地圖投影方法

• 等角度：投影面上任何點(diǎn)上兩個(gè)微分線段組成的角度投影前后保持不變，如：墨卡托投影。
• 等面積：地圖上任何圖形面積經(jīng)主比例尺放大以后與實(shí)地上相應(yīng)圖形面積大小保持不變，如：亞爾勃斯投影。
• 等距離：在標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度上無(wú)長(zhǎng)度變形，地圖上任意一點(diǎn)沿經(jīng)度線到投影原點(diǎn)距離不變，如：方位角投影。

點(diǎn)數(shù)據(jù)可視化

通過(guò)地理空間中離散的點(diǎn)進(jìn)行可視化是最基本的一種方法，但其不具備尺寸大小。用 大小/顏色/圖標(biāo)/符號(hào)/向量型箭頭 等視覺(jué)元素進(jìn)行可視化:

[顏色與標(biāo)識(shí)]美國(guó)奧克蘭地區(qū)犯罪地圖>>>

[向量型點(diǎn)數(shù)據(jù)]美國(guó)2010年中期大選和2008年大選各區(qū)域民意變化>>>

存在問(wèn)題：由于數(shù)據(jù)分布不均，容易導(dǎo)致在數(shù)據(jù)密集區(qū)域出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)相互遮蓋現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問(wèn)題，一類方法是對(duì)區(qū)域做網(wǎng)格化處理，在每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)，利用三維柱狀圖進(jìn)行顯示;另一類則是將三維柱狀圖改成劃分出的正交網(wǎng)格，然后用顏色來(lái)表示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，例如六邊形蜂窩狀切割。

在除了離散數(shù)據(jù)之外，還有一種方法可以使可視化粒度更細(xì)，使提供的信息更完整，例如熱力圖。通過(guò)合適的重建或插值算法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成連續(xù)的形式呈現(xiàn)。

事實(shí)上，繪制每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)能讓可視化展現(xiàn)更多的細(xì)節(jié)，假設(shè)某個(gè)場(chǎng)景下對(duì)數(shù)據(jù)中每個(gè)點(diǎn)的關(guān)注要大于顯示的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，那么這時(shí)候需要通過(guò)調(diào)整數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置來(lái)解決重疊的問(wèn)題。最常見(jiàn)的方法是將重疊的點(diǎn)在一個(gè)目標(biāo)位置周圍的小范圍內(nèi)隨機(jī)移動(dòng)，如PixelMap算法 143;

Chicago Boundaries – radicalcartography: 添加了半透明模式的可視化，可以清晰辨別不同種群的聚居區(qū)域，也可以了解到聚居區(qū)交接的區(qū)域存在的混居現(xiàn)象

線可視化

線數(shù)據(jù)通常指連接兩個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)的線段或路徑。線數(shù)據(jù)具有長(zhǎng)度屬性。線數(shù)據(jù)繪制時(shí)，通?？梢越Y(jié)合顏色、線的類型和寬度、標(biāo)注等數(shù)據(jù)屬性。線數(shù)據(jù)中值得關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題是，如何減少重疊和交叉的相關(guān)算法。

• 一種簡(jiǎn)化算法是將大量的線條聚類并簡(jiǎn)化為若干線束來(lái)展示，例如Aaron Koblin的美國(guó)國(guó)內(nèi)飛機(jī)航線的可視化，不同顏色表示不同型號(hào)，透明度表示航班的數(shù)量。

海量數(shù)據(jù)線可視化除了要解決視覺(jué)復(fù)雜度之外，對(duì)計(jì)算能力也是非常大的挑戰(zhàn)，對(duì)數(shù)據(jù)做適當(dāng)?shù)某橄蠛途酆峡删徑鈫?wèn)題。

• Facebook Friendship, 通過(guò)從黑色到藍(lán)色到白色之間的不同顏色來(lái)表示兩地之間的好友關(guān)系，所有數(shù)據(jù)基于城市進(jìn)行了聚合。

除此外，在大量線條重疊和交叉阻礙信息檢索的效率時(shí)，可以通過(guò)連線綁定技術(shù)改變連線布局從而降低視覺(jué)復(fù)雜度，這樣的圖可以看成流程圖和地圖的結(jié)合，稱為流型圖(flow map)。

基于此，Phan等人提出了自動(dòng)繪制和優(yōu)化流型圖的算法flow_map_layout。其中主要兩個(gè)步驟是計(jì)算連線綁定好優(yōu)化連線布局。

區(qū)域數(shù)據(jù)可視化

區(qū)域數(shù)據(jù)包含了比點(diǎn)數(shù)據(jù)和線數(shù)據(jù)更多的信息，最常用的是采用顏色來(lái)表示這些屬性的值。

• Choropleth地圖，其假設(shè)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)是均勻分布的，例如2008年美國(guó)總統(tǒng)大選結(jié)果，其最大的問(wèn)題在于數(shù)據(jù)分布和地理區(qū)域大小的不對(duì)稱。
• Cartogram地圖，其按照地理區(qū)域的屬性值對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行了適當(dāng)?shù)淖冃?，以客服Choropleth地圖的不合理性。這種方法需要在保持區(qū)域相對(duì)位置和區(qū)域原始形狀中進(jìn)行取舍，即連續(xù)性和非連續(xù)性的Cartogram。非連續(xù)性方法01438259，連續(xù)性方法2008美國(guó)總統(tǒng)大選
• 規(guī)則形狀地圖：標(biāo)準(zhǔn)的幾何圖形讓用戶可以更容易的判斷區(qū)域的面積大小，A Map of Olympic Medals
• 多元關(guān)系地圖：氣泡集合, 05290706，線集合, 06064991

地理信息可視化應(yīng)用

[城市與日常生活]：美國(guó)舊金山地區(qū)各地點(diǎn)的交通時(shí)間與房?jī)r(jià)

[城市與日常生活]：通過(guò)傳感器和移動(dòng)設(shè)備采集的城市運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，Live Singapore

[城市與日常生活]：2011年311日本大地震及海嘯期間Twitter上消息傳播

[城市與日常生活]：1000條Nike+跑步路線道路可視化

[地理時(shí)空數(shù)據(jù)]：Data Visualization: Journalism’s Voyage West, This visualization plots over 140,000 newspapers published over three centuries in the United States. The data comes from the Library of Congress’ “Chronicling America” project, which maintains a regularly updated directory of newspapers.

[復(fù)雜地理數(shù)據(jù)可視分析]：Statistics Explorer

其他可視化展現(xiàn)形式

Data Heatmap: Les Misérables Co-occurrence

TreeMap, A treemap recursively subdivides area into rectangles; the area of any node in the tree corresponds to its value. This example uses color to encode different packages of the Flare visualization toolkit.

Visualizing a genetic algorithm

Global Landscapes Initiative – Excess Nitrogen

城市研究資源

• BCL
• Beihang Interest Group on SmartCity (BIGSCity)

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