一种适用于个人地理标记数据的可视化方法

一种适用于个人地理标记数据的可视化方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于个人地理标记数据的可视化方法，属于数据可视化处理【技术领域】。本发明在处理个人地理标记数据时，去掉背景地图，在保持方位正交性不变的前提下，对密集区域的点进行拉伸，对稀疏区域的点进行压缩，进而得到所有地理位置都在一副图上显示的标记拓扑图。本发明通过上述过程能够实现简单显示个人地理标记数据，且保证变形之后的地理点仍保持原有的相对位置关系，最终所有的位置点都能在同一图幅下进行显示。并与文本列表和普通地图进行比较发现，本发明在查找效率上优于普通地图；当个人地理标记数据数据量较大时，优于文本列表。
【专利说明】一种适用于个人地理标记数据的可视化方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种适用于个人地理标记数据的可视化方法，属于数据可视化处理技 术领域。

【背景技术】
[0002] 个人地理标记数据是由个人通过笔记本、平板电脑或者手机等设备发布的包含地 理位置，与个人相关的文本、照片和视频等信息（如腾讯微信的朋友圈或者新浪微博等）。 目前成熟的商业网站针对这些数据主要有两种可视化方法。一种是将文本和照片信息按照 发表时间进行组织，另外一种则是将地理标记数据叠加到普通地图上进行显示。
[0003] 第一种方法仅仅将空间位置以文本或者插图的方式显示在列表中，用户无法以 空间位置作为入口寻找自己感兴趣的信息。第二种方法是一种传统的专题数据可视化方 法，但是由于个人地理标记数自身的特点，传统的可视化方法存在如下两个问题：（1)与海 量的基础地理数据不同的是，个人地理标记数据的数量非常有限，但标记数据的空间密度 变化非常大。（2)个人地理标记数据的用户通常是自己或者其社交圈中的朋友，他们一般 仅关注个人或朋友发布的文本和照片信息，并不会关心道路、地名等普通的基础地理要素， 并且地图上过多的地理要素容易干扰用户快速感知这些信息。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的是提供一种适用于个人地理标记数据的可视化方法，以解决现有可 视化方法所存在用户无法以空间位置作为入口寻找自己感兴趣的信息以及地图上过多的 地理要素容易干扰用户快速感知的问题。
[0005] 本发明为解决上述技术问题而提供一种适用于个人地理标记数据的可视化方法， 该可视化方法在处理个人地理标记数据时，保持方位正交性不变，对密集区域的点进行拉 伸，对稀疏区域的点进行压缩，并使所有的地理位置在一幅图上进行显示。
[0006] 所述可视化方法剔除地图背景信息，仅显示个人地理标记数据，不显示多余的地 理要素信息。
[0007] 所述压缩或拉伸的过程如下：
[0008] 1)对所有点分别在X和Y方向上进行排序，并为每个点赋值一个初始的排序坐 标；
[0009] 2)对排序后每一个点分别沿X轴和Y轴的设定方向进行压缩或拉伸，使压缩或拉 伸后地理点位保持原有的相对位置关系。
[0010] 所述步骤1)中的排序坐标只表示点与点位置之间的顺序，相邻点排序坐标之间 相差单位1。
[0011] 所述当两个或两个以上的点在某一方向上坐标值一样，则按照任意顺序为其赋 值，两点之间的排序坐标值仍然相差为单位1。
[0012] 所述当两个或两个以上的点在X和Y方向上坐标值都一样，则需要检查是否为同 一地点，然后将其合并成1个点。
[0013]所述步骤2)中的采用压缩算法如下：
[0014] 以横向X轴方向由左至右压缩过程为例，假定1是k-1个X排序坐标值相同点的 集合，现在对第k个点Vk进行处理，沒f*和定义为第k个点和1上位于V k上方和下方 且距离Vk最近的两个点的夹角，如果1集合中不存在Vk上方或者下方的点，则将<_或 赋值为90度，当和都不小于阈值角度0 JfVK添加到1集合当中，同时将Vi^PVk 后面所有点X排序坐标向左移动单位1，否则证明前k-1个点已经压缩完毕，从第k个点开 始定义一个新的集合1，重复上述过程，直至X轴方向压缩完毕。
[0015] 本发明的有益效果是：本发明在处理个人地理标记数据时，去掉背景地图，在保 持方位正交性不变的前提下，对密集区域的点进行拉伸，对稀疏区域的点进行压缩，进而得 到所有地理位置都在一副图上显示的标记拓扑图。本发明通过上述过程能够实现简单显示 个人地理标记数据，且保证变形之后的地理点仍保持原有的相对位置关系，最终所有的位 置点都能在同一图幅下进行显示。并与文本列表和普通地图进行比较发现，本发明在查找 效率上优于普通地图；当个人地理标记数据数据量较大时，优于文本列表。

【专利附图】

【附图说明】
[0016] 图1是本发明实施例中的生成标记拓扑图流程图；
[0017] 图2是所采用的两点之间简化的基本原理示意图；
[0018] 图3-a是横向X轴方向向左至右压缩过程示意图；
[0019]图3-b是横向X轴方向向左至右压缩过程示意图；
[0020] 图3-c是横向X轴方向向左至右压缩过程示意图；
[0021] 图3-d是横向X轴方向向左至右压缩过程示意图；
[0022] 图4_a是纵向Y轴方向由下至上压缩过程示意图；
[0023] 图4_b是纵向Y轴方向由下至上压缩过程示意图；
[0024] 图5是原始坐标和算法生成坐标对比示意图；
[0025] 图6是文本列表界面、普通地图界面和标记拓扑图界面对比示意图。

【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0027] 本发明所提出的一种适用于个人地理标记数据的可视化方法是适用于个人地理 标记数据（主要是文本和照片数据）的可视化方法（简称为标记拓扑图），目的是剔除地图 背景，放弃原始数据的精确性，仅保留数据的相对位置关系，对密集区域的点进行拉伸，对 稀疏区域的点进行压缩，最终得到任意两点在X、Y轴的距离为1的标记拓扑图。该方法的 具体实施过程如下。
[0028] 标记拓扑图的提出主要是基于认知地图（cognitive map)的基本理论，在认知地 图的基本理论指导下，本发明所提出的个人地理数据标记拓扑图遵循如下三条基本原则。
[0029] 1)简洁性，标记拓扑图仅显示个人地理标记数据，不显示多余的地理要素信息。
[0030] 2)正交性，变形之后的地理点位保持原有的相对位置关系，即原始点Vl在V2的左 或者上方，变形后点Vnewl仍然要在V2的左或者上方。
[0031] 3)变比例尺性，即无论是一条街道上的若干热点，还是横跨大洋的若干地理位置 都能在一幅图的条件下进行显示。
[0032] 两点之间简化的基本原理如图2所示，首先在X轴方向上对原始点Vl和V2进行 简化，当两点之间连线的夹角大于或者等于阈值时，两点之间X轴方向距离简化为0,同样， 在Y轴方向对两个点进行简化，如果夹角小于阈值时，两点之间Y轴方向距离简化为1。
[0033] 对稀疏区域的点进行压缩的具体过程如下：
[0034] 首先对所有点在X和Y方向上进行排序，然后为每个点赋值一个初始的排序坐标， 排序坐标只表示点与点位置之间的顺序，相邻点无论距离远近，它们坐标之间只相差单位 1。当两个或两个以上的点在某一方向上坐标值一样，则按照任意顺序为其赋值，两点之间 的排序坐标值仍然相差为单位1。如果两个或两个以上的点在X和Y方向上坐标值都一样， 则需要检查是否为同一地点，然后将其合并成1个点。
[0035] 然后从左到右，按照X轴方向进行压缩。假定1是k-1个X坐标值相同点的集合， 现在对第k个点Vk进行处理，式#和貧*定义为第k个点和1上位于V k上方和下方且距离 Vk最近的两个点的夹角，如果1集合中不存在Vk上方或者下方的点，则将^^或^1武值为 90度，当和都不小于阈值角度0，那么Vk可以添加到1集合当中。反之证明前k-1 个点已经压缩完毕，从第k个点开始定义一个新的集合1，重复该过程。当X轴方向压缩完 毕后，在从下到上，沿Y轴方向重复该过程。
[0036] 以表1示例点为例，描述该压缩过程。
[0037]表1
[0038]

【权利要求】
1. 一种适用于个人地理标记数据的可视化方法，其特征在于，该可视化方法在处理个 人地理标记数据时，保持方位正交性不变，对密集区域的点进行拉伸，对稀疏区域的点进行 压缩，并使所有的地理位置在一幅图上进行显示。
2. 根据权利要求1所述的适用于个人地理标记数据的可视化方法，其特征在于，所述 可视化方法剔除地图背景信息，仅显示个人地理标记数据，不显示多余的地理要素信息。
3. 根据权利要求2所述的适用于个人地理标记数据的可视化方法，其特征在于，所述 压缩或拉伸的过程如下： 1) 对所有点分别在X和Y方向上进行排序，并为每个点赋值一个初始的排序坐标； 2) 对排序后每一个点分别沿X轴和Y轴的设定方向进行压缩或拉伸，使压缩或拉伸后 地理点位保持原有的相对位置关系。
4. 根据权利要求3所述的适用于个人地理标记数据的可视化方法，其特征在于，所述 步骤1)中的排序坐标只表示点与点位置之间的顺序，相邻点排序坐标之间相差单位1。
5. 根据权利要求4所述的适用于个人地理标记数据的可视化方法，其特征在于，所述 当两个或两个以上的点在某一方向上坐标值一样，则按照任意顺序为其赋值，两点之间的 排序坐标值仍然相差为单位1。
6. 根据权利要求5所述的适用于个人地理标记数据的可视化方法，其特征在于，所述 当两个或两个以上的点在X和Y方向上坐标值都一样，则需要检查是否为同一地点，然后将 其合并成1个点。
7. 根据权利要求6所述的适用于个人地理标记数据的可视化方法，其特征在于，所述 步骤2)中的采用压缩算法如下： 以横向X轴方向由左至右压缩过程为例，假定1是k-Ι个X排序坐标值相同点的集合， 现在对第k个点Vk进行处理，贫#和0广定义为第k个点和1上位于Vk上方和下方且距离 Vk最近的两个点的夹角，如果1集合中不存在Vk上方或者下方的点，则将^^或考^赋值为 90度，当和^"都不小于阈值角度Θ，将Vk添加到1集合当中，同时将Vk和Vk后面所 有点X排序坐标向左移动单位1，否则证明前k-Ι个点已经压缩完毕，从第k个点开始定义 一个新的集合1，重复上述过程，直至X轴方向压缩完毕。
【文档编号】G06F17/30GK104317799SQ201410464308
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】李响, 赵婷, 王丽娜, 张晶, 王培
申请人:中国人民解放军信息工程大学