道路地图示意性表达的可用性评估

当前示意性地图表达主要针对公共交通网络,缺乏对道路地图示意性表达可用性评估研究。本文选取景区和街道两个典型道路场景,采用最新的自动示意化方法生成示意地图,以主观问卷调查结合客观眼动试验的方式,评估道路地图示意性表达的可用性。试验结果表明:①示意性表达能够提升道路地图的简化度、清晰度及用户满意度,尤其对于原始道路形状较为复杂的情况;②示意地图中路径形状简化会造成不同路径感知长度差异的改变,从而影响到人们路径抉择行为;③对于路径示意性结果增加了道路网密集程度的情况,会降低示意地图认知效率。本文研究成果有助于道路地图自动示意性表达规则完善和方法优化,能够进一步提升地图示意性表达的实用性。     

道路网示意性地图的渐进式综合研究

研究并总结了示意性道路网地图的制图规则,量化了约束条件,提出了一种道路网渐进式图形简化方法和移位方法,并研究了拓扑关系检查方法。在具体实验中,通过对道路网上点的分类,依据约束条件,快速生成有效的道路网示意性地图,同时保证了原始道路图与示意性道路图之间的拓扑关系一致性。     

可扩展性的公路空间数据库方案设计

以开放、通用为指导思想，提出了建立一个具有良好可扩展性公路空间数据库的建议，阐述了公路实体网络和分析公路数据库结构数据实体的关系；使用数据字典设计了专题属性标准数据表，从而实现公路管理专题的扩展；提出了灵活可变的图形的属性结构，实现公路实体属性扩展；运用动态分段理论完成网络图的建立和维护，实现了核心层图形数据的动态更新。     

地理属性和图形属性耦合的信息编码模型

对地理信息进行编码,是ＧＩＳ设计中最重要的技术步骤之一,它代表着现实世界与信息世界的界面。本文从地图的模型化和空间认知过程出发,提出地理实体编码模型与图形实体编码模型的概念,并着重分析了代表这两类不同编码方式的软件对制图功能的影响,并在此基础上提出了地理属性和地图图形属性耦合的信息编码概念模型。     

适宜空间认知结果表达的地图形式

心象地图是驻留在记忆中的关于地理世界空间特征认知结果的表达,具有如下特征:空间表达的非均一性、内容选取的主观性、空间定位的非确定性、度量特征上的非精确性.心象地图的可视化需要由特殊的图形形式来承担,经过分析提出了适宜这一表达特征的3种可视化技术,包括面向道路网认知表达的路网构架图、专题属性空间定位信息认知表达的面域拓扑图、虚拟网络空间导航认知的赛伯网络图.基于地图的定义,对这3种可视化形式度量特征进行了讨论,认为它们在有序量尺度上具有可度量特征.     

示意性地图自动设计初探

分析并总结示意性地图的理论基础和基本设计原则。在几种基于矢量制图信息的典型示意性地图设计方法的基础上,提出基于几何、语义多约束条件下的示意性地图的设计方案。采用迭代优化算法,自动生成满足几何、语义和审美要求的示意性地图。     

摩托化机动路径规划的改进A~*算法

针对摩托化机动路径规划问题,构建了顾及通行限制的动态道路网模型,重点针对道路通行能力变化、桥梁和隧道通行限制进行表达与建模;基于所构建的道路网模型,提出了一种改进的A*算法求解摩托化机动最短路径;通过构建三角不等式优化估价函数,并考虑机动过程中任务点、规避点和道路网通行限制因素的影响,最终得到耗时最短的机动路径。     

基于矢量数据的道路网变化检测算法研究

通过对地图矢量数据之间自动变化检测方法之三元组算法的研究,利用图形差(、图形被差(/),图形交(∩)数据,构建基于三元组的变化检测模型,并根据三元组集合算法中元素的φ与┐φ,自动检测出线状矢量数据的新增、消失、延长、缩短、形变等5种变化类型的检测结果,最后以青海省杂多县、玉树县地区的道路网为试验数据,获得道路网变化检测结果,验证算法的合理性。     

一种道路网三维建模方法

针对道路网三维建模中成本高、周期长等问题,该文介绍了一种基于规则的道路网三维建模方法。在规则文件驱动下,该方法充分考虑道路网的结构化特征和地理环境,利用抽象化的道路网实体数据和属性信息,实现批量化道路网建模,并在云平台上发布,进而实现道路网三维景观的浏览、查询和分析。采用上述方法实现了一段包含立体交叉在内的道路网的三维模型的快速搭建。结果表明,该方法的规则复用性强、建模效率高、模型调整速度快,为在三维GIS环境下构建道路网模型提供了高效的技术手段。     

基于CSG-BR模型的3维实体可视化建模方法

采用CSG和BR集成的模式表达3维空间数据,提出一种基于CSG-BR模型的3维实体可视化建模方法,以复杂空间实体的分解为切入点,通过建立起CSG与BR面之间的对应关系,设计CSG-BR模型的数据结构,并在网路环境下构建基于CSG-BR模型的3维实体可视化系统模型,表达了复杂实体的完整特性,为3维实体虚拟仿真、动态表达和空间分析研究提供参考。     

利用属性图的遥感数据与GIS数据松弛标号匹配

本文提出一种基于图形匹配来配准影像和地图的方法。该方法将道路网表示成图形,通过对两个图形进行最优匹配来实现影像和地图的配准;同时采用一种整体相容函数来量测两个图形的整体对应优度,并通过连续松弛标号来优化此过程。该方法对平移、旋转变化和尺度变化具有不变性(通过利用合适的属性),同时网络结构的利用降低了非精确匹配过程中的搜索空间的不确定性;该方法不需要用户自定义阈值来调整局部匹配。实验结果表明该方法具有较高的可靠性。     

时态GIS的空间实体关联技术应用研究

在自然界中大多数现实世界的实体都是动态的,地图上的公路、铁路、居民地等只是相对于一个很短的时间里是静态的,经过一个长的时间这些实体都将发生改变。本文根据不同时态地理实体的各种特征比较,将两个时态的数据进行关联,建立几何、位置和属性的变化模型,将这个动态的过程表现出来。试验表明,本文的算法是有效的。     

地理信息图库一体更新方法

地图与DLG数据的更新方式之间既有区别又有联系,在研究DLG数据增量更新及地图与DLG数据一体化管理的基础上,提出一种地理信息图库一体更新方法,以地理实体为单位进行几何、属性和地图表达信息组织管理,获取DLG数据的增量信息并对增量信息进行地图表达得到符号图形增量信息。最后通过试验数据验证了该方法的有效性,且其具有易于计算机实现、效率高、可扩展性强、适于地图与DLG数据一体化更新等优点。     

路网矢量地图数据生成实体对象的方法研究

新一代全空间信息系统提出了新的空间数据模型——多粒度时空对象模型,多粒度时空实体对象通过唯一实体标识、多元特征信息记录空间实体,能够较好地支持空间实体的空间和语义表达。矢量地图数据作为现有重要的基础地理空间数据,记录了地理实体具体属性和位置信息,为实体对象生成提供了强大的基础数据支持。本文提出了路网矢量地图数据生成实体道路对象的研究方法,通过地图数据特征分析、实体对象生成策略和关键技术研究、实体对象转换3个方面对矢量地图数据的实体对象生成展开研究,实验表明:本文提出的实体对象转换方法为矢量地图数据生成实体对象提供了一个可行的解决方案。     

地图符号的认知语义分析与动态生成

面向位置服务背景下地图符号按需和动态表达的需求,提出了一种基于认知语义分析的地图符号结构化描述模型,以及建立在此基础上的地图符号动态生成方法。结构化描述模型立足"现实—认知—符号"的认知语义原理,以地图符号语素为基本单元、以语义结构为描述框架,侧重描写符号图形和语义之间的关联映射机制。动态生成方法的核心是一种规则控制语素组合构造符号的上下文无关文法模型,通过对图形语素、形态结构语素以及符号生成规则系统进行建模,重构了地图符号动态生成的文法编译器。以个性化导航路径符号为例,通过面向不同情境和语义结构的符号动态生成试验,验证了本文方法的可行性。本文研究将有助于进一步理解地图符号的认知和结构原理,并促进相关行业和应用领域地图符号化的按需和动态表达的水平。     

示意性轨道交通地图设计的研究

示意性地图作为一种特殊的专题地图,较之传统专题地图,有着不同的制图法则和制图方法,目前,示意性地图的设计还缺乏充足的理论依据和技术支持,本文从图面、风格、符号等方面对示意性地图的设计进行了研究,提出了一些示意性地图综合的方法,最后将这些方法应用到一个实例之中。     

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。     

城市道路网面域层次结构特征的识别与表达

层次性是道路网一个重要的空间结构特征,文中提出一种城市道路网面域层次结构特征的识别与表达方法。首先以路链为基本单元对道路网数据进行重新组织,选取连通度、接近度、中介度和长度对路链的结构特征重要性进行评价;然后以道路网眼作为表达道路网面域层次结构特征的基本单元,依据路链的属性等级、结构特征重要性以及视觉对称性原则,依次选取路链对道路网最大包络区域进行层次剖分从而获得其包含的各级层次道路网眼;最后利用二叉树模型对道路网眼之间的层次关系和邻接关系进行结构化表达。实验结果表明,所提方法能够完整提取出道路网包含的全部道路网眼并准确建立它们之间的空间关系,其结果能较好地反映道路网面域的层次结构特征。     

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。     

变比例尺地图制图方法述评

本文详述了基于过渡曲面二次投影制作变比例尺纸质地图的方法及特点,以及通过分带连续变比例尺函数制作变比例尺电子地图的方法及特点,并针对导航设备及便携式移动信息设备,介绍了圆形与方形变比例尺地图模型、基于ROI和焦点区域的道路网变比例尺模型和基于邻近关系的自适应变比例尺地图模型。