基于地图的交互式可视化技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com华南理工大学学报(自然科学版)第36卷第5期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyV01．36No．52008年5月(NaturalScienceEdition)Mav2008文章编号：1000—565X(2008)05—0048—05基于地图的交互式可视化技术术樊明辉陈崇成(福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室，福建福州350002)摘要：地图是最直观、最有效的空间信息可视化载体．文中从地理信息系统(GIS)空间查询与空间分析的角度探讨了地图可视化中人机交互的过程，分析了

2、可视化交互界面的主要功能，阐述了交互式可视化查询的3种方式及其与交互界面的关系，给出了一个交互式的可视化空间分析框架，描述了选择、操作、探索和确认这4种基本的GIS空间分析功能模型在空间分析框架中的关系，最后设计并实现了一个基于地图的交互式可视化原型系统，并通过实例验证了系统的实用性．关键词：数据可视化；可视化交互界面；可视化查询；空间分析中图分类号：TP391；TP311文献标识码：A空间数据是一种特殊的结构化数据，传统的地置、多色彩组织和视图组织等表达技术，后者包括聚理信息系统(GIS)关注于对空间数据的显示、更新集、排序、动画、数据转换和视图连接等操作方法．与编辑，空

3、间数据的深入分析和挖掘则需要利用多目前，较著名的基于地图的交互式可视化系统种可以预期的可视交互方法，让用户能够从空间数是：ERCIM(EuropeanResearchConsortiumforInfor—据的不同视角、不同焦点、不同时空分辨率、不同时maticsandMathematics)开发的Descartes和Kepler空区间、不同颜色和不同空间维进行相互补充、相互空间数据挖掘系统，该系统把交互式智能制图工联系、相互比较，从而获取新的发现、新的知识．具Descartes和Kepler数据挖掘系统连接起来，实现地图是最直观、最生动的空间信息的可视化载了地图与数据之间的

4、双向可视化访问和探索；德国体，而空问数据的特殊性使得基于地图的交互式可FhG(FraunhoferInstituteforAutonomousIntelligent视化成为一种特殊的信息可视化方式．Systems)牵头开发的SPIN!系统J，该系统把数据基于地图的可视化交互方式分为人一图交互和挖掘的经典算法模型以插件的方式集成到GIS平图一模交互两种，前者是用户对空间图层的操作和台，其计算结果通过可视化模型(平行坐标、散点)使用，后者是可视化模型(工具)与地图之间的互与用户交互，但还没有出现较成功的应用案例．动．目前信息可视化领域已经发展出多种成熟的可文中以GIS的核心功能

5、——空问查询和空问分视化模型，如平行坐标模型能实现多维数据在二维析作为视角，对基于地图的交互式可视化技术进行探平面上的表达，HyperbolicTree模型能实现大型层讨，基于此构建了一个原型系统并开展了应用分析．次结构信息的操纵和可视化．1可视化交互界面从对数据的作用形式看，目前对人一图和图一模之间交互的研究集中在数据表现和数据操作两个方可视化交互界面将客观世界中抽象的事物转变面¨，前者包括各种专题制图、复杂符号表达、地图叠为形象、生动和直观的方式展示给用户，使他们更容收稿日期：2007—06—26基金项目：国家自然科学基金资助项目(60602052)；福建省科技计划项目

6、(2005H028)；福建省教育厅重点项目(2005K004)作者简介：樊明辉(1974一)，男，博士，主要从事空间数据挖掘、空间信息服务方面的研究．Email：fanmh@fzu．edu．cn维普资讯http://www.cqvip.com第5期樊明辉等：基于地图的交互式可视化技术49易理解事物的内涵和事物间的联系，根据自己的爱的选取、配置和调整等交互操作，实现空间实体和属好，以自然、直观的方式输入需要查询地图的内容性信息的快速检索．特征．可视化交互界面承载的查询要素有：(1)空间交互控制可分解为用户可见的操作与不可见的实体的各种空间关系，包括拓扑、距离、方位和顺序操作两

7、种，可视化交互系统将不可见的操作屏蔽，这等关系；(2)空间对象的分布，包括对象的空间位置些操作是与用户无关或与用户间接相关并由系统控和对象的分布模式等；(3)可视化的空间查询逻辑制机制自动完成．在可视化交互界面上用户直观地表达式，这种表达式往往通过布尔元算符连接起来，完成浏览、变焦、分层等操作．组成结构化查询语言(SQL)或面向空间数据的扩展可视化交互界面位于可视化交互系统的顶结构化语言．层，负责用户与系统的交互，专供用户输入各种查交互可视化空间查询的结果可以按照查询的方询、分析条件，如逻辑表达式、某种色彩的选择、