面向道路网络地图示意化的线形简化方法

面向道路网络地图示意化的线形简化方法

遆 鹏1,贾洪果1,徐 柱1,唐 建2,肖亮亮1

【摘 要】针对当前示意网络地图线形状简化方法中存在需要人工干预或地图认知度低的问题,本文提出自动化程度高并能保证良好地图认知的线形状简化方法。该方法通过合理设定线形状简化中所需的阈值以避免人工干预,提高了线形状简化过程的自动化程度,并通过在简化过程中应用平滑算法,以减少示意结果中线对象在方向上的转折数,从而提高了简化度和清晰度。试验表明该方法不仅可以生成清晰的示意结果,并且能够保证良好的地图认知度。

【期刊名称】测绘学报

【年(卷),期】2014(000)012

【总页数】6

【关键词】道路网络地图;自动示意化;线形简化

1 引 言

在示意性网络地图设计中,舍弃与地图主题无关的地图要素,忽略地图要素位置精确度,对网络线性要素的形状进行简化,由此能获得更加清晰、简单的网络要素表达。伦敦地铁图(图1)是示意性网络地图的典范,它的设计在简化网络形状的同时保留了网络的拓扑信息,提高了用户的识图效率,得到公众的认可。一些心理学研究表明[1-2],利用示意图能够更快、更准确地获取所需要的信息。文献[3]认为示意性地图的抽象性与人类空间认知所构建的心像地图抽象化特征一致,示意化表达便于识别和理解。目前示意图已广泛应用于各领域,如表示公共交通网络、煤气管线以及电力网[4]。

一些研究通过对伦敦地铁图设计的分析[5-6],指出示意图之所以能够提供清晰表达的原因主要有两个方面:以单根地铁线作为基本单元,将简化后线方向设计成45°或者90°方向;改变地图密度分布将拥挤区域放大。第一个方面通过以单根地铁线为示意基本单元保证了识图效率并且提高清晰度;第二个方面改善了示意图整体的清晰度。现实中的示意性网络地图的设计顾及了这两个方面,然而当前的网络示意地图制作主要由制图员采用制图软件绘制的半自动化模式,这是一个耗时费力的过程,而且示意化效果主要依赖于制图员的专业技能以及审美观,自动生成示意性网络地图已经被很多学者所关注。在当前的自动示意化方法中,一些方法[7-11]已经考虑通过最小化示意结果总长度或者通过可控的增大地图上拥挤区域从而达到改善示意化结果图清晰度。然而对于第一个方面,现有自动示意方法[7-16]的线形状简化过程需要人工干预而导致自动化程度较低,或者以自动化方式完全忽略线的原始形状而降低了地图认知以及结果图简化度和清晰度。因此本文研究目的是提高示意性网络地图线形状简化方法的自动化程度,并保证其具有良好的地图认知和清晰度。

2 示意网络地图线形状简化方法分析