基于时态GIS的统计地图动态可视化研究

摘要

在当今这个信息爆炸的时代，我们的身边每时每刻都在产生着大量的数据，这是大数据的时代。面对海量的的数据，人们通常通过各种数据处理与分析手段，提取出符合各自需求的信息。统计数据作为这些海量数据的主要组成部分，为国家和社会各行各业进行规划、分析、预测提供了精确的客观支持。
　　可视化技术的引入使得我们对统计数据的理解更加深入，例如文字、报表、统计图表、统计地图等，而统计地图作为统计数据重要的可视化形式，着重体现了统计现象的地理空间分布特征。但是对于具有空间、时间和属性三大特征的统计数据来说，这些表达形式并不足以全面的挖掘数据内在的规律和特征，对统计数据的利用并不充分，从某种意义上来说是一种浪费。并且随着社会和经济的发展，人们对统计数据可视化结果的需求越来越多样化、个性化，静态的统计图表和地图已不足以满足人们的需要，动态、形象、生动的可视化表达方式正在逐渐走进人们的视野中。基于计算机动画和图形图像显示技术的时空数据动态可视化方法、技术和理论为动态表达统计现象的时态变化过程提供了可能，同时时态GIS及其核心内容时空数据模型的发展也为统计数据时空特征的表达提供了有力的支撑。
　　本文通过分析统计数据的特点和分类，根据统计单元将统计数据分为面状统计数据、线状统计数据和点状统计数据;基于用户对动态显示的个性需求，建立统计时空数据库，对统计单元和统计指标进行存储和组织，为了更好的表达统计数据的时态特征，根据统计单元的变化情况设计了两种存储模式来组织统计数据;总结分析现有的时空数据动态可视化的方法，设计了两种动态统计地图的可视化模型:统计地图动画和动态交互统计地图，并通过动态视觉变量详细描述了动态地图的显示过程;论文实验部分引入时间概念，针对于动态交互统计地图详细探讨统计地图动态可视化的流程，并设计动态交互功能便于用户参与和控制动态显示过程，通过对选定时间段内的统计数据进行插值，结合地图动态视觉变量，总结和讨论了动态显示参数的设置要求。
　　通过理论研究和实验验证表明:采用动态地图形式来描述统计数据的时空变化过程，不仅丰富了统计数据可视化的方法和用户的视觉体验，也辅助用户提高了对统计数据中包含的信息的提取质量和挖掘深度。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 理论研究现状

1．2．2 应用研究现状

1．3 研究目的及意义

1．4 本文内容和组织结构

第2章 统计地图动态可视化的理论基础

2．1 统计数据概述

2．1．1 统计数据

2．1．2 统计数据可视化

2．1．3 统计地图

2．2 动态可视化

2．2．1 时空数据动态可视化

2．2．2 动态地图

2．3 时态GIS

2．3．1 概念

2．3．2 主要功能

2．3．3 应用领域

第3章 统计地图动态可视化的时空数据组织

3．1 统计数据时空特征分析

3．2 统计时空数据库

3．1．1 时空数据模型概述

3．2．2 面向对象的统计时空数据模型

3．2．3 统计单元数据结构

3．2．4 统计时态数据组织

第4章 统计地图动态可视化方法研究

4．1 时空数据可视化常用方法

4．2 统计地图动态可视化过程设计

4．2．1 动态统计地图设计

4．2．2 统计数据动态插值模型

4．2．3 统计地图动态显示变量

4．2．4 地图视觉变量的选取

第5章 统计地图动态可视化系统的设计与实现

5．1 统计地图动态可视化系统的设计

5．2 统计地图动态可视化系统的实现

5．2．1 数据资料收集处理与组织

5．2．2 统计地图动态可视化流程

5．2．3 动态交互功能实现

5．2．4 动态统计地图实验

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位论文期间参与的科研项目