Typografi (kartografi)

Ett exempel på en kartografisk stilguide för en viss institution, inklusive typografistandarder.

Typografi , som en aspekt av kartografisk design , är hantverket att designa och placera text på en karta till stöd för kartsymbolerna , som tillsammans representerar geografiska särdrag och deras egenskaper. Det kallas också ofta kartmärkning eller bokstäver , men typografi är mer i linje med den allmänna användningen av typografi . Under kartornas historia fram till nutid har deras märkning varit beroende av typografins allmänna tekniker och tekniker.

Historia

Abraham Ortelius karta över Europa, ca 1600, framställd (inklusive text) genom kopparstick.

kartografins historia var texten på kartor handritad, och kalligrafi var en viktig del av kartografens färdigheter. Detta ändrades inte med tillkomsten av tryckning på 1400-talet, eftersom den spridda placeringen av texten inte lämpade sig för användningen av rörlig typ . Istället ritades, graverades och trycktes tryckta kartor, inklusive text, med hjälp av djuptrycks- eller "kopparplåt"-processen. Det var typiskt för kartografen att inte märka kartan själv, utan att lämna den till mästaren. Textstilar ändrades ofta med tidens smaker, men var ofta mycket utsmyckade, särskilt i icke-karta element som titeln.

Utvecklingen av fotogravering , zinkografi och vaxgravyr i mitten av 1800-talet förändrade avsevärt produktionen av kartor och deras etiketter, vilket möjliggjorde tillägg av tryckt typ till kartor med frimärken, men kartbokstäver krävde fortfarande en hel del skicklighet; detta förblev det senaste fram till utvecklingen av fotolitografi på 1950-talet. Den fotografiska plåttillverkningsprocessen innebar att typ kunde produceras på papper på en mängd olika sätt, vilket ger kartetiketter av samma kvalitet som boktext. Som sagt, så sent som 1960, Arthur H. Robinson fortfarande nya kartografer att vara skickliga på frihandsbokstäver, och mekaniska bokstäver var fortfarande i vanligt bruk under 1980-talet, vilket uppmuntrade en mycket förenklad funktionell stil framför alla estetiska karaktärer.

En betydande vändpunkt var "Die Anordnung der Namen in der Karte", en essä från 1962 (återpublicerad på engelska 1975) av den schweiziske kartografen Eduard Imhof , som anses vara den största europeiska kartografen på sin tid. Imhof analyserade de bästa kartorna han kunde hitta, såsom Swisstopo topografiska kartor, och härledde en uppsättning allmänna principer och riktlinjer för typdesign och placering, som efterföljande forskning till stor del har bekräftat och vidareutvecklat, och som utgör kärnan i det ämne som hittats. i moderna kartografiläroböcker. 1972 började Pinhas Yoeli kodifiera Imhofs riktlinjer matematiskt, vilket satte scenen för Automatisk etikettplacering . År 2000 utökade Clifford Wood Imhofs riktlinjer, baserat på de mellanliggande 25 åren av forskning och praktik.

Framväxten av Desktop publishing runt 1990, inklusive grafikprogram , laserskrivare och bläckstråleskrivare , kombinerat med de förbättrade designmöjligheterna hos geografiska informationssystem, ökade och underlättade avsevärt den mer genomtänkta designen och användningen av typ på kartor. En mängd typsnitt blev tillgängliga och det blev lätt att placera text var som helst på kartan. Detta fullbordade skiftet av skicklighet i karttypografi från konstruktion till design.

Syfte och mål med kartetiketter

På den här kartan över Bryce Canyon National Park, Utah , identifierar det mesta av texten särdrag, men det finns också text som förbjuder ("No Trailers"), beskriver ("privat egendom"), kategoriserar ("... Canyon"), och lokaliserar ("Paunsaugunt-platån"). Typsnittet karakteriserar subtilt kartan och används konsekvent på alla kartor och publikationer av US National Park Service .

Text tjänar flera syften samtidigt på kartor. 1993 introducerade DJ Fairbairn en taxonomi av syftet med text på kartor, och identifierade fjorton typer av textroller. Sedan dess har andra, såsom läroböcker i kartografi, beskrivit textens mångfald av roller, där följande i allmänhet är de vanligaste:

Identifiera unika egenskaper, som "Storbritannien"
Kategorisering av funktioner i grupper, till exempel "Smith Park "
Att beskriva eller förklara information som inte kan härledas direkt från kartsymbolerna eller bekräfta den symboliserade informationen, såsom "Box Lake ( torr) ", en anteckning om en byggnads historia, eller att variera storleken på stadsetiketter efter befolkning till storleken på stadssymbolerna.
Hitta funktioner som inte visas med en distinkt symbol, till exempel "Arabiska havet" eller "Rocky Mountains".
för att förskriva eller föreskriva , till exempel "Ingen camping."
Organisera den konceptuella strukturen för kartan som helhet, till exempel att stärka den visuella hierarkin .
Att försköna kartan som helhet.
Karakterisera kartan med en speciell estetisk känsla, som att använda ett typsnitt som ser lekfullt, modernt eller historiskt ut.

Syfte och mål för kartografisk typografi

År 1929, listade Ordnance Survey kartograf kapten John G. Withycombe, i en kritik av tillståndet för kartbokstäver, fem viktiga syften med kartografisk typografi.

Läsbarhet : läsare måste kunna läsa texten, särskilt, som Withycombe säger, "när den överlagras på detaljen i en karta."
Reproducerbarhet : detta kanske inte är lika problematiskt som 1929, men även modern teknik (särskilt datorskärmar) kan ha svårt med de relativt små storlekarna på kartetiketter, särskilt i andra färger än helt svart.
Stil : Withycombe påpekar att noggrant val av "alfabet" ( typsnitt ) bidrar inte bara till estetiskt tilltalande utan också till de två målen ovan.
Kontrast : etiketter för olika typer av funktioner bör se olika ut.
Harmoni : de olika typsnitten och stilarna som används ska fungera och se bra ut tillsammans, och ska ge ett övergripande utseende av ordning och reda.

I sin uppsats från 1962 upprepade Imhof den primära vikten av läsbarhet och lade till följande krav (som anges här med modern terminologi); han visade sedan hur de flesta specifika riktlinjer och praxis härleds från dessa principer:

Association : läsaren måste tydligt kunna koppla varje etikett till funktionen den etiketterar. Withycombes kontrast är en viktig del av detta.
Undvikande av konflikter : många av ovanstående syften kan underlättas genom att placera etiketter så att de inte överlappar för många kartfunktioner, särskilt andra etiketter.
Omfattning : Etiketter ska hjälpa till att indikera den rumsliga omfattningen av de funktioner de märker, såväl som deras skillnad från andra funktioner
Hierarki : liksom symbolerna för varje funktion, kan Withycombes kontrast i bokstäver användas för att stärka den visuella hierarkin av funktioner i kartan.
Distribution : "Namn bör inte vara jämnt spridda över kartan, inte heller bör namn vara tätt klustrade."

I efterföljande litteratur, läroböcker och GIS&T Body of Knowledge anges läsbarhet, association och hierarki vanligtvis som de mest avgörande av dessa syften, medan konfliktundvikande är en av kärnan i automatisk etikettplacering .

Typ styling

Typografiska stilvariabler som vanligtvis används i kartor

Många av aspekterna av typstyling kan väljas och kontrolleras av kartografen när han designar en speciell etikett för att tjäna ovanstående syften. I denna mening är de besläktade med kartsymbologins visuella variabler ; i själva verket utökade Jacques Bertin sitt eget visuella variabelsystem till att omfatta typstyling 1980 (på franska). Detta arbete har till stor del ignorerats i engelsktalande länder, även om liknande idéer har utvecklats av andra. De vanligaste citerade och använda typografiska variablerna inkluderar:

Form liknar formen i de ursprungliga visuella variablerna och tjänar ungefär samma syfte, att skilja nominella variabler, oftast för att särskilja olika klasser av egenskaper (stad vs. flod vs. berg vs. land). Bertin inkluderar förutom det följande även andra formvariationer, såsom bredd (kondenserad, komprimerad, förlängd, etc.) och textur eller mönstrade fyllningar, som används mer sällan i kartor på grund av deras inverkan på läsbarheten.
- Typsnitt ("typformvariation" i Bertin 1980), utöver dess vanliga användning för att särskilja karaktärstyp, har ett stort inflytande på kartans estetik.
- Hållning (som Bertin liknar med orientering), vare sig den är romersk, kursiv eller sned, används vanligtvis som typsnitt för att skilja på funktionstyper. Wood nämner den vanliga användningen av kursiv stil för att markera hydrografiska egenskaper, på grund av dess böjda form som antyder vattenflöde.
- Case ("teckenformvariation" i Bertin 1980) har en mer ordinal betydelse än typsnitt eller kroppsställning, och många kartografer använder ALLA KAPSLER för att indikera större särdrag eller speciella typer som nationella huvudstäder. Dess roll i den visuella hierarkin är diskutabel: ibland verkar versaler sticka ut eftersom karaktärerna är större, men andra gånger tycks den avta eftersom karaktärerna är mindre intressanta än skiftlägen.
Orientering , den riktning som tecknen är inriktade på, används mycket vanligare med typ än med kartsymboler. Det vanligaste skälet till att text inte ska vara horisontell är att följa linjära drag, och ibland långsträckta drag (som Imhof kallar "bandliknande").
Storlek (vanligtvis mätt med blockhöjden i punkter ) används vanligtvis för en textbit på ett liknande sätt som kartsymbolen den anger: för att ange objektets geografiska utsträckning, för att passa in i den visuella hierarkin eller för att representera någon kvantitativ variabel.
Avståndet mellan tecken ( spårning ), ord och rader ( ledande ) varieras ofta på kartor för en mängd olika syften. Till exempel föreslår Imhof att du använder teckenavstånd för att sprida en områdesetikett över hela områdesfunktionen, men avråder från att göra detsamma för radetiketter.
Vikt , oavsett om den är fet, svart, ljus eller något däremellan, ansågs av Bertin som en värdeliknande variabel, vilket tyder på att den har en ordinarie representation och ett starkt inflytande på visuell hierarki.
Hue , en av Bertins ursprungliga visuella variabler, används sällan i typ för att bära information på egen hand, även om det finns undantag, som att använda rött (med dess konnotation av fara) för varningar. Istället används färgton vanligtvis för att matcha texten med färgtonen på symbolen som den markerar, vilket stärker dess association.
Värde , som också är en av de visuella kärnvariablerna, används vanligtvis för att matcha värdet på associerade symboler, även om de ofta är mörkare, eftersom ljusare text kan vara mindre läsbar och ha reproducerbarhetsproblem, särskilt när den skrivs ut. Det används också ofta för att betona i den visuella hierarkin.
Dekoration , tilläggssymboler som är knutna till texten, används annorlunda på kartor än i blocktext. Vanliga dekorationer som understrykningar och överstrykning används sällan, men en gloria eller mask , som döljer de underliggande särdragen runt en etikett, används ofta för att öka läsbarheten där det finns många särdrag som inte kan undvikas. En bildtextruta eller ledarlinje är former av dekoration som läggs till för att underlätta associering av funktion när en etikett inte kan placeras intill objektet. En annan form av dekoration är motorvägssköldar , symboler fästa vid vägnummer, vanligtvis för att de ska se ut som skyltarna som syns längs motorvägen.

Placering

Att bestämma den idealiska platsen för varje etikett som måste finnas på kartan är en komplex process, med hundratals eller tusentals etiketter som konkurrerar om utrymmet, förutom kartsymbolerna som vanligtvis är viktigare. Det är inte en rent subjektiv beslutsprocess; För varje etikett uppfyller vissa platser ovanstående mål (särskilt läsbarhet och association) bättre än andra. En förståelse för vad som gör vissa placeringar bättre än andra effektiviserar alltså processen att skapa en effektiv karta.

Tidiga läroböcker gav några allmänna råd, men det primära bidraget från Imhofs 1962 (engelska 1975) uppsats var att analysera kartografernas bästa praxis och sätta upp en tydlig uppsättning regler för etikettplacering. Sedan dess har det gjorts förvånansvärt lite forskning om giltigheten av dessa regler, särskilt jämfört med de många psykofysiska studier som undersöker många andra delar av kartan. Även Woods 2000-uppdatering av Imhof, som lägger till många fler riktlinjer, verkar fortfarande till stor del vara baserad på bästa praxis snarare än vetenskap. Som sagt, hållbarheten hos många av dem, inför genomgripande förändringar i teknik och kapaciteten hos textdesign, och deras fortsatta användning i yrkesutövning, pekar på deras styrka. Efter decennier har bara ett fåtal av Imhofs ursprungliga regler fallit i onåd.

Mellan Imhof, Wood och andra källor (särskilt läroböcker) är det möjligt att lista dussintals etikettplaceringsregler. Att förlita sig på sådana listor kan dock vara vilseledande. Enligt Wood,

Förslagen eller "reglerna" som följer är avsedda som riktlinjer för intelligent positionering av typ, inte som okränkande lagar som ska följas blint. Vid den praktiska tillämpningen av dessa principer kommer det sällan att vara möjligt att uppfylla alla regler som gäller för en given situation. Kartografen måste tillämpa den totala "känslan" av riktlinjerna, acceptera vissa och förkasta andra.

"Känseln för riktlinjerna" Wood nämner är syftet med läsbarhet, funktionsassociation och en harmonisk estetik av kartan som ordnad, professionell och tydlig. Nästan alla föreslagna riktlinjer kan härledas genom att utvärdera möjliga etiketter enligt dessa syften.

Från de olika listorna med placeringsriktlinjer är följande ett urval av de som oftast betonas:

Generella riktlinjer

CIA- karta över Peru , i allmänhet följer standardriktlinjerna för punkt-, linje- och områdesetiketter. Flera undantag gjordes från dessa riktlinjer när situationen gjorde det nödvändigt.

För att underlätta föreningen bör etiketter placeras så nära den tillhörande kartsymbolen som möjligt, utan att röra den (vilket skulle minska läsbarheten och igenkänningen av symbolen).
När det gäller orientering är horisontell text lättast att läsa, och text upp och ner är svårast. När norr varierar från den vertikala riktningen (såsom en lutad kartorientering eller en projektion som förvränger riktningen), följer du gallret så att "horisontell"=öst-väst hjälper till att stärka förståelsen av riktningen och verkar bättre anpassad. Vinklad text ser mer graciös och professionell ut när den placeras längs en lätt cirkelbåge snarare än rak (såvida den inte följer ett vinklat rakt linjärt drag).
Mellanrum (tecken, ord eller rad) kan underlätta associeringen av etiketten med långa eller stora funktioner, som att sprida en etikett för att fylla ett land, men detta sker på bekostnad av läsbarheten. De flesta källor tyder på att avstånden används sparsamt, försiktigt och jämnt.
Övertryck : när etiketter korsar kartsymboler (särskilt de som har hög visuell vikt), blir de mindre läsbara och skymmer formen och minskar figur- markkontrasten för det underliggande objektet. Vanligtvis kan försiktig placering av etiketter i tomma utrymmen undvika dessa konflikter, men när de inte kan, kan maskering eller glorier användas för att dölja den underliggande egenskapen, så länge de inte hindrar så mycket av den att de gör den oigenkännlig eller drar till sig uppmärksamhet till sig själva (undviks vanligtvis genom att göra masken till bakgrundsfärg snarare än vit). Att flytta etiketten med en bifogad ledarlinje kan också mildra konflikter, även om det minskar associationen något. Kartsymboler som ligger lågt i den visuella hierarkin kan ofta utan svårighet övertryckas.

Punktfunktioner

Detta inkluderar även områdesdetaljer som är för små för att märka inuti, i vilket fall en yttre etikett behandlar områdessymbolen som en punktsymbol.

När det gäller riktningsförhållandet mellan punkten och etiketten har vissa positioner bättre association och läsbarhet än andra. De flesta följer Yoelis preferenser, som baserade det på Imhof. Etiketten uppe till höger om punkten accepteras generellt som föredragen, med de andra hörnen acceptabla. Direkt till vänster eller till höger är problematiskt eftersom punkten och etiketten kan löpa tillsammans, och att centrera etiketten ovanför eller under punkten, vilket var acceptabelt för Imhof, är nu generellt avrådigt eftersom det kan leda till associationsproblem.
När punktsymbolen är bredvid en linje eller ett område, särskilt en med en visuellt stark symbol (som en stad längs en flod eller havet), stärks associationen genom att placera etiketten på samma sida som punkten. Detta kränks ofta längs strandlinjerna eftersom vattensidan i allmänhet har mycket färre funktioner och etiketter att kämpa med, så att placera etiketter i det "tomma utrymmet" underlättar läsbarheten.
Avstånd är generellt avrådigt, särskilt på punktetiketter uppdelade i flera rader. Att vara "tight" hjälper etiketten att se ut som ett enda föremål.

Linjefunktioner

Ofta följs dessa riktlinjer även för områdesdrag med mycket linjär form, såsom breda floder.

Etiketter bör i allmänhet följa linjens riktning och krökning. Text är läsbar på mycket enkla, jämna kurvor, men reduceras kraftigt när texten böjs runt skarpa hörn, så den placeras bäst i ett relativt rakt segment av linjen, eller längs en utjämnad version av linjen.
Det är något att föredra att placera etiketten ovanför linjen snarare än under. Det vanligaste skälet är att de flesta västerländska språk har fler uppstigande än nedstigande språk, så baslinjen är mer en rak linje för att följa figurens form.
Associeringen blir starkast om etiketten placeras nära linjens mittpunkt (eller jämnt fördelad längs linjen om det finns flera kopior av etiketten).
Teckenavstånd är nästan allmänt avskräckt, men vissa kartografer tycker att ordavstånd är acceptabelt så länge orden lätt kan kopplas samman av läsaren.
För en lång rad, särskilt i ett tätt nätverk (som floder och vägar), kan etiketter upprepas då och då för att undvika förvirring och för att hjälpa till. För mycket upprepning kan vara överväldigande.

Area (polygon) funktioner

Dessa riktlinjer gäller även för kluster av punkter eller små områden som är märkta som en enda funktion, till exempel en ökedja.

Allt annat lika kommer en etikettplacering nära mitten av funktionen att maximera associationen.
Många, men inte alla, källor föreslår att man använder bokstavs- och radavstånd (inom rimliga skäl för att inte skada läsbarheten) för att fylla mer (men inte hela) området kommer att hjälpa föreningen.
Vissa kartografer föredrar All caps för områdessymboler, och hävdar att versaler fyller mer utrymme.
Att placera etiketten helt inne i området är att föredra, även om den kan placeras helt utanför om området är mycket litet. Att låta en etikett passera områdesgränsen minskar dess figur-markkontrast och dess egenskapsassociation, även om det är absolut nödvändigt att rikta in etiketten så att den börjar inuti och korsar gränsen en gång till utsidan är att föredra framför en centrerad etikett som korsar gränsen på båda sidor.
För områden med en utökad form (som Imhof kallar "bandliknande"), såsom reservoarer, kommer deras etiketter att ha starkare association om de är orienterade (med en lätt kurva) längs formens huvudaxel.

Digital texthantering

Programvaran som vanligtvis används för att skapa kartor, inklusive både geografiska informationssystem och grafiska designprogram , ger ett antal alternativ för att skapa, redigera och lagra hundratals eller till och med tusentals etiketter på en karta. Var och en av dessa har fördelar och nackdelar för speciella situationer.

Automatisk etikettplacering

Att manuellt placera ett stort antal etiketter är en mycket tidskrävande process, även i modern programvara; detta är särskilt problematiskt i webbkartläggning , där miljontals kartor genereras varje dag utan direkt input från en kartograf om etikettplacering. Från och med 1970-talet insåg man behovet av automatisering. Yoeli (1972) insåg att många av de placeringsriktlinjer som Imhof (1962) och andra förespråkade hade en algoritmisk eller matematisk karaktär, som han försökte specificera som förberedelse för framtida placeringsalgoritmer.

Sedan dess har allt mer robusta algoritmer utvecklats, och befintliga beräkningsalgoritmer (som Simulated annealing ) har anpassats till märkningsproblemet. Idag är automatiserade verktyg för etikettplacering utbredda och finns i så varierande mjukvara som GI, batchkartrenderare som Mapnik och javascript-mappningsbibliotek. Som sagt, eftersom kartmärkning involverar subjektiva bedömningar såväl som regler eller riktlinjer, producerar de flesta algoritmer regler som är suboptimala, särskilt i komplexa kartor. När det är möjligt använder kartografer vanligtvis automatiserade etiketter som utgångspunkt och förfinar dem sedan.

Lagrad anteckning

Det andra alternativet är att lagra platsen och stilen för varje etikett i kartdata, precis som resten av kartan; detta kallas vanligtvis anteckning . Text kan modelleras som en geometrisk primitiv , som punkter, linjer och polygoner, och i grafikprogramvara lagras den i kartdokumentet på samma sätt som annan geometri, vilket möjliggör manuell redigering av innehåll, position och stil. Många GIS- plattformar har också detta alternativ, men vissa har ytterligare möjlighet att lagra text som en datauppsättning, vilket gör att samma anteckning kan återanvändas i flera kartor.

Se även