Un mapa de flujo es un tipo de mapa temático que utiliza símbolos lineales para representar el movimiento entre ubicaciones. [1] Por lo tanto, puede considerarse un híbrido de un mapa y un diagrama de flujo . El movimiento que se representa puede ser el de cualquier cosa, incluidas personas, tráfico de carreteras, bienes comerciales, agua, ideas, datos de telecomunicaciones, etc. [2] La amplia variedad de material en movimiento y la variedad de redes geográficas a través de las cuales se mueve ha dado lugar a muchas estrategias de diseño diferentes. Algunos cartógrafos han ampliado este término a cualquier mapa temático de una red lineal , mientras que otros restringen su uso a mapas que muestran específicamente el movimiento de algún tipo.
Muchos mapas de flujo utilizan un ancho de línea proporcional a la cantidad de flujo, lo que los hace similares a otros mapas que utilizan un tamaño proporcional , incluidos los cartogramas (que alteran el área de la región) y los símbolos de puntos proporcionales.
Los primeros mapas conocidos que representan visualmente el volumen de flujo fueron dos mapas del ingeniero Henry Drury Harness, publicados en 1838 como parte de un informe sobre el potencial de construcción de ferrocarriles en Irlanda , que mostraban la cantidad de tráfico de carga por carretera y canal. [3] [4] En los años siguientes, otros experimentaron con la técnica en Europa, hasta que fue dominada por Charles Joseph Minard . [5]
Durante las décadas de 1850 y 1860, Minard publicó cuarenta y dos mapas de flujo sobre una amplia variedad de temas entre sus cartes figuratives . Entre ellos se encuentra su mapa de 1869 de la invasión francesa de Rusia en 1812-1813 , que ha sido llamado "el mejor gráfico estadístico jamás dibujado". [6] [7] Muchos de los mapas de Minard utilizan técnicas de diseño que aún no se han mejorado, incluso en la era de los gráficos por computadora.
Durante la década de 1980, Waldo Tobler realizó experimentos para crear mapas de flujo por computadora. [8] [9] Los primeros mapas generados por computadora no estaban a la altura de los estándares de Minard, pero el sistema de información geográfica (SIG) y el software de gráficos han mejorado la capacidad de diseñar mapas de flujo. [ cita requerida ]
Desde la década de 1830 se han creado una amplia variedad de mapas de flujo que muestran el movimiento en muchas formas. Según Eduard Imhof , un mapa de flujo puede representar varios aspectos diferentes de los fenómenos que se mueven y las redes a lo largo de las cuales se mueven; enumeró los siguientes: [10] : 94–95
Estos no son tipos distintos de mapas; un mapa de flujo puede representar cualquiera de todos estos aspectos simultáneamente.
Los tipos de fenómenos que han sido objeto de mapas de flujo son variados. Los temas relacionados con la geografía humana incluyen: migración , viajes , comercio internacional , logística , servicios públicos (agua, alcantarillado, electricidad, telecomunicaciones) y tráfico , entre otros. Otros se relacionan con la geografía física : flujo de corrientes , viento , migración de la vida silvestre , etc.
La variedad de mapas de flujo en cuanto a su temática y la importancia relativa de los aspectos de flujo de Imhof han dado lugar a una serie de estrategias de diseño. En una tesis de 1987, Mary Parks identificó varios tipos distintos de mapas de flujo [13] , que se han citado ampliamente, aunque su lista no era exhaustiva y aquí se incluyen más. Estos tipos son prototípicos; los mapas reales pueden combinar algunos aspectos de varios tipos.
En este tipo, la intención principal es mostrar la existencia de una conexión entre dos lugares, a menudo acompañada de una representación del volumen de flujo y/o dirección. [12] La ruta generalmente no es importante para la audiencia, por lo que las líneas de conexión suelen ser rectas o ligeramente curvas. Un ejemplo común de esta forma es el mapa de rutas de las aerolíneas. Parks distinguió los mapas radiales (que emanan de un único origen o destino) de los mapas de red (que interconectan una serie de nodos), pero esta es una diferencia en el patrón geográfico; el diseño es muy similar para ambos tipos.
Los mapas de origen y destino tienen un diseño único que se centra en la forma esquemática de las líneas de conexión. Las líneas rectas son fáciles de dibujar, pero pueden causar problemas, especialmente cuando las líneas más largas y las más cortas son colineales, ocultándose entre sí y sus destinos. También pueden tener un aspecto irregular. Por estas razones, se prefieren las líneas curvas, normalmente arcos circulares, por ser más agradables estéticamente. También tienen la capacidad de ajustarse para evitar líneas y puntos intermedios. [14] Los primeros algoritmos de generación de líneas automatizadas eran normalmente líneas rectas, [9] pero los algoritmos recientes han tenido éxito en la creación de líneas curvas. [15]
Este tipo se ejemplifica mediante un enfoque equilibrado en los nodos de origen y destino, las rutas de viaje entre ellos (generalmente muy generalizadas) y el volumen de flujo. El ejemplo más común, que se remonta a Minard, es un mapa que muestra el transporte marítimo entre un conjunto de regiones de nodos o ciudades portuarias, a lo largo de rutas marítimas comunes . En un mapa de distribución, las rutas parten del origen con un ancho proporcional al total de varios destinos y luego se dividen a medida que las rutas se "distribuyen" hacia cada destino.
El diseño de mapas de distribución requiere cierto cuidado y habilidad a la hora de trazar las líneas de flujo de modo que se dividan con los anchos adecuados y en ángulos de curvatura suaves. Los experimentos computacionales han demostrado el potencial para generarlos automáticamente [2], pero hoy la mayoría se dibujan de forma semimanual utilizando software de SIG y gráficos [12] .
Este tipo de mapa de flujo se remonta originalmente al mapa Harness de Irlanda. [4] Se centra más en las rutas de la red que en sus nodos de origen/destino. Las rutas pueden ser precisas o muy generalizadas (como en muchos mapas de tránsito ) y pueden o no representar la cantidad o la velocidad del flujo. Un ejemplo común es un mapa de tráfico de autopistas .
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No todo flujo ocurre a lo largo de redes lineales; también pueden fluir masas bidimensionales y tridimensionales, especialmente agua (p. ej., corriente oceánica ) y aire ( viento ). Su movimiento se puede modelar como un campo vectorial , en el que la magnitud y dirección del movimiento se podría medir en cualquier punto del espacio. [10] : 149 En la lista de Imhof anterior, un mapa que visualiza esto, a menudo llamado mapa de flujo másico o mapa de flujo continuo , [16] se centra en la dirección y velocidad del flujo, mientras que otros aspectos como el origen/destino y la ruta de viaje carecen en gran medida de sentido.
En 1688, Edmund Halley trazó un mapa de los vientos alisios utilizando una serie de segmentos de línea cortos orientados en la dirección del flujo de aire. [5] : 69 En los mapas meteorológicos de principios del siglo XX , esta técnica se elaboró en barbas de viento , símbolos complejos utilizados para indicar la velocidad del viento y su dirección. Los vectores unitarios y los arroyuelos se han propuesto como un término general para los símbolos de flujo basados en puntos, pero ninguno de ellos se usa ampliamente. [17] Estos se pueden generar fácilmente mediante algoritmos informáticos, especialmente utilizando datos SIG raster o datos de puntos de muestra (por ejemplo, estaciones meteorológicas). [18] Este enfoque es más parecido a los símbolos de puntos proporcionales que a un mapa de flujo típico.
Otra opción de visualización para los campos vectoriales es dibujar líneas de corriente , que conectan puntos que fluirían entre sí; esto se ha utilizado comúnmente para representar corrientes oceánicas desde principios del siglo XIX. [5] : 82 Entre los algoritmos informáticos de Tobler de 1981 había modelos de campos vectoriales para generar "líneas de corriente", y el trabajo posterior ha mejorado los resultados. [8] [17]
La técnica más común para visualizar la cantidad o velocidad de flujo es a través de la variable visual del tamaño, específicamente el grosor de línea (generalmente medido en puntos o milímetros). Dicho esto, el tamaño es mucho más intuitivo para la cantidad total, por lo que también se pueden considerar otras variables visuales (como el tono o el valor del color ) para la velocidad. Los siguientes métodos para determinar los grosores de línea son muy similares a los métodos de escalado para mapas de símbolos proporcionales . [12]
El método más común es calcular el peso de una línea dada w en proporción directa al valor de la cantidad v , basándose en un peso seleccionado arbitrariamente w 0 para un valor base seleccionado v 0 (a menudo, pero no necesariamente, el valor mínimo):
Esto ayuda a los lectores a realizar juicios intuitivos sobre las proporciones de valores relativos en función de los pesos relativos; una línea que es el doble de gruesa que otra representa el doble del valor. Sin embargo, cuando hay un nivel muy alto de variación entre los valores más altos y más bajos (generalmente, más de 25:1, aunque esto depende de la geografía de la red de flujo y del diseño), el mapa resultante puede ser problemático, con líneas muy gruesas y líneas delgadas casi invisibles. Una alternativa en este caso es establecer los pesos mínimos y máximos ( w max y w min ) y realizar una interpolación lineal entre ellos, aunque esto elimina la capacidad de juzgar intuitivamente las proporciones de los pesos:
Una tercera alternativa es simplemente utilizar pesos ordinales (gruesos, medianos, delgados, etc.) para representar una variable ordinal o una variable cuantitativa que ha sido clasificada (lo que a menudo se denomina clasificación por rango en este contexto). Esto también hace que los lectores pierdan la capacidad de juzgar intuitivamente las diferencias de valores, pero tiene la ventaja de la simplicidad general.
Para todos estos tipos de escala, la leyenda generalmente muestra un conjunto de muestra de grosores de línea con sus respectivos valores, de manera similar a la leyenda de un mapa de símbolos proporcionales .
Además de los mapas de flujo en cartografía, existen otros métodos para visualizar el flujo no geográfico:
