结构主义视角下的室内地图符号设计

结构主义视角下的室内地图符号设计

　　宁起名男孩名字霸气,剑起名字,俞氏家族关系图：针对室内地图表达的空间结构、人本特色以及空间行为的特殊性问题，该文研究在注重整体与要素关系的结构主义理念指导下，以室内会场场景为例构建多模块的地图内容映射概念模型，从空间、语义、时间3个维度诠释室内会场地图符号的内涵。使用“符素”表达符号的语义信息，并将其分为象征和图像两种。同时将“水平的、垂直的”要素关系扩展为设计符号时的组合、聚合、独立过程。通过完成会场符号库设计和符号内部接口设计，将符号成果集成为室内会场地图系统。用户实验结果表明其信息传递效率较好，可为室内空间的信息表达效果和符号设计效率的提升提供一种参考。

　　室内地图是展现室内空间位置信息的地图1。室内空间具有要素种类繁多、通视性差、纵向的楼层关系和平面的区域关系复杂等特点。相比于室外地图，室内地图的数据不仅有更高的位置精度、更快的更新频率，也可以支持更丰富的获取和表现形式。室内场景可大致分为商场、货场、交通中心、医院、会场等类型。室内地图的研究多集中在人员密度大、空间分隔多的商场，或功能性强、人员流动规则限制较多的交通中心，对空间大小适中，人员活动规律性明显、有较强的安保监控需求的室内会场地图研究较少。现阶段二维平面或静态三维室内会场地图，很难满足不同情境和使用人群的位置信息服务需宁起名男孩名字霸气等方式获取到的各类增值层信息也没有被系统性地组织和利用2。室内会场地图的建筑空间由不同结构的基本建筑要素组成，区域功能由不同的设施构件组成，人物行为由不同层次的空间关系表达，信息监控针对于空间内存在的事物、事件等多种不同对象。这些表达，均体现出强烈的“IS-沙起名字狗起名大全”或“P起名凶字-姓姜起名o宁起名男孩名字霸气”层次关系，其符号设计需要化繁复的现实世界为简明的地图符号，理清层次和关系，突出人们感兴趣的重点。“结构主义”是由瑞士语言学家索绪尔创立的一种方法论，其注重系统、整体的思想，认为实体的意义在结构里才能体现3。将结构主义作用于地图学领域，有助于系统、完整地认知空间信息结构，在地图幅面、符号组织上更好地反映出层次感与功能作用。在地图学理论方面，文献4研究了结构主义哲学导向下的地图视觉艺术，文献5认为结构主义语言学强烈的系统和结构观点，为空间信息结构的研究提供了理论框架和方法体系。在技术方法上，文献6引入符号结构素的概念，研究地图符号的自动生成方法，文献7依托结构主义语言学方法论进行了层次化的仿真战场环境符号设计。这些研究为结构主义与地图内容组织与形式表达找到了结合点。但结构主义在地图设计中的应用场景大多停留在平面地图和二维符号。面对新型地图可视化应用，在信息量更丰富、展现更灵活的三维动态场景中，其符号设计中所体现的层次结构性、构成整体性特点更强，更有必要在传统符号设计的象征性、系统性、适应性、美观性等原则上进一步扩展，引入结构主义的思想，对空间维度的横纵向一体化、时空过程的多维集成化考察，探求三维动态符号设计的结构主义应用。

　　本文以室内会场地图为例，在结构主义的视角下从多模块角度建立地图内容的概念模型，从空间、语义、时间3个方面梳理符号信息并进行符号设计，再将各类符号成果集成为地图系统案例并进行评价实验。

　　结构主义是发端于19世纪的一种语言学方法论，重点探索一个文化意义通过怎样的结构系统表达出来。其中的一些重要概念如符号、所指、能指等均源于瑞士语言学家费尔迪南·德·索绪尔的理论。索绪尔被称为“现代语言学之父”，并于20世纪初期提出了“符号学”这一新学科8。他把语言看作是一种符号系统。将单一符号分为“所指”和“能指”两部分。在符号的分类上，索绪尔认为大部分符号的所指和能指之间的关系是“任意的”，对意义的理解建立在某种认同的基础上。但他也承认同时还有一部分符号，例如语言中的拟声词，是“图像性的”，即与它们所代表的事物相似8。在结构主义的理论中，以下原则被普遍认同：一是语言只有作为一个总体才能成立，二是语言的各个要素只能在统一的框架内才能被理解，三是重视上下文结构-宁起名男孩名字霸气语境的重要性9。索绪尔看中符号系统的内部结构形式，认为一种因素的意义由它和既定情境中的其他因素之间的关系所决定。这样的关系有两个维度，一是句段的宁起名男孩名字霸气4峰字的寓意和象征给公寓起名宁起名男孩名字霸气5宁起名男孩名字霸气关系，二是联想的宁起名男孩名字霸气4宁起名男孩名字霸气词语起名宁起名男孩名字霸气5宁起名男孩名字霸气关系。在语言中，水平的关系表示随着一句话中每一个词语的出现，句子的意义逐渐完成，垂直的关系表示句子中的某一词可以替换成别的同义词、反义词等词语来构成新的完整句子3。当基础结构和成分确立后，其他的系统都可以建立在这之上。

　　在结构主义中，言语是通过语法规则将语言单位组织起来的结果。“地图是地理学的第二语言”，与之对应，地图表达是通过制图法则将符号单位组织起来的结果。以室内地图为例，在室内地图的内容组织与现实表达上，结构主义注重的系统、整体、内部关系的观点可以指导室内信息分类分级、表达要素粒度层次设计等，帮助建立起全面、清晰的地图表达模型。

　　美国学者G宁起名男孩名字霸气简单大气的单字-男生名字常用字宁起名男孩名字霸气曾说，美国人平均只有百分之十三的时间在户外度过j4b好听顺口的名字(。室内生活占据了人们大多数时间，当在简单、熟悉的室内环境中时，人们可以很容易地解决“我在哪”和“到哪去”等问题。但在一个陌生、复杂的室内环境中，室内活动的定位、导航、监控、应急指挥等活动都需要依赖各式各样的室内地图。室内地图的设计表达与室外地图有很大不同，室内地图是表达小尺度空间的大比例尺地图，具有精细的粒度和多楼层三维表达的需求。在不采用结构主义思想的情况下，室内要素的内容选择有时是在室内空间被分割成不同的空间单元后，对不同的单元赋予不同的语义属性，再综合有通行功能的要素形成制图内容j4b儒雅男生(。也有根据用户的关心程度，对认知关键要素和主体功能要素进行内容上的取舍表达j4b靖字组合的好名字(。在结构主义的视角下，应用整体和要素关系的思想，首先以地图的全部作为整体，从用户需求的视角出发，梳理地图需要表达的要素。然后通过各个要素之间的信息聚合和地图使用方式的需要，将其归类地图表达内容的功能模块。再单独研究每一模块，通过详细剖分，确定其内部符号表达的共性和差异性，从而指导符号的分类体系。通过“分—总—分”的结构化映射完成从客观世界到地图模块再到地图符号类型的转换过程，更能体现室内空间要素层次化、结构化、耦合关系等特征。

　　如图1所示，在对会场地图表达的室内空间进行理解时，有很多细碎的要素、属性、关系等可以被注意到。制作地图时，首先要对这些繁多的信息进行取舍和归类，形成全面而不冗杂的地图内容系统。会场和商场等室内场所不同，其室内房间分割较少，房间面积较大，人员活动轨迹规律性更强，要求的安保监控级别更高。根据结构主义中整体的各要素要在统一的框架内才能理解的原则，将会场地图整体内容信息合并梳理为建筑空间、区域功能、人物行为、信息监控4个模块，并对每一模块的符号进行结构化分类。建筑空间是各类符号放置的背景地点，也是人物等可移动对象的活动范围表达，对这类符号的分类主要其可通行性，分为自由空间符号、半自由空间符号、障碍空间符号等j4b以涵字起名(；区域功能指地图上各个区域的服务性质，在会场中，主要有通行设施、公共设施、会议展览、餐饮茶歇等类型；人物是会场地图监控的重点，可用不同类型符号表示人物的单体、轨迹和行为监控图表等不同维度信息；信息监控服务于需要显示在地图上的各类事件现象以及监测信息所需的各种信号源和信号等，包含信息提示符号、信息警示符号、信息传感器符号等。

　　在会场符号设计中，运用结构主义的思想可以将地图内容的层次、重要性等变化从“水平的”和“垂直的”两个角度分别体现在符号的分类分级、同类符号的构图差异、单个符号内部元素组成和视觉变量运用等多个方面，形成兼顾功能和意义的符号设计系统。在避免孤立、片面地设计符号的同时，提高符号科学性和易读性4。

　　如图2所示，在具体的设计中，每一个符号整体由空间、语义、时间3部分信息构成，它们的关联是“水平的”，当它们都在符号中完整表达时，符号的意义才完成。首先是空间信息，即与符号地图定位相关的信息，其中建筑空间类符号还有可通行性的信息。二是语义信息，是沟通“所指”和“能指”即空间对象和图形形式的桥梁，用来表达符号的具体内涵意义。三是时间信息，有些符号需要在语义信息设计时体现时刻、早上、晚上等信息，另一些要使用动态视觉变量表达符号的动态特征，起到强调、警示或表达属性和定位动态变化的作用。

　　符号表达的空间位置和空间关系中蕴含着许多空间信息。在对符号定位时，首先需要考虑该内容在某种绝对坐标或相对坐标中的位置。确定位置后再根据符号的重要性进行优先级的设置，保证合理的符号压盖顺序和拓扑关系等。其中连通关系是会场地图空间背景类符号的重要属性。这类空间背景符号表示建筑的墙壁、地板或区域范围等，虽然信息简单且在时间上基本静止，但它们直接影响室内的可通行性。因此需要在自由空间、半自由空间、障碍空间中分别设计不同的地板和墙壁符号来表达空间连通性信息。如图3宁起名男孩名字霸气4宁起名男孩名字霸气宁起名男孩名字霸气f5k22自由空间中，只有地板符号，无墙壁符号，表示可随意通行；图3f4k22b半自由空间中有地板符号、可开合的门或透明墙壁符号；图3给泰迪起名字障碍空间被墙壁包围，不与其他空间连通。

　　制图者通过绘制符号表达信息，用图者通过识别符号理解信息。对话中的“说”与“听”、书籍中的“写”与“读”，地图中的“绘”与“识”均表达了信息的有效传递过程。一个符号是否可用易用，直接取决于符号内部语义是否能被较好地表达。为了在符号与符号之间、每一个符号的内部建立语义的结构化联系，在这里引入“符素”的概念。“符素”是借助结构主义语言学中“语素”的概念定义的。“语素”是指“语言中音义结合的最小单位，也是语法分析的最小单位”8。可以将符素理解为同一系列符号中反复出现的最小单元，由单个或多个基本几何图元组成。如图2所示，为了满足会场地图符号设计的需要，可根据符素是否表示有意义的语义信息，将符素进一步细分为辅助符素和语义符素。辅助符素主要为符号的外圈、定位线、背景板等。

　　索绪尔在语言学的研究中把语言看作是一种由所指和能指的对立关系，以及不同符号之间的差别关系构成的符号系统，他根据意义和形式是否分离把语言符号分为两种，一种是任意性符号，另一种是图像性符号8。参考这种分类，在图2中设计语义符素时将其继续细分为象征语义符素和图像语义符素。象征语义符素本身和被表达对象没有形式上的联系，但这并不意味着可以随意选择。对这种符素的认知一般建立在人们的普遍认同和约定俗成的基础上，例如图4中用红色“十”字表示医院，用“￥”或“$”表示收银。图像语义符素与汉字等象形文字一样，具有表意的特征，其书写或者设计与事物本身有着强烈的联系，例如用电梯厢和人的组合表示客梯。

　　符号形成过程的逻辑方法可以体现地图内容的逻辑联系。在结构主义语言学中，句子中各词语的关系有“水平的”和“垂直的”3，各类型符素在形成符号的过程也可以类似地总结为组合、聚合或独立存在等方式。组合过程对应“水平的”关系，即符号可以由辅助符素和语义符素组合形成，也可以由多个语义符素自身组合形成，这些符素的整体表示符号的全部意义。如图5所示，语义符素直梯和语义符素人的组合，再加上辅助符素外圈即可构成符号“客梯”。聚合过程，即一级中的一种符素可以和另一级中的每一种符素进行聚合形成符号。同一级中的每一种符素是“垂直的”可相互替换关系。级与级之间可换顺序，不互相影响，最终形成的符号通过在每个级中继承一部分而不断细化语义j4b烟酒店起名(。例如图5会议符号中有一级是会议类型，其中符素表示报告会、讨论会或展览会，还有一级是参会率，其中符素表示热门、正常和冷门。两级符素两两聚合后形成的符号可以表示冷门报告会或热门讨论会等，且两级符素的继承顺序不会对最终的符号意义产生影响。在一些情况下，单独的符素也可以自己独立表达完整信息构成符号，例如3.2节中图9f位置传感器单体符号，既是图像语义符素也是完整符号。

　　在符号设计时，时间信息有多种表示方法。广泛的“时间信息”包括“时间”这一具体物理量的表达，例如当前时刻和一个时间段等，这类符号因其表现“时间”这一语义而应被归入“语义符素”中。在更多的情况下，时间信息体现在符号的过程性变化中，这种过程性的变化通过动态视觉变量进行描述，可以是符号位置和语义的动态变化，也可以是对符号赋予强调、警示的显示效果。动态视觉变量有发生时长、变化速率、变化次序及节奏j4b为宝宝起名字(等，它们既可以设计给符号，也可以设计给符号中的某一个或几个符素。以“发生时长”为例，指符号或符素从出现到消亡这一过程。发生时长的大小不仅可以表达具体事件现象发生长度，也可以表达指示对象的重要程度等。如图6，在设计表达聚集现象的符号时，每一个表示“人”的符素从时间1~时间3，依次经历了从无到有的发生变化过程，而聚集现象这一符号整体的发生时长是现实中聚集这一动态过程的持续时间，在这段时间里该符号按照时间1~时间3反复出现的节奏持续播放，起到不断强调的作用。非法闯入符号设计为醒目的三角形，出现在传感器识别到这一事件发生的时刻，持续到事件解决为止。为了提高符号的度，给整个符号设计时间1和时间2两种节点，改变其尺寸和颜色变量，快节奏交替产生闪烁的动态效果。

　　地图符号的设计原则有象征性、系统性、适应性、美观性等。象征性即看到符号就能联想到地理事物；系统性即考虑符号表示的空间对象之间的逻辑关系；适应性即符号与地图的用途和用户相适应；美观性即地图内容的处理和表达方法要将科学与艺术结合j4b贵起名(。在会场地图符号系统构建时，将以上4个原则结合结构主义的思想进一步探索。象征性方面，借鉴结构主义语言学分类,将表达“符号—联想”关系的语义符素分为“形不似”但意义明显的象征语义符素和“形相似”的图像语义符素。系统性方面，通过地板和墙壁符号的设计和动态视觉变量设计等，将空间信息和时空过程信息纳入符号的结构化信息表达中。同时将符号的语义关系信息蕴含在结构主义“水平的”和“垂直的”语法关系中，概括为组合、聚合或独立存在的符号形成过程，并体现在符号库的编码和符号内部符素编码中。适宜性方面，会场地图符号系统涵盖不同使用群体的各类所需信息，例如供各类参会人员定位寻路的建筑空间和区域功能符号，供服务和安保人员使用的各类人员行为和信息监控符号等。美观性方面，结构主义的组合聚合等形成过程会使符号体系在形状、色彩、尺寸等视觉变量上有统一和谐的表现。

　　结构主义视角下的室内会场地图符号设计，将象征性和美观性体现在各类符素的设计绘制上，将系统性和适宜性体现在符号库的分类分级和符号内部接口的设计上。图7列举了本案例会场地图符号库前3级和第4级的部分符号分类分级体系。图8为符号“热门报告会”，其内部符素接口由“t”“rk22M”和“k22”3部分组成。

　　本文在k22m开源平台上进行符号的加载和交互展示。为了适应用户对会场地图的使用和理解，照顾地图整体和部分之间的结构关系，地图内容在实现时被归类为控制面板中的4个模块，分别为建筑空间、区域功能、人物行为和信息监控。建筑空间模块交互展示了周边建筑体块模型，如图9(k22)所示，并参考室内地图建筑空间语义多细节层次付姓女孩起名级别的相关研究，设计了两种不同精细度的会场建筑背景模型j4b姓武起名(。二维的会场模型如图9b所示，以表示楼层的地板色块形式显示；图9(宁起名男孩名字霸气)的三维会场模型加入了表示连通性的墙体分隔、室内家具事物符号和建筑纹理等。区域功能模块重点表达室内各个功能分区及属性信息，以色彩视觉变量作为主要区分，分为通行地点、服务地点、会议地点等，如图9b所示。在地点兴趣点雅起名字符号的显示策略上，通过对符号内部符素接口的访问，地点符号主体朝向跟随用户视角转动并始终面向屏幕，当视角靠近时会显示标识文字，再辅以鼠标的不同交互操作，产生强调光晕或属性框弹出等效果，达到无死角的多细节层次展示目的。人物行为模块使用不同的人物POI符号显示个人实时位置，同时与右侧的各类图表面板相关联，如图9(宁起名男孩名字霸气)的个人行为展示图表、图9(宁起名男孩名字霸气)中各区域流动密度展示图表等。信息监控模块反应地图内容中的提示、警示和传感器状态等信息，如图9(宁起名男孩名字霸气)拥堵警示符号、图9f传感器的工作异常状态符号。

　　本实验的目的是测试案例会场地图符号的信息传递效果，并与传统的二维会场地图进行比较。实验分为两个部分。实验一是计算机屏幕展示的地图静态图片。测试用图见图10，案例会场选择三维建筑背景层叠加地点标识出宁起名男孩名字霸气名起名起名，对比案例选择某会宁起名男孩名字霸气平面地图见图10a和某国际会宁起名男孩名字霸气的平面地图见图10c。实验二请被试者操作图9的会场地图展示系统并评价。被试者共20名，包括9名女性、11名男性。由于被试者均为地图学专业背景的研究生，能较好理解“地图信息量”“地图信息传递效果”的意义，所以实验以“差”“较差”“较好”“很好”这类主观感受为答案供被试者选择评价。同时参考每位被试者在3幅不同地图上完成同一任务的时间。

　　在实验一中，被试者需在3幅图上完成计时任务1“请找到会议地点、卫生间、出入口3种地点”和计时任务2“假设您在主入口/入口A/入口1，需要到达C馆/会场E/会场E4，请根据地图规划您的路径”。在完成任务后对使用过程中感受到的信息量、信息传递效率等进行评价。在计时任务1中，大部分被试者在图10f4中找到地图关键地点用时最少。在计时任务2中，超过7%的被试者在完成寻路任务时在图10f4上用时较短。但有6名被试者在图105b上用时最长，在测试后的交流时表示不习惯用三维地图做寻路任务，不能肯定自己规划的路径是否正确，犹豫确认时间较长。对地图信息量和传递效率的评价进行统计，如图11所示，分析表明在3张静态地图中，被试者认为图10f4的信息量，但信息传递效率不如图105b和图10f4高。

　　在实验二中，请被试者进行案例会场地图展示系统的操作，完成查看操作面板、缩放视角、选择显示特定时间人员位置、查找特定ID人员行为图表等操作并给予评价。大部分被试者能在较短时间内操作会场地图案例系统独立完成各项任务，并评价会场地图系统的信息传递量大，效率较高，总体满意度良好。

　　会场地图的评价实验结果表明，无论其是以静态形式与会场二维地图作比较，还是以动态形式提供地图系统的交互查看，结构主义会场符号的表达含义均可较好地被使用者理解，使用者对会场地图系统有较满意的评价。

　　本文以室内会场作为研究对象，对结构主义理论的应用从两方面展开，一是构建地图内容映射概念模型，梳理需要表达的各类信息，理清地图表达对象之间的结构关系。二是借鉴结构主义语言学的方法论进行地图符号的类比设计，从空间、语义、时间3个层次对符号信息进行总结，并参考结构主义语言学中的符号分类和“语素”“水平关系”“垂直关系”等概念描述地图符号的语义信息。在案例实践中，建立结构主义会场符号体系，将各类符号集成为会场地图系统，不仅表达了一般三维符号设计要求的状态参量、动态变化参量和操作参量，使符号的使用者可以根据符素关系完成对系列符号内涵的认知，而且扩展、设计出与符号体系相适应的新符号。同时，建立起了个体意义明确、同级之间关联紧密、部分和整体之间逻辑清晰，且具有良好的扩展性和可复用性的结构主义符号设计体系。

　　本文仍有一些方面值得进一步思考，例如图表符号作为本案例息表达的重要部分，也应从结构主义的角度对其设计过程进行探索，考虑将其纳入结构主义符号设计体系中。又如各类符号在案例使用时，符号本身、符号注记等应设计多级的LOD适应地图的缩放级别，或为不同的用户定制不同的符号版本，使其更为易用等j4b恒字起名(。室内动态地图的研究具有重要性、迫切性，其成果可以应用在更多的行业和场景，例如肺炎防控工作中，对车站、医院、商场等室内场所的人员实时监控和追溯等方面。

　　作者简介：武光莹19—，女，陕西西安人，硕士研究生，主要研究方向为地图动态可视化表达。

　　引用本文：武光莹,黄丽娜,艾廷华.结构主义视角下的室内地图符号设计J.测绘科学i.1009-2307.2022.04.024.