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地图符号的认知语义分析与动态生成

测绘学报 2017年第7期46卷 928-938页

作者：田江鹏游雄贾奋励夏青信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450052

面向位置服务背景下地图符号按需和动态表达的需求,提出了一种基于认知语义分析的地图符号结构化描述模型,以及建立在此基础上的地图符号动态生成方法。结构化描述模型立足"现实—认知—符号"的认知语义原理,以地图符号语素为基本单元... 详细信息

面向位置服务背景下地图符号按需和动态表达的需求,提出了一种基于认知语义分析的地图符号结构化描述模型,以及建立在此基础上的地图符号动态生成方法。结构化描述模型立足"现实—认知—符号"的认知语义原理,以地图符号语素为基本单元、以语义结构为描述框架,侧重描写符号图形和语义之间的关联映射机制。动态生成方法的核心是一种规则控制语素组合构造符号的上下文无关文法模型,通过对图形语素、形态结构语素以及符号生成规则系统进行建模,重构了地图符号动态生成的文法编译器。以个性化导航路径符号为例,通过面向不同情境和语义结构的符号动态生成试验,验证了本文方法的可行性。本文研究将有助于进一步理解地图符号的认知和结构原理,并促进相关行业和应用领域地图符号化的按需和动态表达的水平。

关键词：地图符号认知语义语素上下文无关文法动态生成

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微地图符号的智能化匹配——“识图配符”

测绘科学 2022年第10期47卷 205-212页

作者：闫晓婧闫浩文王小龙王卓马文骏兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070 武汉大学资源与环境科学学院武汉430079

针对在符号生成环节中,用户制图参与度低,微地图制图门槛高,无法满足微地图用户人人都能制图的要求问题,该文提出一种基于深度学习的智能化快速识别符号的方法——“识图配符”。首先,小型自制数据集在预处理后,进行迁移训练,完成数据... 详细信息

针对在符号生成环节中,用户制图参与度低,微地图制图门槛高,无法满足微地图用户人人都能制图的要求问题,该文提出一种基于深度学习的智能化快速识别符号的方法——“识图配符”。首先,小型自制数据集在预处理后,进行迁移训练,完成数据集的分类;其次,将完成分类的数据与微型符号库中的地图符号进行匹配;最后,得到相应的地图符号并应用于实际场景中,即用户可以用简易的方式(如拍照)匹配到符号库中的符号,助力用户制图。实验结果表明,该方法能够完成基于图像的智能化识符任务,有助于简化面向符号的地图制图流程,在一定程度上降低了用户制图的时间成本,为后续微地图的快速简易制图提供了可行途径。

关键词：地图符号微地图制图门槛地图用户迁移学习

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地图符号拓扑紧凑性和异质性信息测度

测绘科学 2017年第1期42卷 131-135页

作者：何晶张红曹炜威蓝天西南交通大学地球科学与环境工程学院成都610031

地图拓扑信息的准确测度,对于多比例尺地图表达、制图自动综合等具有重要意义。针对现有地图拓扑信息测度指标多单方面关注地图符号邻接方式的多样性或邻接关系的紧凑性,未能全面刻画地图符号拓扑空间格局与结构特征的问题,提出地图符... 详细信息

地图拓扑信息的准确测度,对于多比例尺地图表达、制图自动综合等具有重要意义。针对现有地图拓扑信息测度指标多单方面关注地图符号邻接方式的多样性或邻接关系的紧凑性,未能全面刻画地图符号拓扑空间格局与结构特征的问题,提出地图符号拓扑信息的构成包括拓扑结构紧凑性信息和拓扑结构异质性信息两部分。在此基础上,定义了地图符号拓扑结构紧凑性和异质性信息量,提出其计算方法,将其分别用于中国成都市、瑞典耶夫勒市和美国旧金山市的部分路网,结果表明该方法能较为准确地描述路网的拓扑结构。

关键词：地图符号拓扑信息紧凑性异质性

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地图符号图形规律分析与描述

地图符号图形规律分析与描述

作者：郎振鹏长安大学

学位级别：硕士

地图是现实世界的抽象化表达,地图符号是地图的一种图形语言,在地理信息表达以及可视化上起重要作用。现行的地理要素的表达方法、符号图形的绘制方法各异,研究如何精确、规范地描述用地图符号表达制图对象的空间属性信息以及地图符号... 详细信息

地图是现实世界的抽象化表达,地图符号是地图的一种图形语言,在地理信息表达以及可视化上起重要作用。现行的地理要素的表达方法、符号图形的绘制方法各异,研究如何精确、规范地描述用地图符号表达制图对象的空间属性信息以及地图符号在地图表达中的符号绘制规则是非常迫切的。基于地图符号的图形规律和地理要素表达规则总结的地图符号描述语言能够规范地图符号图形的绘制和地理要素几何属性的表达,实现地理要素的表达转换,能够提高地图制图的效率和质量。本文研究了地形图图式的组织、地图符号的图形规律、以单一语义为基础的地图符号的分类原则和地图表达规则的基本特征,总结出描述地图符号的图形结构、表达函数和符号生成规则的地图符号描述语言,实现地理要素的表达转换和地图符号的应用。主要研究内容如下:第一,在分析地形图图式的组织、地图符号图形规律以及要素的表达要求的基础上,总结出规定地图符号的符号图形层次结构、具体描述函数和符号表达转换规则的地图符号描述语言。第二,按照地图符号图形表达的单语义的观点对地理要素的表达函数进行分类,以要素实体为符号图形与要素属性的集合,以地理要素表达函数中的单元符号函数为单个语义的表达基础,以基本符号函数为具体表达函数,以图元符号函数为图形绘制函数,以扩展参数函数为辅助参数,以SQL表达式约束具体的单元符号函数的生成规则,结合空间要素的几何位置、属性信息以及要素表达的重要性,分析地理要素表达要求,制定地图符号表达函数的参数和符号绘制规则。第三,在图库一体化平台MapStore上,根据地图符号描述语言的规则制定满足数据规定的普通地形图符号库、应急专题图符号库,使用DLG数据编制地图,并对专题地图中统计图表法的饼状图和柱状图进行实验,实现了对地图符号描述语言的具体应用。本文制定的地图符号描述语言,是地理信息的表达和地图符号的编制以及符号的生成、表达转换规则的规则化描述,基于该语言制定的地图符号库,能够有效的提高普通地图以及使用定点符号表示的专题地图制作的自动化程度、生产效率和数据质量。

关键词：地图符号地图符号描述语言表达函数地图表达规则符号库应用

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地理场景下的多粒度地图符号表达

地理场景下的多粒度地图符号表达

作者：武光莹武汉大学

学位级别：硕士

地图是地理学的第二语言,其构成单元是地图符号。在语言学的视角下,符号是地理现象语义信息的载体,地图符号依据视觉语法规则建立图形语素的独特结构,在特定的环境下向受众传递语用信息。现代地图的表达有时空大数据作为支撑,有多种电... 详细信息

地图是地理学的第二语言,其构成单元是地图符号。在语言学的视角下,符号是地理现象语义信息的载体,地图符号依据视觉语法规则建立图形语素的独特结构,在特定的环境下向受众传递语用信息。现代地图的表达有时空大数据作为支撑,有多种电子载体和数字空间表达形式可供利用。人们对地图表达的需求从过去重点关注的定位、测量和模仿,转而需要从集成场景的视角对时空格局、现象、规律进行描述。为满足地理场景的多层次、多尺度、多视角特征,地图符号的语义信息传递过程需要对符号语言的成词、组句、表意全过程进行重新梳理,探索多粒度的符号表达模型,为多样受众的个性化空间信息传递提供理论和方法支持。主要研究工作如下:(1)从地理场景的内涵出发,论述其与传统地图表达在数据基础、表现形式、分析过程、用户主体和表达目标等方面的差异,并从多个角度厘清其分类特征,归纳其符号设计要点。将传统地图符号表达的视觉参量体系外推为地理场景符号全流程的表达参量体系。将符号的作用过程分为“作”和“用”两个环节,在每一环节定义若干参量,并将用户主导的角色和交互纳入参量体系中。(2)考虑到地理场景所具有的多模态、多层级特征,将多粒度的思想引入地理场景符号制作和应用的过程中,设计地理场景符号的多粒度表达方法,以满足信息传递和用户认知的多层次需求。在符号设计制作阶段从时间、空间、语义等角度定义多粒度的符号版本。在场景应用时,首先研究了用户角色的判断过程和对应的多粒度场景符号初始化方法,然后将由用户交互引起的多粒度变化对应为时间、空间、语义等方面,总结其符号综合和场景综合办法。(3)基于总结出的多粒度符号表达理论和方法,进行了符号制作、存储管理、使用配置的全过程表达实践。根据符号的内容和维度特点研究了符号制作共享的工具、步骤和格式。设计了多粒度符号管理软件,实现了检索预览、部件修改和自定义导入导出等功能。设计了室内会议场景和自然冰川场景进行多粒度符号表达实验。实践了跟随用户角色粒度变化的场景风格预设、室内小范围和自然大范围的多层次内容符号交互配置、现象规律符号与影像地形的融合表达、气象环境符号的多粒度动态配置以及多粒度信息和图表的显示方案等问题。本研究关注地理场景下地图符号的多粒度表达问题,在地图符号设计中充分运用了格式塔原则、地图认知原则、多尺度表达规则和语言学及符号学的相关理论,构建了符号表达的全流程参量体系,总结了地理场景的多粒度符号表达方法,设计了实践案例。研究成果对空间对象的多层次认知和可视化表达具有重要意义,使地理场景符号向更专业、更多样、更灵活的方向发展,同时为地理场景应用于智能空间位置服务领域奠定了多粒度的符号表达基础。

关键词：地理场景多粒度表达地图符号自适应 Cesium

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地图符号自适应加载技术研究

地图符号自适应加载技术研究

作者：王欣蕊中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

地图符号自适应是空间信息交互的重要方面,可以分为人机交互自适应和屏幕自动自适应等类型。自适应地图符号应用在油气资源、交通、教育、农业、林业等地理信息系统当中,是地图制图学中的研究热点以及难点。本文依据中国地质大学(北京)... 详细信息

地图符号自适应是空间信息交互的重要方面,可以分为人机交互自适应和屏幕自动自适应等类型。自适应地图符号应用在油气资源、交通、教育、农业、林业等地理信息系统当中,是地图制图学中的研究热点以及难点。本文依据中国地质大学(北京)承担的国土资源部重大专项项目课题“油气资源数据集成与管理支撑信息系统”(课题编号2009GYXQ24-01),结合油气资源专题的制图应用以及自适应用户的需求,研究地图符号自适应加载理论及其应用实现。“石油天然气勘查开采快速制图系统”是基于“油气资源数据集成与管理支撑信息系统”而进行的子系统的设计和开发,其主要功能包括生产中华人民共和国油气资源类型相关的挂图;生产我国石油天然气勘查开采区块登记状况图册,其按照分类包括盆地卷、省区卷、公司卷三种;以及统计油气资源数据信息等功能。该系统是油气资源专题制图应用的重要体现,涉及到地图空间数据生成、地图符号配置、地图编辑、地图整饰、地图空间数据和属性数据查询与统计等多个方面。油气资源的地图符号自适应加载是系统生成油气专题地图过程中的重要功能模块,主要包含地图几何图形符号的自适应加载和地图注记符号的自适应加载两个方面:1)几何图形符号加载,即点状、线状、面状符号的自适应配置,包含符号尺寸依照地图比例尺适应、加载范围适应出图版面、颜色渲染依照油气行业标准。2)地图注记符号自适应配置,包含点状要素注记的位置适应人体视觉需求;线状要素和面状要素注记的排布位置自适应标注要素的形状和范围;这三类注记的颜色渲染达到自适应用户的需求;以及三种注记分布要避免冲突,从而自适应地选择最佳配置位置。本文进行的地图符号自适应加载研究,在油气资源专题制图的基础上实现了符号自适应研究由理论模型向实践方向的转化,是地理信息空间交互在油气资源应用方面的重要体现。

关键词：自适应加载自适应配置地图符号油气资源

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地图符号语言学方法研究的理论问题初探

测绘通报 2014年第3期 63-66,123页

作者：彭克曼夏青田江鹏张兰信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450052

将符号学理论和语言学理论应用于地图符号的研究是地图符号学研究的两种方法。地图符号的符号学方法研究已经相对成熟,而地图符号的语言学方法研究还有巨大的空间与潜力。本文对语言学和符号学关系的探讨、对地图符号与语言符号的可类... 详细信息

将符号学理论和语言学理论应用于地图符号的研究是地图符号学研究的两种方法。地图符号的符号学方法研究已经相对成熟,而地图符号的语言学方法研究还有巨大的空间与潜力。本文对语言学和符号学关系的探讨、对地图符号与语言符号的可类比分析,以及类比语言符号对地图符号特点的讨论,为深入地图符号的语言学方法研究奠定了一定的理论基础,为进一步研究信息化时代下地图的自适应和智能化引入新的思路。

关键词：地图符号语言学特征地图语言学语言学与符号学

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地图符号化关键算法研究与引擎设计

地图符号化关键算法研究与引擎设计

作者：何旭西安电子科技大学

学位级别：硕士

地图符号是对真实世界地理要素的抽象表示。用地图符号代表地理要素,并根据地理要素真实地理特征,把地图符号渲染在地图上的过程称为地图符号化过程。随着电子地图日益深入平常生活,如何使地图渲染的更快、地图显示的效果更好成了符号... 详细信息

地图符号是对真实世界地理要素的抽象表示。用地图符号代表地理要素,并根据地理要素真实地理特征,把地图符号渲染在地图上的过程称为地图符号化过程。随着电子地图日益深入平常生活,如何使地图渲染的更快、地图显示的效果更好成了符号化过程要处理的关键问题。符号化过程是由符号化渲染引擎负责完成的,因此一个实用的地理信息系统必须以高效的符号化渲染引擎作为其核心,符号化引擎的核心则是符号化算法。本文在研究符号化基础上,针对当前符号化算法和符号化软件的缺点设计了相关符号化关键算法和一个符号化渲染引擎,取得的主要成果为:1.本文针对样式复杂的线符设计了分段算法。地图符号中最复杂的符号是分段线符,为了对分段线符进行渲染,必须先精确计算出线符每个分段各个部分经过的坐标点集。为了能够高效的完成这个计算过程,本文详细分析分段线符遇到的绘制问题,设计计算每个分段经过坐标点集的算法,并在该算法中同步计算分段上的点符定位坐标,减少了重复计算量,提高了效率。2.本文分析了分段线符末端点出现虚段、虚实分段线符虚实相交、虚虚相交等要素关系处理问题并分别提出解决方法。(1)对于分段线符末端点出现虚段,造成线符端点无法判断的问题,本文提出在以虚段结尾的线符两端各绘制半截实段的方案来避免线符端点出现虚段,该方案临时增加两个坐标点并使用分段算法完成渲染,实现简单。(2)对于虚实分段线符虚实相交、虚虚相交问题,本文基于Bentley-Ottmann算法思想设计了使相交处的虚段转变为实段或者在交点处放上特殊标识的渲染算法,改善了符号的显示效果。3.本文针对传统多边形扫描线填充算法效率低下的缺点,在其基础上提出基于纵轴递增边表的改进扫描线填充算法和基于横轴递增边表的改进扫描线填充算法。两种算法的思路都是通过减少求交运算来提高算法效率。4.本文基于面向对象思想设计实现了一个符号化渲染引擎。符号化引擎通过设计符号类封装符号化算法,易于符号扩展和算法扩展。符号化引擎提供抽象数据读取接口,可以扩展读取多种样式符号文件、地理信息文件。符号化引擎提供专门的要素处理模块以便在符号绘制之前进行相关要素关系处理。另外,符号化引擎设计抽象图形库调用接口,可以扩展调用多种图形库API。经过测试对比,设计实现的符号化渲染引擎能够渲染各种复杂符号,并可以对一些要素关系进行处理,而且渲染速度较快。

关键词：地图符号地图符号化算法地图符号化引擎

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参数控制的地图符号编辑器设计

武汉大学学报（信息科学版） 2013年第11期38卷 1326-1329页

作者：车森孙群刘海砚信息工程大学地理空间信息学院郑州市科学大道62号450052

设计了一种实现参数控制的地图符号编辑器,可以对地图符号的每个图元、每个参数进行精确控制,而且点线面符号均采用基本图元组合而成,与具体的绘制语言无关,可以支持不同平台、不同环境的地图显示与输出。

关键词：地图符号符号编辑器符号设计参数控制