【摘要】：地圖制圖的平民化、大眾化乃大勢所趨,其所依賴的技術(shù)條件已相當成熟,也涌現(xiàn)了諸多秉承該理念的Web制圖平臺,并逐漸催生了地圖學一個新的研究方向：應需制圖(On-demand Mapping),拓展了地圖制圖的泛在化。然而基于用戶需求的個性化地圖普遍存在主題不突出、圖面要素沖突多、圖面效果差和地圖效用低等問題,其主要原因在于應需制圖過程中缺乏專業(yè)性地圖制圖知識的指導。隨著信息化服務的發(fā)展,應需制圖已經(jīng)成為一個實時、動態(tài)且無處不在的過程,專業(yè)制圖者顯然無法幫每個用戶控制地圖質(zhì)量,但他們可以將自身的地圖知識、經(jīng)驗和技能融于制圖工具中,間接實現(xiàn)對用戶主導地圖的質(zhì)量控制。本文以此為切入點,選擇了地圖制圖中需要較高專業(yè)知識水平的地圖綜合為研究對象,研究向普通用戶提供接口簡單但功能專業(yè)地圖綜合工具的理論與方法。本文的主要研究貢獻如下： 1)針對單機地圖綜合軟件門檻高、普適性差、局限于專業(yè)用戶且未考慮網(wǎng)絡環(huán)境下應需制圖特點與需求的缺陷,提出使用SaaS(Software As A Service)服務作為地圖綜合功能的軟件形態(tài),并進一步探討了地圖綜合由單機環(huán)境變遷為網(wǎng)絡環(huán)境所引發(fā)的變化,包括：無專業(yè)知識與制圖經(jīng)驗的普通用戶與專業(yè)用戶并存,供給驅(qū)動的通用性綜合讓位于任務驅(qū)動的特定性綜合,用戶顯式或隱式的需求取代比例尺成為地圖綜合的控制條件等。在此基礎上歸納了Web環(huán)境下地圖綜合服務設計的五項原則：①接口和界面設計要隱藏專業(yè)的地圖綜合知識；②地圖綜合任務須與用戶的需求偏好對應；③高度自動化的過程控制；④快速實時的操作響應；⑤即刻反饋的綜合質(zhì)量評價。 2)設計了面向應需制圖的地圖綜合概念框架。該框架以用戶需求為驅(qū)動,以云端的數(shù)據(jù)服務和功能服務為資源,通過核心引擎實現(xiàn)智能化的地圖綜合服務。該核心引擎有四種作用模式：封裝以實現(xiàn)參量自適應調(diào)節(jié)、控制以實現(xiàn)算法的自適應運用、組合以實現(xiàn)算子的自適應決策和優(yōu)化以實現(xiàn)地圖綜合知識的更新、修正。 3)根據(jù)應需模式下地圖綜合由用戶需求主導的特點,提煉了一個由尺度控制和質(zhì)量控制的多因子控制模型,尺度控制從正向驅(qū)動綜合力度,質(zhì)量控制則根據(jù)用戶對形態(tài)特征、空間關(guān)系和分布模式等數(shù)據(jù)質(zhì)量方面的側(cè)重進行算子、算法和參量的決策。尺度控制模型的接口分為五種,包括參數(shù)控制、比例尺控制、綜合粒度控制、地圖符號控制和數(shù)據(jù)量控制,可實現(xiàn)四種形式的尺度導出方式：單一尺度點、系列尺度點、連續(xù)尺度區(qū)間和尺度相異區(qū)域。 4)借鑒語義網(wǎng)的思想總結(jié)了地圖綜合的算法的輸入、輸出、前置條件和后置條件,將地圖綜合服務的語義信息歸納為功能描述、適用條件、使用說明和性能要求四種語義描述信息,并基于此對OGC的WPS規(guī)范在地圖綜合中的應用進行了擴展,為地圖綜合服務的自動組合奠定了基礎。引入了推薦系統(tǒng)和問答社區(qū)的思想以提升應需地圖綜合的用戶體驗。提出了兩種推薦策略：基于知識和基于協(xié)同過濾的地圖綜合服務推薦,使服務能夠自適應于用戶的專業(yè)背景、制圖任務及上下文環(huán)境。 5)實現(xiàn)了Web地圖綜合的原型系統(tǒng),該B/S系統(tǒng)擁有適宜在線式處理可快速響應的圖形綜合算法,能夠?qū)崿F(xiàn)矢量地圖點、線、面目標的化簡、光滑、聚合、融合、降維、夸大、移位等操作,可精確控制綜合程度實現(xiàn)綜合操作效果的即時可視化并有對應的綜合結(jié)果評價。 本研究將地圖綜合專業(yè)化的空間數(shù)據(jù)處理過程納入到在線網(wǎng)絡服務環(huán)境,拓展了通用地理信息服務的功能,為應需制圖提供技術(shù)支持。以單機環(huán)境下的地圖綜合與網(wǎng)絡環(huán)境下的在線式地圖綜合的差異為出發(fā)點,對經(jīng)典的地圖綜合概念框架進行了擴展,引入了用戶需求建模、地圖綜合算法語義描述、推薦系統(tǒng)等新思想,并使用SaaS服務來提供地圖綜合功能。地圖綜合SaaS服務既擁有云端部署、在線可用、按需服務和持續(xù)更新等,又向普通用戶屏蔽了復雜的地圖綜合知識如綜合約束、算法、參量等信息,并可提供圖形用戶界面(GUI)和應用程序接口(API)來滿足不同層次的用戶需求。實現(xiàn)的原型系統(tǒng)證明通過Web提供地圖綜合功能是可行的且具有較好的應用前景。
【圖文】：

和軟硬件技術(shù)發(fā)展的推動下，依附于網(wǎng)絡的地圖己成為人們生活中不可或缺的組成部分。圖1-1中展示了從2005-2013年期間Google引擎有關(guān)空間位置熱詞的搜索趨勢，其中“Maps”以絕對優(yōu)勢領先于空間信息領域習以為常的GIS和GPS，甚至超過了人們在空間認知時的習慣用詞Where。這說明地圖是地理空間學科與大眾用戶最直接有效的接合點，是引導人們以空間思維解決問題的最有力工具。fT..."“ """""... “....."“.........—.......... ...........I iiwhere maps gis gps route ISearch term Search term Search terni Search term Seari^ term iII■Interest over time News nea<31ines Forecast 11jAierage 2005 2007 2009 2011 2Q13L==============r==rr^"r ——~r— Ij圖1-1空間位置相關(guān)熱詞搜索趨勢(Google Trends, 2013.9)1.1.1數(shù)字技術(shù)帶來的Pe存與表達分離地圖是客觀世界的模型。根據(jù)地圖用途的不同，，觀察客體的角度不同，對同一客觀存在可以概括出完全不同的模型，這些模型看起來是矛盾的，但這個矛盾通過現(xiàn)象本身的全面性而統(tǒng)一起來(高俊，1986)。這一點既體現(xiàn)在同一地區(qū)不同的專題地圖上，也體現(xiàn)在由于地圖功用不同而具有不同的選取重點和內(nèi)容的普通1

圖1-2缺乏尺度調(diào)節(jié)機制的Web地圖樂例Harrie(2(Ul)將Web地圖質(zhì)量差歸納為五種典型表現(xiàn)：幾何沖突、語義異構(gòu)、多重LOD、注記壓蓋、符號表達力弱等，并認為該現(xiàn)象的主要原因是由用戶主導的制圖過程中缺乏專家對質(zhì)量的整體把握。該問題的解決一方面取決于地圖制
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P285

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳潔 ,李霖;數(shù)字環(huán)境下地圖綜合結(jié)果自動評價模型的研究與應用[J];中國地理科學文摘;2003年01期

2 ;數(shù)字地圖綜合系列圖書簡介[J];測繪科學技術(shù)學報;2012年02期

3 楊杰;楊敏華;;基于信息熵的面狀要素在地圖綜合中的量測方法分析[J];測繪工程;2012年02期

4 BoSu,ZhilinLi,翁其中;從現(xiàn)象到本質(zhì):展望數(shù)字地圖綜合的性質(zhì)[J];地圖;1997年02期

5 蔣霖,文鴻雁,章清坡;一種基于母線層的地圖綜合方法[J];平頂山工學院學報;2005年04期

6 肖劍平;劉美春;艾廷華;林卉;;基于要素操縱引擎實現(xiàn)地圖綜合縮編的技術(shù)方法[J];工程勘察;2007年01期

7 王昭;費立凡;;基于語法層的地圖綜合信息量原則[J];測繪科學;2007年06期

8 沈婕;龍毅;王美珍;施俊飛;;移動環(huán)境自適應地圖綜合方法初探[J];測繪科學技術(shù)學報;2008年04期

9 劉鵬程;;形狀識別在地圖綜合中的應用研究[J];測繪學報;2012年02期

10 劉鵬程;楊文博;李暢;;曲線彎曲多叉樹模型及其在地圖綜合中的應用[J];計算機應用研究;2012年07期

相關(guān)會議論文 前9條

1 徐震;鄧敏;趙彬彬;劉啟亮;;地圖綜合中空間目標信息傳遞模型研究[A];2009`中國地理信息產(chǎn)業(yè)論壇暨第二屆教育論壇就業(yè)洽談會論文集[C];2009年

2 江華;;電子地圖綜合的現(xiàn)狀應用及探討[A];2007年福建省土地學會年會征文集[C];2007年

3 成曉強;艾廷華;;在線式地圖綜合與尺度變換服務框架的設計與實現(xiàn)[A];中國地理學會百年慶典學術(shù)論文摘要集[C];2009年

4 應申;李霖;;計算幾何在地圖綜合中的應用[A];中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會第八屆年會論文集[C];2004年

5 吳靜;肖根如;毛建華;陶國強;;地圖綜合中目標空間關(guān)系維護[A];中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會第九屆年會論文集[C];2005年

6 溫婉麗;王培婷;王月亭;;居民地地圖綜合中數(shù)學模型的建立與分析[A];陜西地球物理文集（十）--資源與災害地球物理[C];2011年

7 王美珍;沈婕;;基于JUMP的居民地實時地圖綜合算法研究[A];中國地理學會2007年學術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

8 艾廷華;郭寶辰;黃亞峰;;1∶5萬地圖數(shù)據(jù)庫的計算機綜合縮編[A];中國地理學會2004年學術(shù)年會暨海峽兩岸地理學術(shù)研討會論文摘要集[C];2004年

9 祁華斌;廷華;;對ArcGIS地圖綜合功能的擴展[A];中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會第三次代表大會暨第七屆年會論文集[C];2003年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 通訊員 楊曉波;我市三維數(shù)字城市地圖綜合信息服務平臺開通[N];安康日報;2011年

相關(guān)博士學位論文 前5條

1 成曉強;面向應需制圖的地圖綜合服務[D];武漢大學;2013年

2 賈小斌;地圖綜合的智能體技術(shù)[D];武漢大學;2013年

3 黃亞鋒;海島（礁）要素地圖綜合數(shù)據(jù)模型與方法研究[D];武漢大學;2011年

4 田晶;街道漸進式選取的理論與方法[D];武漢大學;2009年

5 劉鵬程;形狀識別在地圖綜合中的應用研究[D];武漢大學;2009年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 張東杰;基于語義網(wǎng)絡的地圖綜合多尺度數(shù)據(jù)模型研究[D];湖南科技大學;2015年

2 吳偉;面向地圖綜合的城市道路數(shù)據(jù)多特征自動提取及等級智能識別模型[D];中國測繪科學研究院;2016年

3 劉楊;面狀地圖綜合的質(zhì)量評價方法研究[D];中南大學;2009年

4 劉維妮;基于知識的樹狀河流地圖綜合研究[D];長安大學;2007年

5 祁華斌;基于組件技術(shù)擴展ArcGIS地圖綜合功能[D];武漢大學;2004年

6 侯云花;河流自動綜合技術(shù)研究與軟件開發(fā)[D];昆明理工大學;2008年

7 齊琳;D-TIN并行構(gòu)建方法及其在地圖綜合中的應用研究[D];南京師范大學;2011年

8 郭寶辰;1：5萬地圖數(shù)據(jù)庫計算機綜合的研究[D];武漢大學;2005年

9 尹粟;1：1萬到1：5萬土地利用植被要素圖斑綜合[D];昆明理工大學;2009年

10 侯璇;基于彈性力學原理的自動綜合位移模型[D];解放軍信息工程大學;2004年

本文編號：2561999