一种高效的OD数据可视化方法及系统与流程

本发明涉及城市规划技术领域，特别涉及一种高效的od数据可视化方法及系统。

背景技术：

od(origin-destination)数据起止点数据，是反应要素流动、区域间联系的重要数据类型，比如人口出行od数据、资金流动od数据等，已广泛用于规划研究和城市感知中。

目前，可以通过canvas、echarts、kepler等网络平台，对od数据进行可视化，利用这些平台，用户可以绘制出弧线连接的od图，但这些网络平台对但需要用户具有一定的javascript脚本代码编写能力，对使用者提出了较高要求，不便于普通规划人员使用。

在国土空间规划的大背景下，gis在城市规划中的应用越来越广泛，利用arcgis的网络分析功能，可以对od数据进行可视化，但存在以下问题：

1.arcgis的网络分析功能，只能通过直线来连接起点和终点，无法区分两个目的地往返两个方向的联系。

2.arcgis的网络分析功能在绘制od线时，需要根据所需绘制od线的起止点，依次从原始数据表中遍历查找对应的od线起点信息和od线终点信息，从而使得od起止点的查找会花费大量的时间，使得od线绘制效率低。

3.arcgis的网络分析功能是直接在原始数据表中进行查询，若在od线绘制过程出发生不可预见的错误，容易导致原始数据表发生损坏，导致od线不能正常绘制。

技术实现要素：

为提高od线绘制效率的要求的技术问题，本发明提供一种高效的od数据可视化方法及系统。

本发明基础方案如下：

一种高效的od数据可视化系统，包括数据接收模块、数据查找模块和od线要素生成模块，其特征在于，还包括数据预处理模块和字典生成模块，其中：

数据接收模块用于接收起点要素信息、终点要素信息、弧度参数信息和原始数据表，还用于分别提取起点要素信息和终点要素信息的属性字段，得到起点要素属性字段信息和终点要素属性字段信息；原始数据表包括起点列和终点列，起点列包括od线起点信息，终点列包括od线终点信息；

字典生成模块用于根据原始数据表起点列中相同的od起点信息或者终点列中相同的od终点信息，关联查找对应终点列的od终点信息或起点列的od起点信息，并复制提取且排列组合得到子数据表，并根据所有得到子数据表生成属性字典；

数据预处理模块用于对起点要素信息和终点要素信息分别进行数据类型分析，若数据类型分析结果为面数据，则对起点要素信息和终点要素信息进行数据类型转换，分别得到数据类型为点数据的起点要素信息和终点要素信息；

数据查找模块用于根据起点要素属性字段信息和终点要素属性字段信息从属性字典中查找对应od线起点信息和od线终点信息；

od线要素生成模块用于根据弧度参数信息、od线起点信息和od线终点信息，通过预设算法计算得到od线要素。

基础方案及有益效果：1.通过数据预处理模块对接收到的起点要素信息和终点要素信息进行数据类型预分析，对数据类型分析结果为面数据的起点要素信息或/终点要素信息进行数据类型转换为点数据，从而使得输入的数据符合arcgis平台可正确处理的数据类型。

2.现有技术方案中是通过直线连接两点(起始点和终止点)，导致起始点到终止点与终止点到起止点所形成的两条直线会产生重叠，无法表征出两个目的地往返两个方向的联系，本技术方案中，采用弧度线对两个目的地往返的两个方向的联系进行区分，增强数据空间可视化表达。

3.本技术方案中根据原始数据表起点列中相同的od起点信息或者终点列中相同的od终点信息，关联查找对应终点列的od终点信息或起点列的od起点信息，并提取且排列组合得到子数据表。从而本方案在查找od线的起点或终点时，仅需在属性字典中查找od线起点信息或od线终点信息所对应的子数据表，然后在查找出的子数据表中查找出对应的od线起点信息。而不需要同现有技术一样，需要遍览起点列的每个od线起点信息或终点列的每个od线终点信息，从而大大缩小后续od起点信息和终点信息查找的范围，提高od线绘制速度。

4.子数据表是根据原始数据复制提取并重新排列组合得到的，而后续对od线起点信息和od线终点信息的查找均在属性字典中进行，由此，当应用平台发生不可预见错误的情况时，不会损坏原始数据表中的信息。

进一步，字典生成模块用于对原始数据表中属于同一od线起点信息所对应的所有od线终点信息进行复制得到一号子数据表，并将所有复制得到的一号子数据表按照其对应的od线起点信息生成起始点-终止点属性字典。

有益效果：1.起始点-终止点属性字典中的一号子数据表为原始数据表部分复制得到的，由此，后续od线绘制过程中发生不可预见的错误时，不会损坏原始数据表。

2.一号子数据表为均为相同的od线起点信息所关联的所有od线终点信息的集合数据表，从而od线起点信息和od线终点信息在查找时，减少对无关od线终点信息的遍历，即缩小od线终点信息的查找范围，从而提高od线绘制速率。

进一步，字典生成模块用于对原始数据表中属于同一od线终点信息所对应的所有od线起点信息进行复制得到二号子数据表，并将所有复制得到的二号子数据表按照其对应的od线终点信息生成终止点-起始点属性字典。

有益效果：1.终止点-起始点属性字典中的二号子数据表为原始数据表部分复制得到的，由此，后续od线绘制过程中发生不可预见的错误时，不会损坏原始数据表。

2.二号子数据表为均为相同的od线终点信息所关联的所有od线起点信息的集合数据表，从而od线起点信息和od线终点信息在查找时，减少对无关od线起点信息的遍历，即缩小od线起点信息的查找范围，从而提高od线绘制速率。

进一步，数据查找模块用于根据起点属性字段信息从起始点-终止点属性字典中查找到对应od线起点信息以及关联的一号子数据表，并根据终点属性字段信息从一号子数据表中查找对应的od线终点信息。

有益效果：对od线起点信息的查找时，仅需先从起始点-终止点属性字典中查找od线起点所对应的一号子数据表，然后再在查找出的一号子数据表中查找出对应的od线终点信息，相较于现有技术中依次遍历起点列和终点列的所有信息的方式，本方案可大大缩小对od线终点信息的遍历范围，从而提高od线绘制速度。

进一步，数据查找模块用于根据终点属性字段信息从终止点-起始点属性字典中查找到对应od线终点信息以及关联的二号子数据表，并根据终点属性字段信息从二号子数据表中查找对应的od线起点信息。

有益效果：对od线起点信息的查找时，仅需先从终止点-起始点属性字典中查找od线终点所对应的二号子数据表，然后再在查找出的二号子数据表中查找出对应的od线起点信息，相较于现有技术中依次遍历起点列和终点列的所有信息的方式，本方案可大大缩小对od线起点信息的遍历范围，从而提高od线绘制速度。

一种高效的od数据可视化方法，包括数据接收步骤和od线要素生成步骤，数据接收步骤之后还包括字典生成步骤、数据预处理步骤和数据查找步骤，具体为：

数据接收步骤，通过数据接收模块接收起点要素信息、终点要素信息、弧度参数信息和原始数据表，并分别提取起点要素信息和终点要素信息的属性字段，得到起点要素属性字段信息和终点要素属性字段信息；原始数据表包括起点列和终点列，起点列包括od线起点信息，终点列包括od线终点信息；

字典生成步骤，根据原始数据表起点列中相同的od起点信息或者终点列中相同的od终点信息，关联查找对应终点列的od终点信息或起点列的od起点信息，并复制提取且排列组合得到子数据表，并根据所有得到子数据表生成属性字典；

数据预处理步骤，对起点要素信息和终点要素信息分别进行数据类型分析，若数据类型分析结果为点数据，则执行数据查找步骤；若数据类型分析结果为面数据，则对起点要素信息和终点要素信息进行数据类型转换，分别得到数据类型为点数据的起点要素信息和终点要素信息，然后执行数据查找步骤；

数据查找步骤，根据起点要素属性字段信息和终点要素属性字段信息从属性字典中查找对应od线起点信息和od线终点信息；

od线要素生成步骤，根据弧度参数信息、od线起点信息和od线终点信息，通过预设算法计算得到od弧度线，并根据od线起止点的趋势流信息得到od线要素。

有益效果：1.通过数据预处理步骤，将接收的起点要素信息和终点要素信息的数据类型统一为点数据，从而使起点要素信息和终点要素信息满足arcgis平台的正常使用。

2.通过字典生成步骤，将原始数据表中的起点列和终止列的信息进行归类，复制得到同一od线起点信息或od线终点信息的子数据表，从而缩小后续od线起点信息和od线终点信息查找范围，提高od线绘制速率。

3.所生成的属性字典为对原始数据表内信息的复制，并不会对原始数据表作出改变，且后续od线起点信息和od线终点信息的查找，也是在属性字典中进行查找，当出现不可预见的错误时，不会损坏到原始数据表。

进一步，数据接收步骤前还包括字典生成步骤，字典生成步骤为将原始数据表中属于同一od线起点信息所对应的所有od线终点信息以及od线起止点的趋势流信息进行复制得到一号子数据表，并将所有复制得到的一号子数据表按照其对应的od线起点信息生成起始点-终止点属性字典。

有益效果：1.起始点-终止点属性字典中的一号子数据表为原始数据表部分复制得到的，由此，后续od线绘制过程中发生不可预见的错误时，不会损坏原始数据表。

2.一号子数据表为均为相同的od线起点信息所关联的所有od线终点信息的集合数据表，从而od线起点信息和od线终点信息在查找时，减少对无关od线终点信息的遍历，即缩小od线终点信息的查找范围，从而提高od线绘制速率。

进一步，数据接收步骤前还包括字典生成步骤，字典生成步骤为将原始数据表中属于同一od线终点信息所对应的所有od线起点信息以及od线起止点的趋势流信息进行复制得到二号子数据表，并将所有复制得到的二号子数据表按照其对应的od线终点信息生成终止点-起始点属性字典。

有益效果：1.终止点-起始点属性字典中的二号子数据表为原始数据表部分复制得到的，由此，后续od线绘制过程中发生不可预见的错误时，不会损坏原始数据表。

2.二号子数据表为均为相同的od线终点信息所关联的所有od线起点信息的集合数据表，从而od线起点信息和od线终点信息在查找时，减少对无关od线起点信息的遍历，即缩小od线起点信息的查找范围，从而提高od线绘制速率。

进一步，数据查找步骤还包括根据起点属性字段信息从起始点-终止点属性字典中查找到对应od线起点信息以及关联的一号子数据表，并根据终点属性字段信息从一号子数据表中查找对应的od线终点信息以及对应的od线起止点的趋势流信息。

有益效果：对od线起点信息的查找时，仅需先从起始点-终止点属性字典中查找od线起点所对应的一号子数据表，然后再在查找出的一号子数据表中查找出对应的od线终点信息，相较于现有技术中依次遍历起点列和终点列的所有信息的方式，本方案可大大缩小对od线终点信息的遍历范围，从而提高od线绘制速度。

进一步，数据查找步骤还包括根据终点属性字段信息从终止点-起始点属性字典中查找到对应od线终点信息以及关联的二号子数据表，并根据终点属性字段信息从二号子数据表中查找对应的od线起点信息以及对应的od线起止点的趋势流信息。

有益效果：对od线起点信息的查找时，仅需先从终止点-起始点属性字典中查找od线终点所对应的二号子数据表，然后再在查找出的二号子数据表中查找出对应的od线起点信息，相较于现有技术中依次遍历起点列和终点列的所有信息的方式，本方案可大大缩小对od线起点信息的遍历范围，从而提高od线绘制速度。

附图说明

图1为一种高效的od数据可视化方法及系统实施例一的逻辑框图；

图2为一种高效的od数据可视化方法及系统实施例一的原始数据表及图样示意图；

图3为一种高效的od数据可视化方法及系统实施例一的流程图；

图4为一种高效的od数据可视化方法及系统实施例一的结果示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

一种高效的od数据可视化系统，如图1所示，包括数据接收模块、字典生成模块、数据预处理模块、数据查找模块和od线要素生成模块，其中：

数据接收模块用于接收起点要素信息、终点要素信息、弧度参数信息和原始数据表；数据接收模块还用于分别提取起点要素信息和终点要素信息的属性字段，得到起点要素属性字段信息和终点要素属性字段信息。其中：

起点要素信息为od线的空间起点要素，终点要素信息为od先的空间终点要素，接收到的起点要素信息和终点要素信息的数据类型为点数据或者面数据。

弧度参数信息用于调节所绘制od线的弧度，弧度参数信息的取值范围为[0,1)，当弧度参数信息的取值等于0时，表示绘制的od线为直线，当弧度参数信息的取值大于0时，表示绘制的od线为弧线，且取值越大，弧度越大，取值越接近1时，弧线越接近圆形。

原始数据表为可绘制od线的原始数据表，原始数据表包括起点列、终点列、od线属性值和od线起止点的趋势流信息，起点列包括od线起点信息，终点列包括od线终点信息。

字典生成模块用于根据原始数据表起点列中相同的od起点信息或者终点列中相同的od终点信息，关联查找对应终点列的od终点信息或起点列的od起点信息，并提取且排列组合得到子数据表，并根据所有得到子数据表生成属性字典。

数据预处理模块用于对起点要素信息和终点要素信息分别进行数据类型分析，若数据类型分析结果为面数据，则对起点要素信息和终点要素信息进行数据类型转换，分别得到数据类型为点数据的起点要素信息和终点要素信息。本实施例中，若数据类型分析结果为面数据时，将根据起点要素信息和终点要素信息通过质心构建模型构建起、止点空间位置的质心，即起点要素信息和终点要素信息的几何中心点，具体为面数据的每个边的中垂线相交的点为几何中心点。

数据查找模块用于根据起点要素属性字段信息和终点要素属性字段信息从属性字典中查找对应od线起点信息、od线终点信息以及od线起止点的趋势流信息。

od线要素生成模块用于根据弧度参数信息、od线起点信息和od线终点信息，通过预设算法计算得到od弧度线，并根据od线起止点的趋势流信息得到od线要素。预设算法包括两点确定唯一直线、直线中垂线定理和三点确定圆弧算法。

以绘制重庆除主城区以外其它区县对周边地级市的资金流动的od数据可视化图为例，即od线要素的起点为“重庆除主城都市区以外其他区县”，终点为“环渝地区周边地级市”，od线属性值为流动的资金金额。

一种高效的od数据可视化方法，如图3所示，具体包括以下步骤：

数据接收步骤，通过数据接收模块接收起点要素信息、终点要素信息、弧度参数信息和原始数据表，并分别提取起点要素信息和终点要素信息的属性字段，得到起点要素属性字段信息和终点要素属性字段信息；原始数据表包括起点列、终点列、od线属性值和od线起止点的趋势流信息，起点列包括od线起点信息，终点列包括od线终点信息。原始数据表及对应的图样，如图3所示，起点列为图3中的o_l2属性列，终点列为图3中的d_l4，valueod线属性列为图3中的od-money属性列。

属性列字典生成步骤，根据原始数据表起点列中相同的od起点信息或者终点列中相同的od终点信息，关联查找对应终点列的od终点信息或起点列的od起点信息，并复制提取且排列组合得到子数据表，并根据所有得到子数据表生成属性字典。

数据预处理步骤，对起点要素信息和终点要素信息分别进行数据类型分析，若数据类型分析结果为点数据，则执行数据查找步骤；若数据类型分析结果为面数据，则对起点要素信息和终点要素信息进行数据类型转换，分别得到数据类型为点数据的起点要素信息和终点要素信息，然后执行数据查找步骤。

本实施例中，起点要素信息为重庆市区县面数据的质心；起点要素属性字段信息为重庆市各区县的名称；终点要素信息为环渝地区地级市面数据的质心；终点要素属性字段信息为环渝地区地级市的名称。od线属性值为流动的资金金额。弧度参数信息的取值为0.3。

数据查找步骤，根据起点要素属性字段信息和终点要素属性字段信息从属性字典中查找对应od线起点信息、od线终点信息以及od线起止点的趋势流信息。

od线要素生成步骤，根据弧度参数信息、od线起点信息和od线终点信息，通过预设算法计算得到od弧度线，并根据od线起止点的趋势流信息得到od线要素。od线要素结果如图4所示。

实施例二

与实施例一的区别之处在于：字典生成模块用于对原始数据表中属于同一od线起点信息所对应的所有od线终点信息以及od线起止点的趋势流信息进行复制得到一号子数据表，并将所有复制得到的一号子数据表按照其对应的od线起点信息生成起始点-终止点属性字典。

数据查找模块用于根据起点属性字段信息从起始点-终止点属性字典中查找到对应od线起点信息以及关联的一号子数据表，并根据终点属性字段信息从一号子数据表中查找对应的od线终点信息以及对应的od线起止点的趋势流信息。

数据接收步骤前还包括字典生成步骤，字典生成步骤为将原始数据表中属于同一od线起点信息所对应的所有od线终点信息以及od线起止点的趋势流信息进行复制得到一号子数据表，并将所有复制得到的一号子数据表按照其对应的od线起点信息生成起始点-终止点属性字典。

数据查找步骤还包括根据起点属性字段信息从起始点-终止点属性字典中查找到对应od线起点信息以及关联的一号子数据表，并根据终点属性字段信息从一号子数据表中查找对应的od线终点信息以及对应的od线起止点的趋势流信息。

实施例三

与实施例一的区别之处在于：字典生成模块用于对原始数据表中属于同一od线终点信息所对应的所有od线起点信息以及od线起止点的趋势流信息进行复制得到二号子数据表，并将所有复制得到的二号子数据表按照其对应的od线终点信息生成终止点-起始点属性字典。

数据查找模块用于根据终点属性字段信息从终止点-起始点属性字典中查找到对应od线终点信息以及关联的二号子数据表，并根据终点属性字段信息从二号子数据表中查找对应的od线起点信息以及对应的od线起止点的趋势流信息。

数据接收步骤前还包括字典生成步骤，字典生成步骤为将原始数据表中属于同一od线终点信息所对应的所有od线起点信息以及od线起止点的趋势流信息进行复制得到二号子数据表，并将所有复制得到的二号子数据表按照其对应的od线终点信息生成终止点-起始点属性字典。

数据查找步骤还包括根据终点属性字段信息从终止点-起始点属性字典中查找到对应od线终点信息以及关联的二号子数据表，并根据终点属性字段信息从二号子数据表中查找对应的od线起点信息以及对应的od线起止点的趋势流信息。

上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。