Visualizzazioni 3D nell’Atlante della Svizzera online
Nella nuova versione dell’Atlante della Svizzera sono state inserite molteplici rappresentazioni cartografiche comprendenti la terza dimensione.
È stato particolarmente impegnativo realizzare visualizzazioni intuitive, che funzionassero per l’utente sia in 2D che in 3D. L’impiego della terza dimensione è certamente un vantaggio, poiché consente di raffigurare una variabile supplementare in altezza. Tuttavia, la rappresentazione prospettica può dare adito a un’errata interpretazione delle dimensioni effettive. Inoltre, presentando contemporaneamente troppe variabili, si rischia di rendere difficile una corretta interpretazione della carta. Una visualizzazione 3D può quindi comportare rapidamente un sovraccarico di informazioni, cosa che desideriamo evitare.
Nel nostro Atlante, miriamo a ottenere un equilibrio tra la leggibilità delle carte e l’esplorazione della terza dimensione. Qui illustriamo alcuni esempi di rappresentazioni 3D realizzate attualmente:
Numero di passeggeri sulle principali linee aeree
Traiettorie 3D (qui raffigurate come linee curve): si tratta di una tecnica per rappresentare le relazioni tra un punto di partenza e uno di arrivo (destinazione). Collegando un singolo punto di partenza con più destinazioni è possibile ottenere una sorta di effetto sfocatura. Questa forma di rappresentazione si può osservare sia nella carta 2D che in quella 3D ed è inoltre idonea per seguire le singole linee. Come attributi si possono utilizzare il colore e la larghezza della linea nonché il raggio di curvatura.
Abbiamo impiegato questo tipo di carte per riprodurre le rotte aeree degli aeroporti nazionali della Svizzera. La carta mostra tutte le linee aeree in partenza dall’aeroporto di Zurigo. Più sono scure le tonalità rosse o più sono larghe le linee, maggiore è il numero di passeggeri trasportati. Nell’applicazione dell’Atlante questo valore si può richiedere in modalità interattiva.
Funivie secondo il tipo di impianto
La rappresentazione in 3D dei dati a punti viene spesso realizzata mediante la tecnica dei billboard. In un ambiente 3D il billboard ruota sempre in maniera da trovarsi direttamente nell’angolo destro rispetto a chi osserva. Un billboard può rappresentare sia immagini (formato raster PNG) sia dati vettoriali (SVG).
Nella carta portata ad esempio abbiamo utilizzato simboli SVG figurativi per rappresentare i diversi tipi di funivie: funivie standard, cabinovie e seggiovie. Mediante forme differenziate e colori è possibile distinguere agevolmente i tipi; inoltre sono integrate con l’esatto percorso quando si effettua lo zoom sulla carta.
Evoluzione della popolazione in Europa
L’asse delle quote di un diagramma può essere impiegato per mostrare le variazioni temporali. Mediante l’uso di piramidi tronche sovrapposte, l’utente comprende rapidamente l’andamento temporale di una variabile. L’aspetto interessante di questa visualizzazione consiste nel fatto che la superficie superiore e quella inferiore del corpo della piramide rappresentano la stessa variabile tematica in due momenti successivi. L’inclinazione delle superfici laterali mostra quindi la variazione tra questi due momenti.
Nella rappresentazione in 2D, questo tipo di visualizzazione perde invece la componente temporale e può illustrare una variabile solo in un determinato momento.
Nel nostro esempio viene mostrato l’incremento e il decremento degli abitanti di alcuni paesi europei mediante una pila di sei piramidi tronche, in cui ogni corpo di piramide rappresenta il numero di abitanti di un anno, dal 1960 (livello inferiore) al 2010 (livello superiore). A una più attenta osservazione dei diagrammi si riscontra la generale tendenza alla crescita della popolazione lungo l’intero periodo, benché la maggior parte dei paesi presenti tuttavia una crescita negativa negli ultimi 20 anni.
Distribuzione della popolazione e fasce di età in Svizzera
Il diagramma a valori fissi in 2D è stato descritto e utilizzato da Eduard Imhof sin dal 1972. In questo diagramma vengono definite diverse dimensioni alle quali vengono assegnati dei valori fissi (ad es. un quadrato corrisponde a 10 000) In tal modo si possono sommare tutte le dimensioni di una superficie geografica o amministrativa. In una carta 2D, con questo tipo di visualizzazione si possono raffigurare solo due attributi attraverso la dimensione e il colore del simbolo. La terza dimensione consente invece di integrare il dato con un ulteriore attributo. Inoltre, in genere questo diagramma viene impiegato per rendere visibili anche le strutture territoriali, quali ad esempio le zone urbanizzate.
Per rappresentare in forma cartografica la distribuzione della popolazione in Svizzera abbiamo utilizzato un diagramma a valori fissi in 3D. Il file di partenza per questa carta era il reticolo ettometrico con il numero di abitanti per cella di ettaro (100 x 100 m). I diagrammi sono stati calcolati sommando le celle vicine. La forma del diagramma viene impiegata per rappresentare e per individuare rapidamente il numero di abitanti: un cubo rappresenta 5000, un grosso cilindro 1000 e un piccolo cilindro 200 abitanti. Sull’asse delle quote sono state raffigurate tre fasce di età, dalla minore alla maggiore (0-14, 15-64, oltre 64 anni).
Impianti di riscaldamento a legna
I diagrammi a torta in 2D sono l’ideale per rappresentare valori relativi, quali ad esempio le quote percentuali. Tuttavia sono generalmente ritenuti più interessanti nella presentazione 3D. In un ambiente 3D è possibile ovviare facilmente alla copertura di singoli diagrammi o settori, scegliendo un altro punto di osservazione.
Nella carta raffigurata abbiamo utilizzato i diagrammi a torta in 3D per visualizzare la percentuale di impianti di riscaldamento a legna per ogni cantone. L’altezza dei settori rappresenta il numero di impianti installati. I settori rossi indicano la percentuale di impianti a legna e a pellet, i settori blu gli impianti restanti. I colori chiari indicano una capacità calorica inferiore e quelli scuri una capacità più elevata.
Voli di passeggeri in base all’orario
Contrariamente ai diagrammi a torta, gli wing chart sono idonei per rappresentare i valori assoluti. Esistono due variabili grafiche che si possono utilizzare: una è il raggio di ogni settore, l’altra il colore. Gli angoli dei settori restano costanti, così che l’utilizzatore può stimare e confrontare le superfici con una buona approssimazione.
In questa carta gli wing chart sono stati impiegati come billboard; essi mostrano il numero di passeggeri che utilizzano gli aeroporti svizzeri nelle varie ore del giorno. I colori riuniscono intervalli di tre ore mentre il numero dei passeggeri viene riprodotto dal raggio del settore. Vediamo a colpo d’occhio che durante le ore notturne praticamente non ci sono voli per passeggeri e che il traffico aereo dei due aeroporti si differenzia nettamente a mezzogiorno. Data la posizione elevata dei billboard nella carta 3D, gli aeroporti si riconoscono e localizzano bene sulla carta.