: SASI Group-University of Sheffield) Trang 63 Science & Technology Development, Vol 14, No.M3- 2011 2.2.Sơ lược lịch sử hình thành xuất Atlas Thế giới Rand Việc thể liệu Cartogram ñã McNally Các ñồ ñều dùng biểu ñồ ñược quan tâm thực từ lâu Theo nhà (hình vng, hình trịn) có kích thước tỉ lệ với ñồ học Zachary F J [5], hình ảnh theo giá trị đối tượng để thể (hình 2.2) Tuy kiểu Cartogram xuất năm 1868 nhiên, chúng cịn đơn giản để xem sách ðịa lý kinh tế tác giả Emile ñồ thật Levasseur Năm 1897, đồ tương tự Hình 2.2 Cartogram Emile Levasseur (trái) Rand McNally (phải) Năm 1911 Giáo sư William B Bailey ðại Do phức tạp việc xây dựng ñồ học Yale xây dựng ñồ thể số dân qua theo cartogram, phương pháp thật kích thước bang nước Mỹ (hình 2.3) phát triển trở nên phổ biến vào Nhà ñồ học John Krygier [4] cho năm 70, sau có ñời phát triển đồ cartogram máy tính 2.3.Phân loại Cartogram Có nhiều cách phân loại cartogram khác tùy theo tiêu chí phân loại Trong này, chúng tơi phân chia theo cách định hình dạng lãnh thổ theo tính bảo tồn liền kề lãnh thổ thể hiện: - Theo hình dạng đơn vị lãnh thổ: ta có Hình2.3: Bản đồ “phân chia nước Mỹ” theo dân số [4] + Cartogram sử dụng dạng hình học để thể hiện, ví dụ: hình vng, hình chữ nhật, hình trịn,… Trang 64 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 14, SỐ M3 - 2011 Hình 2.4: Sử dụng hình vng [6] hay hình trịn [7] đại diện cho đối tượng + Sử dụng hình dạng địa lý đối tượng (nhưng biến đổi diện tích theo quy mơ thể hiện) (hình 2.5) Hình 2.6 Các đơn vị lãnh thổ nằm vị trí, thay ñổi kích thước nên bị rời ([2]) + Cartogram liên tục (contiguous cartogram): ñối tượng giữ mối liên hệ liền kề diện tích đối tượng thay đổi tương Hình 2.5 Cartogram thể góp phần làm nóng trái đất châu lục tồn cầu[8] ứng với giá trị, nên dẫn đến biến dạng hình học đối tượng (hình 2.7) - Theo tính bảo tồn liền kề đơn vị lãnh thổ, ta có + Cartogram khơng liên tục (non-contiguous cartogram): đối tượng khơng cịn giữ liền kề khơng gian lúc đầu mà rời chồng lên nhau.(hình 2.6) Hình 2.7 Cartogram liên tục ([2]) Trang 65 Science & Technology Development, Vol 14, No.M3- 2011 tiêu kinh tế xã hội Cartogram theo 2.4.Các ứng dụng Cartogram thuật toán Michael Gastner Mark Cartogram ñược sử dụng nhiều Newman Bằng việc thay đổi kích thước nước Bắc Mỹ Tây Âu, tập trung vào quốc gia theo tiêu khác nhau, lãnh vực kinh tế, xã hội, trị, sức khỏe ñồ ñã vẽ nên “bức tranh” kinh tế cộng đồng thương mại trị giới ấn tượng, sinh ñộng mà web theo lời giới thiệu, giới “bạn http://www.worldmapper.org, ta xem chưa nhìn thấy” (the world as you’ve atlas giới với gần 700 ñồ thể never seen it before) Trong trang Hình 2.8 Bản ñồ thể số người sống với mức 50-100USD/ngày: nước châu Phi, ðông Nam Á “biến mất” [9] ðặc biệt, nhiều trường hợp, chất, ñó áp ñảo “về mặt lãnh thổ” Khi sử “ấn tượng” mạnh, cartogram ñã cho dụng cartogram để thể (hình 2.9, bên nhìn trực quan xác phải), diện tích đơn vị lãnh thổ trạng Ví dụ, ñể thể kết bầu cử ñược thể tương ứng với số dân (và từ bang Michigan năm 1968, thể số phiếu ñược bỏ), ta thấy cartogram ñồ truyền thống (hình 2.9, bên trái) ta ñã “vẽ tranh” phản ảnh kết xác tưởng Nixon ñang chiếm áp ñảo Thực hơn, cho thấy Humphrey chiếm ưu thật Trang 66 TAÏP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 14, SỐ M3 - 2011 Hình 2.9 Cartogram thể kết bầu cử Tổng thống Mỹ bang Michigan năm 1968 ([2]) Trong trường hợp kích thước đơn vị thể thay đổi theo số dân, ta có đồ đồng mật độ (density-equalizing map), đó, việc thể giá trị - xem “chuẩn hóa” (normalized) – cho người đọc nhìn xác Khi này, khía cạnh màu (độ đậm nhạt) lẫn kích thước đơn vị lãnh thổ “tận dụng” ñể thể hiệu mức ñộ tượng [1] Minh họa cho trường hợp đồ thể tình hình phạm tội Vancouver (hình 2.10) Vùng phía Bắc, với số dân đơng tỉ lệ tội phạm cao Hình 2.10 Tình hình tội phạm Vancouver thể với phương pháp ñồ giải truyền thống (bên trái) ñược “nhấn mạnh”, rõ cartogram Cartogram (bên phải)[1] 3.TẠO BẢN ðỒ THỐNG KÊ DÂN SỐ BẰNG PHƯƠNG PHÁP CARTOGRAM ðể có thảo luận cụ thể hơn, tiến hành xây dựng Cartogram với liệu Việt Nam 3a Dữ liệu cơng cụ: Dữ liệu sử dụng liệu thống kê dân số theo ñơn vị hành chánh (ở ñây cấp tỉnh) từ trang web Tổng cục Thống kê http://www.gso.gov.vn/ Trang 67 Science & Technology Development, Vol 14, No.M3- 2011 Phần mềm sử dụng: ArcGIS với công cụ mở rộng cartogram liên tục, cartogram khơng liên tục, cartogram hình trịn v.v… Trong ArcGIS, ta dùng cơng cụ tạo 3b Kết cartogram Cartogram Geoprocessing Tool Với số liệu thống kê số dân, (Version 2) ñược phát triển Tom Gross, sử tạo nhiều loại đồ dụng thuật tốn Michael Gastner Mark Cartogram khác như: Newman (2004), Cartogram Creator ñược - Cartogram liên tục (Contiguous Eric B.Wolf phát triển vào năm 2005 Chúng Cartogram): hình dạng kích thước tơi chọn sử dụng Cartogram Creator kết tỉnh thay ñổi theo giá trị số dân, liền kề ñược xuất với ñịnh dạng shapefile thơng đối tượng đảm bảo dẫn ñến dụng biến dạng chung nước Mặt khác, hình Cartogram Creator cho phép người sử dụng tạo nhiều loại cartogram khác ảnh cho thấy tập trung áp ñảo dân số đồng (hình 3.1) Hình 3.1: Dân số Việt Nam năm 2009 - Minh họa với Cartogram liên tục - Cartogram không liên tục (Non-contiguous chung nước nhận (hình Cartogram)- bảo tồn hình dạng: hình dạng 3.2) Do muốn giữ tương quan kích thước tỉnh khơng đổi kích thước thay đổi lại khơng muốn đối tượng “chồng tương ứng với số dân Các tỉnh ñược thể lấn” nên tỉnh bị thu nhỏ nhiều rời nằm vị trí nên “hình ảnh” Trang 68 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 14, SỐ M3 - 2011 Hình 3.2: Dân số Việt Nam năm 2009 - Minh họa Cartogram không liên tục - Cartogram hình trịn (Circle Cartogram): nước nhận Cách thể tỉnh ñược thể hình trịn đặt gần phương pháp đồ biểu đồ, trung tâm tỉnh, kích thước hình trịn tương khác biệt cartogram ta bỏ hẳn ứng với dân số tỉnh Hình dạng chung hành chánh ñể tập trung vào số dân (hình 3.3) Hình 3.3: Dân số Việt Nam năm 2009 - Minh họa Cartogram tròn Trang 69 Science & Technology Development, Vol 14, No.M3- 2011 - Cartogram không liên tục chồng lên tỉnh khơng thể hình dạng (Non-Contiguous Cartogram and Overlap chung nước bảo tồn nên có Polygons): Hình dạng tỉnh bảo tồn chồng lấn lên Cũng nhờ nên ấn (hoặc thể hình trịn), kích thước thay tượng phát triển dân số vùng so với nơi ñổi tương ứng với giá trị dân số Sự liền kề “thưa thớt” rõ (hình 3.4) Hình 3.4: Dân số Việt Nam năm 2009 - Cartogram không liên tục chồng chất Qua phân tích, đánh giá sơ bộ, thấy, số, cách thể theo Cartogram lại nhược ñiểm lớn ñồ gây ấn tượng với người đọc, có ý nghĩa thay đổi hình dạng đối tượng ñịa lý dẫn lớn muốn phân tích ñộ mạnh yếu, tính ảnh đến việc người đọc khó nhận biết khu vực hưởng… Trong số trường hợp, nghiên cứu Sự “méo mó” có lẽ ”biến dạng” ñối tượng (thật thay lý khiến Cartogram đổi để thể biến giá trị) ñã cho người xem ñược quan tâm Việt Nam làm cho “bản nhận nhanh ñúng “bức tranh” trạng ñồ khơng cịn đồ” (các đối tượng khơng (nhờ vào việc thể lúc nhiều biến) cịn xác mặt không gian) Rõ ràng, Như vậy, ñặt vấn ñề sử dụng việc thể xác vị trí hình dạng địa cartogram thể liệu, người làm lý ñối tượng u cầu cách thể đồ cần cân nhắc ñể lựa chọn mức ñộ ưu tiên cartogram hồn tồn khơng đáp ứng tính xác khơng gian hay khả Tuy nhiên, phân bố khơng gian đối trực quan nhận thức Ngồi ra, lựa tượng quen thuộc với người ñọc ta chọn biến thể yếu tố quan muốn truyền đạt “thơng điệp” thơng qua trọng để việc thể đạt hiệu cao Trang 70 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 14, SỐ M3 - 2011 việc trực quan hóa liệu không gian Tuy KẾT LUẬN Phương pháp Cartogram ñược sử dụng nhiên, việc làm biến ñổi hình dạng đối rộng rãi nước Tây Âu ñể thể số tượng ñồ ñem lại nhiều khó khăn, bất liệu thống kê kinh tế - xã hội, trị lợi việc tiếp nhận thơng tin Trong bối Bằng cách thay đổi hình dạng ñối tượng cảnh hội nhập phát triển cơng nghệ ngày theo giá trị định lượng cần thể hiện, cartogram nay, việc nghiên cứu ñể xem xét tạo ấn tượng mạnh mẽ, giúp người việc sử dụng hình thức thể thật cần đọc nhận biết thơng tin nhanh chóng Trong thiết hình thức thích hợp, hiệu số trường hợp, cách thể ñã giúp vấn đề chúng tơi cho đáng người đọc nhìn nhận vấn đề xác quan tâm ñặt Với ưu ñiểm nêu khơng thể phủ nhận vai trị Cartogram CARTOGRAM – A METHOD OF SPATIAL DATA VISUALIZATION Le Minh Vinh (1), Chau Phuong Khanh (2) (1)Unisersity of Social Science of Humanities, VNU-HCM (2) University of Technology, VNU-HCM ABSTRACT: Cartogram, an impressive way of spatial data visualization, is widely used in Eastern countries However, it has not been officially introduced nor accepted in Viet Nam Aiming at diversifying data visualization methods, this paper presents an overview of cartogram with Vietnamdata-illustration, from which an issue of using this way of data visualization would be considered Keywords: cartogram, thematic mapping, spatial data visualization TÀI LIỆU THAM KHẢO [4] John Krygier, Cartogram: [1] Andresen M.A., Cartogram – Crime – and Apportionment Map,http://makingmaps.net/ location quotients, Crime Patterns and 2008/02/19/1911-cartogram-apportionment- Analysis, Volume 2, Number 131 map/, (2008) [2] Christopher James Kocmoud, Constructing Continuous Cartograms: A ConstraintBased Approach, chương II, III, (1997) [3] Eric B.Wolf, Creating Contiguous [5] Zachary Forest Johnson, Early Cartograms, http://indiemaps.com/index.html, (2008) [6] http://theelectoralmap.com/2008/03/02/polit ics-online-conference-cartograms/ Cartograms in ArcGIS Trang 71 Science & Technology Development, Vol 14, No.M3- 2011 [7] http://www.ncgia.ucsb.edu/projects/Cartogr am_Central/gallery.html/ [8] http://www.wri.org/publication/content/781 Trang 72 [9] http://www.worldmapper.org ... “thơng điệp” thơng qua trọng để việc thể đạt hiệu cao Trang 70 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 14, SỐ M3 - 2011 việc trực quan hóa liệu không gian Tuy KẾT LUẬN Phương pháp Cartogram ñược sử dụng nhiên,... CARTOGRAM ðể có thảo luận cụ thể hơn, tiến hành xây dựng Cartogram với liệu Việt Nam 3a Dữ liệu cơng cụ: Dữ liệu sử dụng liệu thống kê dân số theo ñơn vị hành chánh (ở ñây cấp tỉnh) từ trang web... khơng đáp ứng tính xác khơng gian hay khả Tuy nhiên, phân bố khơng gian đối trực quan nhận thức Ngồi ra, lựa tượng quen thuộc với người ñọc ta chọn biến thể yếu tố quan muốn truyền đạt “thơng