用户-行为-空间耦合作用的动态地图综合模型与方法研究

Dynamic map generalization is urgently requested by map intelligent services under the network environment. The existing researches are respectively considering the influence of user model, user task, user preference. So far there is no research unified user - behavior-space these three together to consider the effect on automatic map generalization. In this study, behavioral geography, environmental psychology, cartography, as the theoretical basis, we put forward the idea exploring dynamic map generalization model and methods based on the mechanism of user-behavior-space coupling interaction. The study will use cognitive experiments, behavior analysis and association rules mining, construct the knowledge rule base based on the association analysis between the characteristics of user's behavior spaces and map generalization. Based on the decision reasoning methods such as machine learning and Agent, we study dynamic map generalization models and algorithms to realize the dynamic control on the process of map generalization. We evaluate the result of dynamic map generalization and optimize the methods based on the idea of usability engineering and generate the map meeting the demand of user cognition at last. The study will help for clarifying the mechanism how user-behavior-space influence map generalization and changes the map service from passive, static to active, dynamic. It has important theoretical significance to deepen the map cognition, map information transmission, map generalization theory and method and it has very important practical value to the wisdom city construction and wisdom leisure services.

网络环境下地图智慧服务对动态地图综合提出了迫切要求，已有研究大都分别考虑用户模型、用户任务、用户偏好等因子对地图综合的影响，迄今为止仍没有将用户-行为-空间这三者统一起来考虑其影响。本研究以行为地理学、环境心理学、地图学为理论基础，提出基于用户-行为-空间耦合作用机制的动态地图综合模型与方法这一思想。本研究拟采用认知实验、行为分析与关联规则挖掘等方法，建立用户行为空间特征与地图综合关联的知识规则库。基于机器学习、智能体等决策推理方法，研究动态地图综合模型与方法，实现地图综合过程的动态控制。基于可用性工程思想对动态地图综合结果进行评估与优化，最终生成满足用户认知需求的地图。这一研究有助于阐明用户-行为-空间对地图综合的影响机理，使地图由被动、静态服务转变为主动、动态服务，对深化地图认知、地图信息传输、地图综合理论与方法具有重要的理论意义，对智慧城市建设、智慧休闲服务等都具有重要的实用价值。

新型网络环境下的智慧地理信息服务对动态地图综合提出了迫切要求，已有研究大都分别考虑用户模型、用户任务、用户偏好等因子对地图综合的影响，迄今为止仍没有将用户-行为-空间这三者统一起来考虑其影响。本课题组经过四年的研究，按预定计划完成预定的研究内容。. 整体研究内容分为几部分：.(1) 用户-行为-空间耦合作用机制及其对地图综合影响机理研究。研究内容包括：基于环境心理学、行为地理学、空间认知等基础理论，结合地图综合模型与方法，提出基于用户感知的外窗结构典型化方法；步行环境下空间熟悉度对于地标感受的影响；基于用户视角的移动地图地标朝向及其表达方法研究；以及基于环境三维特征的室内精确定位方法等。.（2）动态地图综合模型构建与动态地图综合方法研究。研究内容包括：如基于路划网眼划分的点综合并行计算、基于语义与图形结合的POI综合方法、基于层次路网几何约束的POI载负量计算模型、基于BP神经网络和拓扑参数的道路网选取研究。.（3）基于网络平台的动态地图综合实现与评估方法及其优化体系的研究。研究内容包括：制定了POI综合的研究框架，面向POI综合并行计算进行了数据划分粒度适宜性研究；对点群移位算法效率进行了优化；提出一种三维建筑模型的简化算法；基于Hadoop云平台，提出新型的点综合约束条件，实现了快速地图综合。. 本课题从总体上完成了计划任务书中的研究内容，在基于用户—行为—环境耦合作用下的动态地图综合方面有了新的拓展。本研究提出的“基于用户感知的外窗结构典型化方法”将有效地提高三维建筑物纹理综合的效率和质量。“基于用户视角的地标朝向”、“顾及用户空间熟悉度的地标显著度感受度”研究将有助于推动面向用户-行为-环境耦合作用下的地图生成。本研究基于Hadoop云平台提出的新型点综合约束条件以及快速地图综合实现有助于推动云计算环境下地图综合的高效实现。