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。     

地图可视化

从科学计算可视化和现代地图学的发展中，介绍了当今地图学研究中的热点问题－－地图可视化。认为在地图学的研究中，应重视由可视化技术带来的新的生长点，从而指导对虚拟地图、动态地图、交互地图、基于万维网地图的制作原理和方法的建立。     

地图可视化现代地图学的热点

近年来，可视化(或称科学可视化)正受到越来越多的重视。其原因在于，视觉思维在社会生产生活各个领域中所发挥的作用越来越大。研究表明，人从外界环境获取信息的60％以上都是通过视觉得到的。1999年8月，在加拿大渥太华召开的国际地图学(ICA)会议上，对地图可视化的热烈讨论成为这次会议的一个重要特点，在所提交的论文中，有近20％的论文与地图可视化有关。     

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。     

论ICT时代的泛地图表达

信息通信技术的发展,赋予了地图表达极大的自由度,地图学的复兴促进了泛地图的发展。本文系统分析了地图定义的演变,适时论述了泛地图的概念,将传统的标准地图与各种创新形式的类地图纳入统一的泛地图框架下,提出并剖析了泛地图表达的标准地图、写实地图和写意地图分类体系,讨论了泛地图类型、风格化、连续性表示对泛地图表达的作用。     

地图可视化与地图生产

论述了可视化，科学计算可视化，地图可视化的概念，内容，意识以及他们之间的关系，认为地图可视化是现代IT技术与传统地图学融合的结晶，同时又极大地促进了地图学理论与技术的发展，讨论了基于地图可视化的各种新型地图产品种类，指出传统地图生产部门应积极入到这种基于IT技术的现代可视化地图产品的开发研制与生产中来。     

移动环境下自适应地图可视化研究

本文首先介绍了移动地图学的概念框架,然后在对移动环境下自适应地图可视化中涉及的用户模型、上下文模型进行分析的基础上,提出了自适应地图可视化的处理流程,并详细讨论了移动环境下自适应地图可视化中存取速度、显示速度、界面元素放置、载负量、符号设计、色彩设计、图例设计和方向设计这些关键技术的实现。     

泛地图理论下深空探测场景空间制图表达思考

以月球与行星探测为代表的深空探测活动将人类对于物理空间的认知从地球空间拓展到月球、行星乃至行星际等深空场景空间。如何构建深空探测场景下的空间位置概念、制图内容,并建立相应的制图表达机制和可视化方法,以满足深空探测工程任务实施和重大科学发现的需求,这对制图学提出了新的挑战。针对此问题,在泛地图等前沿理论的指引下,结合笔者团队在中国深空探测任务中的制图实践,对深空场景中涉及的天体卫星轨道、月球与行星、探测器本体等多尺度空间进行统一位置关联,并对所涉及的制图内容、数据、可视化技术等进行了探讨,以构建一种面向深空探测场景的天、地、器一体化空间可视化表达的制图方法。可为研制中国后续深空探测工程任务和科学研究所需的新型制图产品提供思路。     

可视化与地图普及教育

现代可视化使地图的功能发生了根本的变化,地图作者的数量在可视化的兴起中迅速增长。这种现象不仅具有一定的理论基础,而且可以从可视化实践中得到论证。中国学术期刊数据库中与地图相关的论文统计结果证明地图应用具有越来越广泛的趋势。地图普及教育是十分必要的。以普及性教育为出发点,作者对地图学课程从理论、实践和教学方法等方面提出了具体的教改建议,并进一步提出为地学以外的所有专业开设地图通识课和建设地图知识普及网站等措施。     

泛地图学理论研究框架

信息与通信技术的快速发展带动人类进入地理空间、人文社会空间和信息空间相融合的三元空间。地图制图的目的、人员、对象和环境等均发生巨大变化,地图的类型、空间对象、表达维度、地图角色等呈现出显著泛化特征,现有地图学理论无法引领和指导当代的地图实践。地图学理论亟待"突围"。从地图学研究的角度出发,重新梳理泛地图的对象空间理论、表达维度模型,以及表达机制与方法,构建适应新环境背景,满足地图新视角、新思维、新制图需求的泛地图学理论框架,以适应地图学在新时期发展的需要。     

Interactivity Types in Geographic Visualization

This paper introduces and discusses types of interactivity that can be used in digital mapping environments. The interactivity types are placed in the framework of geographic visualization (GVis) in order to extend the GVis emphasis on exploratory, interactive and private functions of spatial displays. After defining interactivity in general, four categories of interactivity are proposed: with (1) the Data; (2) the Data Representation; (3) the Temporal Dimension; and (4) Contextualizing Interaction. Three benefits of this typology are discussed. First, interactivity types can be combined to build an interactive environment. More powerful interactive mapping environments not only employ more interactivity types, but combine types from different categories. Second, the typology allows cartographers to compare and critique different mapping and GIS environments and gives cartography educators and students a mechanism for understanding the different types of interactivity, as well as a set of concepts for imagining and creating new interactive environments. Third, a typology of interactivity gives interface designers a mechanism with which to identify needs and measure interface effectiveness. In order to examine these issues in practice, two common interactive mapping environments are briefly examined to determine the interactivity types employed, and a measurable difference of interactive potential is obtained.     

地理信息资源关联关系的可视化研究

地理信息资源间丰富的关联关系可以为智能化资源检索提供知识基础,但由于地理信息资源多源异构的特点,资源之间普遍缺乏关联。目前虽然有研究已经考虑到资源间的关联关系,但因关联关系的抽象性,使得其认知效率不高,因此,需要对关联关系的可视化进行深入研究。本文通过挖掘资源之间的关联关系,使其应用于地理信息资源的检索中,其中关联关系的可视化设计是研究的重点,在此基础上设计地理信息资源可视化平台。     

移动环境中的地理信息可视化设计

根据移动设备、应用环境和移动用户的特点,剖析了移动GIS可视化特征,指出移动环境下地理信息可视化设计过程中应采取的策略,认为移动GIS设计需要充分考虑用户的行为、个性特征、认知能力,并从传统的设计者为中心转变为以使用者为中心的理念上来,提出以可用性和用户满意度作为移动GIS可视化的评价标准,最后给出实例及评测结果。     

The Integration of Geographic Visualization with Knowledge Discovery in Databases and Geocomputation

This paper details the research agenda of the International Cartographic Association Commission on Visualization: Working Group on Database-Visualization Links. The paper stresses the need for the closer integration of three largely disparate technologies: geographic visualization, knowledge discovery in databases, and geocomputation. The introduction explains the meaning behind these terms, the ethos behind their practice, and their connections within the broad realm of knowledge construction activities. The state of the art is then described for different approaches to knowledge construction, concentrating where possible on visual and geographically oriented methods. From these sections, a research agenda is synthesized in the form of three sets of research questions addressing: (1) visual approaches to data mining; (2) visual support for knowledge construction and geocomputation; and (3) databases and data models that must be satisfied to make visually-led knowledge construction a reality in the geographic realm. Conclusions relate this agenda to issues of (1) data, (2) geographic knowledge, and (3) the visualization environment and pose significant challenges to the way we currently represent geographic information and knowledge within computational systems.     

地理信息三维可视化技术研究

通过个案研究法,研究一种地理信息三维可视化技术的实现途径.利用无人机采集的激光点云和倾斜摄影技术,在四叉树分解过程控制下,整合了数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)三维模型搭建和多细节层次(Levels of Detail,LOD)综合数据叠加,使用Smart3D开发工具包对模型进行G...     

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。     

城市公共管理平台的地理信息可视化技术

城市公共管理对地理信息数据有着迫切的需求。本文从如何将海量地理信息与城市公共管理服务相结合入手,分析了目前城市公共管理平台地理信息可视化存在的问题,提出了用面向资源的地理信息服务共享模式,构建了城市公共管理云平台架构,实现了海量多元数据的纵横联通和有效集成。在此基础上通过浏览器端地理信息可视化架构,帮助用户提高视觉注意力,可以更好地为政府决策、社会公益服务等提供有效的地理信息服务支持。从我们建立的湖北省襄阳市城市公共管理平台来看,通过面向资源的一体化可视化技术,能够将城市地理信息数据与公共管理服务相结合,更有利于提高城市公共管理信息可视化的查询效率。     

基于Monte Carlo方法的不确定性地理现象可视化

应用Monte Carlo方法伪随机数模拟表达随机过程现象的数学方法，并结合粒子系统模型提出了一种地理现象空间分布不确定性特征的动画可视化方法。通过栅格单元的随机运动，从视觉上表达现象分布在空间定位、属性特征上的不确定性、模糊性，同时由Monte Carlo方法控制随机过程中现象分布的统计规律。