面向位置服务的自适应邻近地图理论与方法研究

地图依然是位置服务（LBS）中空间信息表达和传输的最有效方法。相对于静态环境中的桌面电子地图，位置服务中可用于地图显示的屏幕空间更小，地图的阅读环境更加复杂，用户对地图信息的有效性和易读性提出了更高的要求。本研究提出自适应邻近地图概念，探索采用Voronoi邻近关系取代距离关系生成自适应邻近地图的理论与方法，最终实现位置服务中地图信息的自适应裁剪与均衡、自适应地图缩放、自适应变比例尺可视化。主要研究内容包括（1）研究基于Voronoi邻近的自适应地图裁剪模型；（2）研究基于Voronoi邻近的自适应变比例尺地图可视化方法；（3）研究基于k阶Voronoi邻近的地图自适应缩放方法；（4）研究基于Voronoi邻近递归收敛特性的邻近对象连续查找方法；（5）最后开发实验系统对研究成果进行验证。本研究成果有望突破桌面电子地图的制图思想，针对位置服务的特点形成自适应邻近地图的理论、方法和关键算法。

针对移动地图的信息失衡问题，本研究探索采用Voronoi邻近关系取代距离关系生成自适应邻近地图的理论与方法，最终实现位置服务中地图信息的自适应裁剪与均衡、自适应地图缩放、自适应变比例尺可视化。按照申请时选择的研究内容与制订的研究计划，主要完成如下研究。（1）研究了空间邻近的动态连续计算方法。通过研究空间邻近的特征，研究了平面离散点集拓扑邻近稳定区域计算模型，针对邻近的连续计算研究了最大空圆约束下的最邻近计算方法（2）研究并实现了基于位置的空间信息自适应可视化。包括基于当前位置计算邻近空间的Voronoi图，基于邻近关系确定自适应可视化范围与比例尺，基于位置生成贴近用户认知需求的自适应地图。（3）研究并实现了基于邻近的地图自适应地图缩放方法。在现有k阶邻近的基础上，提出k.5阶邻近，并将0.5阶邻近变化作为地图信息量增减的控制参数，建立相应的地图缩放模型。（4）研究并实现了基于位置的变比例尺地图可视化方法。首先基于Voronoi图动态确定邻近区间的范围，然后动态测度邻近空间的形状及分布，采用圆形或方形模型生成变比例尺地图。（5）开发实验系统验证了本研究的方法与成果。实验系统对邻近计算方法、基于位置的自适应可视化方法、基于邻近的地图缩放方法进行了验证与测试。本研究在突破桌面电子地图制图思想方面有所突破，为今后移动环境的地图制图与应用开辟一种新的思路。