[發(fā)明專利]一種地理空間分布特征驅(qū)動的字符云位置配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810169274.1
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108491452B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃麗娜;孫玉潔;江文萍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F40/109
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

本發(fā)明提供一種地理空間分布特征驅(qū)動的字符云位置配置方法，將字符云與地圖相結(jié)合，通過字符的構(gòu)型和尺寸表達專題要素特征同時，對字符的放置位置設(shè)置地理空間約束，反映空間分布規(guī)律，包括讀取地圖數(shù)據(jù)，將地理區(qū)域邊界的點存儲到數(shù)組中，生成地理區(qū)域輪廓，讀取字符的專題要素數(shù)據(jù)；初始化字符，根據(jù)字符的屬性信息定義字符字形，將文本專題要素的數(shù)量信息歸一化或分級后定義字符的尺寸；解析專題要素的地理位置信息，設(shè)置各字符的位置配置優(yōu)先級，定義字符的初始位置；建立字符的地理空間約束規(guī)則，對字符進行放置；重復進行在放置過程中對字符進行空間沖突檢測，并對沒有通過的字符進行自適應(yīng)調(diào)整，直至所有字符的位置符合地理空間約束規(guī)則。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種文本可視化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種關(guān)聯(lián)地理空間特征的專題圖字符云布局方法。

背景技術(shù)

在大數(shù)據(jù)時代背景下，各行各業(yè)對于數(shù)據(jù)可視化表達的需求不斷增大。如何直觀的表示海量數(shù)據(jù)并進行可視化分析，一直是GIS領(lǐng)域的研究熱點。在眾多可視化表達的技術(shù)和手段中，字符云(word Cloud)作為一種文本可視化方法，通過對文本進行語義提取和字符斷裂，形成字符并按一定規(guī)則布局，把用戶的關(guān)注點吸引到特定字段或區(qū)域，從而對瀏覽用戶產(chǎn)生一定的導向作用。

早在1995年，Douglas Coupland在Microserfs著作中就提到了字符云的概念。之后，照片共享網(wǎng)站Flickr首次設(shè)計并使用了字符云，隨后很多網(wǎng)站也紛紛效仿。現(xiàn)如今國內(nèi)外對于字符云的研究主要集中在幾個方面。一方面是字符云對不同領(lǐng)域研究的貢獻，例如字符云在圖書館信息組織中的應(yīng)用；在本體搜索研究中的應(yīng)用；在知識組織中的應(yīng)用。第二方面是字符云可視化布局研究，例如，基于用戶體驗的字符云布局研究，基于視覺識別的布局研究；第三方面是字符云生成算法的研究，例如帶時間軸云圖的設(shè)計與實現(xiàn)算法；個性化字符云中的字符排序算法。

將字符云與地圖表達進行結(jié)合，需要顧及字符云的地理屬性。目前，顧及地理特征的字符云布局方法主要采用顯示表達和隱式表達兩種策略。顯示表達是將字符云作為一個圖層疊加在通用地圖上。例如，Milgram最早將字符云應(yīng)用到了地理信息可視化的研究中，將巴黎地標物，按照其出現(xiàn)的頻率用不同大小的字符標注在地圖上，形成巴黎的心理認知地圖。Jaffe等人將海量照片信息經(jīng)過處理后，選取出具有代表性的字符可視化在通用地圖上的相應(yīng)位置上，實現(xiàn)了大型照片集信息的可視化。基于他們的想法，Slingsby和Wood運用混搭的方式，即運用已有的技術(shù)(Yahoo，KML，Google Earth3)將字符云疊加在通用地圖上，實現(xiàn)了帶有地理位置字符的可視化，并支持不同尺度的瀏覽。隱式表達則是對地圖進行簡單處理，地圖上的基本要素不再顯示。Nguyen提出的Taggram地圖省略地理要素，只留下了地理區(qū)域的輪廓。然后通過分析區(qū)域的形狀，使字符的布局更好的適應(yīng)地理區(qū)域的形狀和面積。Chiara提出了GeoVisual Analytics方法，通過分析總結(jié)數(shù)據(jù)集，生成了一種可交互的字符云地圖，支持用戶選擇查看和研究感興趣的區(qū)域。華一新等人則將字符云和Cartogram地圖相結(jié)合，提出了一種基于字符云位置關(guān)聯(lián)的文本信息可視化方法，生成了全國部分大城市高頻搜索詞的字符云地圖。

現(xiàn)有的字符云專題圖布局方法雖然在一定程度上考慮了字符的地理位置，但為了使字符云與地理區(qū)域范圍一致，往往將范圍內(nèi)的字符隨機排列，或者去掉地理區(qū)域輪廓而對字符布局進行一些扭曲，容易引起讀圖者對字符的地理屬性信息的誤解。關(guān)聯(lián)地理空間特征進行字符云位置配置，目前尚缺乏適用的算法模型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種關(guān)聯(lián)地理空間特征的專題圖字符云布局方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案提供一種地理空間分布特征驅(qū)動的字符云位置配置方法，將字符云與地圖相結(jié)合，通過字符的構(gòu)型和尺寸表達專題要素特征的同時，對字符的放置位置設(shè)置地理空間約束，并反映空間分布規(guī)律，包括以下步驟：

步驟1，讀取地圖數(shù)據(jù)，將地理區(qū)域邊界的點存儲到數(shù)組中，生成地理區(qū)域輪廓；讀取字符的專題要素數(shù)據(jù)，獲取字形、位置、數(shù)量及所屬地理單元信息；