多模态时空大数据可视分析方法综述

时空大数据可视分析是近年国际大数据分析与数据可视化领域研究的热点前沿,也是全空间信息系统的核心研究内容之一。本文针对时空大数据多源、多粒度、多模态和时空复杂关联的特点,按照描述性、解释性和探索性3个层次分类归纳了现有时空大数据可视分析方法,论述了时空大数据可视分析中多模态特征筛选、新型人机交互分析以及探索性可视推理等技术难点和主要发展动态。研究表明,以数据可视化为主的描述性可视分析研究相对成熟,以可视环境下交互式挖掘分析实现问题诊断为主的解释性可视分析已成为当前大数据分析的焦点,而面向复杂问题协同决策的探索性可视分析方法则是大数据分析有待突破的重要发展方向。     

时空数据的可视化表达研究

多维动态数据的可视化表达是地图与GIS学科面临的一个重要问题,按照时空地物的几何类型结合专题地图的各种表示方法相对系统地论述了时空数据的可视化表达方法。应用快照式和增量式两种可视化方法可视化动态地形图数据,两种方法相比,增量式具有更大的优点。     

一种时空数据静态可视化表达方法

本文简要介绍了时空数据可视化的必要性,以及目前人们采用的时空数据可视化方法,并分析了这些方法的局限性,提出了一种将年轮(annual ring)作为时空载体,结合视觉变量对面状地物的属性数据进行静态可视化的方法。该方法将面状地物的同心环按照类似树木年轮的生长特征进行划分,作为空间和时间的载体,不同时期属性数据映射到相应的同心环中,同心环的厚度和色彩的差异揭示了属性数据的变化。最后以武汉市城市管理网格化平台的统计评价数据为例实现了对比率量表数据的时态可视化表达。本文所提出的静态时空可视化方法将面状地物的空间、属性和时间紧密地结合在一起,克服了以往静态可视化方法中时间-空间、时间-属性相分离的不足,试验证明了这种方法在实践中的可行性。     

智慧城市时空数据三维可视化设计与关键技术

随着数据内容的不断增加,特别是新型测绘产品数据的扩展延伸,智慧城市时空大数据的三维可视化面临着新的机遇与挑战.针对时空大数据三维可视化所面临的数据集成、数据组织优化以及资源合理分配等问题,设计了面向三维可视化的时空大数据集成内容及其相应框架,并针对数据集成存储、细节层次构建和计算资源调度等关键技术开展了研究,为构建多源...     

网络三维技术下的时空可视化分析

随着数据获取技术的快速发展,海量时空数据的来源越来越广。然而受限于数据的认知能力,人们无法高效地从海量时空数据中获取有用信息。利用人的视觉带宽,进行数据可视化分析,可以大大增强对数据的认知能力,提高数据分析效率,从而更快地对时空进行感知,制定决策。时空立方体作为一种三维的时空数据可视化方法,可以直观地展示时空数据的动态特质、周期性规律以及分布状况,对于辅助决策具有重要意义。本文利用WebGL技术,实现了Web端时空立方体的快速生成;并基于中国铁路运输开展实验,对全国铁路运输时空数据进行可视化分析,验证了网络时空可视化分析的实用性。     

时空数据空间特征的动态可视化模型

本文以多时态地理现象空间特征的连续变化过程的动态可视化表达为研究对象,借鉴Flash中逐帧动画和形状补间技术的设计思想,提出一种以时间为驱动的时空数据之空间特征的动态可视化模型:设计一组适用点、线、多边形地理实体的空间特征的图形变形算法,用于在"关键帧"之间插值生成足够多中间时刻的地理现象的空间特征状态作为"中间帧";采用合适的地图动画时间比例尺,连续播放各个"关键帧"和"中间帧",最终实现逼真动画效果的空间特征动态可视化。     

利用POI数据进行地震时空特征可视化分析

运用GIS空间数据可视化技术和Python语言可视化模块对我国近十年间发生地震的POI大数据进行可视化分析,通过对地震发生的历史数据进行分析,探究和揭示地震发生的一些时空规律。分析结果表明:近十年地震主要发生于我国地震板块的天山地震区、昆仑山地震区、青藏高原地震区以及台湾地震区,主要涉及地区有新疆、四川、云南、青藏高原以及台湾地区;地震的分布方向以及聚集中心分布明显,地震级数以3—6级居多,地震深度以0—50 km最为常见。分析结果可以给地震发生区域的有效应对提供参考。     

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。     

基于R语言的交通流量数据可视化应用

对于目前交通管理系统采集海量数据利用效率不足的问题,以青岛胶南市的部分交通流量数据为例,通过R语言对交通流量的可视化探索R在交通流量可视化中的应用;利用R语言的简单编码对交通流量数据实现不同形式的可视化;结合胶南市部分路口的监测线圈数据对其交通流量的状况用R进行可视化;通过R绘制地图、趋势图、比例图、分面图、三维图来分析研究R的可视化效果。结果显示,R语言可以通过简洁的代码设计来实现良好的数据分析效果,在可视化数据挖掘中的优势明显。     

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。     

时间序列空间数据可视化中有关问题的研究

就土地利用变化可视化这一实例,对时间序列空间数据可视化的图形关系分析和图形内插等问题进行了深入的研究,得出了土地利用变化中图形关系变化的四种基本形式,并针对这四种基本图形的变化情形研究出了相应的内插策略;在对现有的图形内插算法研究的基础上,提出了基于物理场模型的整体内插算法,该算法能够较好地解决文中的图形内插问题。     

时空数据模型探析

描述了时空数据模型的定义及其发展现状,通过介绍时空数据模型分类的情况、时空集成的时空数据模型与地理信息的时态性分析,丰富了时空数据模型理论。最后对时空数据模型的将来发展方向做出了一些展望。     

基于Petri网的时空数据模型研究

将时态地理信息系统中的事件、状态、事件与状态之间的因果关系分别用Petri网的库所、变迁、有向弧进行了表达,提出了基于Petri网的时空数据模型。描述了该模型的基本思想,并在实验基础上分析了该模型的特点。     

时空数据模型的研究

分析了现有的时空数据模型,包括时间——空间立方体模型、序列快照模型、基态修正模型、时空复合模型、基于事件的时空模型、面向对象的时空模型和图谱模型等,对各种模型进行了比较和深入探讨。     

时空数据模型及TGIS研究

时空数据模型是研究TGIS的核心,总结了它们之间的关系,分析了TGIS中的当前几种主要时空数据模型特征及存在的问题,探讨了当前时空数据模型研究存在的问题,最后对GIS和时空数据模型的将来发展方向给出了一些建议和展望。     

基于事件的时空数据模型研究

GIS中的时态功能缺陷问题至今尚未解决.时空数据模型(STDM)是其中的核心问题和主要难点.本文针对实体的离散变化过程,提出了一个基于事件的时空数据模型--OET模型.对象(Obiect)、事件(Event)和时间(Time)是该模型的三个关键要素.OET模型有两个特色,一是使应用系统的复杂性和数据冗余的矛盾达到平衡,二是为以因果推理为目标的时空分析奠定了必要的数据模型基础.具体研究内容包括:     

一种面向对象的时空数据模型

地理信息系统中，时间、空间和属性是信息的3种基本成分，理想的地理信息系统应支持信息的时态性，对时空数据进行统一的模拟和管理。由于当前的地理信息系统软件难以处理时态现象，时空数据模型已成为GIS领域的一个研究热点。首先对当前时空数据模型研究现状进行了分析，在此基础上，提出了一种面向对象时空数据模型，并从3个方面描述了该模型的数据结构，包括时空对象结构、时空数据组织方式和时空数据存贮方式。     

时空数据模型研究进展及其发展方向

时态GIS作为GIS理论和技术研究前沿领域的一个难点问题,越来越被重视,其时空数据模型的设计和实现一直是研究重点.在分析Gail Langran的4种典型时空数据模型基础上,重点讨论了时空数据模型的一些最新研究成果.针对现有研究存在的诸多问题,建议时空数据模型研究应主要从语义、通用以及实用3个角度出发.