改進(jìn)的地圖制圖點(diǎn)注記配置探測信息模型

摘要：點(diǎn)注記作為地圖信息傳輸?shù)拿浇橹?，是地圖不可或缺的組成部分。以往對點(diǎn)注記的自動化配置研究主要考慮注記的沖突問題，忽略了背景要素的空間分布與結(jié)構(gòu)特征，而背景要素分布結(jié)構(gòu)與點(diǎn)注記質(zhì)量密切相關(guān)。本文以注記清晰性、指代明確性、配置均勻性和歸屬正確性規(guī)則為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建點(diǎn)注記質(zhì)量與背景要素的相關(guān)性量化描述，提出一種改進(jìn)的探測信息模型。模型顧及了要素拓?fù)潢P(guān)系、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、視覺位置、行政區(qū)劃所導(dǎo)致的探測信息量的差異性，以國家1:100萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為例，將研究結(jié)果與第關(guān)鍵詞：點(diǎn)注記配置壓蓋結(jié)構(gòu)壓蓋位置探測信息模型AnimproveddetectinginformationmodelofpointannotationlabellingincartographynisanindispensablelyonlyructuraltyThereforeannotationqualityandmityandchtakesccountthedetectinginformationcausedbyfeaturetopologicalrelationdatastructurevisualositionanddistrictWeexperimentedtheproposedmethodandcomparedwiththefirstgenerationodelandMaplexonnationalmilliongeographicinformationdataresultsshowedthatthemodelcouldeffectivelydecreasedetectinginformationinlocalareaandavoidbackgroundfeaturesmaximally,thenimprovepointannotation'sclarityandReadability.Keywords:pointannotationlabellingoverlapstructureoverlappositiondetectinginformation了一定問題認(rèn)識的深入，其配置過程中一定程度上制約了地圖生產(chǎn)的效。獻(xiàn)[6]提出了注記配置的一般性原則。文獻(xiàn)[7]總結(jié)了注記配置的本質(zhì)性原則9]對注記與點(diǎn)要素緊密關(guān)聯(lián)性規(guī)則給出了更為精確的描述。目前所，主要分為全局最優(yōu)和局部最優(yōu)兩大方向。就局部最優(yōu)算法而言，模擬退火onoi各備選位置的總量化指標(biāo)確定最優(yōu)注記位置。文獻(xiàn)[13]提出一種自主探測算法，顧及了背景要素壓蓋、注量。算的優(yōu)勢，文獻(xiàn)[15]利用蟻群算法，基本解決了注記的沖突問題。文獻(xiàn)[16]對基于遺傳的點(diǎn)注斂和粒子搜索能力的下降。文獻(xiàn)[18]提出了一種顧及道路影響的點(diǎn)狀要素注記自動配置模型，并基于禁忌無沖突壓蓋的候選區(qū)域作為注記配置基礎(chǔ)，完成點(diǎn)注記配置。文獻(xiàn)[20]顧及了點(diǎn)要(3)通過注記與點(diǎn)要素最小距離來體現(xiàn)“注記與相應(yīng)點(diǎn)要素應(yīng)緊密關(guān)聯(lián)規(guī)則”并不精準(zhǔn)。因?yàn)閿?shù)學(xué)上絕(4)對于注記美學(xué)平衡性規(guī)則，尚未找到效果顯著的方法。本文提出一種改進(jìn)的探測信息模型，顧及了要素本身的拓?fù)潢P(guān)系、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、視覺位置、行1點(diǎn)注記規(guī)則量化1.1注記清晰性描述問題，見圖2的“馬貴”注記。圖(a)中的注記沒圖(b)中的注記壓蓋了背景要素，顯然圖(a)注記效果優(yōu)于圖(b)。1.2指代明確性描述不能壓蓋點(diǎn)要素，且注記與相應(yīng)點(diǎn)要素的距離與其他點(diǎn)要素的距離，見圖3。到其右下角存在其他點(diǎn)要素，那么就會避免圖(b)的注記位置，保證注記的指代性。因此，指代明確性描述ba1.3配置均勻性描述與注記之間不過度擁擠，如圖4所示，若注記備選位置探測到壓蓋，模型描述如下bba)的注記效果。對于某些特殊要求的地圖，例如行政區(qū)劃類的地圖，需要注記盡量配置到所屬的行政區(qū)劃內(nèi)，也可2探測信息模型2.1基于要素壓蓋的探測信息模型壓蓋的探測信息模型[13]。某一備選位置上的探測信息量為2.2基于壓蓋結(jié)構(gòu)的探測信息模型基于要素壓蓋的探測信息模型將眾多點(diǎn)注記規(guī)則抽象成為清晰性、指代明確性、配置均勻性3種本質(zhì)規(guī)則。該模型能夠獲得較好的注記效果，但在實(shí)際應(yīng)用中會受到一系列客觀因素的影響，較難把控最終的注記質(zhì)量。主要有兩個方面原因：一是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)本身的拓?fù)潢P(guān)系會導(dǎo)致壓蓋差異性；二是數(shù)據(jù)壓蓋結(jié)構(gòu)與壓蓋差異性分析2.2.1.1拓?fù)潢P(guān)系與壓蓋差異性)計(jì)算探測信息量時，圖(a)會探測到兩條線要素，圖(b)只探測到一條，致使圖(a)探測信息一樣的。ality2.2.1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與壓蓋差異性即使要素本身拓?fù)潢P(guān)系正確，單純的壓蓋仍不能獲得很好的注記結(jié)果。主要原因在于同一探測區(qū)探位于探測區(qū)內(nèi)的要素結(jié)構(gòu)不同，視覺上注記的質(zhì)量也不同，見圖6。tya條公路和行政界b據(jù)式(5)，圖(a)的探測信息量大于圖(b)，致使圖(b)為最終注記位置。實(shí)際上，圖(a)注記更清晰，主要是因?yàn)楸尘耙卦?a)、(b)兩圖注記中的結(jié)構(gòu)不同。為此本文提出了基于壓蓋2.2.2壓蓋結(jié)構(gòu)模型2.2.2.1基于壓蓋長度的探測信息模型r位置越適合放置注記。這符合人們的視覺感受，因?yàn)樵趬荷w同一，背景要素對注記的影響越小。因此，基于壓蓋長度的探測信息模型為2.2.2.2基于壓蓋面積的探測信息模型效的壓蓋面積，見如下模型描述2.3基于壓蓋位置的探測信息模型顯區(qū)別，但在視覺上圖(a)注記給讀圖者的感覺是壓蓋少，完整性強(qiáng)，圖(b)則反之。視覺上完整性。ity礎(chǔ)上，需要疊加壓蓋位置模體模型如下2.3.1基于壓蓋長度+位置的探測信息模型2.3.2基于壓蓋面積+位置的探測信息模型3試驗(yàn)結(jié)果與分析3.1試驗(yàn)環(huán)境與數(shù)據(jù)eC]。(3)注記配置策略：根據(jù)注記重要程度從高到低依次注記。3.2探測信息模型的對比54323.2.2壓蓋長度與壓蓋位置模型對比3.2.1要素壓蓋與壓蓋長度模型對比顧及了要素壓蓋結(jié)構(gòu)后，是否會提高注記質(zhì)量，結(jié)果見圖8。提高，見圖中橢圓框出的注記。以圖中左壓蓋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，顧及了要素壓蓋位置是否會提高注記質(zhì)量，試驗(yàn)結(jié)，見圖中橢圓圈框出的注記。以圖中右下”為例，圖(b)中被壓蓋的要素位于“珥陵鎮(zhèn)”最邊緣，圖(a)中位于注記近乎中間的位置，視覺上圖3.3顧及行政區(qū)劃的注記配置注記清晰、配置均勻、指代明確。本文對湖北省的注記進(jìn)行了配置，注記結(jié)果見圖10。9圖10中，點(diǎn)注記基本配置到所屬的行政區(qū)劃內(nèi)，并盡量避免了與背景要素壓蓋，注記清晰、指代Maplex系統(tǒng)的注記質(zhì)量，本文進(jìn)行了如下試驗(yàn)：指代明確性、均勻性而言，試驗(yàn)中圖(a)的注記質(zhì)量高于圖(b)(見兩圖中1的中下方“新興縣”及周邊注記為例，圖(a)雖有壓蓋，但是視覺效果分布均3.5壓蓋權(quán)重對比結(jié)合與最低權(quán)重有明顯差別，其目的是保證注記不壓蓋點(diǎn)符號省級行政中心20地級行政中心20縣級行政中心20鎮(zhèn)級行政中心20省級注記20地級注記20縣級注記20鎮(zhèn)級注記208界線6486248省級行政中心20地級行政中心20縣級行政中心20省級注記20地級注記20縣級注記209界線4級界線2鐵路83經(jīng)緯線18地級區(qū)劃8級區(qū)劃8省級行政中心20地級行政中心20縣級行政中心20鎮(zhèn)級行政中心20省級注記20地級注記20縣級注記20鎮(zhèn)級注記206884422842海岸線828經(jīng)緯網(wǎng)1nnotation84根據(jù)表6的試驗(yàn)結(jié)果可知，若無視地圖要素的重要程度，模型會影響最終的點(diǎn)注記效果，其中不可注記占比5