《遥感信息》:国际地图制图协会(International Cartographic Association,ICA)致力于促进地图制图学的研究,您作为ICA的主席,我们想了解一下ICA目前的组成情况,以及对促进国际间地图制图学的发展,加强国际间技术合作和技术交流发挥了哪些作用?
Menno-JanKraak:ICA成立于1961年,到目前为止已经为地图制图行业服务了58年。ICA目前包含有地图制图学进修委员会、地图制作委员会、计算机辅助地图制图委员会、预警与危机处理委员会和地图制图信息传输委员会等各类委员会。ICA致力于改进培训计划,当出现新的可用技术时,委员会会组织一个新的小组来应对这一问题,我们的委员会汇集了全球的研究人员,发现问题后研究人员能够快速地交换彼此之间的信息,以便制定接下来的研究议程。我认为,正是基于这种机制,各国研究人员之间紧密合作,促进了地图制图学的发展。
《遥感信息》:您对未来几年中国在ICA发挥更大作用有什么建议?
Menno-JanKraak:目前中国已经加入了ICA,我希望中国的研究人员可以在委员会中积极地为地图制图行业贡献更多的力量。中国也可以多举办一些有关地图制图的活动,作为东道主向其他国家展示ICA的研究及工作方向,也为中国的研究人员提供更多了解国际组织的机会,吸引更多研究人员加入组织。
《遥感信息》:人工智能、大数据、云计算等新技术给新时代地图制图理论、方法和应用带来了新的挑战和机遇,微地图、3D地图打印等逐渐走入老百姓的生活,请您谈谈地图制图学的未来发展趋势主要有哪些?
Menno-JanKraak:地图制图规范,会成为连接世界的一种方式。当有新的制图技术出现时,各国的研究人员以及委员会都会进行实验,以证明该技术是否能够制图,是否能满足技术需求。关于3D打印技术,研究人员应该考虑一些笨重且体积较大的物品,思考该如何使用这项技术去操作,例如在课堂中被用以解释景观以及城市环境等知识的地理模型。互联网会给地图带来什么样未知的问题,我认为要平衡好互联网与地图之间的关系。例如,手机移动端GPS的使用能给人们的生活带来便利,可以更快地确定自己的位置,相对于纸质地图有了很大的提升,但在一定程度上也会降低我们的空间认知能力。如果没有手机,我们将不会精准地描述自己的位置。我认为,互联网对于地图制图学的发展有利也有弊。
《遥感信息》:科学研究、百姓生活、企业运营和政府管理对地图产品的需求越来越多、质量要求也越来越高。在您看来,优秀的地图产品应该具有哪些典型特征?同时,制作优秀的地图产品对制图工作者和科学研究者提出了哪些更高的要求?在信息化、大数据条件下,我们可以怎样更好地使用地图呢?
Menno-JanKraak:基于地图制图的发展现状,用户都可以在互联网中绘制普通的电子地图。假设这种通过软件绘制地图的技术已经达到成熟,用户在软件中可以选择各种颜色,使用各种符号制作出精美且清晰的电子地图,并且能够通过地图直观地表达信息。只有需要出版的地图,才需要专业的制图人员去绘制地图。这就使得地图制图因此变得更加复杂。设计和处理数据的方式不当,以及可操作空间过小都会导致绘制出的地图质量不佳。因此,在地图制图方面,制图人员需要有好的设计能力以保证高质量的地图。同时研究人员需要基于专业背景做一些制图方面的培训工作,制图者可以是任一行业的人,例如生物学家需要在地图中绘制自己的位置,或者规划接下来要做的事情。互联网能够为你提供选择,但不能保证准确度,这就需要使用者自己辨别信息的真伪。就像一些留学生在以英语为母语的国家留学,在用英语写作时,需要在相近意义的单词之间做出选择。若在制图相关写作中使用了一个从未在地图制图领域使用过的词,这就可能会表达出另外一个意思。再比如,制作幻灯片时,不同的人会使用不同的方式表达事物的含义,有繁有简,但对于制图行业,关键的信息会使用较少的符号来表达,以保证地图的简洁。研究人员应尝试以一种更深层次去传达关键信息的态度进行制图,但也要注意制图中的文化差异。委员会在进行制图时会注意地图的规范,会依据相关环境和背景进行绘制,使其易于识别。
《遥感信息》:您认为对制图师和科研人员生产优秀产品应该有什么更高的要求?
Menno-JanKraak:一个好的制图人员需要有好的地图设计能力。在数据分析完成时就能够确定其属性,明确数据属性之后就可以决定使用哪种符号进行表达。举个例子,如果制图人员可以获得有关城市人口数量的统计数据,就可以使用该数据绘制地图,在绘制时设置好符号大小,通常情况下,较大符号代表较多的人群,简单符号代表较少的人群。但符号应用并不会如此简单,对于地图设计,符号是第一个设计点。第二个设计点是制图人员需要对地图进行一些编程操作,地图设计很重要,但制图人员也应该有良好的编程能力。比如HTML5中的图型库,是仅通过使用JavaScript语言,利用HTML5的canvas标签绘制的各式图形,可以为应用提供简单、直观、可交互的体验级图表组件。若一个土壤科学家想要绘制一张地图,制图人员需要以他的思维去绘制,这时程序的应用就显得很重要,可以帮助制图人员与需求方沟通,理解用户需求,通过编程为地图提供可编辑的操作,这样用户就可以通过这些功能在地图中表达自己的想法。
《遥感信息》:请您谈一谈关于小组工作中发生的一些新鲜的或有趣的事情吗?
Menno-JanKraak:我们小组现在比较关注移动数据的问题,通过传感器可以获得各类移动数据,如移民数据,这些数据也是即时的大数据。举个例子,如果联合国提供了全世界难民的数据,我们就可以根据这些数据绘制相关的地图。绘制之前,首先要对数据进行处理,假设难民的移动范围是一个大的200×200的矩阵,联合国约有13年多种类型的难民数据,因此理论上来说,约有一千万个不同的流向,若直接绘制一千万个箭头流向就会覆盖地图中其他地物,因此制图人员需要考虑如何表达这类流图。我们小组尝试制作三维地图来更好地表达这一现象,但同时三维地图也会出现一些新的弊端,如干扰视觉的一些交叉的线,但如果在AR或者VR中查看地图就可以在很大程度上减少这一问题的存在。AR将虚拟信息与真实世界巧妙地融合在了一起,广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感器等多种技术手段,可以将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后,应用到真实世界中,两种信息互为补充,从而实现对真实世界的“增强”。VR是可以通过计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。我们一直在探索如何能发挥制图的作用。对于地图的使用者来说,若在使用过程中不能完全获得需要的信息,就会对此提出一些要求,因此我们需要为地图提供能够获取反馈的功能,更大程度上了解用户的需求。例如眼动追踪技术,通过软件我们能够获取用户查看位置的先后顺序,但同时也会存在误差,如果用户搜索位置时输入错误,错位的位置就会被放置在第一位,又或者用户四处走动,这就会涉及到比较复杂的问题。这些问题都亟待解决。
《遥感信息》:请问您认为地图是否需要可用性指示?
Menno-JanKraak:通常,地图在使用眼动追踪的功能时是根据用户看向哪里追踪到哪里,可以是一条路线,也可以是一幅画面。我们可以将上下文分析与眼动追踪结合在一起,对研究和结果做出合理的分析,因为仅仅通过物体移动来判断,并不能确定问题产生的原因,例如进行实验的房间中有一只移动的蚊子,眼动追踪的其实是蚊子的运动轨迹,但有些研究人员认为当时房间并没有蚊子,这时就需要与上下文分析研究相结合来判断研究的真实性及可用性。
《遥感信息》:随着数字技术的发展,现在有越来越多的电子在线地图。一些地图产品能够提准确的信息,也有一些地图产品提供的信息中掺杂不准确的信息。您怎么样看待这个问题?
Menno-JanKraak:这是目前较难解决的一个问题。对于社会而言,不仅有大众还有新闻媒体,由于互联网的发展,新闻媒体的形式变得更加丰富,媒体所带来的信息变得混杂,其中包含很多虚假信息。如何区分信息的真假是研究人员需要解决的问题。若知道信息的其中之一来源就会比较容易判断。制图时不仅要注重地图的设计,还要重视数据的准确度、地图是否符合制图的规范。处理这类问题时应关注信息来源,比如我和另外一个人同时追踪我的位置时,我移动时就会映射一个轨迹,但如果两个人使用的不是同一个定位系统,而我的定位系统是关闭的,这就使得我的位置看起来像是错的。出现这种现象因为存在不同的视角和不同的起点问题。所以错误也可能是因为表达的不同而呈现一个错误的假象。这也是一个较难解决的问题。例如有用户在一个地方发现一只奇怪的鸟,随后将鸟的图片发布到了网络上,人们就会怀疑信息的真实性,这时我们可以检查遥感图像,查看信息的来源,以此来帮助我们判断信息是否真实。目前,荷兰科学家正尝试利用众源信息快速更新地图,在地图面世之前必须核实其真实性,官方发布的地图具有一定的法律效益,必须保证地图的高质量呈现。
《遥感信息》:您认为在信息作为大数据的条件下,我们可以如何更好地利用地图呢?
Menno-JanKraak:大数据在一定程度上需要简化,大数据为制图带来了很大的方便。过去,制图师可能需要在一张地图被使用之后,根据用户的反馈才能知道地图中是否存在遗漏信息和错误信息。而现在,可以更快地为地图提供更新的数据。
大数据也是一个令人困惑的宏观的术语,就像如果计算机的存储方式不合适,那么计算机内存的占有量就会很大。如何选择正确的信息,应用程序的研究人员可以帮助解决这一问题。大数据中用到的新的技术就像是一个黑匣子,需要注重其中的算法,这些算法技术可以帮助提取数据中重要的部分。由此产生了数据可视化这一新的学科。数据可视化这一概念一直处于不断演变之中,边界在不断地扩大,其中涉及到的技术方法允许利用图形、图像处理、计算机视觉以及用户界面,通过表达、建模以及对立体、表面、属性以及动画的显示,对数据加以可视化解释。使用不同的数据可以制作不同类型的地图。制图发展到今天,需要团队作战,单一的研究人员已经无法满足行业的需求。