三维地图符号的基本理论研究

随着现代科学技术的发展,电子地图和三维GIS的发展,使传统的纸质的二维地图已经不能满足国民经济的发展和社会的需要,迫切需要三维地图。三维地图的表达主要是通过三维地图符号来实现的,因而三维地图符号就成为目前需要解决的技术难点和研究热点。本文就三维地图符号的特征,三维地图符号与二维地图符号的关系,三维地图符号的视觉变量以及三维地图符号目前需要解决的难题等基本问题进行了初步的总结和研究;并用ARCINFO软件设计了道路的三维符号。     

基于三维地图视觉变量理论的三维符号设计

本文首先介绍了三维符号的一种分类方法,然后结合三维态势感知的特点,将三维地图符号视觉变量理论合理的运用到三维符号的设计中去,并从实际应用的角度分析了三维态势表达中符号设计的合理性。     

二维地理信息表达在三维空间中的应用分析研究

地理信息表达从二维纸质地图到电子地图再到三维可视化地理环境的飞跃,是地图学史上的一次革命。三维空间认知理论,三维符号体系设计及三维符号变量理论的逐渐完善和发展对三维环境下地理空间信息的表达起到了积极的作用,本文论述了二维地图符号与三维空间信息表达的关系,描述了二维地理信息在三维空间中叠加表示的意义,并分析了二维地图符号表达的优劣性。     

三维地图符号的应用前景

本文阐述了地图符号及现状,讨论了３ＤＧＩＳ与三维地图符号的关系,着重论述了研究三维地图符号的作用、意义以及三维地图符号的应用前景。     

GIS中三维模型的设计

研究了三维GIS中的空间信息传输模式 ,探讨了平面地图符号与三维模型的区别与联系 ,阐述了三维模型的确立、定位、简化描述和逻辑性设计     

三维地图符号视觉参量研究

在常规地图符号参量体系上,通过引入动态特征、交互式操作等方面的参量,提出了三维地图符号的视觉参量,它由状态、动态变化和操作三个方面的参量组成,并采用认知实验研究了这些符号参量在质量特征、数量特征、关系特征以及动态特征等信息表达上的应用及功效.     

本体驱动下的地图符号共享方法研究

针对地图符号模型与异构地图符号资源不兼容,难以实现在网络环境下多源异构地图符号的集成与互操作的问题,提出了一种基于本体的地图符号概念模型。通过定义符号的类、属性、关系和约束条件,该模型实现了对符号概念及关系的形式化表达和符号本体的构建。在此基础上,采用SOA软件架构思想,建立了基于Web服务的地图符号分布式共享框架结构,实现了符号的跨平台调用。本研究基于XML Web Services的地图符号与ArcGIS Engine之间的跨平台调用,进行了本符号共享方法的可行性试验。试验结果表明,该方法可以实现网络环境下多源异构地图符号的灵活开放集成和互操作,并且有效地保留了地图符号的语义信息。     

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。     

基于Silverlight的矢量地图符号编辑器的设计与实现

地图符号在线编辑器是WebGIS和网络地图制图的关键模块,本文利用RIA技术在用户交互、多媒体表达等方面的能力,研究了基于Silverlight的矢量地图符号编辑器,在分析和建立地图符号模型基础上,着重分析了符号基本图元交互设计、符号图元样式交互编辑和符号的描述规则与存储策略等地图符号在线编辑器的3种关键技术,并建立了地图符号在线编辑器的原型实验系统,实现了地图符号的在线制作、编辑、存储、发布和共享。     

基于图元参数模型的通用普通地图符号库研究

地图符号库是地理信息系统中实现地理信息可视化的功能模块。现有符号库的符号设计机制各不相同,符号数据在符号库之间无法共享。此外,对于崩崖、沼泽等复杂符号缺少参数化的描述方法,难以自动绘制。在现有地图符号库研究以及相关标准的基础上,提出了地图符号的基本图元参数模型,并且针对复杂符号的特点对模型进行了扩展,最终实现了一个基于图元参数模型的通用普通地图符号库系统。     

通用地图符号表达机制的研究

地理信息共享是地理信息系统（GIS）研究中的一大热点,其中地图符号的共享尤为重要。针对目前地图符号共享所面临的主要障碍,文中从地图符号的定义出发,利用图元参数法建立通用地图符号表达模型,并采用XML语言完成符号的描述,最后通过符号配置,生成由通用几何图形组成的符号化结果,从而实现地图符号的共享。在vc＋＋环境下开发通用地图符号化组件和符号制作软件,通过实例符号的制作和应用,验证该地图符号表达机制的可行性和通用性,符号化效果理想。     

基于SVG的地图符号描述模型设计

分析现有地图符号构建方法的结构特点及优缺点。从地图符号学研究符号语义表达和图形结构出发,充分利用SVG的描述能力,将地图符号的构建设计为两个部分:SVG结构化描述的语义图元库与符号节点树,提出了基于SVG的地图符号描述模型。该方法丰富符号构建方式,且能够很好地与SVG映射,便于符号共享应用。     

基于图元参数模型的通用普通地图符号库研究

地图符号库是地理信息系统中实现地理信息可视化的功能模块。现有符号库的符号设计机制各不相同,符号数据在符号库之间无法共享。此外,对于崩崖、沼泽等复杂符号缺少参数化的描述方法,难以自动绘制。在现有地图符号库研究以及相关标准的基础上,提出了地图符号的基本图元参数模型,并且针对复杂符号的特点对模型进行了扩展,最终实现了一个基于图元参数模型的通用普通地图符号库系统。     

基于PostScript成像模型的点状地图符号设计与实现

针对当前GIS软件中矢量符号精度低下、共享困难等问题,引入Post Script成像模型中图形描述机制,设计了基于该模型的地图符号,详细介绍了模型支持下点符号数据结构以及符号制作、入库和符号化过程等,并开发了基于Post Script语言的符号库和地图制图系统。实验表明:基于该模型的地图符号具有较高的精度和较好的通用性。     

开放式地图符号统一模型的设计与实践

地图符号共享是空间信息共享的一个重要环节,然而当前空间信息共享往往侧重于空间数据的共享。针对这一现状,研究地图符号共享的核心基础——开放式地图符号统一模型,在地图符号绘制接口设计基础上,提出兼容矢量地图符号、影像地图符号、专题地图符号、栅格地图符号和拓展时间维的地图符号的统一接口模型,最后通过创建分别基于Visual Studio 2005(C#)和Silverlight 4.0的GIS符号库集成和互操作实验,验证上述接口模型具有跨语言的开放特性。     

基于映射规则的多尺度地图符号变换模型

总结了空间多尺度地图符号变换规则,提出了一种多比例尺地图符号自动转换方法。该方法根据地图符号分类和视觉变量,依据符号的几何、语义、特殊效果等联合特征将符号变换转化为几何变换、语义变换、特效变换及其3种形式的组合,将其抽象为变换规则,并从逻辑上构建知识规则库,基于规则建立多尺度地图符号变换模型,实现不同比例尺地图符号变换。以1∶10 000和1∶50 000两种尺度国家标准地形图符号为例,进行了实验验证,验证了方法的有效性和高效性。     

GIS中三维模型的视觉变量

视觉变量是作为平面图形符号设计的理论基础而提出来的,在平面地图的符号化中起着非常重要的作用。然而,平面地图符号中的视觉变量并不能完全适用于GIS中三维模型的视觉变量,本文首先对比分析了平面地图表达和三维GIS表达的特点和异同,然后提出了GIS中三维模型的视觉变量,即:形状、空间姿态、尺寸、纹理、明暗度(光照)、阴影和清晰度。     

基于认知实验的旅游网络地图点状符号设计

新的显示环境和地理事物的出现,要求旅游网络地图符号的设计不能继续完全沿用传统纸质地图符号的设计原则。借鉴认知心理学相关研究方法,以旅游网络地图点状符号设计为例,通过3个认知实验,选用比率分析和区间估计数理统计模型分析实验结果,得到旅游网络地图点状符号的设计改进方法,并对所设计的符号进行修改,形成的旅游网络地图点状符号达到了较好的认知效果。所设计的认知实验,一定程度上解决了地图符号凭制图者主观经验设计的问题,是今后地图符号设计过程中重要的实验方法。     

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。     

浅谈基于CorelDRAW9.0的地图符号设计

结合实际使用CorelDRAW编制专题地图的工作实践,应用地图符号的相关理论,对专题地图符号设计的方法进行阐述,并论述专题地图符号设计的发展趋势。