基于地图的地理信息可视化现状与发展

地理信息可视化是在地理数据库驱动下,以地图形式表达地理信息的过程。地图可视化和GIS可视化是地学可视化研究的两个重要部分,地图可视化通常在制图系统中完成,脱离了地理数据库,不便于地图更新;GIS可视化又缺乏足够的地图制图工具。文中探讨了地理数据库驱动下的地图表达机制,融入了地图制图机制与GIS符号化,形成GIS数据管理、数据综合、符号化、图形综合一体化的地图表达模型。     

Web地图制图框架的研究和设计

传统的WebGIS在矢量图形编辑与可视化表达上的不足束缚了网络地图制图的发展,针对这一问题,设计了基于Silverlight的Web地图制图框架体系,研究了地图对象模型设计、矢量地图符号模型设计、地图控件与制图编辑模块设计和基于缓存的制图数据存储策略等4个关键技术。在此基础上构建了实验原型系统。实验证明,基于Silverlight技术的丰富矢量图形编辑与表达能力,能为Web地图制图提供新的技术途径。     

非物质文化系列专题制图方法探讨

针对传统制图方法在动态制图、数据更新和地图服务等方面的不足,该文提出了一套较为系统的非物质文化专题制图设计模式:引入建库与制图一体化思想,通过建立完整的非物质文化数据库,实现了数据入库、存储与管理的一体化控制;建库数据动态派生制图数据,不仅避免了数据冗余,而且达到了一库两用的目的;基于数据库设计,运用GIS地图表达功能,实现了非物质文化专题信息可视化,并总结了可视化过程中空间尺度变换时各类地图要素的选择或约束方法。最后通过实例证明了本文方法的可行性和有效性。     

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.     

面向应急测绘保障的网络地图制图效率分析

现有的网络地图平台已将全球多尺度地理数据进行了有效的集成与可视化表达,基于这些平台收集和发布的志愿者地理信息也已成为应急测绘保障的重要数据源。然而,网络环境的不稳定性使得以此为基础的应急制图服务在效率上存在较大的不确定性。本文针对网络环境下应急制图效率这一特定问题,分析了影响应急制图时间的三个主要因素及其相互关系,建立了应急网络制图效率三元组模型,并以“天地图”平台为例,使用回归分析等方法对模型参数进行了优化设置,最后使用一组测试数据验证了该模型的准确性与实用性。     

海洋地图可视化方法的知识图谱构建

由于制图知识难以具象化,海洋地图的自动制图技术在寻求突破时屡遭瓶颈.由此提出海洋地图可视化方法知识图谱的构建方法.以海洋地图的数据、数据特征、可视化方法、数据来源为核心要素,自上而下构建本体层,定义概念层次体系;通过数据获取、数据处理、知识抽取和知识储存建立实体联系,完成数据层填充.以《21世纪海上丝绸之路沿线区域航海...     

矢量瓦片支持下的在线交互可视化工具设计与实现

针对在线地图制图过程中不仅注重成图速度,而且兼顾可视化效果的特点,本文提出了一种面向用户的网络地图在线交互可视化方法。该方法基于矢量瓦片技术,通过WFS发布GeoJSON格式矢量数据,将数据以渐进传输的方式缓存在客户端,用户在浏览器端编辑地图符号,确定地图符号与图层参数,将矢量数据转换成地图表达。基于该方法设计的在线交互可视化工具,充分利用WebGIS系统中客户端的CPU和GPU计算资源,通过脚本语言解析用户设置的样式信息,采用WebGL技术将内存中的矢量数据渲染成图并进行动态展示,降低了数据渲染对服务器的依赖,丰富了地图表达方式。     

分级瓦片地图自动渲染制图规则设计与实现

目前瓦片地图是最普遍的网络地图形式,该技术用金字塔模型组织的地图瓦片模式代替了传统的Web GIS地图模式,大大提高了网络地图的响应速度。网络地图现势性要求高、比例尺跨度大,这些对瓦片地图制作和更新效率提出了更高的要求。本文研究了以多比例尺矢量基础地理信息数据库为数据源,通过自动渲染技术制作分级地图瓦片的方法。该方法已在不同区域导航图瓦片试生产中得到验证和完善,形成了一整套分级瓦片地图自动渲染制图规则,实现了矢量数据到瓦片地图的自动成图,减少了人工作业量90%以上,人工作业主要用于完成数据原始错误修改、现势性更新和瓦片地图质量检查等工作。此套规则不但适用于各图种瓦片地图要素的自动渲染,其他矢量电子地图数据可视化也可参照。     

指标驱动下以任务流为中心的在线交互制图模型

在线制图是一个复杂的交互过程,任务流是交互制图系统的一种新理念和新方法。分析不同的地图制图模型,根据统计数据和专题地图可视化的特点,提出统计指标驱动下以任务流为中心的在线地图制图模型,并给出网络地图符号XML定义描述,结合某市在线动态专题地图可视化的应用实例,研究基于该模型的统计数据Web空间可视化的各种方法和应用,表明该可视化体系和功能流程模式具有很好的推广价值。     

时空数据地图表达的基本问题与研究进展

海量时空大数据推动着地图制图的发展,同时也对时空大数据的地图表达提出了前所未有的挑战.本文通过分析时空数据的特性及其对地图表达的新需求,将时空数据地图表达面临的突出问题概括为基础理论数学化、地图设计定量化、地图表达自适化、质量预测模型化和制图应用泛在化.然后将这些问题归纳成3组,即地图制图基础理论、地图设计与可视化方法、泛在地图服务,并对相关研究进展进行综述与分析,并给出一些展望.     

一种尺度效应指数修正的格网数据示意地图制图算法

示意地图是统计数据可视化的一种新方法,但已有的面域示意地图制图算法不适用于局部数据差别大的应用。针对此问题,结合多尺度格网统计数据的尺度效应,修正了diffusionbasedmethod算法,并将该算法应用于北京市100m格网人口统计数据上,证明了算法的有效性。该算法可应用于格网统计数据示意地图制图。     

一种尺度效应指数修正的格网示意地图制图算法

示意地图是统计数据可视化的一种新方法,但已有的面域示意地图制图算法不适用于局部数据差别大的应用。针对此问题,结合多尺度格网统计数据的尺度效应,修正了diffusion based method算法,并将该算法应用于北京市100m格网人口统计数据上,证明了算法的有效性,可以将该算法应用于格网统计数据示意地图制图。     

支持多种格式输出的地图符号库研究

根据信息时代地图产品的多种可视化格式输出要求,针对现有地图制图与出版软件的不足,论述了支持多种格式输出的地图符号库的研究内容。在分析地图符号库与多格式输出技术的基础上,提出了多格式输出地图符号库的设计思路。利用该符号库可以实现使用一套符号库,根据地图的不同可视化目的,既能输出用于屏幕显示的GDI 格式,又能输出制版印刷的EPS/PDF格式、网络分发传输的PDF格式和网上交互操作的SVG格式。克服了当前地图制图与出版软件在多格式输出方面的不足。     

支持多种格式输出的地图符号库研究

根据信息时代地图产品的多种可视化格式输出要求,针对现有地图制图与出版软件的不足,论述了支持多种格式输出的地图符号库的研究内容。在分析地图符号库与多格式输出技术的基础上,提出了多格式输出地图符号库的设计思路。利用该符号库可以实现使用一套符号库,根据地图的不同可视化目的,既能输出用于屏幕显示的GDI＋格式,又能输出制版印刷的EPS／PDF格式、网络分发传输的PDF格式和网上交互操作的SVG格式。克服了当前地图制图与出版软件在多格式输出方面的不足。     

一种基于Geoway ToporCartor的地图制图生产方法

地图制图是地理信息可视化表达的关键步骤,在保证地理数据有序、高精度表达的同时,如何高效、自动地提高地图的易读性、美观程度,是地图制图技术的发展目标.传统的制图方法主要通过人工编辑,需要耗费大量时间和精力;目前专业和非专业制图软件虽然应用普遍,但需要花费较长时间的制图准备或后期的二次开发.鉴于此,本文提出了一种基于Geoway ToporCartor的地图制图方法,可提高部分编辑工作的自动化程度,并通过介绍制图中常见问题的解决方案,展示了其易操作、规则化、自动化、批量化等特点,验证了基于Geoway ToporCartor的地图制图方法的可行性和有效性.     

交通要素启发式多尺度表达技术方法探讨

针对当前地图的单一尺度可视化与用户所需地图的多尺度表达之间的矛盾,利用多尺度制图技术,探讨基于用户制图需求的交通要素启发式多尺度表达的技术方法.通过对用户的制图需求信息进行启发式识别,提取出相应参数对不同尺度下各要素进行取舍和简化,最终实现交通要素的多尺度表达.实践表明,文中方法可以改善电子地图表达尺度单一的缺陷,满足用户对多尺度地图的制图需求.     

关于智能地图制图的几点思考

以人工智能背景下的智能地图制图为切入点,分析了时空大数据给地图学带来的冲击,指出地图可能的三个演化方向,剖析了智能制图内涵及其具有的众源数据、用户参与、模型耦合和可视化分析等特征,深入讨论智能制图显性和隐性知识表征,提出建立地图知识图谱的构想,总结了基于低代码技术的平台开发范式。     

网络环境下矢量数据高效并行可视化方法

针对网络环境下传统的矢量地图可视化模型中矢量数据可视化效率低,地图服务器集群并行处理能力弱的难题,提出一种基于矢量数据要素空间分布的矢量数据高效并行可视化方法。研究了矢量数据空间分布信息的采集、检索和分析原理,重点阐述了矢量数据实时可视化任务的分解与并行处理流程,最终实现了矢量数据的高效并行可视化,达到了充分利用地图服务器集群中并行计算资源的目的。仿真实验结果证明,矢量数据高效并行可视化方法可以提升网络地图服务集群的并行处理能力,满足大用户量并发访问的需求。     

矢量曲线的视觉清晰度及在网络地图综合中的应用

互联网用户参与的地图制图容易出现视觉冲突、压盖、拥挤等地图表达问题,需要引入地图自动综合协助解决。网络地图中由于原图比例尺和综合后比例尺均难以准确量化,常规地图自动综合基于“原图比例尺-综合后比例尺”判断是否需要综合的方法已不再适用。矢量数据在可视化后会产生视觉粘连,视觉粘连越明显,地图表达效果越差,综合的需求也越强烈。基于此规律,本文提出对视觉粘连进行定量描述并据此判断是否需要综合。首先,从人类视觉感受出发,结合栅格化思想设计了矢量曲线视觉粘连的量化指标——视觉清晰度。然后,基于“金字塔式”的尺度空间计算曲线在多个比例尺表达的清晰度,并拟合了清晰度的变化函数。最后,将该函数应用于众源地理数据的网络地图综合决策。试验结果表明,本文方法可准确判断每条矢量曲线是否需要综合,能有效解决地理数据尺度异质性带来的可视化难题。同时,清晰度变化函数将曲线的尺度描述由静态数值扩展到连续函数,有望更好地支持多尺度空间数据处理及网络地图综合等问题。     

网络环境下分级统计地图可视化方法的研究

从空间认知的角度分析和研究了分级统计地图可视化技术,并在网络环境下,实现了分级统计地图制图系统,让用户在一个交互的、可视化的制图环境中定制个性化地图,同时可以利用系统提供的可视化工具进行探索性的空间数据分析,发现统计数据内在的知识.