ArcGIS Pro高級(jí)地圖可視化

——雙變量符號(hào)地圖

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背景

“我不是雙變量，但我很好奇。”出自2013 年南卡羅來納州格林維爾舉行的 NACIS 會(huì)議上，雙變量地圖隨著這句俏皮的話便跳躍在人們的視角下，在討論二元映射之后，它不僅恰逢其時(shí)，而且還包含了很多事實(shí)：很多人并沒有創(chuàng)建二元映射，但他們想嘗試一下。雖然這只是一個(gè)笑話，制作它的人可以輕松創(chuàng)建二元地圖，但大多數(shù)人發(fā)現(xiàn)它們太困難或神秘。

在維基百科中對(duì)這類雙變量地圖有這樣的解釋：雙變量地圖或多變量地圖是一種專題地圖，通過組合不同的符號(hào)集在單個(gè)地圖上顯示兩個(gè)或多個(gè)變量。每個(gè)變量都使用標(biāo)準(zhǔn)專題地圖技術(shù)來表示，例如分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖、地圖或比例符號(hào)。它們可以是相同類型或不同類型，并且它們可以位于地圖的不同圖層上，或者它們可以組合成單個(gè)多元符號(hào)。

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示例

為了幫助介紹這種映射樣式，展示了關(guān)系映射的構(gòu)建塊。例如，這是經(jīng)典的主題分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖，顯示了美國(guó)患有糖尿病的成年人口的百分比（根據(jù)疾病控制和預(yù)防中心的數(shù)據(jù)）。此數(shù)據(jù)來自 Behavioral Risk Factor Surveillance System，該系統(tǒng)是 ArcGIS Living Atlas of the World 中的圖層。

上圖是比較美國(guó)黑人（藍(lán)色）和西班牙裔（紅色）人口的雙變量等值線地圖，紫色陰影顯示兩組的顯著比例。左側(cè)地圖顏色偏紅，代表西班牙裔人多，黑人少，右側(cè)藍(lán)色多，代表著黑人多，西班牙裔少。這類雙變量地區(qū)顯示著兩類變量在哪里趨于一致或趨于不一致。

下面，我們看到另一個(gè)主題分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖，顯示了 CDC 調(diào)查的肥胖成年人口的百分比：

乍一看，這些模式看起來很相似，但我想看看這些模式在哪里既高，又低，或者單獨(dú)強(qiáng)烈出現(xiàn)。關(guān)系映射允許我將這兩種映射模式結(jié)合起來，以探索模式重疊或發(fā)散的地方。因此，如果我們將這兩個(gè)色帶組合在一起以顯示圖案的組合，我們將得到如下所示的網(wǎng)格和地圖：

從這張地圖中，我們看到圖例的角落告訴我們很多信息。紫色值表示肥胖和糖尿病的高發(fā)病率。最深的粉紅色值表示糖尿病人群較多，但肥胖人群較少。最深的藍(lán)色值表示人們最有可能肥胖的地方，但患糖尿病的可能性較小。

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原理

首先為變量創(chuàng)建一個(gè) 3 類順序配色方案。

對(duì)另一個(gè)變量執(zhí)行相同的操作。這一次，選擇與第一個(gè)完全不同的色調(diào)。

通過垂直拉伸（或復(fù)制）每個(gè)矩形配色方案將其轉(zhuǎn)換為正方形，如下所示：

現(xiàn)在采用第一個(gè)變量的配色方案，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°，使中性（低）顏色在底部，高在頂部：

在 Photoshop、Illustrator 或其他功能強(qiáng)大的圖形程序中，將第一個(gè)配色方案的混合模式更改為變暗。然后定位第一個(gè)配色方案，使其完美地覆蓋第二個(gè)配色方案。即出現(xiàn)了如下變量：

如果一直在關(guān)注不同的顏色選擇，則必須進(jìn)行與此處顯示的略有不同的調(diào)整。但目標(biāo)是相同的：配色方案應(yīng)該闡明數(shù)據(jù)中沿三條路徑的關(guān)系，每條路徑都按順序排列以增加飽和度和暗度：

下圖是以ArcGIS Blog里下載的糖尿病和肥胖?jǐn)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以點(diǎn)狀要素作為展示對(duì)象，調(diào)整了對(duì)應(yīng)的符號(hào)系統(tǒng)和分級(jí)尺寸大小。

這類多元地圖的典型目標(biāo)是可視化變量之間的任何統(tǒng)計(jì)或地理關(guān)系。它有可能比相應(yīng)單變量圖的并排比較更有效地揭示變量之間的關(guān)系，但當(dāng)符號(hào)和模式過于復(fù)雜而難以理解時(shí)，也存在認(rèn)知超載的危險(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

https://www.joshuastevens.net/cartography/make-a-bivariate-choropleth-map/

https://www.esri.com/arcgis-blog/products/arcgis-online/mapping/what-is-a-relationship-map/