关系。
【具体实施方式】
[0048]下面将结合附图来详细说明本发明。
[0049]图1示出了基于元素组合的统计地图图例自动生成方法的流程，包括以下步骤:
[0050]第一步、专题表示方法选取
[0051]1.1.统计地图表示方法的分类
[0052]针对统计地图一般是以面状区域为统计单元的大中比例尺专题地图这一特点，将统计地图表示方法分为点状符号表示法和面状符号表示法；所述点状符号表示法分为饼状符号法、网格符号法、柱状符号法、玫瑰符号法、分级符号法、连续比率符号法，所述面状符号表示法分为质底法、等值区域法、点值法。
[0053]1.2.专题表示方法的筛选
[0054]根据统计专题数据所具备的数据特征来初步筛选统计地图表示方法，如图2所不O
[0055]第二步、统计地图符号原型搭建
[0056]统计地图符号是由若干几何图元按照空间布局关系进行组织，依靠视觉变量与统计数据取得关联，最终实现统计专题数据可视化。
[0057]统计地图符号的几何图元界定为圆形、扇形、扇环、三角形、多段线、规则多边形、矩形、面域图元；每种图元包含一个图元控制点和图元方向，其中，图元控制点为图元上的黑点，图元方向为图元箭头所示方向，如图3所示。
[0058]统计地图符号几何图元的空间布局关系如图4所示，空间布局关系负责描述几何图元在组合配置过程中的相互位置关系，界定为流式布局、线性布局、格网布局、中心布局和分层布局；其中，流式布局仅含单个图元，无需组合配置；线性布局描述沿某一直线方向排列的几何图元的配置；中心布局描述沿某一中心点顺时针或逆时针排列的几何图元的配置；格网布局描述呈网格状排列的几何图元的配置；分层布局描述不同层级间具有压盖关系的几何图元的配置。
[0059]根据几何图元和空间布局关系，搭建出统计地图符号原型，其形式化描述方法如下:
[0060]统计地图符号原型={符号属性、图元布局};
[0061]符号属性={符号编码、符号名称、符号类型、符号定位点…};
[0062]图元布局={布局属性、几何图元};
[0063]布局属性={布局名称、布局类型、布局控制点、布局偏移量…};
[0064]几何图元={几何图元属性、视觉变量};
[0065]几何图元属性={几何图元名称、几何图元类型、几何图元控制点、几何图元偏移量…};
[0066]视觉变量={形状、尺寸、色彩、透明度、纹理填充…};
[0067]其中，{}代表集合关系。
[0068]根据上述形式化描述方法，本实施方式采用XML结构化语言实现统计地图符号原型的组织与存储，并且为了最大限度地减小信息冗余，只存储统计地图符号原型中可变的描述信息，这些可变的描述信息包括:统计地图符号构成元素的层次关系、统计地图符号构成元素与统计指标的对应关系、统计地图符号及统计地图符号构成元素的相关属性；统计地图符号原型存储结构为四层结构:第一层结构存储统计地图符号的相关信息，包括:符号样式图片、符号类型、符号名称、符号编码；第二层结构存储空间布局的相关属性，包括:布局类型、布局名称、指标类型；第三层结构存储几何图元的相关属性，包括:图元类型、图元名称；第四层结构存储视觉变量的相关属性，包括:视觉变量名称、视觉变量编码、视觉变量与统计指标的对应关系。
[0069]统计地图符号原型编码采用6位数字构成。
[0070]前两位代表专题地图表示方法编号。
[0071]中间两位代表专题符号的几何类型:01代表点状符号，03代表线状符号，05代表面状符号。
[0072]后两位代表专题符号对应的专题指标类型:01代表简单指标，02代表复合指标。
[0073]专题指标的概念模型如图5所示，其中简单指标只对应一个统计字段，且该统计字段类型为字符型或数值型；复合指标则对应多个数值型统计字段的集合，且多个统计字段间隐含某种相关关系；所述统计字段对应图面地理目标集的一个属性字段列。
[0074]第三步、统计字段图例元素构建
[0075]在步骤二中搭建的统计地图符号原型基础上，用户参与设定统计指标，动态地构建用于绘制的统计字段图例元素，得到统计字段图例元素类结构；所述统计字段图例元素类结构中，成员函数包括:设置统计指标、获取统计指标、设置指标字体、获取指标字体、自动排列指标顺序、绘制图例元素、获取外接矩形、获取图例元素类型、设置统计专题图层、显示编辑界面。
[0076]统计字段图例元素是对统计专题指标的解释说明，采取不同的表现形式来展现单个统计字段的属性信息或多个统计字段的属性信息及其关系，从而显式地表达统计字段的概念层信息；所述概念层信息，就是属性表中字段表示的实际地理意义；对于展现单个统计字段的属性信息而言，采用文字说明的方式对其进行解释，输出时可以设置文字的大小、颜色和字体，实现时关联颜色库、字体库；对于展现多个统计字段的属性信息而言，采用文字说明其属性概念的同时，还需要兼顾多个字段之间的相关关系，实现时字段名称按首字母顺序平行排列，字段类别绘制不同颜色的色块加以区分。
[0077]第四步、数学模型图例元素构建
[0078]所述数学模型图例元素是对统计地图中用以处理统计数据的数学模型的解释说明，是数学模型的可视表达方式。
[0079]具体实现步骤如下:
[0080]4.1.用户在步骤一、步骤二和步骤三的基础上，构建用于绘制的统计地图符号。
[0081]4.2.对统计地图符号进行数据相关性设定，包括对以客观形式存在的视觉变量设置相应的数学模型对象和色表对象，在实现时关联模型库和颜色库，对于其他视觉变量如符号的线型，实现时通过关联的线型库设定。
[0082]4.3.采用面向对象的方法来设计数学模型的组织体系结构，实现对数学模型内部各种算法的组织与管理。
[0083]数学模型组织体系结构如图6所示，分为三层，分别为:
[0084]顶层接口为数学模型公共接口，所有的算法模型都直接或间接地继承该接口，参与数据处理运算；所述数学模型公共接口的成员函数包括:获取模型名称、获取计算结果、设置计算结果、设置地理目标、设置统计指标参数、模型运算。
[0085]中间层接口根据数学模型适用类型划分，包括分类计算模型接口、分级计算模型接口、常规计算模型接口 ；根据数学模型的适用角色，派生出分类颜色模型、分级颜色模型、分级尺寸模型、常规点密度模型、常规尺寸模型、常规格网尺寸模型、常规角度模型。
[0086]底层接口是分类分级算法接口，采用的分级算法包括等差法、等比法、分位数法、自然裂点法、最优分割法、标准差法、模式识别法和聚类法。
[0087]4.4.绘制引擎根据创建的数学模型对象和色表对象，对数学模型图例元素进行可视表达，完成数学模型图例元素的构建，得到数学模型图例元素类结构；所述数学模型图例元素类结构中，成员函数包括:设置数学模型、获取数学模型指针、获取数学模型线型颜色、获取数学模型线型风格、绘制数学模型图例元素、获取外接矩形大小、获取数学模型图例元素字体、设置统计地图专题图层、显示编辑界面。
[0088]第五步、统计符号图例元素构建
[0089]统计符号图例元素是对统计地图符号的抽象和概括，是对图件上存在的统计地图符号结构样式的再现；对步骤4.1中创建的统计地图符号中所有的视觉变量进行数据无关性的偏好设置后，完成统计符号图例元素的创建，得到统计符号图例元素类结构；所述统计符号图例元素类结构中，成员函数包括:设置统计符号、获取统计符号指针、获取统计符号线型颜色、设置统计符号线型颜色、获取统计符号线型风格、设置统计符号线型风格、获取统计符号宽度、设置统计符号宽度、获取统计符号高度、设置统计符号高度、绘制统计符号图例元素、获取外接矩形大小、获取统计符号图例元素字体、设置统计地图专题图层、显示编辑界面。
[0090]例如，如图7所示的饼状图，饼图半径和各个扇形的角度是与统计数据相关的视觉变量；左图为图件符号，图件符号中饼图半径和扇形角度的值是通过数学模型实时计算得到的，右图为图例符号，图例符号中饼图半径和扇形角度的值是根据个人偏好设置的；与统计数据无关的其它视觉变量，例如边线颜色、边线线型，也可以根据个人偏好设定，实现时关联相应的颜色库和线型库进行设置。