Mapa multivariado

Un mapa bivariado o multivariado es un tipo de mapa temático que muestra dos o más variables en un solo mapa mediante la combinación de diferentes conjuntos de símbolos . ^{[ 1 ]} Cada una de las variables se representa utilizando una técnica estándar de mapas temáticos , como coroplética , cartograma o símbolos proporcionales . Pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes, y pueden estar en capas separadas del mapa, o pueden combinarse en un único símbolo multivariado.

El objetivo típico de un mapa multivariado es visualizar cualquier relación estadística o geográfica entre las variables. Tiene el potencial de revelar relaciones entre variables de manera más efectiva que una comparación lado a lado de los mapas univariados correspondientes , pero también conlleva el riesgo de sobrecarga cognitiva cuando los símbolos y patrones son demasiado complejos para comprenderlos fácilmente. ^{[ 2 ] : 331}

Los primeros mapas multivariados aparecieron a principios de la era industrial (1830-1860), al mismo tiempo que comenzaban a surgir los mapas temáticos en general. Un folleto de mapas de 1838, elaborado por Henry Drury Harness para un informe sobre los ferrocarriles irlandeses, incluía uno que mostraba simultáneamente la población de las ciudades como símbolos proporcionales y el volumen de tráfico ferroviario como un mapa de flujo . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Charles Joseph Minard se convirtió en un maestro en la creación de visualizaciones que combinaban múltiples variables durante las décadas de 1850 y 1860, mezclando a menudo coropléticos , líneas de flujo , símbolos proporcionales y gráficos estadísticos para contar historias complejas visualmente. ^{[ 5 ]}

Los mapas temáticos multivariados experimentaron un resurgimiento a partir de mediados del siglo XX, coincidiendo con el giro científico en la geografía . George F. Jenks introdujo el mapa de densidad de puntos bivariado en 1953. ^{[ 6 ]} Los primeros mapas coropléticos bivariados modernos fueron publicados por la Oficina del Censo de los Estados Unidos en la década de 1970. ^{[ 7 ]} Sus patrones, a menudo complejos, de múltiples colores han generado tanto elogios como críticas desde entonces, ^{[ 8 ]} pero también han impulsado la investigación para descubrir técnicas de diseño eficaces. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

A partir de la década de 1980, el software informático, incluido el Sistema de Información Geográfica (SIG), facilitó el diseño y la producción de mapas multivariados. ^{[ 11 ]} De hecho, en 2020 se introdujo en ArcGIS Pro de Esri una herramienta para generar automáticamente mapas coropléticos bivariados .

Existen diversas maneras de representar variables separadas simultáneamente, las cuales generalmente se agrupan en unos pocos enfoques:

• Un mapa temático multicapa representa las variables como capas separadas, utilizando diferentes técnicas cartográficas . Un ejemplo sería mostrar una variable como un mapa coroplético , con otra variable representada mediante símbolos proporcionales superpuestos.
• Un mapa de símbolos correlacionados representa dos o más variables en la misma capa temática del mapa, utilizando la misma variable visual , diseñada de tal manera que muestre la combinación relativa de las dos variables.
  • Un mapa coroplético bivariado es el tipo más común de símbolo correlacionado. Generalmente se utilizan colores contrastantes pero no complementarios, de modo que su combinación se reconoce intuitivamente como "entre" los dos colores originales, como rojo+azul=púrpura. ^{[ 10 ]} Se ha comprobado que son más fáciles de usar si el mapa incluye una leyenda cuidadosamente diseñada y una explicación de la técnica. ^{[ 9 ]} Una estrategia común para la leyenda es una matriz bidimensional, dividida en casillas más pequeñas donde cada casilla representa una relación única entre las variables.
  • Un mapa de densidad de puntos multivariado mezcla puntos de diferentes colores en cada distrito, que generalmente representan subgrupos separados de la población general. ^{[ 6 ]}
• Un mapa de símbolos multivariado representa dos o más variables en la misma capa temática del mapa, utilizando variables visuales distintas para cada variable. ^{[ 2 ] : 337 [ 12 ]} Por ejemplo, una capa de ciudades podría simbolizarse con círculos de tamaño proporcional que representen su población total, y el tono de cada círculo representa el tipo de fuente predominante de su energía eléctrica, similar a un mapa coroplético nominal .
  • Un cartograma distorsiona el tamaño y la forma de un conjunto de distritos según una variable, pero no determina el símbolo utilizado para dibujar cada distrito. Por lo tanto, es común simbolizarlos como un mapa coroplético .
  • Un mapa cartográfico representa cada característica geográfica con un gráfico estadístico , generalmente un gráfico circular o de barras , que puede incluir varias variables. Cada gráfico suele dibujarse proporcionalmente a un total, lo que lo convierte en un símbolo multivariado.
  • Los rostros de Chernoff se han utilizado ocasionalmente en mapas desde la década de 1970, generalmente en situaciones experimentales. ^{[ 13 ] [ 14 ]} Esta técnica construye un símbolo de punto complejo que se asemeja a un rostro, con diversas características faciales distorsionadas para representar diferentes variables, en un intento de aprovechar la experiencia humana innata de interpretar el significado a partir de las expresiones faciales. Los resultados experimentales han sido generalmente mixtos y la técnica nunca ha alcanzado una gran popularidad. ^{[ 12 ]}
• Un mapa múltiple pequeño es una serie de mapas pequeños, dispuestos en una cuadrícula o matriz, cada uno de los cuales muestra una variable diferente (pero posiblemente relacionada) sobre el mismo espacio. ^{[ 15 ]} Se ha argumentado que técnicamente no es un mapa multivariado porque es un conjunto de mapas separados, ^{[ 1 ]} pero se incluye aquí porque pretende lograr el mismo propósito.

Los mapas temáticos multivariados pueden ser una herramienta muy eficaz para descubrir patrones geográficos complejos en datos complejos. ^{[ 1 ]} Si se ejecutan correctamente, los patrones relacionados entre variables se pueden reconocer más fácilmente en un mapa multivariado que comparando mapas temáticos separados.

Esta técnica funciona mejor cuando las variables presentan un patrón geográfico claro, como un alto grado de autocorrelación espacial , de modo que existan grandes regiones de apariencia similar con cambios graduales entre ellas, o una correlación generalmente fuerte entre las dos variables. Si no hay un patrón claro, el mapa puede convertirse en una mezcla abrumadora de símbolos aleatorios.

Un segundo problema surge cuando los símbolos no armonizan bien. De acuerdo con la psicología de la Gestalt , un mapa multivariado funciona mejor cuando los lectores pueden aislar patrones en cada variable de forma independiente, además de compararlos entre sí. Esto ocurre cuando los símbolos del mapa siguen los principios de agrupación de la Gestalt . Por el contrario, es posible seleccionar estrategias de símbolos temáticos que sean efectivas individualmente, pero que no funcionen bien en conjunto, como un símbolo de punto proporcional que oculta el mapa coroplético subyacente, o un mapa coroplético bivariado que utiliza colores base que crean mezclas de colores poco intuitivas.

Un tercer problema surge cuando un mapa, o incluso un solo símbolo, se sobrecarga con demasiadas variables que no pueden interpretarse de manera eficiente. ^{[ 16 ]} Las caras de Chernoff han sido criticadas a menudo por este efecto.

Por lo tanto, muchos mapas multivariados resultan técnicamente impresionantes, pero prácticamente inutilizables. ^{[ 12 ]} Esto significa que el cartógrafo debe ser capaz de evaluar críticamente si un mapa multivariado que ha diseñado es realmente efectivo. También se ha sugerido que, en algunos casos, un mapa podría no ser la mejor herramienta para estudiar un conjunto de datos multivariados en particular, y que otros métodos analíticos podrían ser más esclarecedores, como el análisis de conglomerados . ^{[ 2 ] : 344}

• Coloración de dominios
• Teorema de los cuatro colores
• Función multivariada

• Jeong W. y Gluck M., (2002). Mapas temáticos bivariados multimodales con visualización auditiva y háptica. Actas de la Conferencia Internacional de Visualización Auditiva de 2002, Kioto, Japón, 2-5 de julio.
• Leonowicz, A (2006). Mapas coropléticos de dos variables como herramienta útil para la visualización de relaciones geográficas. Geografija (42) pp. 33–37.
• Liu L. y Du C., (1999). Instituto de Investigación de Sistemas Ambientales (ESRI), biblioteca en línea.