认知（心象）地图助力寻亲成功

从地图认知的角度分析了心象地图在一则寻亲成功事件中的重要作用。首先,介绍了地图认知的空间认知、心象地图、认知制图等基本概念,阐述了心象地图在传统地图学三角形模型中的位置和作用;然后,对该案例中寻亲者和被寻者双方的认知过程进行细致的实证分析;最后,探讨了访谈中的3个地理空间认知问题:地图工具对空间认知阶段的适应性差异,心象地图匹配的空间尺度和时间特征,以及认知主体的知识经验对认知结果自上而下的影响;并由此提出地理空间认知在脑科学和人工智能研究的推动下稳健进入新时代的发展趋势。     

基于地理信息可视化的空间认知研究

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,它是可视化表达的重要组成部分。从空间认知的角度,深入研究地理信息可视化的过程;结合地理信息可视化的特点,提出了空间地理信息的表现形式以及空间认知的基本模式。     

Web环境下的地图可视化研究

本文介绍了web环境下地图发布的基本框架，分析了web环境的特殊性和数据多源性，以及人们的空间认知和视觉感受程度对地图可视化的影响，提出了合理的数据组织和传输方式、可视化策略，以及自适应可视化原则，满足了web下地图表达的要求。     

地图空间关系认知元素分析

分析了目前地图空间认知的几种理论研究.从地图学史的角度出发,应用几幅著名的中外古地图,指出符号、注记以及空间拓扑关系在地图发展变化中的不变性,认为这3种元素构成了地图空间关系认知的基本元素,并分析了这3种元素在地图空间关系构建方面所起的作用.最后提出了在网络环境下,这3种元素在大众制图中的指导意义.     

基于可视化维度的泛地图表达机制

在信息与通信技术的推动下, 地图可视化表达呈现出突破创新和拓展泛化的趋势, 然而地图设计与制作过程仍然高度依赖制图者的自然智能和专业经验等主观性因素。为适应信息化时代下地图表达与制作的客观化和自动化需求, 同时推进地图学理论方法研究与新型地图可视化技术的同步发展, 首先基于泛地图可视化维度体系和地图功能体系, 建立表达需求与可视化维度的关联关系;然后分析不同可视化维度类型所对应的典型地图可视化形式, 构建表达需求解析→可视化维度组合→表达形式建立→地图表达的泛地图表达机制。这进一步拓展了地图学研究和实践应用, 助力地图设计、表达和制作逐步走向大众化。     

移动地图应用模式及其空间认知功能研究

移动地图是随着地理信息技术、卫星定位技术和移动通信技术的发展出现的新的地图应用形式,为人们通过移动设备享用地理信息服务提供了方便。文章阐述了移动地图的概念及其特点,分析了移动地图的应用结构,从移动地图的内容选取、可视化方法和地图可用性三个方面详细分析了移动地图的空间认知特征,强调"以消费者为中心"在移动地图系统开发应用中的重要作用。     

以用户为中心的地图分析研究

随着地图使用人群和应用领域的不断扩大,地图的适人化、个性化特点逐渐被重视。以用户为中心的地图凭借其"以用户需求和感受设计地图"的理念脱颖而出。目前,以用户为中心的地图只注重技术和应用的研究,缺少完善的理论体系作为支撑。基于上述的问题,本文对全息位置地图、个性化地图和增强现实地图3种以用户为中心的地图进行了分析和研究,在前人的基础上扩充了其概念、内涵和特点。研究分析了3种地图的空间认知过程、空间认知特点、表达内容以及表达方法,并对比分析得出结果。     

地图空间关系认知元素分析

分析了目前地图空间认知的几种理论研究。从地图学史的角度出发,应用几幅著名的中外古地图,指出符号、注记以及空间拓扑关系在地图发展变化中的不变性,认为这3种元素构成了地图空间关系认知的基本元素,并分析了这3种元素在地图空间关系构建方面所起的作用。最后提出了在网络环境下,这3种元素在大众制图中的指导意义。     

基于空间认知的三维地图光影模型

针对现有三维地图在光照与阴影表达上存在的表现手法单一、调节功能欠缺、认知作用有限等诸多不足,从色彩学的角度探讨光照与阴影的颜色随经纬度和时间变化而变化的规律,充分考虑人们的空间认知习惯,建立一种简单可行的三维地图光影模型,可以非常方便、逼真地模拟任何地方的光照与阴影时空变化过程及规律,为人们在使用已有三维建模软件或利用组件式技术开发三维地图可视化软件时提供依据,以增强三维地图的视觉表达效果。     

基于用户认知特征的地图可视化系统自适应用户界面研究

地图可视化系统用户界面是地图可视化系统和用户进行信息交互的接口.用户界面存在的问题制约用户对地图可视化系统应有功能的使用.以地图可视化系统的用户为中心,通过探讨用户的认知特征和分析现有地图可视化系统用户界面设计中存在的一些问题,拓宽用户界面的概念,设计一种地图可视化系统自适应用户界面的初步机制,探索让系统的用户界面自动地适应用户特征的方法.     

面向特征的网络空间点群要素自动综合方法

网络空间信息可视化对揭示网络空域规律、促进网络空间认知具有重要意义。将网络空间节点与拓扑关系直接可视化的视图中存在大量的点重合和线交叉,目前已有的网络节点布局算法、集束边技术、骨干网提取和网络路由拓扑多尺度表达等方法能够优化视图效果,但在网络的微观结构上,对保持网络空间点群要素的特征信息关注不够。通过分析并量化网络空间点群要素的各类特征信息,提出了一种基于层次聚类的要素聚合方法和一种基于节点重要性度量的要素选取方法,以自动综合的方式对网络空间点群要素进行综合。实验结果表明,该方法能够保持网络空间点群要素的空间特征,为定量表达网络空间特征、加速生成视觉效果良好的网络空间地图提供基础数据综合方法。     

面向"人"的地学可视化探讨

面向"人"地学可视化中的"人".主要从地学可视化系统的使用者(简称"应用人"),从地学可视化要表达的地球表层系统地理环境中的社会人(简称"社会人").以及从作为能地理认知与思维、能表达/传递地理知识及知识创新的"人"(简称"知识人")3个方面定义.从上述3个方面建立了面向"人"的地学可视化概念框架.在面向"应用人"方面,主要介绍了协同可视化以及自我参照可视化;在面向"社会人"方面,主要阐述个体日常行为时空路径可视化、群体行为模拟可视化,以及社会关系网络可视化;在面向"知识人"方面,主要讨论知识可视化.本文最后从本体框架、信息采集与获取技术、数据组织与表达模型、可视化表达方法、主体概念方面,对于面向"人"GIS以及可视化的关键问题与技术进行了探讨.     

地理知识可视化中知识图特征与应用——以小流域淤地坝系规划为例

依据心智表达的双重编码理论、地理的空间图形思维特点以及支持可视化知识探析需求,讨论地理知识可视化中知识图的定义与特点,并把地理知识图分为地理概念命题图与地理相似图解图,地理相似图解图又可分为逻辑拓扑相似图、空间结构相似图、变量关系相似图以及地理过程相似图.以黄土高原的小流域淤地坝系规划为案例,研究了支持坝系空间规划知识图中的概念命题图与相似图解图的形式、种类及其相互关系.     

Value-by-alpha maps: An alternative technique to the cartogram

The cartogram, or value-by-area map, is a popular technique for cartographically representing social data. Such maps visually equalize a basemap prior to mapping a social variable by adjusting the size of each enumeration unit by a second, related variable. However, to scale the basemap units according to an equalizing variable, cartograms must distort the shape and/or topology of the original geography. Such compromises reduce the effectiveness of the visualization for elemental and general map-reading tasks. Here we describe a new kind of representation, termed a value-by-alpha map, which visually equalizes the basemap by adjusting the alpha channel, rather than the size, of each enumeration unit. Although not without its own limitations, the value-by-alpha map is able to circumvent the compromise inherent to the cartogram form, perfectly equalizing the basemap while preserving both shape and topology.     

泛地图空间认知理论与方法研究框架

当前, 人类社会已进入地理空间、人文社会空间和信息空间相融合的三元空间。在新技术和新需求的驱动下, 地图空间认知的三要素即认知主体、认知客体和表达方式呈现出泛化特征, 现有的地图空间认知理论和方法已无法支撑泛地图对三元空间的精准化认知表达。因此, 首先总结归纳了国内外地图空间认知研究进展及其存在的局限性;然后, 在此基础上构建了实验方法体系-认知机制-表达模型的泛地图空间认知研究框架。该框架将传统的地图空间认知拓展到了泛地图空间认知, 可为后续的学者提供研究思路, 推动创建适应泛地图学发展趋势的空间认知理论和方法, 以解决地图空间认知要素不断泛化带来的一系列问题。     

Effectiveness of Cartogram for the Representation of Spatial Data

Abstract

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Cartogram is a technique for visualisation of the geographical distribution of spatial data. It has two main types, i.e. distance cartogram and area cartogram. Area cartogram is a transformed map in which areas are resized in proportion to an attribute value. A number of techniques have been developed for the generation of area cartograms. Some researchers consider cartogram as a very effective technique for visualisation of spatial data, while others doubt about the effectiveness because of the possible distortion in shape and/or disconnectivity in topology. This study aims to evaluate the effectiveness of area cartogram for visualizing spatial data. In this study, two comparative experiments have been conducted. One is the comparison between thematic maps and cartograms, and the other is the comparison among different types of area cartogram. Two sets of data with different characteristics are used, i.e. 2005 China population data and 1996 US election data. Results show that cartogram is more effective in the representation of the 1996 US election data which provides a qualitative result (i.e. in binary form or nominal data), but thematic map is far more effective in the representation of 2005 China population data which provides a quantitative result (in classes or ordinal data). It is also found that among different types of area cartogram, pseudo-cartogram is the most preferred technique and Dorling cartogram is the least preferred one.     

面向双/多变量的连续面域拓扑图可视化方法

面域拓扑图是一种利用区域面积大小定量表达区域属性信息的可视化方法。由于其区域面积本身已经表示某一变量，因此这更有利于双/多变量的制图表达。针对目前基于面域拓扑图的双/多变量表达方法中存在的难以表达相邻区域之间基本状况和不利于不同地理现象的空间分布规律及差异表达的问题，本文提出一种面向双/多变量的连续面域拓扑图可视化方法。首先通过格网密度补偿和积分步长逐步试探的方法对基于扩散模型的连续面域拓扑图生成算法进行部分优化，完成基本变量的表达，然后分别通过空间内插和符号扩展完成第2和第3变量在连续面域拓扑图中的表达。最后以慕尼黑市人口密度和银行/ATM分布（双变量）数据以及奥格斯堡市人口密度数据、幼儿园分布以及规模数据（多变量）为试验数据进行可视化，并通过实证分析验证了该方法的有效性和优越性。     

基于历史关系数据库的时空数据库实现研究

时空数据库是研究如何存储历史和当前的时空数据,从而跟踪分析某一区域的变化,最终实现时空模型化和模拟地学过程.采用历史关系数据库模式的时空数据库可以充分利用传统时态数据库时态查询功能和GIS空间分析处理功能这些方面成熟的研究成果和现有系统,降低时空数据库建立的费用和开销.分析了采用扩展关系型时空数据库的原因,介绍了历史关系数据库模式、时态关系代数和查询语言,研究了采用历史关系数据库模式在全关系化空间数据库中组织时态信息的方法,从而实现时空数据库.以麦地轮作为例说明了采用历史关系数据库模式建立时空数据库的可行性和有效性.     

网络空间地图可视化方法研究综述

随着信息技术的发展,网络空间与国家安全、军事、政治、经济、生活息息相关,网络空间地图作为人类认识复杂网络空间的工具越来越得到重视,但已有研究较为零碎和分散。针对网络空间自身特点,以网络空间地图可视化任务需求为牵引,系统综述了网络空间地图可视化的研究现状,辨析了网络空间地图需重点关注的研究方向。从地图学的角度探讨了网络空间的特点,引入隐喻理论探索了网络空间的组成及要素分类,探究了网络空间地图可视化的任务;对各类网络空间要素可视化方法进行了体系化分析,梳理了研究进展并进行了总结分析。研究认为,网络空间地图可视化基础理论、网络空间与地理空间的映射以及虚拟形态要素的可视化研究等是网路空间地图的未来研究趋势。     

空间目标方向关系的定性扩展描述

由于空间问题固有复杂性不确定性，空间关系的描述和推理普遍采用定性方法以符合人们的空间认知行为，方向关系是一类重要的空间关系，用以确写目标的方位，以往的方向关系描述模型通常将空间目标作为一个抽象点，或者用目标的最小外接矩形表示目标，这两种方法都丰在明为不足，为了更细致，准确的描述方向方法，文章提出一种方面关系描述的分层多处理方法,在以点，线，面为参照目标的空间目标间建立方向关系描述的3层模式结构，每层模式又由基本方向关系描述，推理模型和方向关系描述，推理化模型组成，从而扩展了方向关系的描述。