穿越时空的可视化（4）：陆地导航的上半生

原创 杨柳桦樱 VisIt有视没事 来自专辑灵感系列：穿越时空的可视化

编译者前言

《穿越时空的可视化》是一个编译系列，本文是第四篇。该系列编译自Paul Kahn发表在Nightingale上的《全球信息设计》系列文章。《全球信息设计》介绍了大量经典的可视化设计，涵盖了从现存最早至今的视觉语言。通过研究这些经典设计的思路，不管是设计构图、布局、叙事技巧，还是对主题数据的不同设计方式，相信都能为我们当下的可视化实践带来灵感。

原系列的交通篇章分了陆、海、空、地铁四种交通方式，来讲述信息设计在实际导航运用中所扮演的角色，及其随知识和科学技术发展而来的变化与革新。这部分的设计示例的设计目的，是为了帮助旅行者做旅行决策，尤其是选择哪条路或路线。至于交通管理或规划决策类的设计例子，目前是被规划在后面的科学解释、经济、工程等篇章中。

“无论哪种旅行形式，交通图的设计都是为了帮阅读者完成一个任务：从这儿到那儿。可视化是为了帮助旅行做决策。”

——Paul Kahn

如今我们都习惯于打开手机地图，搜索目的地，选择导航。路线规划能告诉我们，有多少条路线可选择、每条路线有多远、花多少时间以及如何到达。

这种便利应用的设计是如何演变而来的呢？回顾这几百年的设计历史，又能给我们现在与未来的设计带来什么灵感呢？

本文从陆地导航的设计例子中挑选了部分，围绕朝圣、邮驿、商队的旅行和导航需求，讲述在既定知识和科技的背景下，小小一张地图背后的心血迭代。

条条道路通罗马

道路网络

《普丁格地图》是一幅独一无二的羊皮卷手稿，展示了大约250年左右的罗马帝国道路网络。1494年，一位奥地利图书管理员在“在图书馆的某个地方”发现了它。1508年，来自奥格斯堡的人文主义者康拉德·普丁格（Konrad Peutinger）又从这位图书馆管理员手中得到了这幅地图。关于这幅地图材料的最新研究表明，它是在1200年代绘制或复制的，但关于绘制它的由来却还没有明确证据。它可能是由三世纪的罗马人设计，也可能是中世纪抄书室的僧侣根据罗马时代游记设计的，但不管怎样，它展示了如何可视化庞大的道路网络，极具历史参考价值。

地图手稿共十一页，每页高约1英尺，宽2英尺（5厘米左右），连起来有22英尺（55厘米左右）。在狭长的页面空间里，设计师记录了500多个城市和3500个地方的位置。

十一页全貌

《普丁格地图》（Tabula Peutingeriana）的数字版本，出自理查德·塔尔伯特（Richard Talbert）罗马世界研究项目中的“再看《普丁格地图》”部分。截图是原图第八页的局部：博斯普鲁斯海峡上的君士坦丁堡（左上）、克里特岛（左中）和尼罗河三角洲（右下），高亮了国家名称、真实和推测的道路（红色）和河流（蓝色）。

前十页的地理覆盖范围分布。北边界向南边倾斜，南北距离被高度压缩。在罗马周围地区的信息量最大。该图来自克里斯托斯·努斯利（Christos Nüssli）之后的某作者。

第二至六页是西帝国的意大利半岛，信息量最大。第七至十页的东部地区也有很多细节，以罗马君士坦丁堡（现代伊斯坦布尔）和安提阿（现在在土耳其中南部）等主要罗马城市为代表。第十一页是波斯和印度，道路和城镇的信息很少。

为了编排多种信息，设计师没有用地理位置，而是采用了节点连接的网络图形式。经过几处地理变形，才绘制下欧洲城市的道路网络。水域空间被最小化。大西洋沿岸被折叠，而其他水域——地中海、黑海和波斯湾，面积则大大减小。南北向的土地，例如意大利、伯罗奔尼撒和阿拉伯半岛，已转至横向。没有道路连接的空间被压缩。连接城镇的道路用对比色（红色）绘制，并标出了城市之间的里程数。城镇所放的位置也考量了影响陆地旅行的河流位置。

在16世纪，该地图手稿问世后后不久，学者们开始复刻。图为其中三个版本的第一页：马可·维尔塞罗（Marco Velsero），1598年（图一）；弗朗兹·克里斯托弗·冯·谢伊布（Franz Christoph von Scheyb），1825年（图二）；康拉德·米勒（Konrad Miller），1887年（图三）。米勒的版本还复原了第一页西侧缺失的第十二页图，其中包括英国、伊比利亚和北非到摩洛哥的大西洋沿岸的道路网络。

东西向地形的相对精度、信息的细节分布和表现层次，向我们透露了数据的出处。大部分信息集中在最靠近罗马的区域，然后向东扩散。罗马、君士坦丁堡和安提阿的城市图标是坐在宝座上的国王，这几个城市也是罗马帝国晚期的重要行政中心。耶路撒冷，作为许多中世纪地图的焦点，在这里并不起眼。服务场所用图标标识出来了，比如，城市名称旁边的建筑图标可能表示为旅行者提供相关服务的地点：温泉浴场、庙宇或补给仓库。

第四页和第五页详细介绍了罗马及其周围地区。我高亮了罗马的拟人化图标以及周边服务建筑的符号。

罗马之路

给朝圣者导航

埃哈德·埃茨劳布（Erhard Etzlaub）住在德国中部城市纽伦堡，其最著名的作品《通往罗马之路》是一幅印制地图，旨在协助朝圣者从中欧穿越阿尔卑斯山前往意大利。埃茨劳布有着数学背景，是位卓有建树的导航仪制造家。实际上，他于15世纪便设计出类似于我们今天常用的移动导航设备。这款手持导航仪结合了指南针和日晷，用于确定时间、位置和方向。部分设备，以及陆地和海上旅行者如何使用它们的记录，仍保存至今。

埃茨劳布的便携式导航仪（1513年），收藏于芝加哥阿德勒天文馆。

埃茨劳布研究了托勒密地理学和德国产的第一个地球仪，便开始设计路线图。他运用从旅者那里收集来的数据，绘制了整个欧洲的道路网络。

《通往罗马之路》的目的是给1500年前往罗马和从罗马返回的朝圣者指路。在地图上，作为目的地的罗马放在上方。从纽伦堡周围的德国领地出发的朝圣者，在地图上可以找到从南穿越阿尔卑斯山前往罗马的最佳路线。地图展示了一个由八条路线组成的道路网络，这些路线连接了北海和波罗的海（Baltic Sea）到罗马之间的城镇。

这张地图有几处创新。第一处创新写在标题里：“以点为英里，记录去往罗马的路。” 圆圈表示城市，城市之间的距离用点标出，每个点代表德国英里（7.5公里）的距离。埃茨劳布的数学才能和他的信息设计一样令人印象深刻——与当时的地图相比，他的距离计算非常准确。该视觉系统将大量计算直接放在旅行者的手上，旅行者可以通过简单地计数相关点来“读取”图表上的距离。

便携式指南针放在地图下方。

第二处创新是将印刷地图与导航设备结合起来。把便携式指南针放在图底部的正方形上，随附的文字说明了如何使用导航仪作地图定位：

“指南针应放在地图的边缘，或对应底部边框中央印制的指南针卡片，旋转地图直到指南针方向与地图的基本点一致。然后，地图和指南针都与两个城镇对齐。指针所指向的“acht teyl”（罗盘四分之一）是旅行者应前行的方向。”

仪器和图表的结合运用帮助旅行者前往下一个城镇。城镇名称旁边的符号表示主要的朝圣教堂。

埃茨劳布的第三处创新是可重复运用的色彩系统。尽管现存的地图副本之间的颜色并不全然相同，但他在地图上有文字明确指出，颜色编码是基于“与德国接壤的七个王国和语言”。

细节图。埃茨劳布说明：“波兰的颜色为棕色，波西米亚是黄色，周围是绿色的森林。匈牙利是草绿色……”这条路通往匈牙利以东和波西米亚以西之间的山脉。布拉格以波西米亚中心的一座城堡为标志。柏林在往北的另一条路线上。

邮政网

信息高速路

尼古拉斯·桑森（Nicolas Sanson）设计了法国邮政网络的第一张地图，如今被公认为法国制图学之父。他最初是在其家乡法国阿贝维尔（Abbeville）绘制地图。雕刻师梅尔基奥·塔弗尼尔（Melchior Tavernier）于1632年在巴黎出版了关于法国邮政道路网的图册，但其中的作品并没有提到桑森的名字。桑森后来移居巴黎，收回了作品的版权，并收录进了他的《世界地图集》（Atlas du Monde，1668年），这个地图集覆盖了亚洲、非洲、美洲以及欧洲。

《法国邮政地图》（Carte géographique des postes qui traversent la France），1632，尼古拉斯·桑森和梅尔基奥·塔弗尼尔（Melchior Tavernier）。绿色的边界线是法国的政治行政边界。邮政服务遍及法国之外的都灵、罗勒（Basil）、布鲁塞尔（Brussels）和伦敦。

邮政公路是王国之间的信息高速路。塔弗尼尔为桑森提供了623个地址和距离，可用于计算寄信成本。相应地，桑森将它们绘制在有河有海的地图上。虽然这张图的标题是“法国邮政地图”，但其重点却是在交通。这张可视化作品，让每个人都可以计划和估计一个人或一条消息从一个地方传播到另一个地方所需的时间。

北边的具体路线细节，从巴黎经由加来（Calais）至伦敦、布鲁塞尔、勒阿弗尔（Le Havre）和卡昂（Caen）。我高亮了桑森的故乡阿贝维尔。沿着黄线的虚线表示路线距离。

桑森使用了类似于埃茨劳布的编码系统，用圆点计里程，圆点之间的虚线表示距离。雕刻师在地图右侧添加了一个注释“ Au Lecteur”（致读者）。本着众包的精神，他邀请当地人阅读地图，以告知他任何更正。不过，没有记录证明有更正是源自这条注释。

北美邮政

地图再升级

一百五十年后，北美第一幅综合路线图也描绘了一个邮政网络所使用的道路网。在美国最初的几十年中担任邮政局二把手的亚伯拉罕·布拉德利（Abraham Bradley），制作了一系列美国地图，其中第一幅就是《美国邮政道路与距离地图》。这幅地图最早出现于1796年，用来记录前英国殖民地区域的运输网络。

《美国邮政道路与距离地图——首幅涵盖北部九个州、部分弗吉尼亚州和俄亥俄州以北的地图》（A map of the United States exhibiting post roads & distances） ，1796，亚伯拉罕·布拉德利，由威廉·哈里森（William Harrison）和威廉·巴克（ William Barker）刻制。

这个道路网涵盖了450个邮局，集中在沿海平原和河谷。城镇之间的距离用数字标注出。三种不同样式的线表示不同的道路类型——邮政道路、合同外包的邮政道路、邮政马车道路。这种距离数字和道路线段的编码方式沿用至今。

细节图。阴影线段的邮政马车道路，四通八达，直达费城，上面还标着城镇之间的里程数：从费城（Philadelphia）到布里斯托尔（Bristol）有20英里，从特伦顿（Trenton）到普林斯顿（Princeton）有12英里等。

布拉德利的这张地图结合了市售地图、军事资料和当地邮政局距离报告的信息。地图印刷后被分发到各邮局，出售给公众。右下角大西洋沿岸的位置，有一个精致的表格叫“主干线上的邮件进度”，列出了从缅因州最北到佐治亚州最南的进度阶段。这个图还展示了北向和南向邮件到达和离开各城镇中的时间。这为读者提供了一个时间表，获知一封信从一个镇到另一个镇所耗的时间。星期三早上6点从缅因州波特兰市（Portland）发出的一封信需要八天的时间，于下一个星期三早上7点到达费城（Philadelphia）。

“主干线上的邮件进度”图的细节：缅因州与马萨诸塞州邮件往来的夏季时间表。其中，“f”表示上午，“a”表示下午。(编者高亮的红色处为周三早6点从波特兰出发、周三早7点到达费城）

商队

我要导航

在现代欧洲实践中，交通图已是空间理解的外在表征，而非内在表征。我们希望图表能被记录，而不只是被比划出来。相反，许多依靠贸易网络知识生活的土著人，则凭着头脑中的地图和行为表达来完成陆路旅行。欧洲文学中也不少探险家事例，他们要求土著人在地面或所提供的材料上画地图，并常为土著人的空间知识所震惊。

译者注：内在表征指在头脑里而无法直接观察的认知、观念、想法等。外在表征（external representation）指信息记载的表达方式，比如文字、符号、图形等。

德国科学家卡尔·韦勒（Karl Weule）曾征集未受过欧洲教育的非洲员工画地图，看看他们能画出什么。其中，有一位叫萨巴特勒（Sabatele）的坦桑尼亚人（当时的德国东非），画了一张从内陆到印度洋旅行的商队贸易路线图。韦勒重新绘制后，收录于自己的《东非的原住民》一书。

韦勒：“萨巴特勒所画的大篷车主干道及其主要分支的地图”。韦勒书中的版本，将地图转为北朝上，并给已知的15个地点编了号。

韦勒解码了图中的每个点、圈和连线。从右到左，是由不同起点到坦桑尼亚海岸达累斯萨拉姆（Dar es Salaam）各市场的路线。

萨巴特勒的地图。下方的地图是以南朝上，描绘了从坦桑尼亚到达累斯萨拉姆的主要商队路线。原件大小：未知。当前位置：未知。照片来自位于德国莱比锡的格拉西博物馆。(编者高亮的红色处为达累斯萨拉姆）

该地图的以上为南，左侧为海岸。连接圆圈的线代表道路。穿过道路的线表示自然屏障——河流和沼泽。圈中圈则代表地方。由此一来，连线的角度就起到了方向作用。

另一个例子是约翰·奥吉比（John Ogilby）的英国路线图。

奥吉比既不是旅行车司机，也不是大旅行家。在他一生的不同时期，他既是英国舞蹈和戏剧领域的宫廷表演家、诗歌和古典翻译作家，也是伦敦的主要书籍出版商。在英国内战和复兴的动荡中，他的命运起起伏伏。而他作为信息设计师的使命是在他生命的晚期，当时他70岁时，在查理二世的宫廷中担任国王的宇宙学家。在剩下的几年里，他制作了非洲、美洲、日本、中国和亚洲的地图集，还计划撰写和出版一部多卷本的著作，叫《不列颠尼亚》，打算描写包括英格兰和威尔士的全历史。

《不列颠尼亚》中伦敦到林肯郡波士顿的路。资料来源：Fulltable。注意路是如何随着指南针方向变化而延伸的。

《不列颠尼亚》只完成了第一卷。1675年问世时，那幅英国路线图也成了英国道路网络的第一个可视化图，在此之前只有地名列表清单。

因为这个项目，奥吉比还参与了英国所有道路的测绘。他的书的开篇和几张地图的装饰部分都有道路测绘的插图：一个人推着巡视车或测量轮，旁边还有一个测量员记录着距离。

《不列颠尼亚》书页装饰插图细节：一组测绘员正在测量道路。

奥吉比将这些测绘线路画成了交通图，并引入了一系列创新。首先，地图使用了统一的单位“法定英里”。以前的行程用的是当地英里，其长度因地区而异。其次，他采用了一英寸对一英里的统一比例。为了打破物理空间限制，他引入了条栏图形式，每两页分七个条栏，每个条栏代表约10英里。在此基础上，他在各条栏中由下至上地画路，路是连续而不改变方向的，而是通过改变指南针的指向来标示方向。乔尔·卡兹（Joel Katz）称其为“抬头（heads-up）”技术，即模拟旅行者的经历，使路一直朝前。这也是这幅地图的第三项创新。

第四项创新是他采用了不同形式的插图来表达道路旁的信息。大城市采用街道规划图，而较小的城镇用更微观的建筑物——一排房屋、一座城堡、一座教堂。沿途绘制的地标，如小溪、小溪、小山或桥梁，也都用文字标注了出来。丘陵的方向也会发生变化，以照顾页面设计。

伦敦到弗拉姆布鲁赫的两个细节。资料来源：大英图书馆。奥吉比运用了几种形式的插图。林肯（左下方）是大镇，配的是街道规划图。而贝弗利（Beverly）和贝肯菲尔德（Beckenfield）是小镇，则沿途是一排排小房子。(编者高亮的红色处）

编译者后语

人之于天地，何其渺也。这么几百年的努力，我们一步步将身边的土地测量出来，不断地去精确，画成地图。这本身就是一件非常了不起的事情，这也许也是很多人热爱地图的原因之一。

12-15世纪的罗马地图，为来自四面八方的朝圣者指路，沿袭了用相对地理位置绘图的设计手段，开创了以小圆圈计里程的信息表达方式，以及用色彩区分边界的编码系统。

17-18世纪的邮政网络图，本着掌握运输成本的目的，用不同线段样式标识道路类型，补充了时间进度图表。

而在导航方面，地图的设计已考虑到了指南针的配合使用。不仅如此，15-17世纪的地图应商队的频繁出行需求，不仅统一了各地图的里程单位，更是针对导航特性，设计了使路一直朝前的“抬头”技术用户体验。

仔细想想，从一个距离计算公式，到指南针发明，再到手中的一份导航地图，不同时代或不同群体的需求是背后极为重要的推动因素。

下期预告：《穿越时空的可视化（5）：海空导航的前世》

编译源文：

https://medium.com/@pauldavidkahn

第7篇 Visualizing Overland, When All Roads Led to Rome

第8篇 On the Road, From the Postal Web to Lincoln Highway

原文参考连接：

《普丁格地图》数字版本：

原标题：《穿越时空的可视化（4）：陆地导航的上半生》

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