一种基于统计数据与制图需求的统计符号自动选择方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于专题地图自动化制作领域，具体涉及一种基于统计数据与制图需求的 统计符号自动选择方法。 技术背景
[0002] 地图通过特有的符号系统表现各种复杂的空间和非空间对象。这种复杂的符号系 统不仅能表现制图对象的地理位置、范围、质量特征、数量指标等静态的空间结构特征，而 且能够直观地显示各种制图对象分布变化及其相互关系等动态信息。统计专题地图是以专 题地图的形式反映某类与地理空间相关的统计数据的地图。统计符号是统计专题地图最基 本且最重要的组成部分，能够达到统计数据可视化的目的。
[0003] 统计符号自动选择是指在统计专题地图自动制图过程中，由计算机智能的自动确 定制图中所选用的统计符号类型。在目前的各大制图软件中，统计符号的选择，由制图者人 工完成，对制图者的专业要求较高，不符合大众化制图的要求。统计符号的选择，是由制图 目的和统计数据共同决定的。
[0004] 目前，关于统计符号的自动选择研究仅限于统计专题地图表示方法自动推荐阶 段，还未完全实现统计符号的自动选择。分析现有的专题制图模块可知，都采用了"表示方 法3成图数据"的制图模式，该模式不适合大众化制图的需求，没有真正的降低制图门槛； 现有统计符号方面的研究，多集中于符号的自动生成，忽略了计算机对统计符号自动选择 方面的研究。鉴于当前大众化制图环境下，迫切需要一种对统计制图过程中统计符号自动 选择的方法。
[0005] 技术内容
[0006] 本发明提出了一种基于统计数据与制图需求的统计符号自动选择方法，旨在解决 现有技术中的制图方法需要制图者人工完成统计符号的选择，对制图者专业要求较高，不 符合大众化制图的要求的问题。
[0007] 针对上述技术问题，本发明基于统计数据与制图需求的统计符号自动选择方法包 括如下步骤：
[0008] 1)制图者选取制图模式及所期望的统计符号样式；
[0009] 2)对统计数据进行特征提取，判断出统计数据的数据形式、字段类型和数据差异 程度，确定统计数据类型；所述统计数据类型包括字符型、数值型单字段差异度大、数值型 单字段差异度适中、数值型单字段差异度小、数值型多字段结构关系、数值型多字段对比关 系六种类型；
[0010] 3)根据统计数据的类型，从预先建立的统计符号类库中选取该统计数据类型对应 的数据相关视觉变量，从而确定统计数据相关视觉变量集；所述统计符号类库是根据数据 相关视觉变量与统计数据类型、统计符号的映射关系建立的，统计符号类库至少包括一一 对应的统计符号名称、数据相关视觉变量、统计数据类型，以及统计符号名称所包含的若干 种统计符号样式；
[0011] 4)对统计符号样式对应的需求相关视觉变量集与统计数据相关视觉变量集求交 集，若该交集不为空，那么，选择该交集中相关视觉变量所对应的统计符号样式为制图所用 的统计符号样式，否则认为无法选出合适的统计符号样式，为制图者提供反馈和修改建议。
[0012] 所述步骤1)中制图者选择所期望的统计符号样式时，是从制图需求界面中进行 选择，所述制图需求界面建立包括如下步骤：
[0013] 1)制图需求的收集；
[0014] 2)分析制图需求，整理归类提取制图需求的关键点；
[0015] 3)建立制图需求约束集，即
[0016]
[0017] 4)运用语言文字和可视化图形的方法，将需求约束集通俗化，最终形成制图需求 界面。
[0018] 所述步骤3)中统计符号类库中统计数据类型为数值型单字段差异度适中，对应 的统计符号名称为点密度，对应的数据相关视觉变量为面域密度；统计数据类型为数值型 单字段差异度适小，对应的统计符号名称为分级面，对应的数据相关视觉变量为面域饱和 度；统计数据类型为数值型单字段差异度大，对应的统计符号名称为分级圆，对应的数据相 关视觉变量为圆半径尺寸。
[0019] 所述步骤3)中统计符号类库中统计数据类型为数值型多字段对比关系，对应的 统计符号名称为直方图，对应的数据相关视觉变量为矩形高尺寸、个数尺寸，或对应的统 计符号名称为玫瑰图，对应的数据相关视觉变量为扇形半径尺寸、扇形色相；统计数据类型 为数值型多字段结构关系，对应的统计符号名称为格网图，对应的数据相关视觉变量为个 数尺寸、方格色相。
[0020] 所述步骤3)中统计符号类库中统计数据类型为字符型，对应的统计符号名称为 分类面，对应的数据相关视觉变量为面域色相。
[0021] 所述步骤2)中对数据类型为数值型单字段统计数据差异度的识别方法为：构造 的单字段差异度统计量
[0022]
其中，x_为统计数据最大值，x_为统计数据最小值；将统计数据 的最大值和最小值带入上述公式中，当P多〇. 92时，统计数据的类型为差异度大；当0. 18 <p< 0. 92时，差异度适中；当p彡0. 18时，差异度小。
[0023] 所述步骤3)中制图模式包括数据优先模式、需求优先模式、双向选择模式。
[0024] 本发明的一种基于统计数据与制图需求的统计符号自动选择方法，分别从统计数 据和制图需求两个方向推求统计制图的视觉变量集，对两个方向推求出的视觉变量集求交 集，确定最终统计制图所需的统计数据与统计符号，对求交集后的结果进行有效的反馈，为 制图者提供明确的修改方案，从而能够实现统计制图中统计符号的自动选择，大大降低了 制图门滥，并提高了制图效率和制图质量，具有很好的实用性。
【附图说明】
[0025]图1为本实施例中基于统计数据和制图需求的统计符号自动选择方法流程图；
[0026] 图2为本实施例中统计数据与视觉变量关系及统计符号与视觉变量关系示意图；
[0027] 图3为本实施例中统计符号分类示意图；
[0028] 图4为本实施例中ArcGIS软件中专题地图符号分类体系图；
[0029] 图5为本实施例中统计符号组织存储图；
[0030] 图6为本实施例中制图需求界面的设计流程图；
[0031] 图7为本实施例中制图需求界面图；
[0032] 图8为本实施例中制图需求约束集的通俗化处理示意图；
[0033] 图9为本实施例中统计符号属性示意图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图对基于统计数据与制图需求的统计符号自动选择方法进行详细说 明。
[0035] 1)制图者选取制图模式及所期望的统计符号样式；
[0036] 2)对统计数据进行特征提取，判断出统计数据的数据形式、字段类型和数据差异 程度，确定统计数据类型；所述统计数据类型包括字符型、数值型单字段差异度大、数值型 单字段差异度适中、数值型单字段差异度小、数值型多字段结构关系、数值型多字段对比关 系六种类型；
[0037] 3)根据统计数据的类型，从预先建立的统计符号类库中选取该统计数据类型对应 的数据相关视觉变量，从而确定统计数据相关视觉变量集；所述统计符号类库是根据数据 相关视觉变量与统计数据类型、统计符号的映射关系建立的，统计符号类库至少包括一一 对应的统计符号名称、数据相关视觉变量、统计数据类型，以及统计符号名称所包含的若干 种统计符号样式；
[0038] 4)对统计符号