Nghiên cứu việc sử dụng phương pháp cartogram thể hiện nội dung bản đồ thông kê kinh tế xã hội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

CHÂU PHƢƠNG KHANH

NGHIÊN CỨU VIỆC SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP CARTOGRAM
THỂ HIỆN NỘI DUNG BẢN ĐỒ THỐNG KÊ KINH TẾ - XÃ HỘI

Chuyên ngành: Bản đồ, Viễn thám và Hệ thông tin địa lý
Mã số: 604476

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2011

- i-


CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS. LÊ MINH VĨNH ..................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. VŨ XUÂN CƢỜNG ..................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. NGUYỄN VĂN LUYỆN ...........................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày 09 tháng 09 năm 2011
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1. PGS.TS. Trần Tấn Lộc
2. TS. Vũ Xuân Cƣờng
3. TS. Nguyễn Văn Luyện
4. TS. Nguyễn Kim Hồng
5. TS. Lê Minh Vĩnh
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA KTXD

- ii -


TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHÕNG ĐÀO TẠO SĐH

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LÂP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

TP. HCM, ngày 01 tháng 07 năm 2011
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: CHÂU PHƢƠNG KHANH

Phái: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 07/05/1985

Nơi sinh: TPHCM

Chuyên ngành: Bản đồ, Viễn thám và Hệ thơng tin địa lý

MSHV: 01008172

Khóa (Năm trúng tuyển): 2008
1- TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU VIỆC SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP CARTOGRAM THỂ HIỆN
NỘI DUNG BẢN ĐỒ THỐNG KÊ KINH TẾ - XÃ HỘI
2- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Tìm hiểu tổng quan về phƣơng pháp Cartogram.
- Tìm hiểu các thuật tốn, cơng cụ, phần mềm để xây dựng Cartogram hiện có.
- Tạo bản đồ Cartogram thể hiện thống kê kinh tế - xã hội của Việt Nam (Sử dụng
một chỉ tiêu cụ thể làm ví dụ).
- Thực hiện các nghiên cứu, khảo sát bằng cách kết hợp phƣơng pháp khảo sát theo
bảng hỏi và phƣơng pháp phỏng vấn sâu để đánh giá và xem xét nhu cầu, khả năng
đƣa vào sử dụng ở Việt Nam.
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 28 – 01 – 2010
4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01 – 07 – 2011
5- CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS. LÊ MINH VĨNH
Nội dung và đề cƣơng luận văn thạc sĩ đã đƣợc Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

(Họ tên và chữ kí)

QL CHUYÊN NGÀNH

QL CHUYÊN NGÀNH

(Họ tên và chữ kí)

(Họ tên và chữ kí)

- iii-

KHOA


LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp là kết quả của một quá trình học tập, nghiên cứu
và sự nỗ lực hết mình của em trong thời gian qua. Những kiến thức mà em
có đƣợc qua q trình học tập, nghiên cứu tại trƣờng sẽ là hành trang quý
báu giúp em vững bƣớc trên con đƣờng sự nghiệp sau này.
Trong quá trình thực hiện luận văn em đã gặp khơng ít khó khăn và
cịn nhiều thiếu sót. Tuy nhiên, nhờ sự giúp đỡ nhiệt tình của q thầy cơ,
sự động viên ủng hộ của bạn bè, em đã có thể hồn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Lê Minh Vĩnh, ngƣời trực tiếp hƣớng
dẫn em và đã giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện luận
văn.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Xuân Cƣờng, KS. Phan Thị
Phƣơng Nam, ThS. Lê Thị Ngọc Liên, PGS. TS Nguyễn Kim Hồng, ThS.
Huỳnh Phẩm Dũng Phát đã dành thời gian quý báu, tạo điều kiện giúp em
thực hiện tốt buổi phỏng vấn sâu phục vụ cho luận văn.
Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp, những ngƣời đã giúp em
hoàn thành phiếu khảo sát trong quá trình thực hiện luận văn.
Sự hỗ trợ về vật chất và tinh thần của gia đình; sự động viên của bạn
bè trong suốt thời gian qua là nền tảng và động lực to lớn để em có thể
hồn thành luận văn tốt nghiệp này.
Tuy nhiên, do thời gian thực hiện đề tài hạn chế, cộng với trình độ

hiểu biết và tầm nhìn chƣa rộng dẫn đến nhiều nhận xét cịn mang tính
chủ quan nên luận văn này chắc chắn sẽ cịn nhiều thiếu sót. Em rất mong
nhận đƣợc sự góp ý và nhiệt tình hƣớng dẫn của q thầy cơ và các bạn.
Châu Phƣơng Khanh

- iv-


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Bản đồ là một phƣơng tiện trực quan để truyền đạt thông tin địa lý đến cho ngƣời
đọc. Để thơng tin có thể truyền đến ngƣời đọc một cách trực quan và hiệu quả nhất, các
nhà làm bản đồ đã không ngừng nghiên cứu để tìm ra những phƣơng pháp thể hiện nội
dung bản đồ mới. Cartogram là một cách thể hiện dữ liệu không gian khá ấn tƣợng,
đang đƣợc sử dụng nhiều trên thế giới, đặc biệt là ở các nƣớc Bắc Mỹ, Tây Âu, nhƣng
chƣa đƣợc chính thức giới thiệu và thừa nhận ở Việt Nam. Nhằm mục đích có thêm
khả năng lựa chọn trong việc trực quan hóa nội dung bản đồ chun đề, chúng tơi đặt
ra vấn đề tìm hiểu thêm phƣơng pháp thể hiện này để xem xét về khả năng sử dụng ở
Việt Nam.
Đề tài đã tiến hành thu thập, nghiên cứu, tổng hợp tƣ liệu để làm rõ bản chất khái
niệm Cartogram, các đặc điểm, khả năng ứng dụng trong thực tế và các thuật toán để
xây dựng Cartogram. Trên cơ sở đó, đề tài thực hiện xây dựng cụ thể Cartogram cho
dữ liệu thống kê Việt Nam để làm ví dụ minh họa về tính “khả thi” của phƣơng pháp
và sử dụng để tiến hành việc so sánh, khảo sát tiếp theo. Để tìm hiểu về khả năng đƣa
Cartogram vào giới thiệu và sử dụng ở Việt Nam, đề tài đã thực hiện một khảo sát nhỏ
bằng cách dùng bảng hỏi và phỏng vấn sâu.
Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy, Cartogram, trên quan điểm về sự chính xác
khơng gian, tuy chƣa hẳn là một phƣơng pháp thể hiện nội dung bản đồ, nhƣng là một
phƣơng pháp thể hiện trực quan dữ liệu địa lý với nhiều ƣu điểm đáng ghi nhận và
đang đƣợc ứng dụng trong nhiều lãnh vực. Vì vậy, việc xem xét nghiên cứu để sử dụng
phƣơng pháp này thật sự là cần thiết và đáng đặt ra. Điều này sẽ góp phần làm phong

phú thêm các phƣơng pháp thể hiện, tăng tính trực quan trong việc thể hiện thơng tin
bản đồ, cung cấp cho những nhà làm bản đồ có thêm một phƣơng pháp để lựa chọn
trong quá trình thể hiện các số liệu thống kê, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngƣời
sử dụng. Tuy nhiên, do quan điểm, cách nhìn và cảm nhận về cartogram cịn nhiều
khác biệt, cần có sự tiếp cận từ từ theo một lộ trình cụ thể để đạt đƣợc hiệu quả mong
muốn.

- v-


SUMMARY
The map is a visual means to communicate geographic information to the reader.
To transmit information to reader intuitively and effectively, the mapmakers has not
stopped doing research to find new ways to show content map. Cartogram, an
impressive way of spatial data visualization, is widely used in Eastern countries.
However, it has not been officially introduced nor accepted in Vietnam. Aiming at
having more alternatives in the visual content of a thematic map, we set out to find out
more shows to examine the possibility of use in Vietnam.
The thesis focused on the gathering, research and synthesize materials to clarify the
nature Cartogram concept, the characteristics and capabilities in practical applications
and algorithms to build Cartogram. On that basis, subjects perform specific
construction for Catogram Vietnam statistical data to illustrate examples of the
“feasibility” of the method and used to conduct the next comparison and survey. To
learn more about the ability to introduce and use Cartogram in Vietnam, subjects
performed a small survey using questionnaires and in-depth interviews.
The results of the research showed that Cartogram, in view of the exact space, not
necessarily as a method of showing the content map, but it’s a method to visualize
geographic data with many remarkable advantages and is being applied in many fields
in the world. Therefore, considering the studies to use this method is truly necessary
and worth setting. This will contribute to enrich the method shown content of thematic

map, increasing the visual in the representation of map information, to provide mapmakers have added a method to be chosen during the statistics to satisfy user demands.
However, the perspective, look and feel of cartogram many differences, there should
be access from a specific roadmap to achieve the desired effect.

- v-


LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Tôi xin cam đoan rằng nội dung luận văn của tơi hồn tồn trung thực và khơng sao
chép từ bất kì cuốn luận văn nào. Nếu có điều gì sai sót tơi xin hoàn toàn chịu trách
nhiệm.

- vi-


MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
1.1- Đặt vấn đề ........................................................................................................... 1
1.2- Mục tiêu .............................................................................................................. 2
1.3- Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 3
1.4- Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 4
1.5- Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 4
1.6- Cấu trúc luận văn ................................................................................................ 4
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CARTOGRAM .......................................................... 5
2.1- Phƣơng pháp thể hiện nội dung bản đồ................................................................. 5
2.1.1- Định nghĩa ................................................................................................... 5
2.1.2- Phân loại ...................................................................................................... 5
2.2- Khái niệm cartogram............................................................................................. 7
2.3- Lịch sử phát triển .................................................................................................. 9
2.4- Phân loại cartogram ............................................................................................ 11

2.4.1- Phân loại theo hình dạng của đơn vị lãnh thổ .......................................... 14
2.4.2- Phân loại theo tính liên tục giữa các đơn vị lãnh thổ ............................... 16
2.5- Ứng dụng cartogram ........................................................................................... 17
2.5.1- Ứng dụng Cartogram trong lĩnh vực xã hội .............................................. 17
2.5.2- Ứng dụng Cartogram trong lĩnh vực chính trị - bầu cử tổng thống ......... 19
2.5.3- Ứng dụng trong nghiên cứu bệnh dịch ...................................................... 20
2.5.4- Ứng dụng trong thương mại và sản xuất ................................................... 20
2.5.5- Ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu về tội phạm ..................................... 25
2.5.6- Ứng dụng trong lĩnh vực môi trường ......................................................... 26
2.5.7- Ứng dụng trong lĩnh vực tìm kiếm, quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên27
CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG CARTOGRAM ................................................................. 29
3.1- Giới thiệu lƣợc sử các phƣơng pháp xây dựng cartogram ............................... 29
3.1.1- Phương pháp Rubber Map ........................................................................ 29
3.1.2- Phương pháp DEMP ................................................................................. 30
3.1.3- Phương pháp Rubber Sheet Distortion...................................................... 30
3.1.4- Phương pháp Pseudo – Cartogram ........................................................... 31
3.1.5- Phương pháp Interactive Polygon Zipping ............................................... 31
3.1.6- Phương pháp Cellular Automata Machine................................................ 32
3.1.7- Phương pháp Line Integral ....................................................................... 33
3.2- Thực hiện xây dựng cartogram với dữ liệu Việt Nam ..................................... 33
3.2.1- Cơng nghệ và thuật tốn ............................................................................ 33
3.2.2- Thu thập dữ liệu và chuẩn bị ..................................................................... 34
3.2.3- Quy trình sử dụng phần mềm ArcGIS để xây dựng cartogram ................. 34
3.2.4- Kết quả ....................................................................................................... 36
CHƢƠNG 4: KHẢO SÁT VỀ VIỆC SỬ DỤNG CARTOGRAM ............................... 40
4.1- Giới thiệu chung ............................................................................................... 40

- vii-

4.1.1- Mục tiêu ..................................................................................................... 40
4.1.2- Phương pháp và kết quả ............................................................................ 40
4.2- Kết quả và nhận xét .......................................................................................... 45
4.2.1- Hiểu biết về cartogram .............................................................................. 45
4.2.2- Nhận thức về cartogram ............................................................................ 46
4.2.3- “Ý thích” – thái độ của cộng đồng bản đồ Việt Nam đối với cartogram.. 52
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN ............................................................................................. 53
5.1- Kết quả.............................................................................................................. 53
5.2- Hƣớng phát triển của đề tài .............................................................................. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 55
PHỤ LỤC 1: MẪU PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN ......................................................... 57
PHỤ LỤC 2: SỐ LIỆU THỐNG KÊ DÂN SỐ NĂM 2009 .......................................... 61
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ........................................................................................... 63

- vii-


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: So sánh các phương pháp thể hiện nội dung bản đồ theo quan điểm các nhà
bản đồ học Nga – Đông Âu và Mỹ - Tây Âu .................................................................... 2
Hình 1. 2: Sơ đồ minh họa nội dung thực hiện ................................................................ 3
Hình 2. 1: Hình minh họa Cartogram ............................................................................. 7
Hình 2. 2: Tình hình tội phạm ở Vancouver thể hiện với phương pháp đồ giải truyền
thống (bên trái) và bằng Cartogram (bên phải) .............................................................. 9
Hình 2. 3: Cartogram của Emile Levasseur (trái) và Rand McNally (phải) ................. 10
Hình 2. 4: Bản đồ “phân chia nước Mỹ” theo dân số ................................................... 10
Hình 2. 5: Bản đồ Nhật Bản và hệ thống đường xe lửa chính ....................................... 12
Hình 2. 6: Hình ảnh trực quan về sự thay đổi của dịch vụ đường sắt ở Nhật Bản qua
các năm từ 1965 đến 1995 ............................................................................................. 13
Hình 2. 7: Cartogram sử dụng hình vng để đại diện cho các đối tượng ................... 14

Hình 2. 8: Cartogram sử dụng hình trịn để đại diện cho các đối tượng ...................... 15
Hình 2. 9: Cartogram sử dụng hình dạng địa lí của đối tượng – thể hiện sự góp phần
làm nóng trái đất của các châu lục trên tồn cầu năm 2006 ........................................ 15
Hình 2. 10: Cartogram không liên tục – Noncontiguous Cartogram ............................ 16
Hình 2. 11: Minh họa Cartogram liên tục – Contiguous Cartogram ............................ 16
Hình 2. 12: Cartogram của các quốc gia trên thế giới ................................................. 18
Hình 2. 13: Cartogram thể hiện kết quả bầu cử Tổng thống ở bang Michigan (Mỹ) năm
1968 ................................................................................................................................ 19
Hình 2. 14: Cartogram về tỷ lệ các ca nhiễm AIDS năm 2004 ..................................... 20
Hình 2. 15: Cartogram thể hiện sản lượng sản xuất gạo của các quốc gia trên thế giới
năm 2008 ........................................................................................................................ 20
Hình 2. 16: Cartogram thể hiện lượng gạo một người tiêu thụ hằng ngày ở một quốc
gia trên thế giới năm 2008 ............................................................................................. 22
Hình 2. 17: Cartogram thể hiện việc sản xuất phim của các nước trên thế giới .......... 22
Hình 2. 18: Cartogram thể hiện ngân quỹ trung bình cho một bộ phim ...................... 23
Hình 2. 19: Cartogram mơ tả các quốc gia lớn về sản phẩm bán lẻ ............................. 23
Hình 2. 20: Cartogram thể hiện lượng hàng hóa của các nước nhập khẩu vào Canada
........................................................................................................................................ 24
Hình 2. 21: Cartogram thể hiện thị trường sản phẩm quốc nội năm 1995 ................... 24
Hình 2. 22: Cartogram thể hiện số lượng tội phạm và tỉ lệ tội phạm trên 100000 dân
năm 2010 ........................................................................................................................ 25
Hình 2. 23: Cartogram thể hiện tổng lượng khí thải CO2 trên tồn cầu ...................... 26
Hình 2. 24: Cartogram thể hiện tài nguyên dầu mỏ của các nước trên thế giới ........... 28
Hình 3. 1: Cartogram dân số dược xây dựng theo phương pháp Rubber Map của
Tobler ............................................................................................................................. 29
Hình 3. 2: Cartogram mật độ dân số xây dựng theo phương pháp DEMP ................... 30
Hình 3. 3: Cartogram dân số năm 1960 xây dựng theo phương pháp Rubber Sheet ... 31
- viii-

Hình 3. 4: Cartogram mật độ dân số xây dựng theo phương pháp Pseudo-cartogram 31
Hình 3. 5: Cartogram dân số vùng Đông Nam nước Mỹ năm 1980 xây dựng theo
phương pháp Interactive Polygon Zipping .................................................................... 32
Hình 3. 6: Cartogram dân số các tỉnh của Anh xây dựng theo phương pháp Cellular
Automata Machine ......................................................................................................... 32
Hình 3. 7: Cartogram dân số Mỹ xây dựng theo phương pháp Line Integral ............... 33
Hình 3. 8: Dữ liệu khơng gian và dữ liệu thuộc tính trên ArcGIS ................................. 34
Hình 3. 9: Giao diện hộp thoại xây dựng cartogram .................................................... 35
Hình 3. 10: Minh họa chọn trường thuộc tính cần tạo cartogram ................................ 35
Hình 3. 11: Minh họa chọn đường dẫn lưu cartogram sắp tạo ..................................... 36
Hình 3. 12: Dân số Việt Nam năm 2009 – Minh họa cartogram liên tục...................... 37
Hình 3. 13: Dân số Việt Nam năm 2009 - Minh họa Cartogram không liên tục .......... 37
Hình 3. 14: Dân số Việt Nam năm 2009 – Minh họa cartogram hình trịn ................... 38
Hình 3. 15: Dân số Việt Nam năm 2009 – Cartogram không liên tục và chồng chất ... 39
Hình 4. 1: Thành phần tham gia khảo sát theo “Mức độ chuyên nghiệp trong lĩnh vực
bản đồ chuyên đề” ......................................................................................................... 42
Hình 4. 2: Thành phần tham gia khảo sát theo “Mức độ thường xuyên trong việc sử
dụng bản đồ” ................................................................................................................. 43
Hình 4. 3: Thành phần tham gia khảo sát theo “Độ tuổi” ............................................ 43
Hình 4. 4: Thành phần tham gia khảo sát theo “giới tính” .......................................... 43
Hình 4. 5: Biểu đồ so sánh cartogram và các phương pháp khác theo từng tiêu chí ... 48

- viii-


CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1: Thống kê sản lượng gạo và xuất khẩu gạo năm 2008.................................. 21
Bảng 4. 1: Bảng mô tả thành phần các đối tượng tham gia khảo sát ........................... 42

Bảng 4. 2: Bảng tổng kết theo mức độ “ấn tượng” ....................................................... 46
Bảng 4. 3: Bảng tổng kết theo mức độ “nhận biết thông tin nhanh” ............................ 46
Bảng 4. 4: Bảng tổng kết theo mức độ “cung cấp thông tin nhiều” ............................. 47
Bảng 4. 5: Bảng tổng kết điểm các phương pháp theo từng tiêu chí ............................. 47
Bảng 4. 6: Bảng tổng kết phần trăm các thành phần tham gia khảo sát lựa chọn các
phương pháp ở mức 1 .................................................................................................... 50

- ix-


CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU

CHƢƠNG 1

MỞ ĐẦU
1.1-

ĐẶT VẤN ĐỀ
Bản đồ là một phƣơng tiện trực quan để truyền đạt thông tin địa lý đến cho
ngƣời đọc. Để thơng tin có thể truyền đến ngƣời đọc một cách trực quan và hiệu
quả nhất, các nhà làm bản đồ đã không ngừng nghiên cứu để tìm ra những
phƣơng pháp thể hiện nội dung bản đồ mới. Đây là một hƣớng nghiên cứu quan
trọng trong ngành bản đồ. Các phƣơng pháp thể hiện bản đồ rất khác nhau về
hình thức, đối tƣợng phản ánh cũng nhƣ khả năng thể hiện. Trong các tài liệu
của Nga – Đông Âu, phƣơng pháp bản đồ đƣợc phân chia theo đặc điểm dữ liệu
nhƣ: phƣơng pháp kí hiệu, phƣơng pháp biểu đồ định vị (định vị theo điểm),
phƣơng pháp ký hiệu theo tuyến (định vị theo tuyến), phƣơng pháp đƣờng
khoanh vùng, chấm điểm phân vùng… (định vị theo vùng). Theo trƣờng phái
của các nhà bản đồ học Mỹ - Tây Âu, phƣơng pháp thể hiện nội dung đƣợc phân
chia và gọi tên dựa vào hình thức thể hiện nhƣ: phƣơng pháp vùng màu, phƣơng

pháp kí hiệu tỷ lệ theo giá trị, phƣơng pháp biểu đồ…. Mặc dù gọi tên khác
nhau nhƣng thực chất khơng có gì khác biệt giữa các phƣơng pháp và ngƣời ta
có thể tìm thấy sự tƣơng thích giữa các hệ phƣơng pháp này [20].
Qua bảng so sánh ở Hình 1. 1, có thể thấy một phƣơng pháp khá đặc biệt:
Cartogram Theo đó ta thấy phƣơng pháp Cartogram theo quan điểm của Tây
Âu khác với phƣơng pháp đồ giải (đôi khi đƣợc gọi là cartogram trong các tài
liệu ở Việt Nam) và hồn tồn khơng tƣơng ứng với bất kỳ một phƣơng pháp
thể hiện nội dung nào theo trƣờng phái Nga – Đông Âu.
Ở Việt Nam, ngành bản đồ học chịu ảnh hƣởng nhiều của trƣờng phái Nga Đơng Âu nên gần nhƣ hồn tồn không sử dụng phƣơng pháp này trong thể hiện
nội dung bản đồ. Trong khi đó, ở các nƣớc Mỹ - Tây Âu, Cartogram đã đƣợc
nghiên cứu tìm hiểu từ khá lâu và đang đƣợc xuất hiện khá phổ biến. Đặc biệt,
-1-


CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU

với sự phát triển của công nghệ thơng tin, phƣơng pháp này ngày càng có nhiều
thuận lợi để phát triển.

Hình 1. 1: So sánh các phương pháp thể hiện nội dung bản đồ theo quan điểm
các nhà bản đồ học Nga – Đông Âu và Mỹ - Tây Âu
(Nguồn: [20])
Nhằm mục đích có thêm khả năng lựa chọn trong việc trực quan hóa nội dung
bản đồ chuyên đề, chúng tơi đặt ra vấn đề tìm hiểu thêm phƣơng pháp thể hiện này
để xem xét về khả năng sử dụng ở Việt Nam.
1.2-

MỤC TIÊU
Đề tài nhắm đến việc làm phong phú thêm các phƣơng cách diễn đạt trực quan

dữ liệu địa lý thơng qua việc nghiên cứu, tìm hiểu một phƣơng pháp thể hiện cịn ít
đƣợc quan tâm ở Việt Nam, cụ thể là Cartogram.
Mục tiêu cụ thể của luận văn là:
 Nghiên cứu, tìm hiểu nguyên tắc, hiệu quả và cách thức thể hiện dữ liệu
bằng phƣơng pháp Cartogram.
-2-


CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU

 Thực hiện phân tích, khảo sát, tìm hiểu về khả năng sử dụng của phƣơng
pháp này tại Việt Nam để định hƣớng cho việc đƣa vào sử dụng.
1.3-

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Tìm hiểu tổng quan về phƣơng pháp Cartogram (khái niệm, phân loại, ứng
dụng).
 Tìm hiểu các thuật tốn, cơng cụ, phần mềm xây dựng cartogram hiện có.
 Tạo bản đồ cartogram thể hiện thống kê kinh tế - xã hội của Việt Nam (sử
dụng một chỉ tiêu cụ thể làm ví dụ).
 Thực hiện các nghiên cứu, khảo sát bằng cách kết hợp phƣơng pháp khảo sát
theo bảng hỏi và phƣơng pháp phỏng vấn sâu để đánh giá và xem xét nhu
cầu, khả năng đƣa vào sử dụng ở Việt Nam.
Nghiên cứu các
phƣơng pháp
thể hiện nội
dung bản đồ

Nghiên cứu tìm hiểu về
phƣơng pháp cartogram và

phƣơng thức xây dựng

Xây dựng bản đồ bằng
phƣơng pháp khác

Thu thập số
liệu để thể hiện

Xây dựng bản đồ bằng
phƣơng pháp cartogram

Khảo sát, so sánh
và đánh giá
Kết luận
Hình 1. 2: Sơ đồ minh họa nội dung thực hiện
-3-


CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.4-

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

 Do đây là vấn đề khá mới ở VN, bƣớc đầu đề tài chỉ tập trung tìm hiểu bản chất,
nguyên tắc và các thuật tốn xây dựng theo tƣ liệu đã có mà khơng nghiên cứu
đề xuất thuật tốn xây dựng mới.
 Do thời gian thực hiện ngắn, đề tài chỉ thực hiện các nghiên cứu, khảo sát, lấy ý
kiến tại thành phố Hồ Chí Minh.
1.5-

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Thu thập, phân tích và tổng hợp tƣ liệu thứ cấp để tìm hiểu về cartogram (khái
niệm, khả năng ứng dụng, cách xây dựng…)
 Sử dụng các phƣơng pháp thể hiện nội dung bản đồ để trực quan hóa dữ liệu
mẫu.
 Dùng phƣơng pháp nghiên cứu so sánh để phân tích, đánh giá ƣu nhƣợc điểm
của cartogram so với các phƣơng pháp khác.
 Sử dụng phƣơng pháp khảo sát bằng bảng hỏi và phỏng vấn sâu để tìm hiểu khả
năng sử dụng cartogram ở Việt Nam.
1.6-

CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Luận văn đƣợc trình bày trong năm chƣơng:
Chƣơng 1 - Mở đầu: giới thiệu mục tiêu, nội dung và phƣơng pháp thực hiện đề tài.
Chƣơng 2 - Giới thiệu tổng quan về cartogram: trình bày khái niệm, phân loại và
các ứng dụng của Cartogram hiện nay trên thế giới.
Chƣơng 3 - Xây dựng cartogram: trình bày sơ lƣợc lịch sử phát triển các thuật toán
xây dựng Cartogram và thực hiện xây dựng một bản đồ cụ thể với số liệu thống kê
Việt Nam.
Chƣơng 4 - Trình bày kết quả khảo sát và phân tích về khả năng sử dụng cartogram
ở Việt Nam.
Chƣơng 5 - Kết luận.

-4-


CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CARTOGRAM

CHƢƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ CARTOGRAM
Trong chương này, chúng ta sẽ tìm hiểu tổng quan về Cartogram bao gồm: khái
niệm, phân loại và giới thiệu các ứng dụng của Cartogram đã có.
2.1- PHƢƠNG PHÁP THỂ HIỆN NỘI DUNG BẢN ĐỒ
2.1.1- Định nghĩa
Phƣơng pháp thể hiện nội dung bản đồ (mapping method) là các phƣơng
thức chuẩn quy định cách kết hợp các ký hiệu, màu sắc, đƣờng nét… để diễn đạt
yếu tố nội dung, dữ liệu của bản đồ. Nhà bản đồ học Kraak M. J. và Ormeling F.
J. [11] đã đƣa ra định nghĩa:
“Phương pháp thể hiện nội dung bản đồ là cách thức vận dụng hệ thống ký
hiệu để diễn đạt các đối tượng, hiện tượng khác nhau về mặt nội dung cũng như
về phân bố trong khơng gian”
2.1.2- Phân loại
Từ khi hình thành ngành khoa học bản đồ cho đến nay, các nhà bản đồ học
đã không ngừng nghiên cứu để đƣa ra các phƣơng pháp thể hiện nội dung bản
đồ khác nhau nhằm mục đích diễn đạt trực quan và hiệu quả các dữ liệu không
gian. Các phƣơng pháp thể hiện nội dung bản đồ rất khác nhau về hình thức, đặc
điểm đối tƣợng cũng nhƣ dữ liệu.
Theo các nhà bản đồ học Nga - Đông Âu, các phƣơng pháp bản đồ đƣợc
phân chia dựa trên đặc điểm phân bố của hiện tƣợng. Theo đó, ta có:
- Các phƣơng pháp định vị theo điểm:
o Phƣơng pháp kí hiệu.
o Phƣơng pháp biểu đồ định vị.
- Các phƣơng pháp định vị theo tuyến:
-5-

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CARTOGRAM

o Phƣơng pháp ký hiệu theo tuyến
- Các phƣơng pháp định vị theo vùng:
o Phƣơng pháp đƣờng đồng mức.
o Phƣơng pháp chấm điểm.
o Phƣơng pháp khoanh vùng.
o Phƣơng pháp phân vùng.
- Các phƣơng pháp định vị toàn năng:
o Phƣơng pháp biểu đồ bản đồ.
o Phƣơng pháp đồ giải.
Theo các nhà bản đồ học Mỹ - Tây Âu, các phƣơng pháp thể hiện nội dung
bản đồ đƣợc phân chia chủ yếu là theo hình thức ký hiệu sử dụng. Theo đó, ta
có:
- Phƣơng pháp vùng màu.
- Phƣơng pháp vùng giá trị.
- Phƣơng pháp đẳng trị.
- Phƣơng pháp kí hiệu định danh.
- Phƣơng pháp kí hiệu tỷ lệ theo giá trị.
- Phƣơng pháp biểu đồ.
- Phƣơng pháp kí hiệu đƣờng.
- Phƣơng pháp chấm điểm.
- Phƣơng pháp bề mặt thống kê.
- Phƣơng pháp đƣờng chuyển động.
- Phƣơng pháp Cartogram.
Sau khi khảo sát các phƣơng pháp, TS. Lê Minh Vĩnh [20] đã đƣa ra bảng so
sánh (Hình 1. 1) và nhận định rằng về cơ bản, các phƣơng pháp ở cả hai hệ
thống đều có những điểm tƣơng đồng, ngoại trừ phƣơng pháp cartogram theo
các nƣớc Mỹ - Tây Âu mà chúng ta sẽ đi sâu tìm hiểu tiếp theo.

-6-


CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CARTOGRAM

2.2- KHÁI NIỆM CARTOGRAM
Cartogram là một bản đồ hoặc biểu đồ mơ tả thuộc tính của các đối tƣợng địa lý
thơng qua diện tích hoặc chiều dài của đối tƣợng. Ví dụ, nếu một Cartogram sử
dụng diện tích của một quốc gia để mơ tả thuộc tính độ lớn dân số của nó, thì quốc
gia A với dân số gấp đôi quốc gia B sẽ đƣợc biểu diễn trên Cartogram với diện tích
gấp đơi quốc gia B. Chính vì Cartogram khơng thể hiện chính xác khơng gian địa lý
mà làm thay đổi kích thƣớc của các đối tƣợng tƣơng ứng với một thuộc tính khác
nên theo quan điểm của một số nhà làm bản đồ, nó khơng đƣợc xem nhƣ là một bản
đồ. Nhƣng đây thực sự là một cách để thể hiện trực quan nội dung thống kê của bản
đồ [24].
Cartogram đƣợc định nghĩa:
“Cartogram là một bản đồ, trong đó một vài biến chuyên đề - chẳng hạn như:
thời gian di chuyển hoặc tổng sản phẩm quốc gia – được dùng để thay thế cho diện
tích đối tượng hoặc khoảng cách giữa các đối tượng” [25].

Hình 2. 1: Hình minh họa Cartogram
(Nguồn: />-7-


CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CARTOGRAM

Trong bài báo “Cartogram – Crime – and location quotients”, tác giả Andresen
cho rằng cartogram thể hiện diện tích hai chiều của đối tƣợng địa lý trên bản đồ
khơng bằng đơn vị đo diện tích thơng thƣờng mà bằng một biến khác (ví dụ nhƣ
dân số). Do đó, có thể xem nhƣ cartogram là một biến thể của bản đồ biến thiên kí

hiệu (graduated symbol map); nhƣng thay vì thay đổi kích thƣớc kí hiệu thì
cartogram thay đổi đối tƣợng vùng [1].
Nhà bản đồ học Dorling cho rằng Cartogram là một bản đồ hay một sơ đồ dùng
để biểu diễn thông tin thống kê địa lý [3]. Theo ông, giả sử ta thể hiện sao cho kích
thƣớc của đối tƣợng thay đổi tƣơng ứng với một chỉ tiêu nào đó, ví dụ dân số, thì
khi ấy ta có “equal population cartogram”. Cũng theo quan điểm này, có thể xem
bản đồ thơng thƣờng nhƣ là một dạng cartogram mà kích thƣớc của đối tƣợng thay
đổi tƣơng ứng với diện tích của chúng - “equal land area”. Cartogram khác với bản
đồ thông thƣờng do chúng sử dụng một biến khác diện tích để làm căn cứ thể hiện
kích thƣớc trên bản đồ [26].
Trong trƣờng hợp kích thƣớc đơn vị thể hiện đƣợc thay đổi theo số dân, ta có
bản đồ đồng mật độ (density-equalizing map), khi đó, việc thể hiện một giá trị nào
đó - xem nhƣ đã đƣợc “chuẩn hóa” (normalized) – sẽ cho ngƣời đọc cái nhìn chính
xác hơn. Khi này, cả khía cạnh màu (độ đậm nhạt) lẫn kích thƣớc của đơn vị lãnh
thổ đều cùng đƣợc “tận dụng” để thể hiện hiệu quả mức độ của hiện tƣợng [1].
Minh họa cho trƣờng hợp này là bản đồ thể hiện tình hình phạm tội ở Vancouver –
(Hình 2. 2). Vùng phía Bắc, với số dân đông và tỉ lệ tội phạm cao đã đƣợc “nhấn
mạnh”, chỉ rõ trong cartogram.

-8-


CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CARTOGRAM

Hình 2. 2: Tình hình tội phạm ở Vancouver thể hiện với phương pháp đồ giải
truyền thống (bên trái) và bằng Cartogram (bên phải)[1]
Tóm lại, ta có thể hiểu Cartogram là một phƣơng pháp thể hiện trực quan các số
liệu thống kê trên bản đồ bằng cách làm thay đổi kích thƣớc của các đối tƣợng
tƣơng ứng với số liệu thống kê đó. Ở đây, do quan điểm về sự chính xác của bản
đồ, ta sẽ không gọi Cartogram là phƣơng pháp thể hiện nội dung bản đồ (mapping

method) mà chỉ là phƣơng pháp thể hiện trực quan dữ liệu không gian (spatial data
visualization method).
2.3- LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
Việc thể hiện dữ liệu bằng Cartogram đã đƣợc quan tâm thực hiện từ khá lâu.
Theo nhà bản đồ học Zachary F. J. [9], hình ảnh theo kiểu cartogram đầu tiên xuất
hiện năm 1868 trong sách Địa lý kinh tế của tác giả Emile Levasseur. Năm 1897,
một bản đồ tƣơng tự cũng xuất hiện ở Atlas Thế giới của Rand McNally - Hình 2.
3. Các bản đồ này đều dùng các biểu đồ (hình vng, hình trịn) có kích thƣớc tỉ lệ
với giá trị đối tƣợng để thể hiện. Tuy nhiên, chúng còn khá đơn giản để có thể xem
là một bản đồ thật sự.

-9-


CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CARTOGRAM

Hình 2. 3: Cartogram của Emile Levasseur (trái) và Rand McNally (phải)[9]
Năm 1911 Giáo sƣ William B. Bailey ở Đại học Yale xây dựng bản đồ thể hiện
số dân qua kích thƣớc các bang của nƣớc Mỹ. Nhà bản đồ học John Krygier [12]
cho rằng đây là một trong những bản đồ cartogram đầu tiên.

Hình 2. 4: Bản đồ “phân chia nước Mỹ” theo dân số [12]
Do sự phức tạp của việc xây dựng bản đồ theo Cartogram, phƣơng pháp này chỉ
thật sự đƣợc phát triển và trở nên phổ biến vào những năm 70, sau khi có sự ra đời
và phát triển của máy tính. Nhiều nhà bản đồ học đã nghiên cứu đƣa ra các thuật
toán để xây dựng Cartogram với ý tƣởng cơ bản là “bóp méo” các đối tƣợng và
định lại kích thƣớc theo giá trị định lƣợng của đối tƣợng nhƣng vẫn đảm bảo khả
năng nhận dạng đối tƣợng. Từ đó đến nay, các nhà bản đồ đã đƣa ra rất nhiều thuật

- 10 -

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CARTOGRAM

toán cũng nhƣ tạo ra các module để xây dựng Cartogram. Chính nhờ vậy mà việc
sử dụng Cartogram đã trở nên ngày càng phổ biến.
Mỗi thuật tốn đều có những ƣu, nhƣợc riêng và đƣa ra những Cartogram khác
nhau. Điều này cũng phần nào nói lên tính đa dạng và “hấp dẫn” của việc thể hiện
bằng Cartogram.
2.4- PHÂN LOẠI CARTOGRAM
Cartogram rất đa dạng, do đó cũng có rất nhiều cách phân loại khác nhau. Tuy
nhiên, nhìn chung có hai loại chính nhƣ sau:
Cartogram tuyến (Linear Cartogram hay còn gọi là Distance Cartogram): là một
sơ đồ giúp ta hình dung sự gần gũi giữa các điểm trên một mạng lƣới, ví dụ: khoảng
cách về thời gian di chuyển giữa các thành phố. Khoảng cách Ơ-clit (Euclidean)
giữa các điểm trên distance cartogram đại diện cho các chỉ số gần nhất. Đây là một
cơng cụ hữu ích trong thể hiện trực quan mức độ dịch vụ vận tải, ví dụ: sự khác biệt
về mức độ dịch vụ giữa các vùng, các điểm trong cùng một mạng lƣới và sự cải tiến
nó theo thời gian [8].
Linear Cartogram (hay Distance Cartogram) dùng để thể hiện mối quan hệ theo
tuyến giữa các vị trí, nhƣng khoảng cách tƣơng đối giữa các vị trí khơng cịn là
khoảng cách địa lý nữa mà đƣợc thay bằng một biến khác (biến đó sẽ là một số liệu
thống kê tƣơng ứng), ví dụ: sự tiêu thụ nhiên liệu trên đoạn đƣờng di chuyển, thời
gian cần thiết để di chuyển trên mỗi đoạn đƣờng, chi phí di chuyển trên mỗi đoạn
đƣờng, …
Hình 2. 5, Hình 2. 6 dƣới đây minh họa về Distance Cartogram thể hiện sự thay
đổi về thời gian di chuyển bằng đƣờng sắt từ năm 1965 đến năm 1995 [8]:

- 11 -

CHƢƠNG 3: CÁC PHƢƠNG PHÁP TẠO CARTOGRAM

Hình 2. 5: Bản đồ Nhật Bản và hệ thống đường xe lửa chính
(Nguồn: [8], hình 5, trang 1462)

- 12 -


CHƢƠNG 3: CÁC PHƢƠNG PHÁP TẠO CARTOGRAM

Hình 2. 6: Hình ảnh trực quan về sự thay đổi của dịch vụ đường sắt ở Nhật Bản qua
các năm từ 1965 đến 1995
(Nguồn: [8], hình 11, trang 1468)

- 13 -