多变量时空线要素的“墙”地图可视化方法研究
发布时间：2020-04-29 07:54
【摘要】：线要素是反应地理世界中以线性表现的客观事物、现象或者轨迹。线要素可视化是空间信息可视化中重要的可视化方式。随着数据获取技术的发展,多变量数据对可视化表达的需求日益增加,现有地图学中线要素可视化方法难以满足多变量时空制图要求,因此需要选取新的多变量线要素可视化方法。现有的多变量线要素可视化方法中直接可视化多顾及局部特性,如时空路径图、时空立方体等;聚集或特征可视化多顾及整体特性,如密度图、流向图等。缺乏一种同时支持整体加局部的线要素可视化方法,整体加局部方法是一种可视化需求,在顾及整体的同时也能够关注局部细节。针对以上问题,引入“墙地图”(wall map[18])的概念,墙地图最早由cheng T等人提出,用来反应交通延时拥堵状况,是一种隐喻的可视化方法,将地理中线性表示的事物或轨迹,类比为我们生活中的墙,通过墙体的表达单元(表面、高度、厚度、墙顶等)表达多种属性,是一种能够支持整体加局部的可视化方法。但现有墙地图可视化方法缺乏系统的分类,对于墙地图的构建方法不完善,缺少对于墙地图可视化的可用性研究。因此,合理使用墙地图解决支持整体加局部的多变量线要素可视化是本文需要解决的科学问题。本文以多变量线要素可视化方法为切入点,针对现有多变量线要素可视化方法存在问题,依据视觉编码原则及可视化原则构建墙地图可视化模型,定义墙地图可视化方法,最后设计墙地图与时序地图、墙地图与平面地图、墙地图不同种类搭配的对比实验,验证墙地图可视化的可用性。主要研究内容与成果如下:(1)结合静态视觉变量表达设计墙地图模型。从现有静态视觉变量特性、静态视觉变量编码原则、可视化设计原则三个方面分析了视觉变量能够表达的特性。在此基础上,构建墙地图分类体系,从墙地图的基本组成单元入手,设计不同组成单元的排列组合情况。最后,将地图空间的维度(二维、三维)与墙地图的维度(二维、三维)联合讨论,总结不同维度的墙地图在不同维度的地图空间下表达情况与适用范围。(2)墙地图构建方法。根据墙地图可视化模型构建墙地图可视化方法。通过两个具体的多变量线要素案例(台风轨迹数据、浮动车轨迹数据),参照墙地图分类体系,选择合适的变量映射方式,构建墙地图模型,最后进行墙地图可视化的实现。(3)墙地图可视化可用性评测。在墙地图可视化构建方法的基础上,为了进一步验证墙地图的可用性,针对不同的任务,设计相应的墙地图可用性实验,将评测结果的正确率、时间、满意度作为衡量可用性的定量指标。最后根据以上评测得出的数据,给出结论以及墙地图使用的相关建议。
【图文】：
Ｃａｒｄ％指出了人们在探索空间信息时，更偏向于在保持全局信息视图逡逑ｖｅｒｖｉｅｗ）可见的前提下对局部细节信息（Ｄｅｔａｉｌ）进行分析和探索。Ｏｖｅｒｖｉｅｗ逡逑是全局空间信息的可视化展示，，它为Ｄｅｔａｉｌ视图提供了上下文支持，能够控逡逑导航Ｄｅｔａｉｌ视图。Ｄｅｔａｉｌ视图则是Ｏｖｅｒｖｉｅｗ视图中选中部分信息的详细展逡逑Ｐｌａｉｓａｎｔ邋等人［３２］称其为邋Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ邋Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ。Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ邋视图模式逡逑点是容易被用户理解和接受，能提高用户的满意度，使用Ｏｖｅｒｖｉｅｗ视图来逡逑航和定位的效率比使用Ｄｅｔａｉｌ可视化效率更高［３３］。Ｃｏｃｋｂｕｒｎ［３４］认为逡逑ｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ模式分为通过不同空间划分Ｏｖｅｒｖｉｅｗ和Ｄｅｔａｉｌ以及在同一视图逡逑同时展示Ｏｖｅｒｖｉｅｗ和Ｄｅｔａｉｌ两种方式。本文的研究有关Ｏｖｅｒｖｉｅｗ和Ｄｅｔａｉｌ的逡逑主要针对于后者，即在同…视图中展示。逡逑Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ的可视化方式己经广泛应用于各个领域，本研究内容拟通逡逑Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ的模式，讨论现有线要素可视化效果，以下小结将论述能够逡逑Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ的墙地图可视化表达方法研究现状。逡逑．３时空墙地图研究现状逡逑…３５
地图符号都可以利用形状、尺寸、方向、颜色、纹理等视觉变量的变化，通过地逡逑图可视化展现地理要素的分布范围，质量特征和数量差异，引导人们的视觉思维逡逑能力，以传速地理信息，认知客观世界，如图２－２，反应现实世界通过抽象表现逡逑为地图符号的形式，结合视觉变量，最终呈现在地图上反应某种地理对象或现象逡逑的过程。逡逑Ｍ逦▲逡逑赠Ｗ逦Ａ逡逑？邋？邋？逡逑—－．逦＊逦——逡逑ｉ逦几婀T ＊逡逑S冒耍掊义希迹。荆尕笙撸飨箦濉肪湎箦义希惧澹澹掊邋五澹Ву义希驽鍕
本文编号：2644382
【图文】：
Ｃａｒｄ％指出了人们在探索空间信息时，更偏向于在保持全局信息视图逡逑ｖｅｒｖｉｅｗ）可见的前提下对局部细节信息（Ｄｅｔａｉｌ）进行分析和探索。Ｏｖｅｒｖｉｅｗ逡逑是全局空间信息的可视化展示，，它为Ｄｅｔａｉｌ视图提供了上下文支持，能够控逡逑导航Ｄｅｔａｉｌ视图。Ｄｅｔａｉｌ视图则是Ｏｖｅｒｖｉｅｗ视图中选中部分信息的详细展逡逑Ｐｌａｉｓａｎｔ邋等人［３２］称其为邋Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ邋Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ。Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ邋视图模式逡逑点是容易被用户理解和接受，能提高用户的满意度，使用Ｏｖｅｒｖｉｅｗ视图来逡逑航和定位的效率比使用Ｄｅｔａｉｌ可视化效率更高［３３］。Ｃｏｃｋｂｕｒｎ［３４］认为逡逑ｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ模式分为通过不同空间划分Ｏｖｅｒｖｉｅｗ和Ｄｅｔａｉｌ以及在同一视图逡逑同时展示Ｏｖｅｒｖｉｅｗ和Ｄｅｔａｉｌ两种方式。本文的研究有关Ｏｖｅｒｖｉｅｗ和Ｄｅｔａｉｌ的逡逑主要针对于后者，即在同…视图中展示。逡逑Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ的可视化方式己经广泛应用于各个领域，本研究内容拟通逡逑Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ的模式，讨论现有线要素可视化效果，以下小结将论述能够逡逑Ｏｖｅｒｖｉｅｗ＋Ｄｅｔａｉｌ的墙地图可视化表达方法研究现状。逡逑．３时空墙地图研究现状逡逑…３５
地图符号都可以利用形状、尺寸、方向、颜色、纹理等视觉变量的变化，通过地逡逑图可视化展现地理要素的分布范围，质量特征和数量差异，引导人们的视觉思维逡逑能力，以传速地理信息，认知客观世界，如图２－２，反应现实世界通过抽象表现逡逑为地图符号的形式，结合视觉变量，最终呈现在地图上反应某种地理对象或现象逡逑的过程。逡逑Ｍ逦▲逡逑赠Ｗ逦Ａ逡逑？邋？邋？逡逑—－．逦＊逦——逡逑ｉ逦几婀T ＊逡逑S冒耍掊义希迹。荆尕笙撸飨箦濉肪湎箦义希惧澹澹掊邋五澹Ву义希驽鍕
本文编号：2644382
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