供水管网数据的可视分析方法研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:taozijian
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供水管网作为城市基础服务设施的重要组成部分,运用可视化技术去分析其产生的海量数据很有意义。得益于如今社会对水务企业数字化转型的重视,相关水务部门积累了大量的供水管网数据,这些数据具备时空、多源异构的复杂特征,对其进行分析具有很大的挑战性。针对传统可视化方法在展示供水管网数据的时空多维特性时表现出来的局限性,本文首先总结归纳了城市时空数据和供水管网分析方法,然后基于供水管网显著的空间和多维特性分析了常见的可视化方法,针对管网这种线状结构提出了一种多元线状空间数据的可视化方法,结合供水管网案例说明了该方法的有效性和实用性,最后设计并实现了一个用于分析城市供水管网数据的可视化系统,帮助用户探索发现供水管网潜在的模式。本文的主要研究内容包括:(1)提出一种多元线状空间数据的抽象可视化方法。由于传统方法在绘制线状空间数据时会丢失线这个重要的语义特征,因此提出了Bubble Line方法,这是一种用于聚合、抽象和简单化展示多元线状空间数据的新方法。给定几组线状特征的空间数据,然后对原始数据进行插值处理,使Bubble Line在视觉效果上更加的平滑,并将计算结果映射到各个视觉通道。实验反馈的结果显示,Bubble Line能帮助用户有效地感知和比较多元属性的线状空间数据。(2)提出了一套适用于大规模城市供水管网数据的可视分析系统。以分析并展现供水管网数据的时空特征为前提,设计并实现一个多视图协同交互的供水管网可视化分析系统,并提供丰富的交互手段支持用户从不同的时空粒度分析供水管网异常事故的原因,进而达到辅助决策的效果。
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