【摘要】：借助計算機技術的發(fā)展和不斷應用,地圖的表達媒介從紙質轉移到了計算機,在方寸之間就能觀察到整個城市、國家甚至地球的全貌。電子地圖作為地圖可視化的一種表現(xiàn)方式,相比傳統(tǒng)地圖,能將地理空間信息展示出來,避免了比例尺和圖幅的限制,在多比例尺之間可任意地縮放。在數字環(huán)境背景下,地圖的表達也發(fā)生了相應變化,將地圖視覺感受理論和信息傳輸論相結合,在此基礎上隨著比例尺的變換,動態(tài)調整屏幕上的顯示內容,使其符合人類的視覺感受,滿足用戶對地理的認知。相比紙質地圖,電子地圖的交互性和易讀性雖然得到極大地改善,但電子地圖在多比例尺下選出的比例尺,其顯示效果往往不盡人意。當用戶搜索、觀察目標地物時,電子地圖比例尺過小,地圖顯示信息過于粗略,難以捕捉到目標地物的具體位置信息;比例尺過大顯示信息則過于詳細,無法從一定高度上宏觀把握整體信息。此時無法提供給用戶詳略得當的信息,導致用戶頻繁地縮放電子地圖,降低使用者的閱讀效率,從而產生不良的體驗效果。針對如何為用戶優(yōu)選出觀察目標適宜比例尺的問題,本文展開如下研究。(1)概念格作為數據分析的工具,表明了對象和屬性之間的關系、概念之間泛化和特化的關系,其相應的Hasse圖實現(xiàn)了數據的可視化。為記錄概念外延中對象的索引位置,在概念中引入外延的量化值。量化值代表了外延中對象的最大索引位置,首個索引從1開始并依次遞增。在電子地圖中,不同比例尺的縮放級別影響了電子地圖顯示信息的詳略程度,將概念格的思想引入電子地圖,用概念格的對象和屬性描述多比例尺及其地物要素之間的關系,提出多比例尺及地物要素的概念格。(2)提出概念格在電子地圖中多比例尺的優(yōu)化選擇算法。將多個比例尺降序排列并加以標記作為概念格的對象,多比例尺下的地物要素作為屬性構造相應的概念格。在概念格的Hasse圖中可清晰地顯示多比例尺及其對應的地物要素,根據用戶所需的目標地物,自頂向下搜索首個包含目標地物屬性的概念結點,該結點外延中最大索引位置對應的比例尺即為優(yōu)選比例尺,并在不丟失目標位置信息的前提下,用戶只需在該概念外延中的多比例尺間進行切換,避免縮放過度的情況。(3)基于概念格在電子地圖中多比例尺的優(yōu)化選擇算法,設計了導航電子地圖中多比例尺優(yōu)選原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)以百度地圖作為數據來源,主要由數據預處理、概念格生成和多比例尺優(yōu)選三個模塊構成。電子地圖將用戶輸入的興趣目標作為本系統(tǒng)的輸入,經過三個功能模塊的處理和分析,將優(yōu)選比例尺及備選比例尺作為結果集并返回。以百度地圖2至7級對應的六種比例尺、上海市滴水湖附近的道路及POI要素作為系統(tǒng)應用數據,構造相應的多比例尺及地物要素概念格,以古棕路菜市場為用戶興趣目標,將優(yōu)選出的比例尺同其它比例尺進行顯示效果對比,說明了多比例尺優(yōu)選算法的有效性以及原型系統(tǒng)的可行性。
【學位授予單位】：上海海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P283.7
【圖文】：

圖 2-1 表 2-1 對應概念格的 Hasse 圖Figure2-1 Hasse diagram of concept lattice of table2-1的構造算法作為形式概念分析理論中核心的內容，格的構造也是十分過程其實是一種從低層概念綜合到高層概念的過程，是一映出從數據中提取隱含概念的過程。概念格的一大優(yōu)勢之，即使數據或者屬性的排列次序不一致，所生成的概念格等其它聚類算法，輸入的順序不同，聚類結果也可能會有構造算法有批處理算法和漸進式算法。處理構造算法算法主要有兩大步驟，首先生成所有的概念，其次是構建接前（直接后）繼關系。根據構造概念格的方式不同，有算法和枚舉算法三種。比較經典的自頂向下算法有 Bord法先構造概念格的最頂層結點，然后逐漸向下構建。而 Ch造方向相反，先構造底部結點，再繼續(xù)向上拓展。枚舉算

(a) 1:25 000 比例尺 (b) 1:50 000 比例尺 (c) 1:100 000 比例尺 (d) 1:200 000 比例尺圖 2-2 不同比例尺下的上海市地圖Figure2-2 Maps of Shanghai under different scales隨著電子地圖的發(fā)展，在數字環(huán)境下，僅僅保持目標形狀的不變進行簡單大或縮小，并不能夠滿足用戶的需求。因此需要借助地圖視覺感受理論，在空間中，將地圖模擬成用戶觀察地面的視距變化效果，從而實現(xiàn)智能化以及應的地圖縮放。因此，電子地圖的多尺度表達能夠根據地物顯示范圍的變化而表達出不同詳細程度的地圖內容。從視覺感受的角度上來看，數字環(huán)境下尺度表達是計算機的技術優(yōu)勢與視覺的感受機制相結合的地圖表達方式。LOD 技術是解決多尺度表達的一種有效手段，它能夠在現(xiàn)有數據的基礎上處理，在計算機生成圖像前，根據地理目標與視點距離的大小，調入相應的模型輔助生成地圖視景，從而模擬出“越近看得越清晰，越遠看得越模糊”果。這樣的效果如圖 2-3 所示，用戶距離地面越遠，能觀察的范圍越廣、細節(jié)；距離越近，能看到的細節(jié)就越多。這樣用戶便可根據俯視地面的距離遠近互操作電子地圖，從而獲取不同地表高度的地理信息。

【參考文獻】

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1 崔芳婷;王黎明;張卓;;基于約束的模糊概念格構造算法[J];計算機科學;2015年08期

2 王志崗;蔡國林;;基于路段重要度評價的道路網自動制圖綜合研究[J];測繪工程;2015年07期

3 魏紅艷;常軍;;淺談電子地圖的應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J];才智;2015年10期

4 王艷軍;李朝奎;;多尺度城市地理數據在線聯(lián)動更新研究[J];測繪科學;2014年10期

5 張昊;江南;曹亞妮;;網絡電子地圖多尺度顯示的分析與研究[J];測繪通報;2014年01期

6 徐敏政;何宗宜;劉亞虹;李軍利;朱喬利;;雙向漸進式概念格生成算法[J];小型微型計算機系統(tǒng);2014年01期

7 白小雙;江南;肖穎俊;;中小比例尺基礎電子地圖多尺度顯示的尺度劃分[J];測繪科學;2014年05期

8 藍秋萍;李嘉;;地圖數據多比例尺級聯(lián)更新方式研究[J];測繪通報;2013年04期

9 智慧來;智東杰;;基于屬性的概念格漸進式構造原理與算法[J];計算機工程與應用;2012年26期

10 劉宏英;郭顯娥;胡小珍;;多維概念格及其構造算法[J];計算機工程與應用;2012年12期

本文編號：2736088