Proposal and evaluation of pictorial symbols for reference mapping on mobile devices

ABSTRACTCartographic representations have evolved alongside technological advancements in digital mobility, with the widespread use of mobile devices, prompting a need for improved map usability. This article explores the creation of new symbols for topographic OR reference mapping on mobile devices by developing a three-step methodology for symbol design specifically tailored for Brazilian users. First, a Comprehension Test with 632 individuals assessed their understanding of symbols on mobile devices, considering figure-background distinction suitable for smaller screens. The symbols were adapted using the Semiotics and Gestalt Theory. Next, a Production Test involved nine volunteers creating concept sketches to propose new representations for unvalidated symbols, with components integrated into new designs. Lastly, a Map Reading Task Test with 80 users evaluated the symbols' detection, distinction, and recognition to ensure their suitability for mobile device maps. This user-centric approach reduced noise in the recognition process and accounted for diverse perspectives and cultures. The resulting symbols provided mobile device map usability comparable to desktop computers. The study also found that using a white halo instead of a white square with a black outer line did not negatively impact symbol perception on mobile interfaces. Conducted remotely during the COVID-19 pandemic, this approach to user integration in cartographic symbol creation shows promise for other use contexts.RÉSUMÉLes représentations cartographiques ont suivi le rythme des avancées technologiques qui ont émergé avec l'augmentation de la mobilité numérique quotidienne, y compris le développement de nouvelles plateformes numériques telles que les appareils mobiles. Compte tenu de l'utilisation grandissante de cartes numériques sur les téléphones portables, il est essentiel de comprendre leur utilisabilité sur les appareils mobiles, dans la mesure où le même symbole peut ne pas être adapté pour la représentation sur un autre appareil en raison de la taille de l'écran et de la résolution. En conséquence, dans ce contexte, les questions suivantes se posent : a / suggérer des modèles de symbolisation pour la cartographie topographique ou de référence qui permettent la perception et la compréhension de ces éléments et b/ assurer l'utilisabilité des cartes utilisées sur appareils mobiles. Ce papier décrit la méthodologie utilisée pour proposer, évaluer, et comprendre la classification sémantique portée par un ensemble de symboles pour la symbolisation des cartes de référence grande échelle utilisées sur les appareils mobiles des utilisateurs brésiliens. Nous avons développé une séquence de trois tests pour atteindre cet objectif. En premier, un test de compréhension sur 632 individus a pour objectif de vérifier la compréhension des symboles sur appareils mobiles. De plus deux groupes ont comparé différents ensembles pour tester comment préserver la lecture de l'arrière-plan adapté aux écrans plus petits. Les pictogrammes testés ont été adaptés aux environnements mobiles en utilisant les concepts de la sémiotique et de la théorie du Gestalt. Ensuite un test de production a cherché à proposer de nouvelles représentations pour les symboles qui n'ont pas été validés à la première étape. Neuf volontaires ont produit des croquis conceptuels du même élément à cette étape, dont les composants ont été identifiés et incorporés aux nouvelles conceptions. Enfin un test de lecture de carte auquel ont participé 80 utilisateurs ont validé le processus de détection, différentiation et reconnaissance de symboles obtenus par les deux premiers tests pour vérifier si l'ensemble était bien adapté aux cartes sur appareils mobiles. Ces tests, axés sur la participation des utilisateurs, ce sont avérés utiles pour la conception de symboles puisqu'ils prennent en compte la perception des utilisateurs, réduisant le bruit inhérent au processus de reconnaissance puisqu'ils intègrent différents points de vue et cultures. Grâce à l'application de cette séquence d'activités, nous avons pu créer et tester un ensemble de symboles spécialement conçus avec les utilisateurs brésiliens. Une fois appliqué, les cartes sur supports mobiles ont une utilisabilité compatible avec celle sur ordinateur de bureau. De plus, nous avons observé que l'utilisation d'un halo blanc au lieu d'un carré blanc avec un contour noir ne génère pas de perte significative de perception du symbole sur l'interface du mobile. Tout ces processus ont été réalisés en distanciel pendant la pandémie du COVID-19, ce qui rend ainsi très prometteuse la reproduction de cette approche de l'intégration de l'utilisateur dans la création de symboles cartographiques à d'autres contextes d'utilisation.KEYWORDS: Pictorial symbolsmobilecartographic symbologylarge scales AcknowledgementsThe authors would like to thank the Academic Publishing Advisory Centre (Centro de Assessoria de Publicação Acadêmica, CAPA – www.capa.ufpr.br) of the Federal University of Paraná (UFPR) for assistance with English language developmental editing.Disclosure statementNo potential conflict of interest was reported by the author(s).Additional informationNotes on contributorsJaqueline Alves PisettaJaqueline Alves Pisetta is a PhD candidate at the Federal University of Paraná (UFPR), in the Geodesic Sciences Post-graduation program.Andrea Faria AndradeAndrea Faria Andrade is a professor in the Department of Graphic Expression at the Federal University of Paraná. She holds a PhD in Geodetic Sciences, a degree in Cartographic Engineering, and a teaching degree in Drawing. Her areas of expertise include Visual Perception, Semiotics, Visual Communication Theories, Inclusive Education, and interdisciplinary relationships within Graphic Expression.Silvana Philippi CamboimSilvana Philippi Camboim is a professor at the Federal University of Parana, Brazil, teaching GIS and Cartography. Her research experience emphasises collaborative mapping, user studies, semantics, open source, spatial analysis, and spatial data infrastructures. She advocates for geospatial information accessibility and leads multiple open geospatial initiatives.