可视化中的标签放置方法综述

标签是可视化图表中图形对象的文本注释.标签放置方法自动地为图形对象寻找合适的文本注释放置位置,从而满足标签的可读性、标签与图形对象关系的可辨识性等要求,该方法已历经半个世纪的演进过程.近年来,数据驱动的图表生成技术的广泛应用进一步推动了标签放置方法的快速发展.文中收集和整理了近50年的相关文献,以点、线和面3种典型标签放置对象为主视角,从标签候选位置模型、标签放置算法和标签放置评价指标3个方面对标签放置方法进行梳理和讨论,并对标签放置技术的未来发展方向进行展望.

一种新的电子地图注记算法——格网法

提出一种避免冲突和压盖的电子地图标注框架。通过格网号描述所有注记位置,把点、线、面3种要素的注记有机统一在相同框架下,使已标注的要素和未标注的要素关联起来。该格网地图注记算法简洁高效,具有良好的实时性和标注效果,能满足高质量地图注记的要求。

基于禁忌搜索的点状注记研究

地图注记是为待定位注记求取注记位置的过程,它是自动地图制图中的一个重要的难题,其中点状注记问题可以看作是一个组合优化问题。解决优化组合问题,目前有许多成熟的算法,比如模拟退火法,遗传算法,神经网络优化算法以及禁忌算法等等。目前,模拟退火法,遗传算法和神经网络优化算法已经被用来优化点状注记的配置问题。本文将介绍禁忌算法在点状注记配置中的应用,并用国家1∶250000地形图点状居民地图层数据实验,证明该方法有较高的搜索效率,得到的注记结果基本上解决了压盖问题。

基于自然分界法的点状注记自动标注算法

Marks和Shieber的研究表明,点状注记的自动标注是一个NP难度问题[1,2]。因而通过对地图分块降低算法的复杂度是一种常用的方法。而目前的大多数分块算法都会使标注空间有不同程度的减小。论文提出了一种自然分界法的分块策略,实验证明,它基本不会损失点状注记的标注空间。

基于蚁群算法的点状注记智能化配置

地图注记是为待定位注记求取注记位置的过程,它是自动地图制图中的一个重要的难题,其中点状注记问题可以看作是一个组合优化问题。目前,模拟退火法,遗传算法和神经网络优化算法已经被用来优化点状注记的配置问题。本文将引入蚁群算法在点状注记配置中的应用,经实验证明该方法有更高的搜索效率,得到的注记结果基本上解决了冲突问题。

面状要素注记智能化配置方法研究

讨论了数字制图条件下面要素注记的模式分类及算法,并在VC++环境下将上述算法予以实现。试验证明,应用此算法注记效果符合制图规则,具有较好效率。

矢量瓦片在线制图的地图标注研究

为了解决矢量瓦片在线制图过程中遇到的注记标注问题,从矢量瓦片数据和地图样式配置两方面提出了一套处理方法,包括基于分类与分层的注记配置、基于注记优先级的图层顺序配置以及基于注记类型的分类优化配置。通过实验证明运用该方法可以在注记压盖和分布方面优化注记的标注,增强了地图的易读性、美观性与清晰性。

地图文本注记问题的遗传算法求解

针对地理信息系统中对图形进行文本注记难,大多数已知工具都产生一定数量的注记重叠并且需要人工调节的问题,采用遗传算法解决注记冲突。综合注记信息与线状图形信息的特征,提出了以重叠注记构造位串编码,采用沿折线随机游走的方式构造变异算子,并考虑两个目标,一个是在注记中避免重叠,另一个是提高注记放置的美术性,采用梯形模糊数实现美学度量。初步测试表明,所提算法在快速文本注记和提高美学度上非常有效。

海域使用管理辅助系统设计与实现

国家版海域管理单机系统仅实现了用海申请等业务管理功能,为满足海域使用管理中对业务数据应用和文档处理等方面的实际需求,基于GIS和C#、XML、水晶报表及API,开发了海域使用管理辅助系统。在海域使用管理的空间数据显示、数据统计分析、重要业务文档管理等方面,对国家海域使用管理系统进行了功能补充,相应系统已为浙江台州海洋渔业局推广应用。针对海域使用管理辅助系统的设计和实现进行了介绍,而其中对地图标注等开发难点问题的解决,为类似系统的开发提供了参考。

宗地图专题注记配置算法研究

宗地图是土地调查最重要的成果之一。宗地图专题注记的配置美观程度直接影响着宗地图输出质量。本文从地籍权属要素语义出发,针对宗地图专题注记特点分别提出基于角平分线的界址点点号注记、基于空间位置修正的界址边长注记以及基于等分点的宗地四至注记配置算法。针对界址点点号注记易产生的压盖情况,提出基于近似圆的压盖检测算法。最后通过系统实例验证了本文提出的宗地图专题注记配置算法具有较好的标注效果和较高的运算效率,提高了宗地图注记自动配置智能化程度。

手持显控终端的目标标牌自动布局算法

针对雷达手持显控终端显示屏幕小、目标标牌和点航迹相互重叠影像用户识别的问题,本文提出了一种目标标牌自动布局算法,通过旋转布局的方式可以快速实时地计算标牌位置,在保证标牌靠近目标航迹的基础上,充分避免标牌之间以及标牌和航迹点之间的重叠发生。该算法可以适应雷达不同显示模式的需求,支持雷达常用干预操作。

猪肉溯源标签置入机的研究与仿真设计

猪肉溯源标签置入机是一套把封装有RFID芯片的标签置入到宰杀好的边猪猪腿上的装置,通过对标签内芯片信息的读取来达到猪肉溯源目的。通过三维软件CATIA进行猪肉溯源标签置入机样机的仿真设计,包括主要零部件的建模、样机的装配、运动仿真,验证方案的可行性。虚拟设计缩短了猪肉溯源标签置入机的开发周期,及时解决设计中的问题,降低了成本,且最终实际样机的制作很大程度上满足设计的要求。

点状要素注记位置歧义性量化测度

分析了歧义性对点状注记配置质量的影响 ,提出了量化点状要素注记位置歧义性依托的数学模型———Voronoi图 ,系统研究了Voronoi图解决该问题的原理 ,分析了其合理性所在 ,给出了评定点状要素注记位置歧义性公式 ,并详细定义了其中涉及参数的含义。

氮肥深施对作物产量和氮肥利用率的影响

应用盆栽试验和15N示踪技术，研究了辽宁省两种主要耕作土壤氮肥施用方法对玉米、水稻产量和肥料利用率影响。结果表明，氮肥深施能显著提高作物产量和肥料利用率。玉米以硫铵深施10或15m，尿素深施10cm时增产效果明显；水稻施硫铵和尿素均以深施15m增产效果最好。两种氮肥表施和施5cm效果不好。旱田流铵和尿素均以深施10或15cm利用率最高，平均达到52.62％；水田施硫铵以深施10或15cm利用率最高，平均达到57．48％，尿素则以深施10cm；。利用率较高。氮肥深施能增加土壤肥料氮残留率，减少氮素损失。

一种顾及道路影响的点要素注记配置遗传禁忌搜索算法

为使地图上点要素注记配置更美观易读,利用遗传算法的全局寻优能力和禁忌搜索算法的"爬山能力",在考虑传统点要素注记配置约束条件的同时,考虑点要素与道路间的关系,提出了一种顾及道路要素影响的遗传禁忌搜索算法,并从解算精度、运行效率及稳健性3个方面对该算法进行评价。本文以福建省泉州市惠安县1∶20万比例尺的乡村点状地形图数据进行试验,试验结果表明,与遗传算法、禁忌搜索算法和Arc GIS软件相比,该算法的算法精度和稳健性均有所提高,但是计算效率略低于禁忌算法,且点要素注记与点要素、道路要素的压盖量最少,与点要素、道路要素注记的交叉量最少。

稻田^(15)N标记尿素去向的研究

1987年在中国水稻研究所试验场应用^(15)N示踪技术进行了多处理的田间微区试验。结果表明:氮肥作基肥使用时,水稻对N素的吸收利用率差异不显著,而随着施用量的增加,在土壤中的N素残留率降低,而氮肥损失率显著提高;基肥配施P、K肥对肥料N的去向无显著影响,但配施适量稻草有助于提高水稻对肥料N的吸收量和土壤残留量,降低氮素损失;氮肥的使用期对肥料^(15)N去向的影响十分显著,追肥的N素利用率比基肥高;稻田采用”以水带氮”深施技术能明显地提高水稻的氮素吸收,增加土壤残留率和减少氮素损失,表明此技术是一项合理的稻田氮肥深施技术。

基于Delaunay三角网的简单面状要素自动注记

为使地图标注中简单面状要素的自动注记更加美观且高效,提出了一套简单面状要素的注记方案。该方案先用重心法试着将文本标注在重心附近,但当重心法不能将文本标注于多边形内部时,则用改进的Delaunay三角网骨架线法将文本顺着骨架线标注,以适应绝大多数多边形。重心法以O(n)的效率快速标注文本,而改进的三角网建网算法提高了建网效率,保证了骨架线方法的可行性。实验结果表明:该方案注记视觉效果良好,注记效率高。

钢结构加工图引出标注布局算法研究

针对现有钢结构加工图引出标注布局算法中引出标注干涉冲突严重及不美观的问题,引入聚类法与二分图带权最优匹配,提出了一种基于边界标注布局形式的钢结构加工图引出标注布局算法。该算法将布局目标分解为三个子目标,按照引出标注的空间聚集特征将加工图划分为若干子范围。在每个标注子范围内,对子目标采用递归、二分图带权最优匹配等方法依次求解。经测试,该算法可有效避免标注重叠严重的问题,执行效率高,具有很高的美观性与实用性。

WebGIS中地图点状要素标注算法设计

提出针对 Web GIS的地图点状要素标注算法 ,该算法适用于 Web GIS中基于会话模式的地图浏览服务。首先应用基于规则的静态点状要素标注算法得到在某一比例尺下的初始结果 ,当用户在地图上浏览并申请服务时 ,在初始标注结果基础上采用增量标注算法完成用户请求。增量算法大大降低了服务处理开销 ,从而可以满足大量用户并发申请。该算法已经成功应用于基于位置的信息服务系统中。

顾及空间分布与注记相关性的点要素注记配置算法

点状要素注记自动配置问题是数据可视化研究的难点之一。稠密型点状要素注记之间往往存在着较大的相关性和冲突性,从而导致注记效率低下及配置结果不合理的问题。本文通过充分挖掘稠密型点状要素的空间分布特征和注记相关性,提出了一种顾及空间分布与注记相关性的点要素注记配置算法。首先,充分挖掘点要素的局部空间分布特征和注记间的相关性构建注记关联度模型;其次,利用基于注记关联度模型的空间聚类算法对其整体空间分布特征进行描述和分析,将单一数据集划分为若干个独立的子数据集,以消除整体求解中独立数据集产生的干扰性和模糊性;最后,利用点要素的局部空间分布特征和注记相关性构建基于增序注记关联度模型的注记次序规则,并采用多层次元启发算法求解注记配置的近似最优解。试验结果表明:在5%~40%注记密度下的点要素注记配置,新算法较传统元启发式算法的求解效率提高10.41%~28.92%,注记质量评价函数值下降5.5~35.9,有效提升了点要素注记配置的效率和质量。