[发明专利]一种基于基态修正的动态标注实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球空间信息系统和计算机图形学，更具体的，涉及一种可以应用于计算机地图制图的基于基态修正的动态标注实现方法。

背景技术

地图就是依据一定的数学法则，使用制图语言，通过制图综合，在一定在载体上表达地球(或其他天体)上各种事物的空间分布、联系及时间中的发展变化状态的图形。地图标注是用户根据自身需要在地图上加载信息的方式，一般采用一维或二维的可视化图像和符号作为可加载于地图上的地图标注，用户可以通过加载的地图标注来达到借用基础地理信息直观形象地表达突发事件的特征和演变规律。目前地理信息的应用范围日益扩大，用户已经不满足于对地图的简单浏览、查询功能，随着GIS应用的不断深入人心，用户要求在基础地理信息上加载信息，添加数据的呼声已经越来越高。目前很多公司、研究机构已经发布了可以根据用户需要的自行标注的系统，但标注的内容大多是简单的图标和文字。随着GIS应用的不断发展，用户要求加载的信息不仅需要能展现地理现象的状态性信息，还可能需要加载能够表现事务的过程性信息，即动态特征，例如采用动态箭头等可视化图像作为标注，来代表气象地图中台风行进路线、军事地图中的军力数量及行军方向等的态势。目前即使传统的状态信息也可以通过动态表达起到突出强调的作用，例如天气预报中通过天气符号动态显示引起注意、突出定位，如采用采用表示风沙的图像来作为沙尘暴提示符号。综上这些表达方式上的发展必将要求对地图标注提出了新的要求，因此进行地图动态标注的研究是解决这一问题的有效途径。

目前国内外学者对于动态地图的研究主要集中在地图的动态符号方面。有些专家在传统的地图符号设计原则基础上引入了4个参量描述符号的动态特征：发生时长、变化速率、变化次序、节奏，并且提出了多重变换组合的地图动态符号设计，其基本思想是：采用关键帧-层-图元-几何/非几何属性的表达符号，利用时间帧来控制动态符号动画进程，建立动态符号模型。还有研究成果基于关系映射和时间约束的动态符号表达方法，通过要素特征参量和视觉变量参量的映射实现地理实体状态的可视化，通过特征参量的时间约束实现了时态变化的表达，并提出了具体映射方法。地图动态符号是基于地理实体特征的，是面向地理实体的地图表达方法。

然而，对于面向突发事件的动态标注，所标绘的内容是突发事件本身，用来记录突发事件的发生、发展过程的，目前国内外均尚未有成熟的、商业化的地图动态标注制作发布工具，而目前国内外电子地图的发展趋势已经向三维、动态方向发展，这就要求地图标注也要向动态方向发展。

时态地理信息系统(TGIS)，是一种采集、存储、管理、分析与显示地理实体随时间变化信息(或时空信息)的计算机系统。TGIS的核心是时空数据模型，当前主要的TGIS模型包括空间时间立方体模型、序列快照模型、基态修正模型、空间时间组合体模型、面向对象的时空数据模型等。当前主要的问题是提出的模型多，实现的原型少；理论研究多，应用研究少；面向矢量数据格式的模型多，面向栅格数据格式的模型少，离实际的使用还有一段距离。目前已有许多国内外学者对时空数据模型进行评述，包括：从时空数据库的角度分别对空间信息系统和时态数据库进行调查研究，对典型的时空数据模型进行了总结并提出进一步的研究方向；从时空数据库和时空数据建模语言的角度对时空数据模型的研究进行了总结，并基于概念模型、逻辑模型等方面给出了研究重点；从网络电力损失方面分析，提出了在无时序事件条件下的时空概念设计模型；就时空语义建模、时空数据逻辑建模及时空数据形式化模型三个方面对时空数据模型发展中现有的技术成果及存在问题进行分析；分析时态GIS发展的必要性，并提出了以其构成特征为基础的时空数据模型和基于传感器机理、时空分析和时空推论的时空数据模型；从多版本时空对象进化的角度对当前主要时空数据模型进行论述，指出了存在的问题和发展方向；从地学中的时空观出发，论述了时空数据模型的研究现状，并建议从系统论理论角度出发，分析、模拟地学现象的基本变化与过程，等等。