Identification of styles in topographic maps

Great importance is attached to appearance of maps because the look of a map is a great factor of readability. In that sense, we also think that map users are confident of some recognizable styles, in particular in topographic map design. If we could formalize topographic styles, we should be able to propose to users automated methods to apply well-known styles on their data. This paper presents a part of a PhD thesis aiming at formalizing cartographic styles, especially what is meaningful according to related geographical spaces and cartographic practices. A method of comparison of topographic maps, based on French and Swiss topographic maps is detailed: our purpose is to distinguish which parameters and processes in the map design process make a significant visual impact, thus conveying a topographic style

Modèle de conception cartographique intégrant l'expérience utilisateur

International audienceThe use of geoportals facilitates access to reference topographic representations (IGN 1 , OSM 2 , etc.). In most cases, geoportals do not offer legend to users, thus impacting the interpretation and assimilation of visualised geographic information. Likewise, in some cases, particularly in border areas, geoportals provide heterogeneous representations of the territory that are difficult for users to interpret. In this context, the major challenge is to enrich the existing knowledge of cartographic design in order to produce easily interpretable cartographic representations that minimise the use of the legend. We propose a user-centred cartographic design model based on two key concepts: the visual signature and the cartographic family. These two concepts allow a map producer to design a map by taking into account the elements of legend learnt by users during their different cartographic experiences. In order to validate our model, we test it to design homogeneous cartographic representation at the Franco-Swiss border.L'usage des portails cartographiques facilite l'accès aux représentations topographiques de référence (IGN, OSM, etc.). Le plus souvent, les portails cartographiques ne proposent pas de légende aux utilisateurs, impactant ainsi l'interprétation et l'assimilation de l'information géographique visualisée. De même, dans certains cas, notamment sur les zones frontalières, les portails cartographiques proposent des représentations du territoire hétérogènes et difficilement interprétables pour les utilisateurs. Dans ce contexte, l'enjeu est d'enrichir les connaissances existantes sur la rédaction cartographique pour produire des représentations cartographiques facilement interprétables minimisant l'aide de la légende. Nous proposons un modèle de conception cart-graphique centrée sur l'utilisateur comprenant deux concepts clés : la signature visuelle et la famille cartographique. Ces deux concepts permettent à un concepteur de produire une carte en tenant compte des éléments de légende appris par les utilisateurs au cours de leurs différentes expériences cartographiques. Afin de valider notre proposition, nous testons notre modèle sur la conception d'une représentation cartographique homogène à la frontière franco-suisse

Map Style Formalization: Rendering Techniques Extension for Cartography

International audienceCartographic design requires controllable methods and tools to produce maps that are adapted to users' needs and preferences. The formalized rules and constraints for cartographic representation come mainly from the conceptual framework of graphic semiology. Most current Geographical Information Systems (GIS) rely on the Styled Layer Descriptor and Semiology Encoding (SLD/SE) specifications which provide an XML schema describing the styling rules to be applied on geographic data to draw a map. Although this formalism is relevant for most usages in cartography, it fails to describe complex cartographic and artistic styles. In order to overcome these limitations, we propose an extension of the existing SLD/SE specifications to manage extended map stylizations, by the means of controllable expressive methods. Inspired by artistic and cartographic sources (Cassini maps, mountain maps, artistic movements, etc.), we propose to integrate into our system three main expressive methods: linear stylization, patch-based region filling and vector texture generation. We demonstrate how our pipeline allows to personalize map rendering with expressive methods in several examples

Connaissances pour la conception et la perception de styles topographiques

The design of topographic maps of reference is characterised both by an increasing amount of reference geographic databases and by design geo-services operating in distributed architectures. In this context, one of the major challenges consists in enriching the current knowledge on cartographic design in order to preserve the maps quality, i.e. they are legible, effective and usable. We assume that the topographic style renders maps legible and effective thanks to the visual codes and guides, well-known by the users. Our research purpose aims at formalising the concept of a topographic style as a cartographic family with a recognizable visual signature in order to produce new topographic maps.We propose to formalize key concepts of visual signature and cartographic family in a unified model. We validate and instantiate this model in setting up interviews of cartography experts and in designing user’s experiments allowing to evaluate the visual recognition of maps and graphic signs belonging in Swisstopo and IGN-France cartographic families. With results of the two user’s experiments, we characterize the visual signature of the two cartographic families. Then, we propose cartographic design guidelines in order to produce reference topographic maps based on the characterisation of the visual signature for two cases studies: (1) design a map belonging in a given cartographic family, (2) design a map on the border of two countries / two national mapping agenciesLa conception de cartes topographiques de référence est aujourd’hui caractérisée par une multiplication des données géographiques et des services de conception cartographiques de plus en plus distribués. Dans ce contexte, il est nécessaire d’enrichir les connaissances existantes sur la rédaction cartographique afin de préserver la qualité des cartes produites, i.e. qu’elles soient lisibles et efficaces. Nous faisons l’hypothèse que le style topographique facilite la lisibilité et l’efficacité d’une carte grâce à des codes et repères visuels connus des utilisateurs. Nous nous sommes fixés comme objectif de formaliser la notion de style topographique en tant que famille cartographique regroupant des signes graphiques reconnus des utilisateurs afin de pouvoir l’utiliser pour produire de nouvelles cartes topographiques.Dans ce travail de thèse, nous proposons un modèle conceptuel intégrant les concepts clés de signature visuelle et de famille cartographique. Nous validons et instancions ce modèle à travers la mise en place d’entretiens auprès d’experts cartographes et le déploiement de deux expérimentations auprès d’utilisateurs permettant d’étudier les familles cartographiques IGN et Swisstopo. Les résultats obtenus permettent de caractériser les signatures visuelles de chacune de ces deux familles cartographiques. À l’aide de la caractérisation des signatures visuelles de ces deux styles topographiques typiques (IGN-France et Swisstopo), nous proposons des recommandations qui permettraient de produire de nouvelles cartes topographiques pour les deux cas d’application suivants : (1) produire de nouvelles cartes topographiques appartenant au même style topographique, (2) produire de nouvelles cartes topographiques à la frontière entre deux pays / agences nationales de cartographi

Knowledge on the design and the perception of topographic styles

La conception de cartes topographiques de référence est aujourd’hui caractérisée par une multiplication des données géographiques et des services de conception cartographiques de plus en plus distribués. Dans ce contexte, il est nécessaire d’enrichir les connaissances existantes sur la rédaction cartographique afin de préserver la qualité des cartes produites, i.e. qu’elles soient lisibles et efficaces. Nous faisons l’hypothèse que le style topographique facilite la lisibilité et l’efficacité d’une carte grâce à des codes et repères visuels connus des utilisateurs. Nous nous sommes fixés comme objectif de formaliser la notion de style topographique en tant que famille cartographique regroupant des signes graphiques reconnus des utilisateurs afin de pouvoir l’utiliser pour produire de nouvelles cartes topographiques.Dans ce travail de thèse, nous proposons un modèle conceptuel intégrant les concepts clés de signature visuelle et de famille cartographique. Nous validons et instancions ce modèle à travers la mise en place d’entretiens auprès d’experts cartographes et le déploiement de deux expérimentations auprès d’utilisateurs permettant d’étudier les familles cartographiques IGN et Swisstopo. Les résultats obtenus permettent de caractériser les signatures visuelles de chacune de ces deux familles cartographiques. À l’aide de la caractérisation des signatures visuelles de ces deux styles topographiques typiques (IGN-France et Swisstopo), nous proposons des recommandations qui permettraient de produire de nouvelles cartes topographiques pour les deux cas d’application suivants : (1) produire de nouvelles cartes topographiques appartenant au même style topographique, (2) produire de nouvelles cartes topographiques à la frontière entre deux pays / agences nationales de cartographieThe design of topographic maps of reference is characterised both by an increasing amount of reference geographic databases and by design geo-services operating in distributed architectures. In this context, one of the major challenges consists in enriching the current knowledge on cartographic design in order to preserve the maps quality, i.e. they are legible, effective and usable. We assume that the topographic style renders maps legible and effective thanks to the visual codes and guides, well-known by the users. Our research purpose aims at formalising the concept of a topographic style as a cartographic family with a recognizable visual signature in order to produce new topographic maps.We propose to formalize key concepts of visual signature and cartographic family in a unified model. We validate and instantiate this model in setting up interviews of cartography experts and in designing user’s experiments allowing to evaluate the visual recognition of maps and graphic signs belonging in Swisstopo and IGN-France cartographic families. With results of the two user’s experiments, we characterize the visual signature of the two cartographic families. Then, we propose cartographic design guidelines in order to produce reference topographic maps based on the characterisation of the visual signature for two cases studies: (1) design a map belonging in a given cartographic family, (2) design a map on the border of two countries / two national mapping agencie

État de l’art : formalisation des connaissances sur le style cartographique

Pouvoir spécifier le style cartographique souhaité au moment de la conception de cartes améliorerait considérablement la qualité de la représentation cartographique produite. En effet, le résultat cartographique serait en accord avec l’intention initiale du concepteur de cartes, la compréhension du message cartographique qui s’ensuit serait grandement facilitée. Aujourd’hui, il n’existe pas de définition précise du concept de style cartographique, il s’agit d’une notion très large à laquelle s’intéressent plusieurs chercheurs. Dans cet article, nous effectuons une synthèse des connaissances issues de la littérature sur la notion de style cartographique. L’objectif est de formaliser ces connaissances afin d’enrichir les connaissances existantes sur la construction de cartes et de pouvoir utiliser le style comme ingrédient de conception cartographique.Being able to specify the desired cartographic style when designing maps would greatly improve the quality of the cartographic representation produced. Indeed, the cartographic result would be in agreement with the initial intention of the map designer, the understanding of the cartographic message that follows would be greatly facilitated. Today, there is no precise definition of the concept of cartographic style, it is a very broad concept in which several researchers are interested. In this paper, we synthesize knowledge from the literature on the concept of cartographic style. The aim is to formalize this knowledge in order to enrich existing knowledge on map construction and to be able to use style as a cartographic design ingredient

How to design a cartographic continuum to help users to navigate between two topographic styles?

International audienceGeoportals and geovisualization tools provide to users various cartographic abstractions that describe differently a geographical space. Our purpose is to be able to design cartographic continuums, i.e. a set of in-between maps allowing users to navigate between two topographic styles. This paper addresses the problem of the interpolation between two topographic abstractions with different styles. We detail our approach in two steps. Firstly, we setup a comparison in order to identify which structural elements of a cartographic abstraction should be interpolated. Secondly, we propose an approach based on two design methods for maps interpolation

Modèle de conception cartographique intégrant l'expérience utilisateur

International audienceThe use of geoportals facilitates access to reference topographic representations (IGN, OSM, etc.). In most cases, geoportals do not offer legend to users, thus impacting the interpretation and assimilation of visualised geographic information. Likewise, in some cases, particularly in border areas, geoportals provide heterogeneous representations of the territory that are difficult for users to interpret. In this context, the major challenge is to enrich the existing knowledge of cartographic design in order to produce easily interpretable cartographic representations that minimise the use of the legend. We propose a user-centred cartographic design model based on two key concepts: the visual signature and the cartographic family. These two concepts allow a map producer to design a map by taking into account the elements of legend learnt by users during their different cartographic experiences. In order to validate our model, we test it to design homogeneous cartographic representation at the Franco-Swiss border.L'usage des portails cartographiques facilite l'accès aux représentations topographiques de référence (IGN, OSM, etc.). Le plus souvent, les portails cartographiques ne proposent pas de légende aux utilisateurs, impactant ainsi l'interprétation et l'assimilation de l'information géographique visualisée. De même, dans certains cas, notamment sur les zones frontalières, les portails cartographiques proposent des représentations du territoire hétérogènes et difficilement interprétables pour les utilisateurs. Dans ce contexte, l'enjeu est d'enrichir les connaissances existantes sur la rédaction cartographique pour produire des représentations cartographiques facilement interprétables minimisant l'aide de la légende. Nous proposons un modèle de conception cartographique centrée sur l'utilisateur comprenant deux concepts clés : la signature visuelle et la famille cartographique. Ces deux concepts permettent à un concepteur de produire une carte en tenant compte des éléments de légende appris par les utilisateurs au cours de leurs différentes expériences cartographiques. Afin de valider notre proposition, nous testons notre modèle sur la conception d'une représentation cartographique homogène à la frontière franco-suisse

How do map readers recognize a topographic mapping style?

The process of reading a topographic map requires users to recognize and learn the cartographic symbols of the key (or legend) while interpreting the territory as depicted on the map at a given level of abstraction (the form and nature of features, their saliency and relationships). We present the results of an empirical user study that aims to identify and assess the main graphical characteristics that are used by map users to recognize the design principles which constitute the topographic mapping style adopted by IGN (Institut National de l'Information Géographique et Forestière), France. Our results suggest that 91% of the participants were able to recognize an IGN-France topographic map amongst other topographic map products. We also determine which graphical characteristics play a role in the recognition of this cartographic style, either by visual memory or by visual perception, and identify the representation of relief, including contour lines and shaded relief, as one of the major graphical characteristics of the topographic mapping style of IGN-France. Moreover, the participants of our study considered the representation of touristic POI (points of interest), toponymy, typography, the main roads network, the individual buildings and the forests, to be essential for stylistic recognition

Caractérisation visuelle d’un style topographique

Nous pensons que le style topographique est définissable à travers trois paramètres : les pratiques cartographiques (la manière de construire la carte), l’apparence visuelle (le rendu graphique) et l’intention cartographique (le message que le producteur souhaite diffuser). Dans cet article, nous nous concentrons sur l’apparence visuelle de la carte, i.e le résultat graphique issu de pratiques cartographiques particulières. Nous exposons notre approche qui permet d’identifier et d’évaluer les caractéristiques graphiques qui participent à la caractérisation et à la reconnaissance du style d’une carte topographique par des utilisateurs experts grâce à un test visuel. Nous la mettons en oeuvre sur le style IGN. Les résultats de notre test montrent que la représentation du relief est une caractéristique (carto)graphique incontournable dans la définition du style IGN. We think that topographic style could be defined according to three parameters: some cartographic practices (the way employed to design the map), the visual appearance (graphics rendering) and the purpose of the map (the message that the mapping agency wishes to broadcast). In this paper, we have focused on visual appearance of the map, i.e the graphic result from the particular mapping practices. We present our approach thanks to a visual test, to identify and assess graphics characteristics helping to the expert users to characterize and to recognize a topographic style. We have tested our approach with the IGN style. The results of our testing show that the relief representation is a major cartographic characteristic in the IGN style definition