Kartogram - w poszukiwaniu wzorców przestrzennych

Dużą popularnością, nie tylko w raportach branżowych, ale również w prasie codziennej, cieszą się wykresy prezentujące dane w formie kartogramu. 

Kartogram jest mapą przedstawiającą dane statystyczne dotyczące określonego zjawiska (np. gęstości zaludnienia, stopnia zalesienia lub uprzemysłowienia), odnoszące się do konkretnego obszaru, podzielonego na mniejsze pola (przeważnie jednostki administracyjne).^[1]

Kartogramy łączą dane statystyczne i geograficzne, mogą więc dostarczyć odbiorcy informacje o występowaniu na analizowanym obszarze pewnych tendencji lub wartości skrajnych. Kartogram ułatwia rozpoznawanie na mapie wzorców, ale utrudnia porównywanie ze sobą dokładnych wartości dla regionów, zwłaszcza jeśli prezentowane dane nie są opatrzone dodatkowymi informacjami o prezentowanych wartościach. Jeśli chcemy wskazać różnice liczbowe między regionami, warto rozważyć inny typ wykresu lub wykorzystać w tym celu tabelę.

Pierwsze kartogramy i ich zastosowanie

Kartogramy były wykorzystywane już na początku XIX wieku. Pierwsze odniesienie w literaturze do terminu "kartogram" datuje się około 1870 roku. Od tego czasu ta forma prezentacji danych jest chętnie stosowana przez geografów, ekonomistów, socjologów oraz przez osoby zajmujące się wizualizacją informacji. Za jedną z pierwszych takich form wizualizacji można uznać mapę wykonaną w 1854 roku przez Johna Snowa. Prezentowała ona, za pomocą kresek, zgony spowodowane przez epidemię cholery w Soho w Londynie oraz lokalizacje pomp wodnych w okolicy. J. Snow posłużył się statystyką aby zilustrować związek między jakością wody i przypadkami cholery. Wykazał również, że lokalna firma dostarczająca wodę, pobierała ją z zanieczyszczonego ściekami odcinka Tamizy – przypadki cholery koncentrowały się wokół miejsca, z którego mieszkańcy pobierali wodę.^[2] Mapa J. Snowa (poniżej) nie jest bardzo atrakcyjna wizualnie, ale naniesienie na nią kresek obrazujących występowanie chorych na cholerę oraz pomp z wodą, pozwoliły na powiązanie danych i określenie tego, co może być przyczyną zachorowań.

Mapa J. Snowa (poniżej) nie jest bardzo atrakcyjna wizualnie, ale naniesienie na nią kresek obrazujących występowanie chorych na cholerę oraz pomp z wodą pozwoliły na powiązanie danych i określenie tego, co może być przyczyną zachorowań.  

Rysunek 1. Fragment mapy pokazującej zgrupowanie przypadków cholery podczas epidemii w 1854 r. Czarne kreski obrazują zachorowania na cholerę, czerwonymi prostokątami zaznaczono umiejscowienie źródeł wody Źródło: Opracowanie własne na podstawie https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Snow-cholera-map-1.jpg

Innym przykładem prezentowania danych na mapie jest kartogram dotyczący wyników wyborów prezydenckich z 1880 roku. Poniższa mapa jest ciekawym przykładem wykorzystania wielu wizualizacji na jednym wykresie. Na kartogramie zostały dodane wykresy słupkowe pokazujące między innymi frekwencję w poszczególnych stanach oraz to, jaką liczbę głosów oddano na kandydatów. Na mapie czerwonym kolorem oznaczono Demokratów, niebieskim natomiast Republikanów (obecnie najczęściej dla Demokratów przypisywany jest kolor niebieski, a dla Republikanów czerwony).

Rysunek 2. Mapa przedstawiająca wyniki wyborów prezydenckich w 1880 r. w USA
Źródło: http://www.mappingthenation.com/blog/the-nations-first-electoral-map/ 

Jak przygotować czytelną wizualizację?

Przy tworzeniu kartogramów uwagę należy zwrócić na kilka rzeczy, które pozwolą nam na przygotowanie czytelnej wizualizacji danych.. Jedną z nich jest liczba zmiennych, które chcemy prezentować. Kartogram pozwala na przedstawienie nawet kilku zmiennych, jednak należy wziąć pod uwagę czy (i na ile) taki kartogram będzie czytelny dla odbiorcy. Warto stosować się do zasady less is more, czyli mniej znaczy więcej. Jeśli natomiast zależy nam na zaprezentowaniu kilku zmiennych, to wtedy warto zastanowić się nad wykorzystaniem innej formy wizualizacji.

Kolejną rzeczą, którą należy rozważyć, jest kolorystyka wykresu. Użyte kolory mają duże znaczenie dla poprawnej interpretacji prezentowanych danych. Warto zwrócić uwagę na dwa sposoby kolorowania kartogramów. Pierwszy to kolorowanie gradientowe (wykorzystujemy różne odcienie tego samego koloru, np. od jasnoniebieskiego do ciemnoniebieskiego), które będzie dla nas użyteczne, jeśli chcemy podkreślić wysokie wartości, np. dla stopy bezrobocia. Drugi to kolorowanie rozbieżne (wykorzystujemy dwie różne barwy, np. od czerwonego przez biały do niebieskiego). Taki sposób kolorowania pozwoli zwrócić uwagę na obie skrajności skali, tj. pokazanie różnic w głosowaniu między dwiema konkurującymi partiami politycznymi. Kolorystyka i sposób kolorowania powinien być uzależniony od tego jakie dane chcemy prezentować. Jeśli korzystamy z PS IMAGO PRO, to program w zależności od ustawionego poziomu pomiaru zmiennych sam dobierze odpowiedni sposób kolorowania.

Przy przygotowaniu kartogramu należy również mieć na uwadze obserwacje skrajne, które mogą zaburzyć prezentowane dane. Przed przystąpieniem do przygotowania wizualizacji warto sprawdzić, czy zmienna, którą prezentujemy, nie zawiera obserwacji, które mogą wynikać z błędu pomiarowego i które mogą wpłynąć na prezentację danych. Przygotowując kartogram analityk powinien rozważyć, czy na wizualizacji powinny pojawić się etykiety dla prezentowanych danych lub dla obszarów. Należy jednak pamiętać, aby etykiety nie utrudniały czytelności kartogramu.

Rysunek 3. Przykładowe kartogramy wykonane w PS IMAGO PRO

W PS IMAGO PRO użytkownik może w łatwy sposób przygotować różnego rodzaju wizualizację danych na mapach, korzystając z Szablonu wizualizacji danych. W przypadku prezentowania danych dla Polski, możliwe jest tworzenie wykresów zarówno na poziomie województw, jak również dla powiatów.

Ponadto warto zwrócić uwagę, że korzystając z opcji konwersji map w PS IMAGO PRO możemy połączyć na mapie kilka obszarów. Umożliwi to stworzenie kartogramu, który będzie prezentował dane np. dla regionów. Pozwala to użytkownikowi na przygotowywanie kartogramów bazujących nie tylko na obszarach administracyjnych, ale także na tworzenie własnych, odpowiadających potrzebom analityka i konkretnej analizy.

Rysunek 4. Przykładowy kartogram przygotowany w PS IMAGO PRO prezentujący dane w podziale na regiony

Podsumowując, kartogramy mogą być interesującą formą prezentowania danych. Do ich zalet można zaliczyć prostotę przygotowania oraz łatwość interpretacji otrzymanej wizualizacji. Przy tworzeniu kartogramów należy jednak pamiętać o kilku zasadach – dzięki temu informacje, które chcemy przekazać odbiorcy będą dla niego zrozumiałe.