Un mapa de flujo es un tipo de mapa temático que utiliza símbolos lineales para representar el movimiento. Por tanto, puede considerarse un híbrido de mapa y diagrama de flujo . El movimiento que se está mapeando puede ser el de cualquier cosa, incluidas las personas, el tráfico en las carreteras, los bienes comerciales, el agua, las ideas o incluso los datos de telecomunicaciones. [1] La amplia variedad de material en movimiento y la variedad de redes geográficas a través de las cuales se mueven ha llevado a muchas estrategias de diseño diferentes. Algunos cartógrafos han expandido este término a cualquier mapa temático de una red lineal , mientras que otros restringen su uso a mapas que muestran específicamente algún tipo de movimiento.
Muchos mapas de flujo usan un ancho de línea proporcional a la cantidad de flujo, lo que los hace similares a otros mapas que usan un tamaño proporcional , incluidos los cartogramas (área de la región que cambia) y los símbolos de puntos proporcionales.
Historia
El mapa más antiguo conocido para representar visualmente el volumen de flujo fueron dos mapas del ingeniero Henry Drury Harness, publicados en 1838 como parte de un informe sobre el potencial de construcción de ferrocarriles en Irlanda , que muestra la cantidad de tráfico de carga por carretera y canal. [2] [3] En los años siguientes, otros experimentaron con la técnica en Europa, hasta que fue dominada por Charles Joseph Minard . [4]
Durante las décadas de 1850 y 1860, Minard publicó cuarenta y dos mapas de flujo sobre una amplia variedad de temas entre sus cartes figurativos . Entre ellos se encuentra su mapa de 1869 de la invasión francesa de Rusia en 1812-1813 , que ha sido llamado "el mejor gráfico estadístico jamás dibujado". [5] [6] Muchos de los mapas de Minard utilizan técnicas de diseño que aún no se han mejorado, incluso en la era de los gráficos por computadora.
Durante la década de 1980, Waldo Tobler realizó experimentos para crear mapas de flujo por computadora. [7] [8] Los primeros mapas generados por computadora no estaban a la altura de los estándares de Minard, pero el sistema de información geográfica (GIS) y el software de gráficos han mejorado en la capacidad de diseñar mapas de flujo.
Fenómenos de flujo
Se ha creado una amplia variedad de mapas de flujo desde la década de 1830, que muestran el movimiento en muchas formas. Según Eduard Imhof , un mapa de flujo puede representar varios aspectos diferentes de los fenómenos que se mueven y las redes a lo largo de las cuales se mueven; enumeró lo siguiente: [9] : 94–95
- Origen y destino : "¿de dónde y hacia dónde se mueve algo?"
- Ruta : "¿En qué línea se desarrolla el movimiento?" Esto puede representarse de forma precisa, generalizada o solo en forma esquemática de líneas rectas [10]
- Tipo de movimiento : "¿qué se mueve?" Esta categoría nominal podría incluir variables como el producto que se envía de un punto a otro, el modo de transporte vehicular o la temperatura del agua en una corriente oceánica.
- Cantidad de movimiento : "¿cuánto se mueve? ¿La cantidad del artículo transportado cambia constantemente (gradualmente) o en etapas?" Esta será una variable de razón no negativa , como vehículos por día, el número total de migrantes o el flujo de agua en pies cúbicos por segundo. Algunos mapas de flujo representan la capacidad de flujo en lugar del volumen de movimiento real, como el ancho de banda de telecomunicaciones.
- Dirección del movimiento : "¿en qué dirección, o en ambas direcciones, se mueve algo?" Esto se muestra a menudo con flechas.s [11]
- Velocidad de flujo : "¿A qué velocidad o en cuánto tiempo se mueve algo?" Esta es una variable de relación que es similar pero distinta a la cantidad de movimiento. Un ejemplo sería representar los niveles de tráfico en las carreteras utilizando la velocidad media del vehículo o la velocidad del viento.
Estos no son tipos distintos de mapas; un mapa de flujo puede representar cualquiera de todos estos aspectos simultáneamente.
Los tipos de fenómenos que han sido objeto de los mapas de flujo son variados. Los temas relacionados con la geografía humana incluyen: migración , viajes , comercio internacional , logística , servicios públicos (agua, alcantarillado, electricidad, telecomunicaciones) y tráfico , entre otros. Otros se relacionan con la geografía física : caudal , viento , migración de vida silvestre , etc.
Tipos de mapas de flujo
La variación de los mapas de flujo en el tema y la importancia relativa de los aspectos de flujo de Imhof, ha llevado a una serie de estrategias de diseño. En una tesis de 1987, Mary Parks identificó varios tipos distintos de mapas de flujo, [12] que han sido ampliamente citados aunque su lista no era completa y aquí se incluyen más. Estos tipos son prototípicos; los mapas reales pueden combinar algunos aspectos de varios tipos.
Mapa de origen-destino
En este tipo, la intención principal es mostrar la existencia de una conexión entre dos lugares, a menudo acompañada de una representación del volumen de flujo y / o dirección. [11] La ruta generalmente no es importante para la audiencia, por lo que las líneas de conexión suelen ser rectas o ligeramente curvas. Un ejemplo común de este formulario es el mapa de ruta de la aerolínea. Parks distinguió los mapas radiales (que emanan de un solo origen o destino) de los mapas de la red (que interconectan varios nodos), pero esta es una diferencia en el patrón geográfico; el diseño es muy similar para ambos tipos.
Los mapas de origen-destino tienen un diseño único que se centra en la forma esquemática de las líneas de conexión. Las líneas rectas son fáciles de dibujar, pero pueden causar problemas, especialmente cuando las líneas más largas y las líneas más cortas son colineales, oscureciendo entre sí y sus destinos. También pueden tener un aspecto desordenado. Por estas razones, se prefieren las líneas curvas, típicamente arcos circulares, por ser más agradables estéticamente. También tienen la capacidad de ajustarse para evitar líneas y puntos intermedios. [13] Los primeros algoritmos de generación de líneas automatizadas eran típicamente líneas rectas, [8] pero los algoritmos recientes han tenido éxito en la creación de líneas curvas. [14]
Mapa de distribución
Este tipo se ejemplifica con un enfoque equilibrado en los nodos de origen-destino, las rutas de viaje entre ellos (generalmente muy generalizadas) y el volumen de flujo. El ejemplo más común, que se remonta a Minard, es un mapa que muestra el transporte marítimo entre un conjunto de regiones de nodos o ciudades portuarias, a lo largo de rutas marítimas comunes . En un mapa de distribución, las rutas salen del origen con un ancho proporcional al total de varios destinos, luego se dividen a medida que las rutas se "distribuyen" hacia cada destino.
El diseño de mapas de distribución requiere cierto cuidado y habilidad al trazar las líneas de flujo para que se dividan con los anchos adecuados y en ángulos de curvatura suaves. Los experimentos de computación han demostrado el potencial de generarlos automáticamente, [1] pero hoy en día la mayoría se dibuja de forma semi-manual utilizando software de gráficos y SIG. [11]
Mapa de ruta de la red
Este tipo de mapa de flujo se remonta originalmente al mapa de Harness de Irlanda. [3] Se centra más en las rutas de la red que en sus nodos de origen / destino. Las rutas pueden ser precisas o muy generalizadas (como en muchos mapas de tránsito ) y pueden representar o no la cantidad o velocidad del flujo. Un ejemplo común es un mapa de tráfico en una carretera .
Mapa de flujo continuo / másico
No todo el flujo ocurre a lo largo de redes lineales; También pueden fluir masas bidimensionales y tridimensionales, especialmente agua (p. ej., corriente oceánica ) y aire ( viento ). Su movimiento se puede modelar como un campo vectorial , en el que la magnitud y la dirección del movimiento se pueden medir en cualquier punto del espacio. [9] : 149 En la lista de Imhof anterior, un mapa que visualiza esto, a menudo llamado mapa de flujo másico o mapa de flujo continuo , [15] se enfoca en la dirección y velocidad del flujo, mientras que otros aspectos como el origen / destino y la ruta de viaje son en gran parte sin sentido.
En 1688, Edmund Halley trazó un mapa de los vientos alisios utilizando una serie de segmentos de línea cortos orientados en la dirección del flujo de aire. [4] : 69 En los mapas meteorológicos de principios del siglo XX , esta técnica se elaboró en púas de viento , símbolos complejos utilizados para indicar la velocidad y la dirección del viento. Se han propuesto vectores unitarios y arroyos como un término general para los símbolos de flujo basados en puntos, pero ninguno de los dos se usa ampliamente. [16] Estos pueden ser generados fácilmente por algoritmos de computadora, especialmente usando datos raster GIS o datos de puntos de muestra (por ejemplo, estaciones meteorológicas). [17] Este enfoque se parece más a los símbolos de puntos proporcionales que a un mapa de flujo típico.
Otra opción de visualización para campos vectoriales es dibujar líneas de corriente , que conectan puntos que fluirían entre sí; esto se ha utilizado comúnmente para representar las corrientes oceánicas desde principios del siglo XIX. [4] : 82 Entre los algoritmos informáticos de Tobler de 1981 había modelos de campos vectoriales para generar "líneas de trazos", y el trabajo posterior ha mejorado los resultados. [7] [16]
Escala de peso
La técnica más común para visualizar la cantidad o velocidad del flujo es a través de la variable visual de tamaño, específicamente el grosor de la línea (generalmente medido en puntos o milímetros). Dicho esto, el tamaño es mucho más intuitivo para la cantidad total, por lo que otras variables visuales (como el tono del color o el valor del color ) también pueden considerarse para la velocidad. Los siguientes métodos para determinar el grosor de las líneas son muy similares a los métodos de escala para mapas de símbolos proporcionales . [11]
El método más común es calcular el peso de una línea determinada w en proporción directa al valor de la cantidad v , basándose en un peso w 0 seleccionado arbitrariamente para un valor base seleccionado v 0 (a menudo, pero no necesariamente, el valor mínimo):
Esto ayuda a los lectores a realizar juicios intuitivos sobre las proporciones de valores relativos basados en ponderaciones relativas; una línea que tiene el doble de grosor que otra representa el doble del valor. Sin embargo, cuando hay un nivel muy alto de variación entre los valores más alto y más bajo (generalmente, más de 25: 1, aunque esto depende de la geografía de la red de flujo y el diseño), el mapa resultante puede ser problemático, con abrumadores líneas gruesas y líneas finas casi invisibles. Una alternativa en este caso es establecer los pesos mínimo y máximo ( w max y w min ) y realizar una interpolación lineal entre ellos, aunque esto elimina la capacidad de juzgar intuitivamente las relaciones de peso:
Una tercera alternativa es simplemente usar pesos ordinales (grueso, medio, delgado, etc.) para representar una variable ordinal o una variable cuantitativa que ha sido clasificada (a menudo llamada clasificación de rango en este contexto). Esto también pierde la capacidad de los lectores para juzgar intuitivamente las diferencias de valor, pero tiene la ventaja de la simplicidad general.
Para todos estos tipos de escala, la leyenda normalmente muestra un conjunto de muestra de pesos de línea con sus respectivos valores, de una manera similar a la leyenda de un mapa de símbolo proporcional .
Otros tipos de diagramas de flujo
Además de los mapas de flujo en cartografía, existen varios otros métodos para visualizar el flujo no geográfico:
- Mapa de flujo de Baker de flujos de fluidos
- Mapas de flujo sanguíneo, ver historial de neuroimagen
- Operador de mapa de flujo o solución , ver sistema dinámico aleatorio
- Mapa de flujo de procesos de un proceso de fabricación
- Diagrama de Sankey
- Mapas de flujo XSL, consulte Objetos de formato XSL
Ver también
- Diagrama de flujo (desambiguación)
- Mapa temático
Referencias
- ^ a b Phan, Doantam; Xiao, Ling; Sí, Ron; Hanrahan, Pat; Winograd, Terry (2005). "Diseño del mapa de flujo" . Actas del Simposio 2005 de IEEE sobre visualización de información (InfoVis '05) : 219–224. doi : 10.1109 / INFVIS.2005.1532150 . ISBN 0-7803-9464-X.
- ^ Robinson, Arthur H. (diciembre de 1955). "Los mapas de 1837 de Henry Drury Harness" . La Revista Geográfica . 121 (4): 440–450. doi : 10.2307 / 1791753 . JSTOR 1791753 .
- ^ a b Griffith, Richard John; Arnés, Henry Drury (1838). Atlas para acompañar el segundo informe de los comisionados ferroviarios . Irlanda.
- ^ a b c Robinson, Arthur H. (1982). Cartografía temática temprana en la historia de la cartografía . Prensa de la Universidad de Chicago. págs. 147-154.
- ^ Tufte, Edward (2006). Hermosa evidencia . Prensa de gráficos.
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- ^ a b Tobler, Waldo R. (enero de 1981). "Un modelo de movimiento geográfico" . Análisis geográfico . 13 (1): 1–20. doi : 10.1111 / j.1538-4632.1981.tb00711.x .
- ^ a b Tobler, Waldo R. (1987). "Experimentos en Mapeo de Migraciones por Computadora". El cartógrafo estadounidense . 14 (2): 155-163. doi : 10.1559 / 152304087783875273 .
- ^ a b Imhof, Eduard (1972). Thematische Kartographie . Berlín: De Gruyter.
- ^ Robinson, Arthur H., Elementos de cartografía , segunda edición, Nueva York: Wiley, 1960.
- ^ a b c d Dent, Borden D .; Torguson, Jeffrey S .; Hodler, Thomas W. (2009). Cartografía: Diseño de mapas temáticos (6ª ed.). McGraw-Hill. págs. 188–201.
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- ^ Jenny, Bernhard; Stephen, Daniel M .; Muehlenhaus, Ian; Marston, Brook E .; Sharma, Ritesh; Zhang, Eugene; Jenny, Helen (2018). "Principios de diseño de mapas de flujo origen-destino". Cartografía y Ciencias de la Información Geográfica . 45 (1): 62–75. doi : 10.1080 / 15230406.2016.1262280 .
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- ^ T. Slocum, R. McMaster, F. Kessler, H. Howard (2009). Cartografía temática y geovisualización, tercera edición, página 252. Pearson Prentice Hall: Upper Saddle River, Nueva Jersey, páginas 360-369.
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- ^ Lavin, SJ; Cerveny, RS (1987). "Mapeo de densidad de vectores unitarios". El diario cartográfico . 24 (2): 131-141. doi : 10.1179 / caj.1987.24.2.131 .
enlaces externos
- Diseño del mapa de flujo
- Software CSISS / Flow Mapper de Waldo R. Tobler
- Mapa de flujo 7.3
- Flowmap.blue: herramienta para visualizar datos de una hoja de cálculo de Google Sheets como un mapa de flujo en el navegador
- Complemento de mapeo de flujo FlowMapper QGIS
- JFlowMap: herramienta de visualización de mapas de flujo
- Complemento de Power BI para la representación de mapas de flujo
- [1]