التصميم الخرائطي

يُعدّ تصميم الخرائط جزءًا من عملية أوسع نطاقًا، تلعب فيها الخرائط دورًا محوريًا. تبدأ هذه العملية ببيئة أو موقع حقيقي أو متخيّل. فبينما يجمع رسامو الخرائط البيانات حول الموضوع الذي يرسمونه (عادةً باستخدام التكنولوجيا أو الاستشعار عن بُعد)، يبدأون في تمييز الأنماط التي يمكن استخدامها لتصنيف البيانات وترتيبها لإنشاء الخريطة (أي أنهم يفكرون في البيانات وأنماطها، بالإضافة إلى أفضل طريقة لعرضها على الخريطة). بعد ذلك، يقوم رسام الخرائط بتجميع البيانات وتجربة العديد من أساليب تصميم الخرائط وإنتاجها (بما في ذلك التعميم والترميز وغيرها من أساليب الإنتاج) في محاولة لترميز البيانات وعرضها على خريطة تُمكّن مستخدم الخريطة من فك رموزها وتفسيرها بما يتوافق مع الغرض المقصود من تصميمها. ثم يقرأ مستخدم الخريطة ويحللها من خلال تمييز الرموز والأنماط الموجودة عليها وتفسيرها. وهذا يقوده إلى اتخاذ إجراءات واستخلاص استنتاجات بناءً على المعلومات التي يجدها على الخريطة. وبهذه الطريقة، تساعد الخرائط في تشكيل كيفية رؤيتنا للعالم بناءً على المنظورات المكانية ووجهات النظر التي تساعد في تكوينها في أذهاننا. ^{[ 12 ]}

على الرغم من تنوع استخدامات الخرائط واختلاف أنماطها، إلا أن معظم تصاميمها تشترك في أهداف مشتركة. ومن أبرز هذه الأهداف:

• الدقة ، أي مدى تطابق المعلومات على الخريطة مع طبيعة العالم الحقيقي. تقليديًا، كان هذا هو المحدد الرئيسي لجودة رسم الخرائط. أما الآن، وبفضل الدراسات في مجال رسم الخرائط النقدي ، بات من المسلّم به أنه لا توجد مجموعة بيانات أو خريطة تمثل الواقع تمثيلًا كاملًا، وأن التحيزات والدوافع الذاتية لرسامي الخرائط تكاد تكون مستحيلة التجاوز. ومع ذلك، لا يزال بالإمكان تصميم الخرائط لتكون دقيقة قدر الإمكان، مع الاعتراف بنقائصها، والاستفادة من طبيعتها الذاتية.
• الوظائفية ، أي مدى فائدة الخريطة في تحقيق غرضها. خلال معظم القرن العشرين، كان هذا هو الهدف الأساسي لعلم الخرائط الأكاديمي، وخاصة مدرسة التواصل الخرائطي : تحديد كيفية صنع خرائط أكثر كفاءة كقنوات لنقل المعلومات.
• الوضوح ، هو مدى وضوح الغرض من الخريطة وسهولة الوصول إلى معلوماتها. يمكن تحقيق الوضوح عن طريق إزالة جميع المعلومات باستثناء المعلومات الأكثر أهمية، ولكن ذلك يأتي على حساب أهداف أخرى. ^{[ 10 ]}
• الثراء ، أي حجم المعلومات وتنوعها التي يمكن للقارئ استخلاصها من الخريطة. حتى الخرائط ذات الغرض المحدد بدقة غالباً ما تتطلب من القارئ رؤية أنماط في كميات كبيرة من البيانات.
• الجاذبية الجمالية هي رد فعل عاطفي إيجابي تجاه المظهر العام للخريطة. قد تُقدّر الخرائط على أنها "جميلة"، ولكن تشمل المشاعر الإيجابية الأخرى "مثيرة للاهتمام" و"جذابة" و"مقنعة" و"محفزة". كما يمكن أن تكون ردود الفعل الجمالية سلبية أيضًا، مثل "قبيحة" و"مزدحمة" و"مربكة" و"معقدة" و"مزعجة" أو "منفرة".

غالبًا ما تبدو هذه الأهداف متعارضة، وقد يميل المرء إلى إعطاء الأولوية لأحدها على حساب الآخر. مع ذلك، فإن التصميم الجيد في رسم الخرائط، كما هو الحال في أي مجال تصميم آخر، يتمحور حول إيجاد حلول إبداعية ومبتكرة لتحقيق أهداف متعددة. ^{[ 8 ]} وفقًا لإدوارد تافت ، ^{[ 13 ]}

إن ما يجب البحث عنه في تصميمات عرض المعلومات هو التصوير الواضح للتعقيد. ليس تعقيد البسيط، بل مهمة المصمم هي إتاحة الوصول البصري إلى الدقيق والصعب، أي الكشف عن المعقد .

في الواقع، يمكن للتصميم الجيد أن يُحقق نتائج مُتكاملة. حتى الجماليات قد تكون لها قيمة عملية: فمن المُرجح أن يختار مُستخدمو الخرائط المُحتملون خريطة جميلة، وأن يقضوا وقتًا أطول معها، مُقارنةً بخريطة يصعب النظر إليها. وبدورها، اكتسبت القيمة العملية للخرائط جاذبية جمالية، مُفضلةً تلك التي تُوحي بأنها "احترافية" أو "موثوقة" أو "مُتقنة الصنع" أو "واضحة" أو "غنية بالمعلومات". في عام 1942، قال رسام الخرائط جون ك. رايت، ^{[ 14 ]}

قد تكون الخريطة القبيحة، بألوانها الباهتة وخطوطها المهملة وحروفها غير المرغوب فيها وغير المرتبة، دقيقة في جوهرها مثل الخريطة الجميلة، ولكن من غير المرجح أن تلهم الثقة.

قال رودولف أرنهايم ، وهو أحد منظري الفن، هذا عن العلاقة بين الخرائط وعلم الجمال في عام 1976: ^{[ 15 ]}

يُنظر أحيانًا إلى الصفات الجمالية أو الفنية للخرائط على أنها مجرد مسائل تتعلق بما يُسمى بالذوق الرفيع، وتناسق الألوان، والجاذبية الحسية. في رأيي، هذه أمور ثانوية. تتمثل المهمة الأساسية للفنان، سواء كان رسامًا أو مصمم خرائط، في ترجمة الجوانب المهمة للرسالة إلى الخصائص التعبيرية للوسيط بطريقة تجعل المعلومات تصل كأثر مباشر على الحواس. هذا ما يميز مجرد نقل الحقائق عن إثارة تجربة ذات مغزى.

في الآونة الأخيرة، أقرّ رسامو الخرائط بالدور المحوري للجماليات في تصميم الخرائط، ودعوا إلى مزيد من التركيز على كيفية عمل هذا الدور عبر الزمان والمكان. على سبيل المثال، في عام 2005، أوصى الدكتور أليكس كينت (الرئيس السابق للجمعية البريطانية لرسم الخرائط ) بما يلي: ^{[ 16 ]}

لذا، سيكون من الأجدى لرسامي الخرائط ولتطوير علم الخرائط عمومًا إجراء المزيد من البحوث لفهم دور الجماليات في رسم الخرائط بدلًا من السعي وراء مبادئ عالمية. ومن بين المواضيع المحتملة للبحث ما يلي:

1. تاريخ تطور علم الجمال في رسم الخرائط؛

2. استكشاف الاختلافات الجغرافية في جماليات رسم الخرائط؛ و

3. دراسة نقدية للعوامل المؤثرة على القرارات الجمالية في رسم الخرائط المعاصرة.

أدى التوافر الواسع للبيانات من نظم المعلومات الجغرافية ، ولا سيما البيانات المجانية مثل OpenStreetMap ، إلى تقليص وقت وتكلفة إنشاء معظم الخرائط بشكل كبير. ومع ذلك، لا يزال هذا الجزء من عملية التصميم معقدًا. فبيانات نظم المعلومات الجغرافية الموجودة، والتي غالبًا ما تُنشأ لأغراض إدارية أو بحثية، لا تكون دائمًا بالشكل الأمثل لغرض الخريطة المحدد، وكثيرًا ما تحتاج البيانات إلى تحسين أو تعديل أو تحديث لتكون مفيدة. تشير بعض المصادر، وخاصة في أوروبا، إلى النوع الأول باسم " نموذج المشهد الرقمي" ، وإلى البيانات المكانية المُحسَّنة لتصميم الخرائط باسم " النموذج الكارتوغرافي الرقمي" . ^{[ 21 ]}

يُعدّ التعميم جزءًا هامًا من هذا التحوّل ، وهو عبارة عن مجموعة من الإجراءات لتعديل مستوى التفاصيل (الهندسة والخصائص) في مجموعات البيانات لتناسب خريطة مُحدّدة. تُصوّر جميع الخرائط عينة صغيرة واستراتيجية من الكم الهائل من المعلومات المُحتملة في العالم الحقيقي؛ وتعتمد استراتيجية هذه العينة بشكل كبير على مقياس الخريطة والغرض منها والجمهور المُستهدف. ^{[ 22 ]} ولذلك، يُجري رسام الخرائط باستمرار تقييمات حول ما يجب تضمينه، وما يجب حذفه، وما يجب عرضه في مكان غير دقيق. في أغلب الأحيان، يبدأ التعميم ببيانات مُفصّلة مُصمّمة لمقياس أكبر، ثم يُزيل بشكل استراتيجي المعلومات التي تُعتبر غير ضرورية لخريطة ذات مقياس أصغر. تزداد أهمية هذه المسألة كلما صغر مقياس الخريطة (أي كلما زادت مساحة الخريطة التي تُغطيها)، لأن المعلومات المعروضة على الخريطة تشغل مساحة أكبر على الأرض . على سبيل المثال، رمز طريق سريع بسُمك 2 مم على خريطة بمقياس 1:1,000,000 يشغل مساحة  عرضها 2 كم، ولا يترك مجالًا لخصائص جوانب الطريق. في أواخر الثمانينيات، تم إصدار أولى الخرائط الرقمية لهيئة المساحة البريطانية ، حيث تم تحريك المواقع المطلقة للطرق الرئيسية في بعض الأحيان مئات الأمتار من موقعها الحقيقي على الخرائط الرقمية بمقاييس 1:250,000 و1:625,000 (تقنية تعميم الإزاحة ) ، وذلك بسبب الحاجة الملحة إلى شرح المعالم.

نظرًا لأن الأرض كروية (تقريبًا)، فإن أي تمثيل مستوٍ لها (خريطة) يتطلب تسطيحها بطريقة ما، تُعرف بالإسقاط. تُنفذ معظم إسقاطات الخرائط باستخدام معادلات رياضية وخوارزميات حاسوبية تعتمد على الإحداثيات الجغرافية (خط العرض، خط الطول). تُنتج جميع الإسقاطات تشوهات بحيث لا يمكن الحفاظ على الأشكال والمساحات في آنٍ واحد، ولا يمكن أبدًا الحفاظ على جميع المسافات. ^{[ 23 ]} يجب على مُصمم الخرائط اختيار إسقاط مناسب وفقًا للمساحة المراد رسمها والغرض من الخريطة؛ وتزداد أهمية هذه العملية كلما اتسع نطاق الخريطة؛ فبينما يصعب التمييز بين أنواع مختلفة من الإسقاطات على خريطة شوارع مدينة، توجد عشرات الطرق المختلفة جذريًا لإسقاط العالم بأسره، مع اختلافات كبيرة في نوع التشوه ودرجته وموقعه.

تُصمَّم خرائط العالم غالبًا بتقسيم الكرة الأرضية إلى أجزاء أصغر، باستخدام إسقاط مختلف لكل جزء، ثم تُرتَّب جميع هذه الخرائط الصغيرة في خريطة واحدة على ورقة واحدة، مع وجود فواصل بين الخرائط الصغيرة. ولعلّ أقدم أنواع هذه الترتيبات المتقطعة هي خرائط مختلفة مؤلفة من قرصين يُظهران نصفي الكرة الأرضية ، أحدهما متمركز على نقطة يختارها رسام الخرائط والآخر متمركز على النقطة المقابلة لها. وفي الآونة الأخيرة، جرّب رسامو الخرائط مجموعة واسعة من الترتيبات المتقطعة للإسقاطات، بما في ذلك الخرائط المتجانسة والخرائط متعددة الأوجه . ^{[ 24 ]}

تُشفّر الرموز الخرائطية المعلومات على الخريطة بطرق تهدف إلى إيصالها إلى قارئ الخريطة بكفاءة، مع مراعاة المساحة المحدودة على الخريطة، ونماذج الفهم البشري من خلال الوسائل البصرية، والخلفية الثقافية والتعليمية المحتملة لقارئ الخريطة. قد تكون الرموز ضمنية، باستخدام عناصر تصميم عالمية، أو قد تكون أكثر تحديدًا لعلم الخرائط أو حتى للخريطة نفسها. فعلى سبيل المثال، تعتمد سلاسل الخرائط الطبوغرافية الوطنية رموزًا موحدة، تختلف من بلد إلى آخر. ^{[ 25 ]}

قدّم جاك بيرتان ، في كتابه "علم العلامات الرسومي" (1967)، نظامًا لترميز العناصر الرسومية (بما في ذلك رموز الخرائط) أصبح جزءًا من مرجعية المعرفة الكارتوغرافية منذ ذلك الحين. ^{[ 26 ]} وقد حلّل بيرتان العناصر الرسومية من ثلاثة جوانب (باستخدام المصطلحات الحالية):

• البعد : النوع الأساسي للشكل الهندسي المستخدم لتمثيل ظاهرة جغرافية، وعادة ما تكون نقاطًا (رموز العلامات)، أو خطوطًا (رموز الخطوط)، أو مناطق (رموز التعبئة)، بالإضافة إلى الحقول .
• مستوى القياس : النوع الأساسي للخاصية التي يتم تصورها، بشكل عام باستخدام تصنيف ستانلي سميث ستيفنز (الاسمية، الترتيبية، الفاصلية، النسبية)، أو بعض التوسعات لها.
• المتغير المرئي : المكونات الرسومية للرمز، بما في ذلك الشكل والحجم واللون والاتجاه والنمط والشفافية وماإلى ذلك.

وبالتالي، يتكون رمز الخريطة من عدد من المتغيرات البصرية، التي تمثل بيانياً موقع وشكل ظاهرة جغرافية، بالإضافة إلى صفر أو أكثر من خصائصها. على سبيل المثال، قد يمثل الرمز موقع نقطة لمنشأة، حيث يُستخدم الشكل للدلالة على أن نوع المنشأة هو "منجم" (خاصية اسمية ). سيفهم العديد من المستخدمين هذا الرمز بشكل بديهي دون الحاجة إلى أي شرح. في خريطة التوزيع اللوني للدخل المتوسط، قد يمثل اللون الأخضر الداكن موقع منطقة في مقاطعة، حيث يُستخدم اللون والقيمة للدلالة على أن الدخل يبلغ 50,000 دولار أمريكي ( خاصية نسبية ). هذا مثال على رمز مخصص بدون معنى جوهري، مما يستدعي وجود مفتاح توضيحي ليتمكن المستخدمون من اكتشاف المعنى المقصود.    

يؤدي النص وظائف متنوعة على الخرائط. ^{[ 10 ]} فهو يُحدد المعالم على الخريطة بالاسم بشكل مباشر؛ كما يُساعد في تصنيفها (كما في " حديقة جونز ")؛ ^{[ 21 ]} ويُمكنه شرح المعلومات؛ ويُساعد في تحديد مواقع المعالم، في بعض الحالات بمفرده دون رمز هندسي على الخريطة (خاصةً المعالم الطبيعية)؛ ويلعب دورًا في البنية الكلية للخريطة، لا سيما التسلسل الهرمي البصري ؛ ^{[ 21 ]} ويُساهم في الجوانب الجمالية للخريطة، بما في ذلك مظهرها العام وجاذبيتها. وبينما يتمتع رسام الخرائط بحرية كبيرة في اختيار نمط وحجم الخط لتحقيق هذه الأغراض، يُعتبر هدفان أساسيان حاسمين: ^{[ 21 ] [ 27 ]}

• سهولة القراءة ، أي مدى سهولة قراءة مستخدمي الخريطة لنص معين. تُشكّل تسميات الخرائط تحديات فريدة لسهولة القراءة، نظرًا لصغر حجمها وعدم وضوحها وتباعدها غير المنتظم ووضعها فوق رموز الخريطة. ^{[ 28 ]}
• الترابط ، أي سهولة تعرف مستخدمي الخريطة على المعلم الذي يشير إليه نص معين. وقد يكون هذا الأمر صعباً بشكل خاص في الخرائط العامة التي تحتوي على عدد كبير من المعالم المتنوعة وتسمياتها.

تهدف معظم عناصر تصميم التسميات إلى تحقيق هذين الهدفين، بما في ذلك: اختيار أنواع الخطوط، وأنماطها، وأحجامها، وألوانها، وغيرها من المتغيرات البصرية؛ والهالات، والأقنعة، وخطوط التوجيه، وغيرها من الرموز الإضافية؛ وتحديد ما يجب تسميته وما لا يجب تسميته؛ ومحتوى نص التسمية؛ وموضع التسمية. وبينما يرتبط العديد من هذه القرارات بالخريطة المحددة، فإن وضع التسميات الوظيفية يميل إلى اتباع عدد من القواعد التي طُوّرت من خلال البحوث الخرائطية، ^{[ 29 ]} مما أدى إلى تطوير خوارزميات آلية لوضعها تلقائيًا، بدرجة جودة معقولة.

يُستخدم مصطلح "تكوين الخريطة" أحيانًا للإشارة إلى تكوين الرموز داخل الخريطة نفسها، وأحيانًا أخرى للإشارة إلى تكوين الخريطة والعناصر الأخرى على الصفحة. تنطبق بعض المبادئ نفسها على كلتا العمليتين، بينما تختلف مبادئ أخرى باختلاف كل منهما. ففي الحالة الأولى، أي تكوين الرموز على الخريطة، حيث تجتمع جميع الرموز والطبقات الموضوعية على الخريطة، يكون لتفاعلاتها تأثيرات كبيرة على قراءة الخريطة.

دُرست العديد من مبادئ التكوين في علم الخرائط. وبينما طرح آرثر إتش. روبنسون بعض هذه الأفكار في كتابه "مظهر الخرائط" (1952)، ^{[ 5 ]} يُرجح أن بوردن دينت كان أول من تناولها بشكل منهجي عام 1972، ضمن مدرسة التواصل الخرائطي . ^{[ 30 ]} استند نموذج دينت بشكل كبير إلى علم النفس، وخاصة علم نفس الجشطالت والإدراك ، لتقييم ما يجعل بعض الخرائط صعبة القراءة ككل، حتى عندما تكون الرموز الفردية مصممة بشكل جيد، وابتكر نموذجًا يشمل معظم العناصر المذكورة أدناه. لاحقًا، تم تبني مبادئ التكوين الفني من التصميم الجرافيكي ، والعديد منها متشابه، نظرًا لاستنادها إلى مصادر مماثلة. تشترك جميعها في الهدف نفسه: دمج جميع الرموز الفردية في وحدة متكاملة تحقق الأهداف المذكورة أعلاه.

• التباين هو درجة الاختلاف البصري بين العناصر الرسومية (مثل رموز الخرائط). رأى روبنسون أن التباين هو المبدأ الأساسي للتكوين، الذي يدعم كل شيء آخر. ^{[ 5 ]} وكما اقترح روبنسون، وطوّره جاك بيرتان لاحقًا ، يُخلق التباين من خلال التلاعب بالمتغيرات البصرية لرموز الخرائط، مثل الحجم والشكل واللون. ^{[ 26 ]}
• يُقصد بالعلاقة بين الشكل والخلفية سهولة فصل كل رمز أو عنصر ( الشكل ) ذهنياً عن بقية الخريطة (الخلفية ) . وتستمد قواعد تحديد العلاقة بين الشكل والخلفية بشكل كبير من مبدأ براغنانز في علم النفس الغشتالتي .
• التسلسل الهرمي البصري هو الترتيب الظاهر للعناصر، بدءًا من العناصر الأكثر أهمية (أي التي تجذب أكبر قدر من الانتباه) وصولًا إلى العناصر الأقل أهمية. عادةً، يكون الهدف هو أن يتوافق التسلسل الهرمي البصري مع التسلسل الهرمي الفكري لما يُراد له أن يكون أكثر أو أقل أهمية. وقد أشار بيرتين إلى أن بعض المتغيرات البصرية ، وخاصة الحجم والقيمة، تُسهم بشكل طبيعي في التسلسل الهرمي البصري (الذي وصفه بأنه تفكيكي )، بينما توجد اختلافات أخرى يسهل تجاهلها.
• التجميع (دينت) أو الانتقائية (بيرتين) هما سهولة عزل القارئ لجميع الرموز ذات المظهر المحدد، مع تجاهل بقية الخريطة، مما يسمح له بتحديد الأنماط في هذا النوع من المعالم (مثلاً: "أين جميع النقاط الزرقاء؟"). في نموذج بيرتين، كان الحجم والقيمة واللون انتقائية بشكل خاص، بينما تتطلب عناصر أخرى، مثل الشكل، تباينًا كبيرًا لتكون مفيدة. ^{[ 26 ]}
• التناغم هو مدى تناسق جميع العناصر الفردية (رموز الخريطة ) معًا. وينتج هذا عمومًا عن المبادئ المذكورة أعلاه، بالإضافة إلى الاختيار الدقيق للألوان والأنماط والخطوط المتناسقة .

تتكون الخريطة النموذجية، سواء كانت على الورق أو على صفحة ويب، ليس فقط من صورة الخريطة، ولكن أيضًا من عناصر أخرى تدعم الخريطة: ^{[ 8 ]}

• يخبر العنوان القارئ بما تدور حوله الخريطة، بما في ذلك الغرض أو الموضوع، وربما المنطقة التي تغطيها.
• يشرح مفتاح الخريطة معنى الرموز الموجودة عليها .
• قد يحيط خط التنسيق بصورة الخريطة بأكملها، على الرغم من أن العديد من الخرائط تستخدم المساحة السلبية لتمييز الخريطة.
• توفر بوصلة الاتجاه أو سهم الشمال التوجيه.
• قد تخدم الخرائط المصغرة عدة أغراض، مثل إظهار سياق الخريطة الرئيسية في منطقة أكبر، أو إظهار المزيد من التفاصيل لمجموعة فرعية من الخريطة الرئيسية، أو إظهار منطقة منفصلة ولكنها ذات صلة، أو إظهار مواضيع ذات صلة لنفس المنطقة.
• يُستخدم مقياس الشريط أو أي مؤشر آخر للمقياس للترجمة بين قياسات الخريطة والمسافات الحقيقية.
• قد يتم تضمين الرسوم التوضيحية للمساعدة في شرح موضوع الخريطة أو لإضافة جاذبية جمالية.
• قد يتناول النص التوضيحي الموضوع بمزيد من التفصيل
• تُعلن البيانات الوصفية عن المصادر والتاريخ والمؤلف والإسقاط أو غيرها من المعلومات المتعلقة بإنشاء الخريطة.

يتطلب تصميم وتنسيق جميع عناصر الصفحة مهارةً تصميميةً ومعرفةً بكيفية استخدام القراء للخريطة، تمامًا كما هو الحال في تصميم صورة الخريطة نفسها. يخدم تصميم الصفحة أغراضًا متعددة، منها توجيه انتباه القارئ، وإضفاء طابع جمالي مميز، وتوضيح الغرض من الخريطة، وتسهيل فهمها واستخدامها. ^{[ 8 ]} لذا، يتبع تخطيط الصفحة العديد من مبادئ التصميم المذكورة أعلاه، بما في ذلك تباين الشكل والخلفية والتسلسل الهرمي البصري ، بالإضافة إلى المبادئ الجمالية المستوحاة من التصميم الجرافيكي ، كالتوازن واستخدام المساحة البيضاء (الفنون البصرية) . في الواقع، يشترك هذا الجانب من تصميم الخرائط مع التصميم الجرافيكي أكثر من أي جانب آخر من جوانب هذا الفن.

في الماضي، كانت عملية طباعة الخرائط تستحوذ على جزء كبير من الوقت والجهد المبذولين في علم الخرائط. ورغم أن هذا الأمر أصبح أقل أهمية مع التكنولوجيا الحديثة، إلا أنه لا يزال بالغ الأهمية. يُطلب من رسامي الخرائط المحترفين إنتاج خرائط تُوزع عبر وسائل إعلامية متنوعة، وفهم تقنيات الطباعة والتوزيع المختلفة يُساعد في تصميم خريطة تُناسب الوسيلة الإعلامية المُستهدفة على أفضل وجه.

• الطباعة النافثة للحبر
• الطباعة بالليزر
• الطباعة الأوفست ، بما في ذلك التحضير للطباعة
• رسم الخرائط المتحركة
• خرائط الويب