時空敘事可視化理論與方法研究

王 雙

1. 中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院，北京 100191; 2. 信息工程大學(xué)，河南 鄭州 450052

隨著地圖普適化、大眾化的發(fā)展趨勢，地圖的角色也在悄然發(fā)生改變。從面向?qū)＜业摹⒚嫦蛱囟I(lǐng)域的專業(yè)地圖產(chǎn)品，到面向大眾的地圖服務(wù)，地圖正在以其蓬勃的生命力融入大眾生活之中。如何將面向“地”的研究轉(zhuǎn)向面向“人”的研究，如何將研究的視角從針對“空間”中的地理對象轉(zhuǎn)向針對發(fā)生在“時間”中的各種事件，如何將復(fù)雜的、模糊的、多樣的事件納入時空參考框架中進(jìn)行可視化和分析，建立符合普通用戶常識性認(rèn)知的可視化表達(dá)方法，是地圖學(xué)大眾化發(fā)展趨勢中的必然要求。時空敘事可視化研究正是在這一背景下提出，旨在將歷史小說、人物傳記、新聞報道等不同的敘事文本作為數(shù)據(jù)源，通過敘事與地理空間技術(shù)的結(jié)合，建立從事件信息挖掘到事件可視化分析的一套完整理論、方法和技術(shù)，為拓展地理空間技術(shù)在人文社會學(xué)科中的應(yīng)用范疇奠定基礎(chǔ)。本文的主要研究內(nèi)容包括：

(1) 全面梳理了敘事在地理學(xué)與地圖學(xué)中的現(xiàn)狀研究。對地理敘事、地理空間敘事等一系列相關(guān)的研究成果進(jìn)行了歸納總結(jié)，認(rèn)為當(dāng)前將敘事與地理學(xué)、地圖學(xué)相結(jié)合進(jìn)行的研究還缺乏一個清晰的研究范疇界定，在理論框架、事件存儲模型、文本空間到地理空間的映射、可視化方法的選擇與認(rèn)知研究幾個方面需要進(jìn)行進(jìn)一步地探索。

(2) 提出了時空敘事可視化的理論與技術(shù)框架。對時空敘事的研究范疇進(jìn)行了界定，提出了針對時空敘事表達(dá)對象的敘事信息四面體模型，建立了面向敘事文本以及面向可視化場景的事件分類體系。采用定性與定量分析相結(jié)合、理論與試驗(yàn)相結(jié)合的手段，提出了時空敘事可視化的技術(shù)路線。

(3) 建立了文本空間向地理空間的映射機(jī)制。設(shè)計(jì)了事件的多級存儲模型和事件要素共現(xiàn)模型，前者能夠?qū)κ录M(jìn)行不同尺度地劃分，并對事件序列之間的邏輯層次關(guān)系、因果關(guān)系進(jìn)行建模和表達(dá)，以滿足不同尺度可視化的要求；后者則是用于事件中不同要素(如地名、事件人物等)的存儲和相關(guān)性分析。同時，基于地理編碼技術(shù)和數(shù)字地名詞典，提出了一種結(jié)合人工輔助定位方法的地理匹配模型，實(shí)現(xiàn)文本中定性位置信息向地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。

(4) 建立了面向場景的時空敘事多維可視化方法體系。根據(jù)敘事信息四面體模型，將時空敘事進(jìn)行了維度劃分，對不同可視化方法的適用場景進(jìn)行了分析，給出了不同場景的可視化應(yīng)用示例，并對作為時空敘事可視化核心的時空維度可視化在應(yīng)用中的幾個關(guān)鍵性問題進(jìn)行了分析。

(5) 開展了針對時空維度可視化方法的認(rèn)知研究。結(jié)合問卷調(diào)查法、手繪草圖法、眼動試驗(yàn)法、出聲思維法等認(rèn)知試驗(yàn)方法，對時空維度可視化中的幾個關(guān)鍵性問題：針對時空路徑的時間變形地圖解讀、不同尺度下時空立方體的可用性及用戶對于文本中定性位置的認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的可視化策略，為時空敘事可視化方法的應(yīng)用提供指導(dǎo)性原則。

(6) 以兩個典型事件為例實(shí)現(xiàn)了基于自由敘事文體和規(guī)范性敘事文體的事件多維可視化。針對基于自由文體的長時間跨度的歷史事件，設(shè)計(jì)了一套包括歷史地名映射在內(nèi)的地名實(shí)體和時間信息規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了事件序列的多尺度存儲與表達(dá)。針對基于規(guī)范性新聞?wù)Z料庫的事件，提出了一套新聞事件要素識別與規(guī)范化方法，設(shè)計(jì)了面向地域的事件主題詞提取與可視化方法，以及考慮文本位置屬性的情感計(jì)算與可視化方法。