一種適用於個人地理標記數據的可視化方法
2023-06-04 02:04:56
一種適用於個人地理標記數據的可視化方法
【專利摘要】本發明涉及一種適用於個人地理標記數據的可視化方法，屬於數據可視化處理【技術領域】。本發明在處理個人地理標記數據時，去掉背景地圖，在保持方位正交性不變的前提下，對密集區域的點進行拉伸，對稀疏區域的點進行壓縮，進而得到所有地理位置都在一副圖上顯示的標記拓撲圖。本發明通過上述過程能夠實現簡單顯示個人地理標記數據，且保證變形之後的地理點仍保持原有的相對位置關係，最終所有的位置點都能在同一圖幅下進行顯示。並與文本列表和普通地圖進行比較發現，本發明在查找效率上優於普通地圖；當個人地理標記數據數據量較大時，優於文本列表。
【專利說明】一種適用於個人地理標記數據的可視化方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種適用於個人地理標記數據的可視化方法，屬於數據可視化處理技 術領域。
【背景技術】
[0002] 個人地理標記數據是由個人通過筆記本、平板電腦或者手機等設備發布的包含地 理位置，與個人相關的文本、照片和視頻等信息（如騰訊微信的朋友圈或者新浪微博等）。 目前成熟的商業網站針對這些數據主要有兩種可視化方法。一種是將文本和照片信息按照 發表時間進行組織，另外一種則是將地理標記數據疊加到普通地圖上進行顯示。
[0003] 第一種方法僅僅將空間位置以文本或者插圖的方式顯示在列表中，用戶無法以 空間位置作為入口尋找自己感興趣的信息。第二種方法是一種傳統的專題數據可視化方 法，但是由於個人地理標記數自身的特點，傳統的可視化方法存在如下兩個問題：（1)與海 量的基礎地理數據不同的是，個人地理標記數據的數量非常有限，但標記數據的空間密度 變化非常大。（2)個人地理標記數據的用戶通常是自己或者其社交圈中的朋友，他們一般 僅關注個人或朋友發布的文本和照片信息，並不會關心道路、地名等普通的基礎地理要素， 並且地圖上過多的地理要素容易幹擾用戶快速感知這些信息。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種適用於個人地理標記數據的可視化方法，以解決現有可 視化方法所存在用戶無法以空間位置作為入口尋找自己感興趣的信息以及地圖上過多的 地理要素容易幹擾用戶快速感知的問題。
[0005] 本發明為解決上述技術問題而提供一種適用於個人地理標記數據的可視化方法， 該可視化方法在處理個人地理標記數據時，保持方位正交性不變，對密集區域的點進行拉 伸，對稀疏區域的點進行壓縮，並使所有的地理位置在一幅圖上進行顯示。
[0006] 所述可視化方法剔除地圖背景信息，僅顯示個人地理標記數據，不顯示多餘的地 理要素信息。
[0007] 所述壓縮或拉伸的過程如下：
[0008] 1)對所有點分別在X和Y方向上進行排序，並為每個點賦值一個初始的排序坐 標；
[0009] 2)對排序後每一個點分別沿X軸和Y軸的設定方向進行壓縮或拉伸，使壓縮或拉 伸後地理點位保持原有的相對位置關係。
[0010] 所述步驟1)中的排序坐標只表示點與點位置之間的順序，相鄰點排序坐標之間 相差單位1。
[0011] 所述當兩個或兩個以上的點在某一方向上坐標值一樣，則按照任意順序為其賦 值，兩點之間的排序坐標值仍然相差為單位1。
[0012] 所述當兩個或兩個以上的點在X和Y方向上坐標值都一樣，則需要檢查是否為同 一地點，然後將其合併成1個點。
[0013]所述步驟2)中的採用壓縮算法如下：
[0014] 以橫向X軸方向由左至右壓縮過程為例，假定1是k-1個X排序坐標值相同點的 集合，現在對第k個點Vk進行處理，沒f*和定義為第k個點和1上位於V k上方和下方 且距離Vk最近的兩個點的夾角，如果1集合中不存在Vk上方或者下方的點，則將<_或 賦值為90度，當和都不小於閾值角度0 JfVK添加到1集合當中，同時將Vi^PVk 後面所有點X排序坐標向左移動單位1，否則證明前k-1個點已經壓縮完畢，從第k個點開 始定義一個新的集合1，重複上述過程，直至X軸方向壓縮完畢。
[0015] 本發明的有益效果是：本發明在處理個人地理標記數據時，去掉背景地圖，在保 持方位正交性不變的前提下，對密集區域的點進行拉伸，對稀疏區域的點進行壓縮，進而得 到所有地理位置都在一副圖上顯示的標記拓撲圖。本發明通過上述過程能夠實現簡單顯示 個人地理標記數據，且保證變形之後的地理點仍保持原有的相對位置關係，最終所有的位 置點都能在同一圖幅下進行顯示。並與文本列表和普通地圖進行比較發現，本發明在查找 效率上優於普通地圖；當個人地理標記數據數據量較大時，優於文本列表。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明實施例中的生成標記拓撲圖流程圖；
[0017] 圖2是所採用的兩點之間簡化的基本原理示意圖；
[0018] 圖3-a是橫向X軸方向向左至右壓縮過程示意圖；
[0019]圖3-b是橫向X軸方向向左至右壓縮過程示意圖；
[0020] 圖3-c是橫向X軸方向向左至右壓縮過程示意圖；
[0021] 圖3-d是橫向X軸方向向左至右壓縮過程示意圖；
[0022] 圖4_a是縱向Y軸方向由下至上壓縮過程示意圖；
[0023] 圖4_b是縱向Y軸方向由下至上壓縮過程示意圖；
[0024] 圖5是原始坐標和算法生成坐標對比示意圖；
[0025] 圖6是文本列表界面、普通地圖界面和標記拓撲圖界面對比示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步的說明。
[0027] 本發明所提出的一種適用於個人地理標記數據的可視化方法是適用於個人地理 標記數據（主要是文本和照片數據）的可視化方法（簡稱為標記拓撲圖），目的是剔除地圖 背景，放棄原始數據的精確性，僅保留數據的相對位置關係，對密集區域的點進行拉伸，對 稀疏區域的點進行壓縮，最終得到任意兩點在X、Y軸的距離為1的標記拓撲圖。該方法的 具體實施過程如下。
[0028] 標記拓撲圖的提出主要是基於認知地圖（cognitive map)的基本理論，在認知地 圖的基本理論指導下，本發明所提出的個人地理數據標記拓撲圖遵循如下三條基本原則。
[0029] 1)簡潔性，標記拓撲圖僅顯示個人地理標記數據，不顯示多餘的地理要素信息。
[0030] 2)正交性，變形之後的地理點位保持原有的相對位置關係，即原始點Vl在V2的左 或者上方，變形後點Vnewl仍然要在V2的左或者上方。
[0031] 3)變比例尺性，即無論是一條街道上的若干熱點，還是橫跨大洋的若干地理位置 都能在一幅圖的條件下進行顯示。
[0032] 兩點之間簡化的基本原理如圖2所示，首先在X軸方向上對原始點Vl和V2進行 簡化，當兩點之間連線的夾角大於或者等於閾值時，兩點之間X軸方向距離簡化為0,同樣， 在Y軸方向對兩個點進行簡化，如果夾角小於閾值時，兩點之間Y軸方向距離簡化為1。
[0033] 對稀疏區域的點進行壓縮的具體過程如下：
[0034] 首先對所有點在X和Y方向上進行排序，然後為每個點賦值一個初始的排序坐標， 排序坐標只表示點與點位置之間的順序，相鄰點無論距離遠近，它們坐標之間只相差單位 1。當兩個或兩個以上的點在某一方向上坐標值一樣，則按照任意順序為其賦值，兩點之間 的排序坐標值仍然相差為單位1。如果兩個或兩個以上的點在X和Y方向上坐標值都一樣， 則需要檢查是否為同一地點，然後將其合併成1個點。
[0035] 然後從左到右，按照X軸方向進行壓縮。假定1是k-1個X坐標值相同點的集合， 現在對第k個點Vk進行處理，式#和貧*定義為第k個點和1上位於V k上方和下方且距離 Vk最近的兩個點的夾角，如果1集合中不存在Vk上方或者下方的點，則將^^或^1武值為 90度，當和都不小於閾值角度0，那麼Vk可以添加到1集合當中。反之證明前k-1 個點已經壓縮完畢，從第k個點開始定義一個新的集合1，重複該過程。當X軸方向壓縮完 畢後，在從下到上，沿Y軸方向重複該過程。
[0036] 以表1示例點為例，描述該壓縮過程。
[0037]表1
[0038]
【權利要求】
1. 一種適用於個人地理標記數據的可視化方法，其特徵在於，該可視化方法在處理個 人地理標記數據時，保持方位正交性不變，對密集區域的點進行拉伸，對稀疏區域的點進行 壓縮，並使所有的地理位置在一幅圖上進行顯示。
2. 根據權利要求1所述的適用於個人地理標記數據的可視化方法，其特徵在於，所述 可視化方法剔除地圖背景信息，僅顯示個人地理標記數據，不顯示多餘的地理要素信息。
3. 根據權利要求2所述的適用於個人地理標記數據的可視化方法，其特徵在於，所述 壓縮或拉伸的過程如下： 1) 對所有點分別在X和Y方向上進行排序，並為每個點賦值一個初始的排序坐標； 2) 對排序後每一個點分別沿X軸和Y軸的設定方向進行壓縮或拉伸，使壓縮或拉伸後 地理點位保持原有的相對位置關係。
4. 根據權利要求3所述的適用於個人地理標記數據的可視化方法，其特徵在於，所述 步驟1)中的排序坐標只表示點與點位置之間的順序，相鄰點排序坐標之間相差單位1。
5. 根據權利要求4所述的適用於個人地理標記數據的可視化方法，其特徵在於，所述 當兩個或兩個以上的點在某一方向上坐標值一樣，則按照任意順序為其賦值，兩點之間的 排序坐標值仍然相差為單位1。
6. 根據權利要求5所述的適用於個人地理標記數據的可視化方法，其特徵在於，所述 當兩個或兩個以上的點在X和Y方向上坐標值都一樣，則需要檢查是否為同一地點，然後將 其合併成1個點。
7. 根據權利要求6所述的適用於個人地理標記數據的可視化方法，其特徵在於，所述 步驟2)中的採用壓縮算法如下： 以橫向X軸方向由左至右壓縮過程為例，假定1是k-Ι個X排序坐標值相同點的集合， 現在對第k個點Vk進行處理，貧#和0廣定義為第k個點和1上位於Vk上方和下方且距離 Vk最近的兩個點的夾角，如果1集合中不存在Vk上方或者下方的點，則將^^或考^賦值為 90度，當和^"都不小於閾值角度Θ，將Vk添加到1集合當中，同時將Vk和Vk後面所 有點X排序坐標向左移動單位1，否則證明前k-Ι個點已經壓縮完畢，從第k個點開始定義 一個新的集合1，重複上述過程，直至X軸方向壓縮完畢。
【文檔編號】G06F17/30GK104317799SQ201410464308
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2014年9月12日
【發明者】李響, 趙婷, 王麗娜, 張晶, 王培
申請人:中國人民解放軍信息工程大學