多时相统计数据空间动态可视化模型研究

阐述了统计数据的时空特性,扩展了动态空间可视化的动态视觉参量,设计了3种用于多时相统计信息动态空间可视化的"动态统计图表"。采用时间地图动画技术及关键帧插值动画技术来设计与构建动态统计图表,并将此方法应用于相应系统,实现了统计数据随时间变化动态特性的可视化表达。     

一种基于关键帧动画的时空数据动态可视化方法研究

以时空数据可视化表达为研究对象,提出一种以地理现象真实时间为串联,以关键帧及线性插值动画为手段的动态符号逻辑模型。将地理实体不同时态的特征以图形符号表达并作为关键帧;在关键帧之间根据需要使用插补算法生成多个中间时刻的图形符号,并模拟表达该时刻地理实体特征,这个过程称为中间帧生成;采用地图动画时间串联各个关键帧和中间帧,并按时间顺序和一定约束规则连续播放,形成动画符号,实现时空数据的几何特征和属性特征随时间变化的动态可视化。     

时空数据的动态关联技术研究

为了检测时空数据之间的发展变化关系,本文研究时空数据的动态关联技术,提出了一种动态关联算法和一种基本的时空变化类型。该算法用几何特征和属性特征相结合的方法进行匹配和变化检测,可以匹配时空对象并自动提取变化情况,能够解决一对一、一对多、多对一和多对多的变化关系,并且可以检测出时空对象的移动变化情况。     

时空数据的动态关联技术研究

为了检测时空数据之间的发展变化关系,本文研究时空数据的动态关联技术,提出了一种动态关联算法和一种基本的时空变化类型。该算法用几何特征和属性特征相结合的方法进行匹配和变化检测,可以匹配时空对象并自动提取变化情况,能够解决一对一、一对多、多对一和多对多的变化关系,并且可以检测出时空对象的移动变化情况。     

校园植被专题的时态空间表达

传统GIS只能实现简单的查询分析,提供空间位置和属性信息,呈现校园景象的静态图片,而不能实现动态表达。对校园植被进行时态空间表达,不仅能实现传统GIS功能,而且能实现对校园植被的动态表达。从时空数据库的构建着手,设计了专题符号库和时空表达模型,从而达到校园植被随时间变化而变化显示的目的。     

面向导航的动态多尺度路网数据模型

导航应用需要动态多尺度路网数据的支持.描述交通特征的时空多尺度语义,利用象形符号扩展的UML表示法,设计适用于导航的动态多尺度路网数据模型.模型以车行道为拓扑数据建模的基本单元,以完整道路为几何数据建模的基本单元,实现路网拓扑/几何的分离与多尺度表达,以及交通状态、交通事件,统计行程时间等动态信息与路网的集成表达.试验表明,本文提出的模型为相应的数据结构设计与数据库实现奠定了良好的基础,能有效支持导航应用.     

土地利用动态监测中的时空数据模型研究

针对传统GIS数据模型存在的问题,开展了基于特征的时空数据模型研究.结合我国土地利用动态监测,提出了一个新的时空数据模型-基于变化特征状态的时空数据模型(SCFSTDM),该模型保持了地理现象的完整性,地理信息的完备性以及时空专题信息的有机集成,模型有利于面向目标定向分析方法的应用和时空分析与推理的实现,有利于地理数据的共享,设计和开发了基于SCFSTDM的时态土地利用信息系统,实现了基于特征实例的时空复合查询,时空推理以及动态播放等功能.     

动态多基态变粒度时空修正模型在矿区地质环境中的应用

针对矿区地质环境污染面积动态变迁和实时监测问题,首先根据TGIS中的时间属性表达特性,分别将时间粒度表达和变粒度时空存储因子设计与现有的动态多级基态修正模型进行综合集成表示,提出了一种动态多基态变粒度的修正模型,实现了时间粒度动态变化过程中多基态自动确立问题;其次结合某矿区地质环境面积变迁的时空数据特征,分别设计了时空数据库的五库结构和数据库组织结构,实现了矿区地质环境面积变迁时空数据库的逻辑和物理结构设计;然后通过结合TGIS和视频播放器原理,实现了矿区地质环境面积变化场景的回放,并采用空间数据库查询语句实现了地质环境面积变化的超前预演;最后以某矿区地质环境数据为例,实践表明：动态多基态变粒度的修正模型可实时监测矿区地质环境类型面积的变迁过程,增加了复垦区域的面积,实现了矿区地质环境面积变迁数据的存储、再现和未来变迁的预演。     

时空信息云平台下数据管理及可视化方法

针对智慧城市时空信息云平台中海量时空数据的管理和可视化问题,该文提出了一种时空索引建立及时空数据可视化方法。时空索引机制将时间、空间与专题属性作为同等重要的维度,兼顾了三者的查询效率,实现对时空数据的快速有效提取。时空数据可视化表达方法提出了时间轴动画、多时态对比、对象状态回溯等可视化方式,实现时空数据的动态交互式表达。该方法在"智慧常州时空信息云平台"项目中进行了实现,证明这种时空数据组织管理方法可较高效地实现数据的检索调度,且具有较强的可操作性;基于此的时空数据可视化方法亦具备较佳的时空对象动态表达效果。     

土地利用时空数据管理与挖掘应用研究

土地利用数据是进行土地管理和相关工作的基础数据之一,也是时态变化最频繁、时空关系最复杂的数据。因此,一个完善的、能够反映土地利用信息随时间动态变化的管理系统必须将时间属性纳入其中。本文通过对土地利用时空变化过程及其数据特点进行分析,应用时态GIS理论与方法,提出了土地利用时空数据管理的存储方案。基于该存储机制的土地利用数据库,能够较好地表达土地利用时空变化过程,从而提高土地利用数据的管理效率。最后分析了历史数据的信息查询、历史状态再现、数据统计、变化趋势分析及数据回滚等挖掘应用。     

An open source,server-side framework for analytical web mapping and its application to health

In this paper, we detail the design and the implementation of an open source, server-side web mapping framework for the analysis of health data. The framework forms part of a larger project, the goal of which is to provide an analytical web geographical information system (GIS) that enables health experts to analyse spatial aspects of health data. The aim of the framework is to provide a method for the dynamic and flexible spatial visualisation of health data to facilitate data exploration and analysis. Consequently, a dynamic thematic web mapping technique, an extension to the Open Geospatial Consortium (OGC) web map service standard, was developed. The technique combines a data query, processing technique and styling methodology on the fly to generate a thematic map. The resulting thematic map represents a virtual map layer that enables a user to rapidly visually summarise properties of a data-set. A test web interface was developed to assess the efficacy of the web mapping technique. As the dynamic web mapping method builds on existing OGC web mapping standards, it can be readily integrated with the existing lightweight slippy map web clients and virtual globes.     

基于信息熵的基础地理信息地形数据库中信息量度量方法初探

信息熵方法是建立在信息论基础上的信息量评价方法，目前多用于地图信息的量测，尚无针对地形库中的几大要素特征的综合性的信息量分析评价方法。本文在分析已有地图信息量测方法基础上，选择国家1：1000000地形数据库中9幅地图的居民地要素层，建立vomnoi图，全面分析评价了该要素层的统计信息量、几何信息量、拓扑信息量和专题（属性）信息量。实验表明，对地形数据库中的要素层采用全面评价的方法是可行和必要的，能更好地反映要素的分布特征和专题（属性）特征。     

银川平原湿地时空变化信息的可视化分析

针对在湿地动态变化监测中,经典的土地利用转移矩阵无法实现湿地类型变化信息的定位可视化表达的问题,提出了一种新的时空变化信息的可视化分析方法。利用由空间单元和时序单元集成的时空复合单元建立转移图谱单元分类体系,较好地记录每一个图谱单元湿地类型的起始和终止状态,实现了湿地时空变化信息的定位表达;基于遥感制图和地学图谱的湿地空间演变规律特征图谱,采用图表和图谱的形式展示湿地类型变化的数量及空间位置变化信息,实现了湿地时空变化的可视化表达。基于银川平原湿地的实验结果表明:该方法能够清晰、直观地显示1999—2013年期间银川平原湿地的时空变化,能够为该地区合理利用湿地资源提供科学的理论依据。     

A Microsoft VBA Application for Generating Heat Maps

A choropleth map is a form of thematic map used to portray the structural characteristics of some particular geographical distribution not apparent in data presented in tabular form. Preparation of a choropleth map starts with the assignment of map features to classes based on the value of a specific feature attribute followed by the association of classes of features with appropriate map colors or symbols. Map features are often geographical regions with naturally or artificially defined boundaries, but choropleth maps can also be prepared by segmenting the area to be mapped into a regular grid of regions. Maps prepared with each grid shaded in an intuitive manner such as blue for grids with the lowest attribute values to red for the highest values can be termed “heat maps”. This technical note describes the HeatMap Microsoft Excel application which converts information contained in a worksheet into a heat map, and then converts the heat map into a file suitable for display using mapping systems such as Google Earth. An example illustrates how the application can be used to visualize the seventeenth century frontier between the Polish/Lithuanian Commonwealth and the Ottoman Empire.     

系列比例尺地形数据库信息量比较——以1∶250000和11∶000000居民地为例

合理度量地理信息信息量可为信息的生产者、质量控制者和用户描述、评价、选用相关产品提供相关技术依据。本文在总结了已有地形数据库信息量量测研究现状后,选择一幅国家11∶000000地形数据和对应范围内的16幅1∶250000地形数据中的居民地要素层,全面分析评价了该要素层的统计信息量,几何信息量和专题(属性)信息量及其在不同比例尺之间的关系。实验表明,对地形数据库中的要素层采用全面评价的方法是可行和必要的,在各比例尺的居民地的信息量之间存在一定的数量关系,同时也部分验证了在地图缩编时为保持信息量最大化所要采取的必要措施的理论依据。     

统计数据空间可视化方法分析

随着地理信息系统技术的发展,统计数据空间可视化的实现变得方便、快捷、即时和动态。但利用GIS软件和现有的专题地图编制软件处理一个研究区域大量繁复的统计数据仍有一定难度,大量的数据处理和图型设计工作还需要依靠经验和平面设计软件来完成,本文试图从统计数据空间可视化的基础原理出发,分析数据关系、图型构成及实现流程,提出相应的设计原则和方法。     

Introducing mapping standards in the quality assessment of buildings extracted from very high resolution satellite imagery

Many municipal activities require updated large-scale maps that include both topographic and thematic information. For this purpose, the efficient use of very high spatial resolution (VHR) satellite imagery suggests the development of approaches that enable a timely discrimination, counting and delineation of urban elements according to legal technical specifications and quality standards. Therefore, the nature of this data source and expanding range of applications calls for objective methods and quantitative metrics to assess the quality of the extracted information which go beyond traditional thematic accuracy alone. The present work concerns the development and testing of a new approach for using technical mapping standards in the quality assessment of buildings automatically extracted from VHR satellite imagery. Feature extraction software was employed to map buildings present in a pansharpened QuickBird image of Lisbon. Quality assessment was exhaustive and involved comparisons of extracted features against a reference data set, introducing cartographic constraints from scales 1:1000, 1:5000, and 1:10,000. The spatial data quality elements subject to evaluation were: thematic (attribute) accuracy, completeness, and geometric quality assessed based on planimetric deviation from the reference map. Tests were developed and metrics analyzed considering thresholds and standards for the large mapping scales most frequently used by municipalities. Results show that values for completeness varied with mapping scales and were only slightly superior for scale 1:10,000. Concerning the geometric quality, a large percentage of extracted features met the strict topographic standards of planimetric deviation for scale 1:10,000, while no buildings were compliant with the specification for scale 1:1000.     

一种基于时态树结构的时空数据的动态可视化方法

本文通过设计一种时态树结构,运用多时态矢量空间数据动态关联算法建立地理实体变更的历史亲缘继承关系,作为时空对象动态可视化的时态版本数据源;基于时态树结构,设计并实现了动态形变图和动态专题图等动态可视化表达方法。     

空间信息服务时态数据的管理与应用

本文面向当前空间信息应用的实际需求,以传统GIS为基础,研究建立实用的、易于实现的集矢量与栅格数据为一体的时空数据模型,增加GIS对时态属性的管理和操作。本文研究解决了时态拓扑构建的关键技术,采用面向对象方法开发了一套时态空间数据库管理系统,实现了时空数据的采集、存储、查询和显示,并以中国多个历史时期的行政界线为基础数据,进行了时空数据模型的应用研究,为TGIS发展探索了一条实用的技术路线。