基于元素組合的統(tǒng)計(jì)地圖圖例自動生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于專題地圖自動化制作領(lǐng)域，涉及一種利用圖例元素靈活快速地組合自動生成統(tǒng)計(jì)地圖圖例的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]“圖例”一詞源于拉丁文legend，意為“用來講授的東西”。圖例作為制圖者與用圖者之間溝通的橋梁，將人們思考的概念轉(zhuǎn)化為地圖語言描述，同時(shí)又將地圖語言轉(zhuǎn)換為人們邏輯的語言表達(dá)。普通地圖圖例是對地圖上的全部地理要素進(jìn)行系統(tǒng)的符號歸納和必要的文字說明，是地圖信息傳輸過程中的重要組成部分，更是地圖符號系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要前提。
[0003]統(tǒng)計(jì)地圖是以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的，通過可視化方式表達(dá)制圖對象質(zhì)量或數(shù)量特征的一種統(tǒng)計(jì)圖型，重在科學(xué)直觀的反映統(tǒng)計(jì)內(nèi)容中不同統(tǒng)計(jì)指標(biāo)間的同一性和差異性，以此來揭示它們在自然和社會現(xiàn)象中的空間分布特征。統(tǒng)計(jì)地圖的特點(diǎn)，決定了統(tǒng)計(jì)地圖圖例更加側(cè)重于對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息的解釋說明及可視化表達(dá)。
[0004]目前，一方面針對統(tǒng)計(jì)地圖圖例的研究關(guān)注較少，圖例生成的規(guī)范化、自動化程度不高。另一方面，現(xiàn)有的圖例只是一種機(jī)械的“排列”，與圖件主體的關(guān)聯(lián)程度欠缺，僅在視覺表達(dá)層面實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)符號的再現(xiàn)，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的概念層較難顯式地表達(dá)出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種統(tǒng)計(jì)地圖圖例自動生成方法，能夠有效解決現(xiàn)今統(tǒng)計(jì)地圖圖例存在表達(dá)欠規(guī)范、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)概念層較難顯式地表達(dá)和無法快速自動生成的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種基于元素組合的統(tǒng)計(jì)地圖圖例自動生成方法，采用以下技術(shù)方案:
[0007]第一步、專題表示方法選取
[0008]首先對統(tǒng)計(jì)地圖表示方法進(jìn)行分類，根據(jù)統(tǒng)計(jì)專題數(shù)據(jù)所具備的數(shù)據(jù)特征來初步篩選統(tǒng)計(jì)地圖表示方法；
[0009]第二步、統(tǒng)計(jì)地圖符號原型搭建
[0010]根據(jù)幾何圖元和空間布局關(guān)系，搭建出統(tǒng)計(jì)地圖符號原型；
[0011]所述統(tǒng)計(jì)地圖符號原型={符號屬性、圖元布局}，
[0012]所述圖元布局={布局屬性、幾何圖元}，
[0013]所述幾何圖元={幾何圖元屬性、視覺變量}，
[0014]其中，{}代表集合關(guān)系；
[0015]第三步、統(tǒng)計(jì)字段圖例元素構(gòu)建
[0016]在步驟二中搭建的統(tǒng)計(jì)地圖符號原型基礎(chǔ)上，用戶參與設(shè)定統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，動態(tài)地構(gòu)建用于繪制的統(tǒng)計(jì)字段圖例元素，得到統(tǒng)計(jì)字段圖例元素類結(jié)構(gòu)；
[0017]第四步、數(shù)學(xué)模型圖例元素構(gòu)建
[0018]4.1.用戶在步驟一、步驟二和步驟三的基礎(chǔ)上，構(gòu)建用于繪制的統(tǒng)計(jì)地圖符號；
[0019]4.2.對統(tǒng)計(jì)地圖符號進(jìn)行數(shù)據(jù)相關(guān)性設(shè)定，包括對以客觀形式存在的視覺變量設(shè)置相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型對象和色表對象，在實(shí)現(xiàn)時(shí)關(guān)聯(lián)模型庫和顏色庫，對于其他視覺變量如符號的線型，實(shí)現(xiàn)時(shí)通過關(guān)聯(lián)的線型庫設(shè)定；
[0020]4.3.采用面向?qū)ο蟮姆椒▉碓O(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的組織體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)模型內(nèi)部各種算法的組織與管理；
[0021]4.4.繪制引擎根據(jù)創(chuàng)建的數(shù)學(xué)模型對象和色表對象，對數(shù)學(xué)模型圖例元素進(jìn)行可視表達(dá)，完成數(shù)學(xué)模型圖例元素的構(gòu)建，得到數(shù)學(xué)模型圖例元素類結(jié)構(gòu)；
[0022]第五步、統(tǒng)計(jì)符號圖例元素構(gòu)建
[0023]對步驟4.1中創(chuàng)建的統(tǒng)計(jì)地圖符號中所有的視覺變量進(jìn)行數(shù)據(jù)無關(guān)性的偏好設(shè)置后，完成統(tǒng)計(jì)符號圖例元素的創(chuàng)建，得到統(tǒng)計(jì)符號圖例元素類結(jié)構(gòu)；
[0024]第六步、生成統(tǒng)計(jì)地圖圖例
[0025]首先制定圖例元素組合配置規(guī)則，步驟二、步驟三和步驟四生成的三類圖例元素根據(jù)所制定的圖例元素組合配置規(guī)則進(jìn)行組合排列，生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)地圖圖例，得到統(tǒng)計(jì)地圖圖例類結(jié)構(gòu)。
[0026]進(jìn)一步，所述步驟一中的統(tǒng)計(jì)地圖表示方法分為點(diǎn)狀符號表示法和面狀符號表示法；所述點(diǎn)狀符號表示法分為餅狀符號法、網(wǎng)格符號法、柱狀符號法、玫瑰符號法、分級符號法、連續(xù)比率符號法，所述面狀符號表示法分為質(zhì)底法、等值區(qū)域法、點(diǎn)值法。
[0027]進(jìn)一步，所述步驟二中的幾何圖元界定為圓形、扇形、扇環(huán)、三角形、多段線、規(guī)則多邊形、矩形、面域圖元；每種圖元包含一個圖元控制點(diǎn)和圖元方向。
[0028]進(jìn)一步，所述步驟二中的空間布局關(guān)系界定為流式布局、線性布局、格網(wǎng)布局、中心布局和分層布局；所述流式布局僅含單個圖元，無需組合配置；所述線性布局描述沿某一直線方向排列的幾何圖元的配置；所述中心布局描述沿某一中心點(diǎn)順時(shí)針或逆時(shí)針排列的幾何圖元的配置；所述格網(wǎng)布局描述呈網(wǎng)格狀排列的幾何圖元的配置；所述分層布局描述不同層級間具有壓蓋關(guān)系的幾何圖元的配置。
[0029]進(jìn)一步，所述步驟三中的統(tǒng)計(jì)字段圖例元素類結(jié)構(gòu)中，成員函數(shù)包括:設(shè)置統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、獲取統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、設(shè)置指標(biāo)字體、獲取指標(biāo)字體、自動排列指標(biāo)順序、繪制圖例元素、獲取外接矩形、獲取圖例元素類型、設(shè)置統(tǒng)計(jì)專題圖層、顯示編輯界面。
[0030]進(jìn)一步，所述步驟四中的數(shù)學(xué)模型的組織體系結(jié)構(gòu)分為三層，分別為:
[0031 ] 頂層接口為數(shù)學(xué)模型公共接口，所有的算法模型都直接或間接地繼承該接口，參與數(shù)據(jù)處理運(yùn)算；所述數(shù)學(xué)模型公共接口的成員函數(shù)包括:獲取模型名稱、獲取計(jì)算結(jié)果、設(shè)置計(jì)算結(jié)果、設(shè)置地理目標(biāo)、設(shè)置統(tǒng)計(jì)指標(biāo)參數(shù)、模型運(yùn)算；
[0032]中間層接口根據(jù)數(shù)學(xué)模型適用類型劃分，包括分類計(jì)算模型接口、分級計(jì)算模型接口、常規(guī)計(jì)算模型接口 ；根據(jù)數(shù)學(xué)模型的適用角色，派生出分類顏色模型、分級顏色模型、分級尺寸模型、常規(guī)點(diǎn)密度模型、常規(guī)尺寸模型、常規(guī)格網(wǎng)尺寸模型、常規(guī)角度模型；
[0033]底層接口是分類分級算法接口，采用的分級算法包括等差法、等比法、分位數(shù)法、自然裂點(diǎn)法、最優(yōu)分割法、標(biāo)準(zhǔn)差法、模式識別法和聚類法。
[0034]進(jìn)一步，所述步驟四中的所述數(shù)學(xué)模型圖例元素類結(jié)構(gòu)中，成員函數(shù)包括:設(shè)置數(shù)學(xué)模型、獲取數(shù)學(xué)模型指針、獲取數(shù)學(xué)模型線型顏色、獲取數(shù)學(xué)模型線型風(fēng)格、繪制數(shù)學(xué)模型圖例元素、獲取外接矩形大小、獲取數(shù)學(xué)模型圖例元素字體、設(shè)置統(tǒng)計(jì)地圖專題圖層、顯示編輯界面。
[0035]進(jìn)一步，所述步驟五中的所述統(tǒng)計(jì)符號圖例元素類結(jié)構(gòu)中，成員函數(shù)包括:設(shè)置統(tǒng)計(jì)符號、獲取統(tǒng)計(jì)符號指針、獲取統(tǒng)計(jì)符號線型顏色、設(shè)置統(tǒng)計(jì)符號線型顏色、獲取統(tǒng)計(jì)符號線型風(fēng)格、設(shè)置統(tǒng)計(jì)符號線型風(fēng)格、獲取統(tǒng)計(jì)符號寬度、設(shè)置統(tǒng)計(jì)符號寬度、獲取統(tǒng)計(jì)符號高度、設(shè)置統(tǒng)計(jì)符號高度、繪制統(tǒng)計(jì)符號圖例元素、獲取外接矩形大小、獲取統(tǒng)計(jì)符號圖例元素字體、設(shè)置統(tǒng)計(jì)地圖專題圖層、顯示編輯界面。
[0036]進(jìn)一步，所述步驟六中的圖例元素組合配置規(guī)則是采用XML結(jié)構(gòu)化語言制定與步驟一中9種統(tǒng)計(jì)地圖表示方法相對應(yīng)的統(tǒng)計(jì)地圖圖例元素組合配置規(guī)則；每個配置規(guī)則節(jié)點(diǎn)是圖例元素或者是任意圖例元素之間的布局關(guān)系，且這種布局關(guān)系具有嵌套特征；通過配置規(guī)則節(jié)點(diǎn)中的類型參數(shù)來生成相應(yīng)的圖例元素實(shí)例，生成順序與圖例元素組合配置規(guī)則中存儲的順序一致；通過配置規(guī)則節(jié)點(diǎn)中的標(biāo)記參數(shù)來區(qū)分配置規(guī)則節(jié)點(diǎn)中的存儲內(nèi)容。
[0037]進(jìn)一步，所述步驟六中的所述統(tǒng)計(jì)地圖圖例類結(jié)構(gòu)中，成員函數(shù)包括:載入圖例元素規(guī)則文件、繪制統(tǒng)計(jì)地圖圖例、獲取圖例外接矩形、添加圖例元素、獲取圖例元素指針、設(shè)置圖例元素、鼠標(biāo)按下響應(yīng)事件、鼠標(biāo)移動響應(yīng)事件。
[0038]本發(fā)明的有益效果是:
[0039]現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)地圖圖例存在表達(dá)欠規(guī)范，難以顯式地表達(dá)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的概念層信息，在制作圖例過程中離不開專業(yè)制圖人員的控制和參與，生成過程較復(fù)雜；本發(fā)明對統(tǒng)計(jì)地圖圖例進(jìn)行結(jié)構(gòu)化剖分，分為統(tǒng)計(jì)字段圖例元素、數(shù)學(xué)模型圖例元素、統(tǒng)計(jì)符號圖例元素，在各個圖例元素構(gòu)建的基礎(chǔ)上生成統(tǒng)計(jì)地圖圖例，規(guī)范了統(tǒng)計(jì)地圖圖例表達(dá)，減少了圖例生成步驟，提高圖例生成自動化程度。
【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明技術(shù)方案流程圖；
[0041]圖2為本發(fā)明中統(tǒng)計(jì)地圖表示方法篩選規(guī)則；
[0042]圖3為本發(fā)明中統(tǒng)計(jì)地圖符號幾何圖元；
[0043]圖4為本發(fā)明中統(tǒng)計(jì)地圖符號幾何圖元的空間布局關(guān)系；
[0044]圖5為本發(fā)明中專題指標(biāo)的概念模型圖；
[0045]圖6為本發(fā)明中數(shù)學(xué)模型的組織體系結(jié)構(gòu)圖；
[0046]圖7為本發(fā)明中圖件符號與圖例符號對比圖；
[0047]圖8為本發(fā)明中統(tǒng)計(jì)地圖圖例類的外部