模型驱动的大规模时空数据可视化开发方法研究

Spatio-temporal data, which has time and location stamps, is an important data type under Big Data environment. Because the data size and dataset number increase, and the role of visualization in the whole analysis process becomes much more important, more and more visualization systems come to the world, which result in the increase of workload in the development of visualization systems. How to solve those problems is a research hotspot. This project plans to do research on user interface description languages of large scale spatio-temporal data visualization systems guided by model driven development method. This research includes designs of data model, task model and user interface model in the development process of spatio-temporal visualization systems. It also includes related tools and generation algorithms. During the research of generate algorithms, we plan to use the advantage division algorithm and the usage of domain knowledge and learning algorithm, which can deal with the layout problems caused by the differences of interaction devices. Expected research results can provide theory basis and design guide of the construction of visualization systems in this domain. Research results can also help reduce the development cost and increase development efficiency of such visualization systems.

带有时间及位置标签的时空数据是大数据环境下一种主要类型的数据。由于数据量及数据集数目的不断增加，以及可视化在整个分析中的作用逐渐凸显，出现了越来越多的可视化系统，并被部署到各种不同的交互设备上，这导致了可视化系统构建复杂度的增加，如何解决此类问题成为当前的研究热点。该项目拟以模型驱动的开发方法为指导，首先对时空数据可视化系统开发过程中涉及到的各种模型进行研究，并通过模块化、层次化的机制给出大规模时空数据可视化系统的界面描述语言。基于此，对用户界面描述语言的相关工具及生成算法进行研究，通过分屏算法的提出、领域知识及学习算法的使用，很好的解决因交互设备差别而导致的可视化系统布局的差异性问题。预期研究成果能够为该领域可视化系统的构建提供部分理论基础及设计指导，并且能够降低该类可视化系统构建的复杂度，提高开发效率。

带有时间及位置标签的时空数据是大数据环境下一种主要类型的数据。由于数据量及数据集数目的不断增加，以及可视化在整个分析中的作用逐渐凸显，出现了越来越多的可视化系统，并被部署到各种不同的交互设备上，这导致了可视化系统构建复杂度的增加，如何解决此类问题成为当前的研究热点。该项目以模型驱动的开发方法为指导，首先对时空数据可视化系统开发过程中涉及到的各种模型进行研究，并通过模块化、层次化的机制给出大规模时空数据可视化系统的界面描述语言DVDL。基于此，对用户界面描述语言的相关工具及生成算法进行了研究，并给出基于DVDL的可视化开发环境DVIZ 。研究成果为该领域可视化系统的构建提供部分理论基础及设计指导，并且降低了该类可视化系统构建的复杂度，提高开发效率。研究成果也应用于空气质量、出租车GPS等多类数据上，其中部分成果完成了成果转移转化，具有较大的社会价值和经济前景。