【摘要】：借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和不斷應(yīng)用,地圖的表達(dá)媒介從紙質(zhì)轉(zhuǎn)移到了計(jì)算機(jī),在方寸之間就能觀察到整個(gè)城市、國(guó)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(lái),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(shù)字環(huán)境背景下,地圖的表達(dá)也發(fā)生了相應(yīng)變化,將地圖視覺(jué)感受理論和信息傳輸論相結(jié)合,在此基礎(chǔ)上隨著比例尺的變換,動(dòng)態(tài)調(diào)整屏幕上的顯示內(nèi)容,使其符合人類的視覺(jué)感受,滿足用戶對(duì)地理的認(rèn)知。相比紙質(zhì)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(dāng)用戶搜索、觀察目標(biāo)地物時(shí),電子地圖比例尺過(guò)小,地圖顯示信息過(guò)于粗略,難以捕捉到目標(biāo)地物的具體位置信息;比例尺過(guò)大顯示信息則過(guò)于詳細(xì),無(wú)法從一定高度上宏觀把握整體信息。此時(shí)無(wú)法提供給用戶詳略得當(dāng)?shù)男畔?導(dǎo)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(chǎn)生不良的體驗(yàn)效果。針對(duì)如何為用戶優(yōu)選出觀察目標(biāo)適宜比例尺的問(wèn)題,本文展開(kāi)如下研究。(1)概念格作為數(shù)據(jù)分析的工具,表明了對(duì)象和屬性之間的關(guān)系、概念之間泛化和特化的關(guān)系,其相應(yīng)的Hasse圖實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的可視化。為記錄概念外延中對(duì)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(duì)象的最大索引位置,首個(gè)索引從1開(kāi)始并依次遞增。在電子地圖中,不同比例尺的縮放級(jí)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(duì)象和屬性描述多比例尺及其地物要素之間的關(guān)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(gè)比例尺降序排列并加以標(biāo)記作為概念格的對(duì)象,多比例尺下的地物要素作為屬性構(gòu)造相應(yīng)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(duì)應(yīng)的地物要素,根據(jù)用戶所需的目標(biāo)地物,自頂向下搜索首個(gè)包含目標(biāo)地物屬性的概念結(jié)點(diǎn),該結(jié)點(diǎn)外延中最大索引位置對(duì)應(yīng)的比例尺即為優(yōu)選比例尺,并在不丟失目標(biāo)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(jìn)行切換,避免縮放過(guò)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(shè)計(jì)了導(dǎo)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(shù)據(jù)來(lái)源,主要由數(shù)據(jù)預(yù)處理、概念格生成和多比例尺優(yōu)選三個(gè)模塊構(gòu)成。電子地圖將用戶輸入的興趣目標(biāo)作為本系統(tǒng)的輸入,經(jīng)過(guò)三個(gè)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(jié)果集并返回。以百度地圖2至7級(jí)對(duì)應(yīng)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(yīng)用數(shù)據(jù),構(gòu)造相應(yīng)的多比例尺及地物要素概念格,以古棕路菜市場(chǎng)為用戶興趣目標(biāo),將優(yōu)選出的比例尺同其它比例尺進(jìn)行顯示效果對(duì)比,說(shuō)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(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P283.7
【圖文】：

圖 2-1 表 2-1 對(duì)應(yīng)概念格的 Hasse 圖Figure2-1 Hasse diagram of concept lattice of table2-1的構(gòu)造算法作為形式概念分析理論中核心的內(nèi)容，格的構(gòu)造也是十分過(guò)程其實(shí)是一種從低層概念綜合到高層概念的過(guò)程，是一映出從數(shù)據(jù)中提取隱含概念的過(guò)程。概念格的一大優(yōu)勢(shì)之，即使數(shù)據(jù)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(jié)果也可能會(huì)有構(gòu)造算法有批處理算法和漸進(jìn)式算法。處理構(gòu)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(gòu)建接前（直接后）繼關(guān)系。根據(jù)構(gòu)造概念格的方式不同，有算法和枚舉算法三種。比較經(jīng)典的自頂向下算法有 Bord法先構(gòu)造概念格的最頂層結(jié)點(diǎn)，然后逐漸向下構(gòu)建。而 Ch造方向相反，先構(gòu)造底部結(jié)點(diǎn)，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(shù)字環(huán)境下，僅僅保持目標(biāo)形狀的不變進(jìn)行簡(jiǎn)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(jué)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(shí)現(xiàn)智能化以及應(yīng)的地圖縮放。因此，電子地圖的多尺度表達(dá)能夠根據(jù)地物顯示范圍的變化而表達(dá)出不同詳細(xì)程度的地圖內(nèi)容。從視覺(jué)感受的角度上來(lái)看，數(shù)字環(huán)境下尺度表達(dá)是計(jì)算機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與視覺(jué)的感受機(jī)制相結(jié)合的地圖表達(dá)方式。LOD 技術(shù)是解決多尺度表達(dá)的一種有效手段，它能夠在現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上處理，在計(jì)算機(jī)生成圖像前，根據(jù)地理目標(biāo)與視點(diǎn)距離的大小，調(diào)入相應(yīng)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(yuǎn)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(yuǎn)，能觀察的范圍越廣、細(xì)節(jié)；距離越近，能看到的細(xì)節(jié)就越多。這樣用戶便可根據(jù)俯視地面的距離遠(yuǎn)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(xiàn)】

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本文編號(hào)：2736088