時空敘事可視化理論與方法研究

王 雙

1. 中國標準化研究院，北京 100191; 2. 信息工程大學，河南 鄭州 450052

隨著地圖普適化、大眾化的發展趨勢，地圖的角色也在悄然發生改變。從面向專家的、面向特定領域的專業地圖產品，到面向大眾的地圖服務，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”中的地理對象轉向針對發生在“時間”中的各種事件，如何將復雜的、模糊的、多樣的事件納入時空參考框架中進行可視化和分析，建立符合普通用戶常識性認知的可視化表達方法，是地圖學大眾化發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據源，通過敘事與地理空間技術的結合，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，為拓展地理空間技術在人文社會學科中的應用范疇奠定基礎。本文的主要研究內容包括：

(1) 全面梳理了敘事在地理學與地圖學中的現狀研究。對地理敘事、地理空間敘事等一系列相關的研究成果進行了歸納總結，認為當前將敘事與地理學、地圖學相結合進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知研究幾個方面需要進行進一步地探索。

(2) 提出了時空敘事可視化的理論與技術框架。對時空敘事的研究范疇進行了界定，提出了針對時空敘事表達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合、理論與試驗相結合的手段，提出了時空敘事可視化的技術路線。

(3) 建立了文本空間向地理空間的映射機制。設計了事件的多級存儲模型和事件要素共現模型，前者能夠對事件進行不同尺度地劃分，并對事件序列之間的邏輯層次關系、因果關系進行建模和表達，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)的存儲和相關性分析。同時，基于地理編碼技術和數字地名詞典，提出了一種結合人工輔助定位方法的地理匹配模型，實現文本中定性位置信息向地理坐標的轉換。

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

(5) 開展了針對時空維度可視化方法的認知研究。結合問卷調查法、手繪草圖法、眼動試驗法、出聲思維法等認知試驗方法，對時空維度可視化中的幾個關鍵性問題：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知特點進行了研究。在此基礎上，提出了相應的可視化策略，為時空敘事可視化方法的應用提供指導性原則。

(6) 以兩個典型事件為例實現了基于自由敘事文體和規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，設計了一套包括歷史地名映射在內的地名實體和時間信息規范化標準，實現了事件序列的多尺度存儲與表達。針對基于規范性新聞語料庫的事件，提出了一套新聞事件要素識別與規范化方法，設計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算與可視化方法。