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Cartogram图制作和应用探究 　　摘 要：Cartogram图是以制图者特别强调的量来代替地理实体面积的地理分布图，是地图和统计图结合的产物，其以面积来表现特定属性值，通过面积变形使得读者能够识别出对应地理区域的特征值。该文总结了Cartogram图的研究背景，给出Cartogram图的概念和特点，分析了Cartogram图的信息表达特点，研究了Cartogram图的制作方法和流程，最后就Cartogram图适合的应用领域进行制图实验和结果分析。 关键词：Cartogram 地图变形 信息表达 中图分类号：P285 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（b）-0094-03 1 Cartogram图概述 随着信息化时代的到来和互联网的发展，面对信息量庞大的数据，如何展示信息成为当今信息时代的重要课题。将数据通过图表的方式呈现给读者就是一种实现信息可视化的高效方式。而地图作为一种传统的信息载体，在各类信息传播媒介中仍充当着重要的角色。这其中，一种新式图表――Cartogram图受到了重视。 Cartogram图作为一种图解地图，是由面积来表示数值，或是由简单的空间信息转换而得到的变形影像。这种由面积来确定表示相应值的作图方式是以一种高效的、尽量减少细节损失的编码方式来实现的[1]。绘制Cartogram图要确保原来的形状、位置方向和适合的变量数据。从Cartogram图上读取的信息量，取决于阅图者对相应地物形状的识别、对相应地区的精确程度、已经设计的有效图例等。Cartogram图的创建可以是手工做或者计算机绘制。无论哪种方式，地图中实体包含的逻辑和拓扑关系都是制图时要首先考虑的。 2 Cartogram图的信息表达特点 Cartogram图采用三种不同的方式[2]来表达地理实体的属性。 2.1 非邻接式表达 非邻接式Cartogram图是最简单的、最容易绘制的Cartogram图，为了保留实体的形状而对拓扑关系不予考虑。在这种图中，地理实体没有与其实际相邻的实体保留连接关系。因为没有邻接关系的限制，每一个地理实体都可以依照属性进行相应的放大或缩小，并保持原来的形状。 图1是一个非邻接Cartogram图的例子，所表达的地理实体属性是美国加利福尼亚州每个县人口数量，即每个方块面积的大小表示其代表的县的人口数，图1左图是允许重叠的非邻接Cartogram图，图1右图是不允许重叠的非邻接Cartogram图。左图和右图有着明显的差异，左图包含了每个地理实体的重心，因此会出现实体地物边界的空隙或重叠。右图中不仅地理实体进行了缩小和增大，其位置也做了相应移动，以此来避免出现空隙或重叠。 2.2 邻接式表达 Cartogram图的绘制着重考虑地理实体之间的连接性和拓扑关系。所以在邻接式Cartogram图中，原始的拓扑关系得到保留，但这样使得在形状上产生很大扭曲，从而导致绘图的难度和复杂程度大大增加。图2是加州人口图，各个地理实体的面积表示其实际人口数，同时要保证原来每个地理实体的相对拓扑关系。 3 Cartogram图的制作研究 3.1 Cartogram图的制作方法 ScapeToad法是由Castner/Newman的基于扩散的算法来保证图形之间的拓扑关系，将地理数据转换为Cartogram图。基于ArcGIS软件采用该方法制作Cartogram图，输入和输出可使用的Shapefile格式的数据，最终的Cartogram地图可以输出为svg格式。MAPresso 是另一种制作cartogram的算法[3]，由Java语言写。地理单元按照道灵方式抽象成圆形，输入的数据可以是txt文件格式的坐标点，最终的cartogram图是ArcGIS通用的格式。Cart算法是基于扩散理论的密度补偿算法来产生cartogram图的算法[4]，用C++编写而成，可以用ArcGIS和MapInfo等软件在单机上实现。Frank Hardisty是根据Cart算法采用Java语言的编写的在线实现cartogram图的算法。Protovis算法只适用于生产非邻接式cartogram图，是用javascript编写的可视化工具包[5]，其中包含了道灵cartogram的部件。 3.2 Cartogram图的制作步骤 3.2.1 基于Arcgis（9.3以上版本）制作cartogram图的步骤 此方法适用矢量、栅格两种数据类型，可以做出经过两个或多个属性变量影响的Cartogram图。 （1）首先在ArcMap中添加Cartogram制作工具箱，其中的工具是create a cartogram。 （2）选择该工具，