从横向上的“一张图”到纵向上的“金字塔”：地理国情数据的多尺度表达

地理国情普查成果描述了自然地表和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系,在制定和实施国家战略发展与规划、优化国土空间开发格局、优化各类资源配置工作中发挥着重要作用。为了从全局观念、系统性整体化应用好该普查成果,成果管理部门在横向上建立了“一张图工程”,通过空间数据库技术将地理国情调查成果全覆盖、无重叠、无缝隙地展示。然而,为了面向不同级别行政部门管理、不同层次行业部门应用、不同详略信息数据提取,成果表达还应进一步在纵向上构建多级“金字塔式”数据组织,灵活有效地为不同应用需求输出合适级别的成果数据,金字塔结构不同层次数据对应不同水准的应用需求,同时跨层次间的数据联系反映了同一区域的地理国情状况在不同视图下的表达。本文系统地讨论地理国情普查成果构建金字塔式数据表达的技术方法,涉及众源大数据处理、地图综合与尺度变换、多级瓦片地图架构、跨层次级联更新等技术的应用。     

空间数据连续尺度表达的矢量金字塔模型

连续多尺度表达是当前地图制图领域中的热点问题之一,常规地图采用多级瓦片剖分、多版本存储技术实现空间多尺度表达,存在数据量冗余、跨级别不一致、瓦片间尺度跳跃大等问题。结合传统地图综合、多尺度表达数据结构和空间索引建立等多种策略,在目标数据模型中加入尺度维和操作信息,记录地图综合的过程和尺度变换,建立空间数据矢量金字塔模型。该模型离线综合获取多级基态尺度表达数据,确定每个目标的尺度表达空间范围,并通过面向对象建模技术将目标表达状态及其纵向关联关系、算子类型及控制参量等信息封装在多尺度目标中;同时,建立一端或两端控制的尺度变换结构。基于该模型可快速获取适应用户需求的连续尺度表达状态。     

移动轨迹的尺度特征

移动轨迹是移动对象在地理空间环境中移动而留下的痕迹。移动轨迹数据是一类特殊的地理时空数据，它具有时间尺度、空间尺度和语义尺度特征。本文首先分析了轨迹数据的空间尺度特征与时间尺度特征，建立了轨迹空间尺度与时间尺度转换关系式；然后论述了轨迹的语义内涵和语义尺度特征，将轨迹语义分为移动对象语义、地理空间环境语义、采集设备语义、移动方式语义，并从地理空间环境语义的角度分析了轨迹的语义多尺度；最后探讨了轨迹语义尺度与时空尺度之间的一致性关系。     

多尺度数据库中地图符号冲突处理方法研究

新形势下,为满足地图保障服务的新需求和高要求,江苏省基础地理信息中心建设了基于制图表达知识规则的多尺度地图数据库,用于生成符合印刷要求的地图产品.在多尺度地图数据库建设过程中,要重点解决已有的完善数据成图时出现的制图符号冲突,即地图数据经过制图综合和可视化表达后,仍存在符号冲突.目前,符号冲突处理的自动化程度很低,为达到制图规范的要求,需要进行大量的人机交互工作.本文结合制图规则,利用协同移位算法,建立了符合实际需求的符号冲突处理方法模型,解决了地理数据库向地图数据库扩展过程中地图符号冲突问题,提升了多尺度地图数据库建设中符号冲突处理的质量和总体效率.     

电子专题地图多尺度表达的相关问题及策略

结合电子专题地图多尺度表达方面存在的问题,分析了电子专题地图多尺度表达的内涵,提出了电子专题地图多尺度表达的解决策略。从不同类型专题地图地理要素的自动选取,底图数据的综合及可视化,专题数据的综合及可视化以及底图要素和专题要素的相互关系处理四个方面对解决策略进行了阐述。     

基于地理国情监测成果的通用专题服务平台设计

为了提高服务能力和保障水平,对地理国情监测成果资源进行整合,使其在经济社会发展、民生需求中发挥整体效应。针对目前公众地理信息服务和用户需求,本文构想一个通用的智能专题地图开放服务平台,开创交互式地图,实现一键式制作专业地图,面向企业机构和个人用户提供在线地图与地理信息服务,从而辅助业务决策,打造企业或个人专属地图应用。依托信息丰富的地理国情监测成果数据,实现交互式地图应用,面向机关、企业机构和个人用户提供免费、便捷的在线地理信息服务。通过快速准确的数据匹配,展现地理位置和专题数据的空间关系。让各种用户数据、专题数据内容在地理空间上图文并茂地展示,从而起到辅助业务决策、分析和解决实际问题的作用。本文构想的平台能够加强地理国情监测成果应用推广,满足国民经济和社会信息化建设对测绘工作的需求,推动我国测绘行业成果应用。     

多尺度地理市情监测专题地图表达研究

地理市情监测是以地理国情监测的相关内容、规范和标准为指导,结合城市地理特点对市域范围内的相关要素和主题进行动态监控与分析等。以天津市为例,总结了现阶段天津地理市情监测的主要内容,分析了适应于天津地理市情监测的专题地图可视化表达机制,设计并实现了天津多尺度地理市情监测专题地图表达原型系统。     

专题地图表示方法在地理国情监测信息制图中的综合运用

以《陕西省地理省情监测系列图》为例,总结专题地图表示方法在地理国情监测信息制图中的综合运用,尤其是把专题地图表示方法扩展到动态信息的制图表达中。通过对地理国情监测信息的制图表达,尤其是将动态信息的制图表达方法用于空间可视化,以及以地图形式直观地展示地理国情监测成果,探索地理国情监测要素的统计图形设计,为地理国情监测信息制图表达的标准化和规范化奠定基础。     

基于关键比例尺的空间数据多尺度表达

已有的空间数据多尺度表达多为基于静态多版本机制的.其原理是通过不同的系列比例尺数据之间的尺度变换来模拟地理要素的连续显示,这在地图缩放过程中给用户视觉上造成了较强的跳跃感.这里在相邻的基础比例尺数据之间插入中间比例尺(关键比例尺)数据来进行空间数据的多尺度表达,给用户连续的视觉感受.     

城市电子地图多尺度自动缩编方法

随着智慧城市、地理信息公共服务及地理国情数据等政务信息逐步公开,作为各类政务信息发布基础的城市电子地图在多尺度展现时,只能通过关闭、选取要素来实现,这种未进行制图综合的做法导致要素在逐级放大过程中,会出现跳跃性丢失和细节破碎的现象,既不符合地图表达要求也难以满足用户视觉体验。本文提出了一源数据多尺度自动缩编的技术方法,构建了最优化的"统一源头、一致派生、无级表达"技术体系,实现了城市电子地图联动更新和多尺度展现,节省了大量人力和物力,为最大限度地发挥测绘地理信息集成与服务能力提供保障。