兼顾整体协调和主题表达的地图集整饰设计

地图集整饰设计是一项颇具挑战性的工作,良好的整饰效果能使人赏心悦目,有效地向用户传递信息.基于此,从符号元素优化、色彩搭配、图面设计三个方面,注重整体协调,突出主题表达,总结出一系列整饰方法,并以《21世纪海上丝绸之路沿线区域航海地图集》为实例进行实践和分析,研究成果可以为其他图集的编制提供参考.     

基于粒子系统的三维气象符号系统设计与实现

提出了利用粒子系统技术建立三维气象符号系统的方法,首先对气象特征进行语义逻辑分解,设计气象的符号可视化元素,然后通过粒子系统技术对气象的符号元素进行可视化表达.实验验证了建立三维气象符号系统的技术可行性和应用适应性,为气象现象的可视化表达提供了有效支持.     

地球球观认知分析:以谷歌地球上的寻路任务为例

地理空间认知影响人类与空间相关的行为.本文提出了地球空间观(球观)的概念,以地球上不同区域找寻过程作为试验环境,研究被试者在数字地球球体(Google Earth)上如何进行定向、定位和目的地寻找,分析球观模式下对地球球体的空间认知过程.借助眼动仪记录的数据将被试者的读图过程可视化并且进行思维过程分析.结果发现,在地球球体上,结合了即时相对位置判断和方向定位的目的地搜寻过程是被试者球观建立过程的综合表现.     

桌面式虚拟环境与真实环境中个体特征影响空间认知能力的差异分析

利用虚拟地理环境模拟、表达和重构客观真实环境是当前空间认知科学领域的主要试验研究范式之一.针对人们在虚拟环境和真实环境中的认知表现是否一致的问题,本文以桌面式虚拟环境和真实环境为试验场景设计对照试验,将空间认知分为格局认知、对象认知和空间响应3个维度,通过设计认知试验,分析两种环境下参与者的空间认知差异,探究个体特征对空间认知的影响及其环境效应.研究表明:①环境类型和个体特征对空间对象认知无显著影响;②具有地理知识背景、旋转心象地图、使用协调空间参考框架人群的格局认知更详细和准确;③环境类型对路径响应无明显影响,但对转角响应影响显著.参与者在虚拟环境中可以更有效地识别正确方向,并且专业背景具有显著的主效应,MRT水平与环境类型具有显著的联合效应.本文研究结果为基于桌面式虚拟环境进行空间对象认知模拟试验的有效性提供了依据,也可用于指导根据用户特征订制个性化虚拟环境.     

校园多尺度时态信息可视化中的视觉变量运用

通过提取视觉变量中能产生虚实感、远近感以及时空跨越感的变量,将时间属性融合到地图符号中,由此提出了三维时态建模的方法。该方法能够形象、直观地描述空间对象的时间信息,丰富三维模型的载负量。     

第二次全国土地调查成果的多比例尺缩编方法研究

第二次全国土地调查于2009年底基本完成,本文针对其成果比例尺单一、不能满足各类不同使用目的的用图要求的问题,提出二调成果的多比例尺缩编方法,并采用语义融合、多义线一体化综合、改进的2维Douglas-Peucker算法等相结合策略,高效准确地完成了缩编任务,对全国其他地方刚刚开展的同类型工作提供了一种较好的思路和借鉴。     

利用3D_DP和Quad_TIN的地形实时动态显示算法研究

将地貌综合的三维Douglas-Peucker方法引入到地形LOD中,通过构建Quad_TIN模型,提出了一种地形实时动态显示的新算法。该算法首先从全局重要性角度将不规则采样点分级;再利用孤立分割的方式建立四叉树空间索引,结合了规则格网的四叉树结构和不规则采样点的TIN结构在虚拟表达中的优势,并消除了节点间的依赖关系;然后,根据视距和模拟误差确定四叉树的绘制层次和插入采样点的顺序及数量;最后,通过添加拆分点消除节点间裂隙。实验表明,该算法在保证地形表达速度的同时提高了模拟精度,对其他模型的LOD表达也是一种借鉴。     

面向海陆统筹的综合航海地图集基础地理框架构建

设计和编制海陆统筹的综合航海地图集服务于国家“构建海洋命运共同体”发展目标,同时也是促进海陆文化共融和海陆睦邻合作的重要推力,在当前地图学领域受到普遍关注。本文通过与航海专题图、陆地专题图的对比分析,从地图选题、比例尺、投影、地理分幅等方面探讨了海陆统筹地图集的表达特点,并从海陆并蓄视角出发,提出综合航海地图集基础地理框架的内容体系和构建策略。在此基础上,结合《世界航海地图集》的编制实践设计了其基础地理框架的具体建立方案：① 中小比例尺地图使用WGS84坐标系,较大比例尺地图使用CGCS2000坐标系;② 根据专题内容、制图区域、变形需要,制图单元可以使用等差分纬线多圆锥、墨卡托、古德等多种投影;③ 地理底图分为世界地图、典型区域地图、陆地地图、海域地图、航区地图、港口地图6种图型,其系列比例尺内容需按一定规则进行取舍和化简派生得到;④ 地图制图单元采用北方定向,联合地理分幅和地图分幅可生成灵活的图面布局。世界航海专题图集的编制实践表明,应用本文建立的基础地理框架能较好实现海洋与陆地的协调统一表达。     

数字环境下面状要素分级设色的适宜方案分析

为探究明度与色相同步变化时不同分级设色方案在数字环境下的适宜性,基于Munsell色彩调和秩序与CIEDE2000色差公式设计了7种分级设色方案,并开展了视觉认知试验。试验结果表明：①增加各级间色差会导致颜色辨识的准确性增强;②与各级间色差相等的色阶相比,色差先增大后减小的色阶有利于读图判别;③图斑面积分布均匀程度对颜色辨识的影响并不显著;④色阶的总色差增大,会导致颜色过渡的协调性降低。色差先增大后减小的色阶能产生较好的辨识效果,同时保持较好的色彩协调性,且相关规律可以推广到图斑面积分布均匀程度不同的地图中,在分级设色中运用具有优势。     

土壤数据集对全球陆面过程模拟的影响

基于通用陆面模式（Common Land Model, CoLM）,首次评估了两套最新的全球土壤数据集GSDE（Global Soil Dataset for Earth System Model）和SG（SoilGrids）对全球陆面过程模拟的影响。比较分析了两套数据中砂粒、粘粒、砾石、有机碳的含量和容重这五个土壤属性在全球分布上的差异以及这种差异造成的对模式估计的土壤特性参数、水力热力变量的影响。结果表明,土壤特性参数在全球的空间分布主要受土壤粒径分布（砂粒、粉粒和粘粒）影响,同时也受砾石、有机碳和容重的影响。土壤资料对全球模拟结果影响主要体现在区域差异,对水文学变量的影响（R_e最大达到±100%）大于对土壤热力学变量的影响（R_e<±10%）,对地表辐射变量的影响较小（R_e<±5%）。其中,土壤体积含水量在加拿大中部及西北部、俄罗斯东南部及中西部和澳大利亚中部地区模拟结果相差较大,总径流在低纬地区模拟结果出现较大的差异,热力学变量在非洲北部、加拿大西北部以及俄罗斯中北部的差异稍大。将模拟的土壤体积含水量与站点观测相比,两套数据的表现接近,与站点观测相比都存在一定的偏差,但SG更接近观测,其中在Molly Caren站点（39°57′N,83°27′W）上SG相比GSDE整体提高约0.01～0.02。本研究表明,模式模拟结果受不同土壤数据集的影响显著,可优先考虑诸如SG较准确的土壤数据。土壤属性对陆面模拟的影响需进一步研究。