基于Web感知与符号句法的在线动态专题制图机制研究

Considering the incompatible between the "cartographic communication model" which takes map making and map using as independent processes and the "individual demand" which is expected by users and composed of information dynamic updating, free expression symbol, convenient interaction and impressed experience. This project puts forward a new idea of online dynamic thematic cartography model and technology solutions based on web-aware and symbol syntax, establishs a "fast path" between social statistical data and thematic maps, and achieves web-based integrated manufacturing of cartography from "raw data" to "map products". According to the whole process of online dynamic thematic cartography, in the view of conceptual level , a semantic model is built based on cartolinguistics and cartosemiotics, which contains web context awareness, cartography process and thematic map symbol; in the view of logical level, a formal expressing feature space which is equivalent to the semantic model is to be built and focus on characteristic expression and factors of map symbol; in the view of physical level, an engineering and technology system consisting of seven software engine modules based on SOA ideas are established, a 5-turples model of dynamic thematic cartography is proposed, and thematic symbols are constructed based on theory of syntactic structure. This project seeks a new methodology support for traditional cartography, devotes to build the new technology system which serves for seamless integration of map making and map using, and inspires innovative thinking of thematic cartography.

课题针对目前将地图制图和地图应用作为独立过程的地图信息传输模式与用户所期盼的信息动态更新、形式自由表达、操作便捷和体验深刻等个性化需求的不相适应，提出基于Web感知和符号句法的在线动态专题制图模型与技术方法，建立从统计数据到专题地图的"快速通道"，实现从"原始数据"到"地图成品"制图全过程的网络化"集成制造"。为此，针对在线动态专题制图全过程，在概念层次，基于地图符号学和语言学等理论，建立其语义模型，涵盖Web上下文感知、地图制图过程和地图符号等内容；在逻辑层次，建立其与语义模型对等的形式化表达特征空间，重点剖析地图符号特征表达及其因素确定；在物理层次，基于SOA理念建立其工程化技术体系，设计七大软件引擎模块，提出动态专题制图的五元组模型，构建符合句法结构原理的专题符号。本课题为传统地图制图学寻求新的方法论支持，拟建立制图与读图无缝集成的全新地图制图技术体系，启发创新思维。

本项目针对日新月异的互联网技术对专题地图制图方式带来的个性化创新需求，即专题地图的信息动态更新、形式自由表达、操作便捷和体验深刻等，提出基于Web 感知和符号句法的在线动态专题制图模型与技术方法，建立从统计数据到专题地图的“快速通道”，实现了由“数据→制作→发布→更新”的传统“流水线”专题制图模式到﹛数据，制作，发布，分析，使用，更新﹜的现代“集成制造”制图模式的转变。.项目的主要研究内容包括：①在概念层次，基于地图符号学和语言学等理论，建立其语义模型，研究了：与动态专题制图紧密相关的Web上下文静态或动态语义特征提取，面向需求适应性的专题制图过程语义特征提取，不同类型地图符号的视觉与几何语义特征提取；②在逻辑层次，建立其与语义模型对等的形式化表达特征空间，设计了：确立Web上下文分类体系、形式化描述方法及其变化的捕捉和推送方法，满足地图视觉认知规律的制图内容智能遴选和动态组合规则，基于视觉变量和几何图元的地图符号参数化描述方法，满足空间认知规律的表达特征元素映射集合的公理化；③在物理层次，基于SOA 理念建立其工程化技术体系，设计七大软件引擎模块，提出动态专题制图的五元组模型，实现了： Web感知技术及适配推理机制，规范化动态制图服务接口的设计和开发，符合动态制图规则的地图模板库设计和开发，符号库设计和开发，搭建满足多用户偏好的客户端交互环境。.通过项目研究，攻克了在线动态专题制图的设计理论、表达特色和制图工艺等经验知识形式化的关键方法，解决了在线动态专题制图流程中内容重叠、操作重复、表达重样等难题，解构专题地图设计所涉及到的方面、因素、特性等，加以系统的分析和组合，建立了用户偏好模型、制图知识规则集、数据处理模型集、地图整饰模板集、动态专题符号集等规则或模板，遵循SOA理念研建了系列服务器端引擎组件，实现了将理论设计转换为制图引擎能够直接调用或输入的符号、规则、模板、参数等，最终体现“在线”和“动态”的专题地图制图特色。.本项目的科学意义在于系统构建在线动态专题制图的理论和方法，促进地图学在“赛博空间”中的创新，有助于推动专题制图技术进步，将Web用户的“认知剩余”能力和制图者的专业知识在线整合，实现双向技术互动，推动其发展成为按需选取式动态主动制图模式，创造了巨大技术升级空间。