Zastosowanie triangulacji do wizualizacji kartograficznej i analizy zmian danych czasowo-przestrzennych

Norbert Kurpiel
ORCID: 0000-0002-3067-5768
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska
Katedra Geomatyki
Polska

Streszczenie

Wizualizacja danych czasowo-przestrzennych opiera się głównie na wykorzystaniu odpowiednio dobranych metod kartograficznych. Można wydzielić dwa zasadnicze podejścia do powyższego problemu: wykorzystanie animacji lub sekwencji obrazów bądź jednoczesne wyświetlanie warstw prezentujących stan obiektów w danym kroku czasowym. Pierwsza z metod świetnie nadaje się do oddania charakteru zjawiska oraz głównego trendu zmian w czasie, jednak nie jest najlepszym rozwiązaniem dla szczegółowych analiz w wielu krokach czasowych. Druga grupa metod (m.in. Space Time Cube), w której cechy przestrzenne obiektów prezentowane są w dwóch wymiarach, a trzecim wymiarem pozostaje czas, lepiej nadaje się do szczegółowych analiz. W pracy zaproponowano wykorzystanie triangulacji do wizualizacji i parametryzacji zmian czasowo-przestrzennych. Metoda opiera się na połączeniu zmodyfikowanej metody Space Time Cube z triangulacją. Atutem prezentowanej metody jest możliwość adaptacji klasycznych analiz przestrzennych na potrzeby opisu zmian w czasie geometrii obiektów przestrzennych.

Przesłano 4.12.2016 Zaakceptowano 15.07.2017 Opublikowano 30.09.2017

Słowa kluczowe:

GIS; wizualizacja kartograficzna; dane czasowo-przestrzenne; Space Time Cube

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia

Aigner W., Miksch S., Schumann H., Tominski C., 2011: Visualization of Time-Oriented Data. Springer: 76-80.

Bach B., Dragicevic P., Archambault D., Hurter C., Carpendale S., 2014: A Review of Temporal Data Visualizations Based on Space-Time Cube Operations. Eurographics Conference on Visualization (EuroVis): 1-19.

Blank M., Gorelick L., Shechtman E., Irani M., Basri R., 2005: Actions as Space-Time Shapes. Proceedings of the Tenth IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV’05), vol. 29, no. 12: 2247-2253.

DiBiase D., MacEachren A. M., Krygier J., Reeves C., Brenner A.,1992: Animation and the role of map design in scientific visualization. Cartography and Cartographic Information Systems vol. 19, nr 4: 201–214.

Dukaczewski D., 2000: Kartograficzna prezentacja dynamiki zmian użytkowania ziemi, za pomocą animowanych map elektronicznych na przykładzie Gór Izerskich (Cartographic presentation of the dynamics of land use changes using animated electronic maps using the example of Izerskie Mountains. The doctor's thesis). Polska Akademia Nauk, Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania im. S. Leszczyckiego, rozprawa doktorska, 183 s., załączniki 150 s.,1 CD-RW.

Dukaczewski D., 2004: Prezentacja dynamiki zjawisk za pomocą zmiennych statystycznych i dynamicznych stosowanych w elektronicznych animacjach kartograficznych (Presentation of dynamics with aid of static and dynamic variables potentially applied in electronic cartographic animations). Prace Instytutu Geodezji i Kartografii vol. L, z. 108.

Frank A.U., 1998: Different Types of 'Times' in GIS. [In:] Spatial and Temporal Reasoning in GIS, Oxford University Press, New York: 40-61.

Hadlak S., Tominski C., Schulz H-J, Schumann H., 2010: Visualization of Hierarchies in Space and Time. Workshop on Geospatial Visual Analytics: Focus on Time at the AGILE, International Conference on Geographic Information Science vol. 24 , iss. 10: 1497-1513.

Hägerstrand T., 1970: What About People in Regional Science? Papers of the Regional Science Association 24: 7-21.

Kraak M.J., 2003: The Space-Time Cube Revisited from a Geovisualization Perspective. Proceedings of the 21st International Cartographic Conference (ICC), The International Cartographic Association (ICA), Newcastle, UK: 1988-1995.

Kowalski P.J., 2002: Kartografia dynamiczna – wyzwanie metodyczne i techniczne. [W:] Pawlak W. (red.), Świat mapy, świat na mapie (Dynamic cartography - methodological and technical challenges. [in:] Pawlak (edit.), The world of maps, the world on maps): 137-155, Uniwersytet Wrocławski, Pracownia Atlasu Dolnego Śląska, Zakład Kartografii.

Matplotlib user guide . Dostęp 6.11.2016 r. http://matplotlib.org/users/

Meskuła M.W., 2001: Kartograficzne sposoby prezentowania dynamiki zjawisk (Cartographic presentation methods of dynamic phenomena). Polski Przegląd Kartograficzny t. 33, nr 4: 328-338.

Norma ISO 19108, 2002: Geographic information — Temporal schema, ISO, Switzerland.

Numpy Manual. Dostęp 6.11.2016 r. https://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/

Opach T., 2007: Teoria przekazu kartograficznego jako podstawa badań efektywności map animowanych prezentujących dynamikę zjawisk (Theory of cartographic communication as the basis for the research on the effectiveness of temporal animated maps). Polski Przegląd Kartograficzny t. 39, nr 1: 5-18.

SciPy Manual. Dostęp 6.11.2016 r. https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/

Tominski C., Schulze-Wollgast P., Schumann H., 2005: 3D Information Visualization for Time Dependent Data on Maps. Ninth International Conference on Information Visualisation (IV'05): 175-181.

Tversky B., Morrison J. B., Betrancourt M., 2002: Animation: Can It Facilitate? International Journal of Human-Computer Studies 57(4): 247-262.