Nella nuova versione dell’Atlante della Svizzera sono state inserite molteplici rappresentazioni cartografiche che utilizzano la terza dimensione.

È stato particolarmente impegnativo realizzare visualizzazioni intuitive, che funzionino per l’utente sia in 2D che in 3D. L’uso della terza dimensione è certamente un vantaggio, poiché consente di raffigurare una variabile supplementare sfruttando l’altezza. Tuttavia, a causa della prospettiva, queste rappresentazioni possono portare a un’errata interpretazione delle dimensioni effettive dei simboli. Inoltre, presentando contemporaneamente troppe variabili, si rischia di rendere difficile una corretta interpretazione della carta. Una visualizzazione 3D può quindi portare rapidamente a un sovraccarico di informazioni, cosa che cerchiamo di evitare.

Nel nostro Atlante, miriamo a ottenere un equilibrio tra la leggibilità delle carte e l’utilizzo della terza dimensione. Di seguito illustriamo alcuni esempi di rappresentazioni 3D realizzate per l’Atlante della Svizzera:

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). Questa forma di rappresentazione si può utilizzare sia nella carte 2D che in quelle 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 usato questo tipo di visualizzazione per mostrare le rotte aeree degli aeroporti nazionali della Svizzera. La carta mostra 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’Atlante questo valore si può ottenere in modo interattivo.

Impianti di risalita

La rappresentazione in 3D di dati puntiformi viene spesso realizzata mediante l’uso dei billboard. In un ambiente 3D il billboard ruota sempre in maniera da trovarsi perpendicolare rispetto a chi osserva. Un billboard può rappresentare sia immagini (in formato raster PNG) sia dati vettoriali (in formato SVG).

Nella carta mostrata come esempio abbiamo utilizzato simboli SVG per rappresentare i diversi tipi di impianti di risalita: funivie, cabinovie e seggiovie. Mediante forme e colori differenti è possibile distinguere in modo chiaro i vari tipi; inoltre zoomando sulla carta, si può osservare anche il loro tracciato sul terreno.

Evoluzione della popolazione in Europa

La terza dimensione di un diagramma può essere impiegata per mostrare le variazioni temporali. Mediante l’uso di tronchi di piramide, l’utente può comprendere rapidamente la variazione temporale di una variabile. L’aspetto interessante di questa visualizzazione consiste nel fatto che la superficie superiore e quella inferiore del tronco 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’aumento e la diminuzione del numero di abitanti di alcuni paesi europei mediante sei tronchi di piramide sovrapposti. Ogni tronco di piramide rappresenta la variazione del numero di abitanti su un periodo di 10 anni. In totale viene consdierato il periodo dal 1960 (livello inferiore) al 2010 (livello superiore). Osservando attentamente i diagrammi si nota la generale tendenza alla crescita della popolazione lungo l’intero periodo. Considerando solo gli ultimi 20 anni, la maggior parte dei paesi presenta tuttavia una diminuzione della popolazione.

Distribuzione della popolazione e fasce di età in Svizzera

I diagrammi a valori fissi in 2D sono stati descritti e utilizzati da Eduard Imhof sin dal 1972. In questo tipo di rappresentazione vengono definiti diversi simboli di riferimento ai quali vengono assegnati dei valori fissi (ad es. un quadrato corrisponde a 10 000). In tal modo si possono sommare i valori di tutti i simboli all’interno di una determinata area 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 visualizzare un ulteriore attributo. Inoltre, questo tipo di visualizzazione viene impiegata in genere anche per rendere visibili le strutture territoriali, quali ad esempio le zone urbanizzate.

Per rappresentare in forma cartografica la distribuzione della popolazione in Svizzera abbiamo utilizzato dei diagrammi a valori fissi in 3D. Il dato di partenza per questa carta era un reticolo di celle della dimension di un ettaro (100 x 100 m) contenente il numero di abitanti in ogni cella. I diagrammi a valori fissi sono stati calcolati sommando i valori delle celle vicine. Questa visualizzazione viene utilizzata per rappresentare e per poter leggere rapidamente il numero di abitanti: un cubo rappresenta 5000, un grosso cilindro 1000 e un piccolo cilindro 200 abitanti. Sfruttando la terza dimensione sono stati rappresentati i dati relativi a tre fasce di età: 0-14, 15-64 e oltre 64 anni.

Impianti di riscaldamento a legna

I diagrammi a torta in 2D sono l’ideale per rappresentare valori relativi, come ad esempio quote percentuali. Il loro potenziale è però generalmente maggiore nell’utilizzo di diagrammi a torta in 3D. Infatti, in un ambiente 3D è possibile ovviare facilmente ai problemi dati da singoli diagrammi o settori coperti da altri, scegliendo un altro punto di osservazione.

Nella carta portata come esempio 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 tradizionali e a pellet, i settori blu la percentuale degli impianti restanti. I colori chiari indicano una potenza termica più bassa e quelli scuri una più elevata.

Voli di passeggeri in base all’orario

Contrariamente ai diagrammi a torta, i diagrammi ad ali sono più adatti per rappresentare 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 aree dei settori più facilmente.

In questa carta i diagrammi ad ali sono stati implementati come billboard e mostrano il numero di passeggeri che utilizzano gli aeroporti svizzeri nelle varie ore del giorno. I colori indicano intervalli di tre ore mentre il numero dei passeggeri viene mostrato dal raggio del settore. Si può vedere 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 tra le 9 e le 12. Data la posizione sopraelevata dei billboard sulla carta, è possbile riconsocere e localizzare bene gli aeroporti.