基于地圖表達(dá)的教育地理信息可視化初探

王俊友

摘要：本文從空間信息的圖形表達(dá)、時(shí)間變化序列和屬性信息的特有規(guī)律三方面入手，揭示教育地理信息的空間結(jié)構(gòu)特征、時(shí)間動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和內(nèi)在特有屬性，提出了教育地理信息的兩個(gè)維度，并結(jié)合兩個(gè)維度綜合表達(dá)教育地理信息的三個(gè)層次，由此建立教育地理信息模式。

關(guān)鍵詞：教育地理信息；地圖可視化；初探

一、教育地理信息的內(nèi)涵

教育地理信息是指表征某些教育信息數(shù)量和質(zhì)量的空間結(jié)構(gòu)、分布規(guī)律、時(shí)間序列、屬性特征的獨(dú)特信息，它兼有教育信息與地理信息的雙重屬性，是教育信息中教育機(jī)構(gòu)信息與地理信息中人為信息的有機(jī)結(jié)合，如圖1所示。

教育地理信息實(shí)質(zhì)包含三個(gè)層次內(nèi)容，即教育空間信息、教育時(shí)間信息、教育特有屬性信息。教育空間信息是表達(dá)教育類事物（現(xiàn)象）空間分布和空間位置關(guān)系的信息，如普通高校招生數(shù)的空間聚集分布情況。教育時(shí)間信息是表達(dá)教育類事物（現(xiàn)象）在時(shí)間序列上動(dòng)態(tài)發(fā)展變化的信息，如改革開放30年來普通高等學(xué)校生均圖書冊(cè)數(shù)的增長(zhǎng)情況。教育特有屬性信息是表達(dá)教育類事物（現(xiàn)象）自身特有性質(zhì)以及與同類或關(guān)聯(lián)事物（現(xiàn)象）之間關(guān)系的信息。

二、教育地理信息的模式

本文結(jié)合教育地理信息的三個(gè)層次，以《中國(guó)高等教育發(fā)展地圖集》為例，提出教育地理信息的兩個(gè)維度，即指標(biāo)表達(dá)維度與時(shí)間序列維度，結(jié)合兩個(gè)維度綜合表達(dá)教育空間信息、教育時(shí)間信息和教育特有屬性信息，由此建立教育地理信息的模式，如表1所示。

三、基于表達(dá)模式的實(shí)例設(shè)計(jì)

1.單一指標(biāo)單年份——表達(dá)教育空間信息

如圖2所示，以單一指標(biāo)單年份的形式表達(dá)學(xué)生模塊中的教育空間信息。2006年普通高等學(xué)校本、?？粕谛Ｉ鷶?shù)即為單指標(biāo)單年份的數(shù)據(jù)。在地圖可視化表達(dá)過程中，采取分級(jí)比率方式，以象形點(diǎn)狀符號(hào)表達(dá)在校生數(shù)，同級(jí)別之間的差異性通過統(tǒng)計(jì)圖排序的形式表達(dá)。

2.擬合指標(biāo)單年份——表達(dá)教育空間與特有屬性信息

如圖3所示，以擬合指標(biāo)單年份的形式表達(dá)教育空間信息和教育特有屬性信息。在教育空間信息的地圖可視化表達(dá)方面，以堆砌式點(diǎn)狀符號(hào)表達(dá)各地區(qū)單位GDP在校生數(shù)這一擬合指標(biāo)的空間分布情況；以等值區(qū)域法表達(dá)各地區(qū)人口密度的分布情況。在教育特有屬性信息的地圖可視化表達(dá)方面，通過在普通高等學(xué)校本、專科生在校生數(shù)與GDP兩個(gè)指標(biāo)的綜合分析，擬合出單位GDP在校生數(shù)承載量這一指標(biāo)，用于反映各地區(qū)國(guó)民生產(chǎn)總值對(duì)當(dāng)?shù)仄胀ǜ叩葘W(xué)校本、專科生在校生數(shù)培養(yǎng)的貢獻(xiàn)率。

3.多指標(biāo)多年份——表達(dá)教育空間、時(shí)間與特有屬性信息

如圖4所示，在教育空間信息的地圖可視化表達(dá)方面，以分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖的形式表達(dá)三個(gè)年份“211工程”高等學(xué)校博士生在校生數(shù)的空間分布情況；以等值區(qū)域法表達(dá)各地區(qū)普通高等學(xué)校博士生在校生數(shù)中“211工程”高等學(xué)校博士生在校生數(shù)所占比例的分布情況。在教育時(shí)間信息的地圖可視化表達(dá)方面，以扇形統(tǒng)計(jì)圖式點(diǎn)狀符號(hào)分別表達(dá)2000年、2003年、2006年三個(gè)年份的發(fā)展變化情況。以條形統(tǒng)計(jì)圖和圓環(huán)統(tǒng)計(jì)圖結(jié)合的方式表達(dá)2000—2006年全國(guó)普通高等學(xué)校博士生在校生數(shù)的年際變化。在教育特有屬性信息的地圖可視化表達(dá)方面，通過普通高等學(xué)校博士生在校生數(shù)、211工程”高等學(xué)校博士生在校生數(shù)、設(shè)有研究生院的高等學(xué)校博士生在校生數(shù)三者之間的層層包含關(guān)系，以及這種關(guān)系在空間上的分布規(guī)律和在時(shí)間上的動(dòng)態(tài)變化綜合反映博士生在校生數(shù)的自身特有性質(zhì)。

4.擬合指標(biāo)多年份——表達(dá)教育空間、時(shí)間與特有屬性信息

如圖5所示，在教育空間信息的地圖可視化表達(dá)方面，以等值區(qū)域法表達(dá)各地區(qū)人口密度的空間差異情況；以分區(qū)統(tǒng)計(jì)圖法表達(dá)1985年、1993年、2006年三個(gè)年份各地區(qū)師生比的空間分布情況；為彌補(bǔ)在地圖空間表達(dá)中無法直接反映各地區(qū)2006年（現(xiàn)狀年份）師生比的具體數(shù)值和位次排序的缺陷，以“漸變色柱狀統(tǒng)計(jì)圖”的形式反映各地區(qū)2006年師生比的具體數(shù)值和位次排序情況。在教育時(shí)間信息的地圖可視化表達(dá)方面，以分區(qū)柱狀統(tǒng)計(jì)圖在各區(qū)域內(nèi)按年代排序的形式表達(dá)各地區(qū)生師比的發(fā)展變化情況，以及這種變化的空間差異情況；以統(tǒng)計(jì)圖的形式表達(dá)全國(guó)普通高等學(xué)校主要年份師生比動(dòng)態(tài)變化情況。在教育特有屬性信息的地圖可視化表達(dá)方面，通過普通高等學(xué)校在校生數(shù)與普通高等學(xué)校專任教師數(shù)兩個(gè)指標(biāo)的綜合分析，擬合出師生比這一指標(biāo)，用于反映各地區(qū)普通高等學(xué)校每位專任教師所負(fù)擔(dān)的在校生數(shù)；通過底層面狀符號(hào)與表層點(diǎn)狀符號(hào)的組合對(duì)比，反映各地區(qū)人口密度與生師比之間的關(guān)系，以及各地區(qū)各年份師生比變化差異與人口密度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。