室内地图POI多层次可视化表达

论文摘要

随着城市化进程加快和商业经济快速发展,城市生活中的出行导航与位置服务不再满足于室外大尺度空间下的电子地图服务,以室内空间精细化服务、三维可视化、实时交互为特点的室内地图成为新的地图服务方向。室内地图的建模表达面临一系列技术难题,建筑物结构复杂难于构建标准化的室内表达模型,用户在室内导航、空间出行、实时交互等空间行为中表现出来的多样化、个性化需求更增加了室内地图表达的难度。其中,顾及室内地图多层次用户服务的需求是一个关键,本研究即针对该需求以室内地图POI多层次可视化表达为例开展专门研究,构建室内地图POI多尺度可视化模型,通过时空语义多尺度表达、二三维一体化地图符号表达等策略为室内地图个性化、智能化服务提供技术方法支持。本文以自适应理论为研究基础,电子地图多尺度表达、地图符号设计与表达相关理论为技术支撑,以提供个性化、智能化、多样化地图服务为目标,从地图内容和形式两方面的考察室内地图POI的多层次可视化策略。在室内地图内容表达方面,首先从空间认知出发,对室内地图可视化的特点、方法等做了一定的归纳工作。然后,根据室内地图的特点并以购物中心为例将室内地图要素分为了室内框架要素、用户兴趣要素、大众服务要素和室内交通要素四类,其中室内框架要素和用户兴趣要素是本文表达的重点。室内框架要素是室内地图的背景,为实现室内地图的精细化表达,本文运用了LOD技术构建了室内地图的多尺度三维表达模型,可以实现“建筑物-楼层-房间-点”的层次化表达效果,并提供了室内外一体化、多楼层和单楼层三种应用模式。在室内地图形式表达方面,以视觉变量为基础,设计室内地图符号自适应方案,地图符号可以根据用户操作、显示尺度等自适应调整其符号方案以适应当前表达环境。POI是室内地图中用户感兴趣的要素,在上述研究基础上,以室内地图作为框架背景,研究了室内POI要素的多层次可视化策略。在POI的地图内容表达方面,首先介绍了POI的概念和内容,并根据室内空间特点总结了室内地图POI的表达特点。然后,基于语义信息将室内POI要素进行分类分级,作为层次化表达的基础。对于POI内容的层次化表达,本文提出了两种策略:一是POI的多尺度表达策略,首先顾及POI的语义特征和空间特征构建了重要性模型,然后基于方根模型,设置每个POI点显示的资格比例尺,最后通过冲突检测处理符号显示的冲突,由此实现POI的多尺度表达;二是多尺度下POI采用不同的可视化方法,通过分析POI在不同尺度下的分布特征,提出了面向分布特征的POI可视化策略,体现了可视化方式的尺度自适应。在POI的形式表达方面,主要考虑POI语义信息的符号表达,结合地图符号设计原则以及视觉变量原理,构建POI语义层次的LOD模型,研究POI点符号在不同语义尺度下的符号表达及其自适应规则。最后,根据本文相关研究成果,以万达广场为实例,基于WebGL在Mapbox中开发了具备良好交互功能与视觉体验的室内地图多层次表达系统,该系统可以实现室外二维地图与室内三维地图的无缝切换以及单楼层与多楼层模式的切换等操作,并且在多楼层模式下每一楼层都可以像抽屉一样抽出,POI在楼层中清晰可见。同时,POI可以通过不同符号样式表达详细服务信息,用户可以通过交互操作获取感兴趣的信息。本文研究为大型建筑物的三维室内地图多层次表达提供了新的思路,可以运用于商场、医院、机场等多种与人们生活息息相关的室内场景中。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 江梦颖

导师: 艾廷华

关键词: 室内地图,自适应可视化,多尺度可视化,符号设计

来源: 武汉大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 自然地理学和测绘学,自然地理学和测绘学,计算机软件及计算机应用

单位: 武汉大学

分类号: P208;P283.7

总页数: 69

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标签：室内地图论文;  自适应可视化论文;  多尺度可视化论文;  符号设计论文;