CN109271464A - 集成空间上下文的可视化排名*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集成空间上下文的可视化排名***，包括排名视图模块、检查视图模块和快照视图模块，所述排名视图模块包括：空间环境单元，通过用地图可视化空间上下文，其中小圆点编码排名选项的位置；排名可视化单元，将排名平均分成几个排名组，并使用基于矩阵和柱状图的高度可扩展的视觉表示对这些组的空间分布进行编码；排名原因的可视化单元，对排名的原因进行建模，并用堆叠柱状图来呈现排名原因的空间分布；所述排名视图模块输出筛选范围内的所有排名选项，并相应更新检查视图模块和快照视图模块；本发明方法实现了对空间排名的灵活过滤和比较分析，有助于用户提高在各种空间MCDM情景中进行可靠空间决策的效率。

Description

集成空间上下文的可视化排名***

技术领域

本发明涉及视觉排名技术领域，特别涉及一种集成空间上下文的可视化排名***。

背景技术

视觉排名是一种无处不在的技术，它可以通过直观的视觉表示(如电子表格，折线图和堆积条形图)，帮助用户更好地做出明智的决策。这种技术广泛应用于包括信息检索，体育数据分析和城市规划在内的各种多指标决策(MCDM)。通过基于得分按降序排序所有项，决策者的偏好可以通过可视化有效捕捉和表征。

传统的视觉排名技术擅长描述那些，可以用一套指标来描述，而不需要引入任何附加上下文的排名。然而，将这些技术应用于空间选择排序时会遇到挑战，由于空间环境的复杂性，某些指标难以用数字来表征。例如，在一个经典的空间MCDM情景中，用户试图从众多租赁房屋中寻找理想的住房。如果不能结合地理上下文(比如路线图)，则可能会限制用户从房屋排名中做出理想的选择。即使采用地理过滤技术，如最近邻居查询，用户也无法立即从模糊的文本描述(如地址或距离)中掌握候选房屋的详细环境情况。

为了在全面的空间环境下提高空间MCDM过程的可靠性，各类城市应用已经采用了各种集成地理上下文的视觉排序技术，这些技术可以总结为三类，即基于点，基于线和基于区域的技术。大多数这些技术已经通过直接编码地理上下文中的排名，或通过说明排名和地理上下文之间排名选项的对应性而实现了初步整合。然而，这两种方法都有三个主要缺点：a)地理上下文的集成不充分阻碍了排名上空间模式的发现并导致其隐藏于排名背后，这对于基于多个指标进行空间决策影响巨大；b)这些技术不能很好地解决大量候选项产生的严重视觉混乱问题，因为候选项数量过多，导致它们的视觉表现互相重叠并遮蔽了背景；c)这些技术缺乏灵活的空间过滤和比较功能，难以对排名进行深入评估。

发明内容

本发明提供了一种集成空间上下文的可视化排名***，基于矩阵的高度可扩展的视觉表示，有助于分析大量的空间排名并支持有效的空间MCDM过程。

一种集成空间上下文的可视化排名***，包括排名视图模块、检查视图模块和快照视图模块，所述排名视图模块包括：

空间环境单元，通过用地图可视化空间上下文，其中小圆点编码排名选项的位置；

排名可视化单元，将排名平均分成几个排名组，并使用基于矩阵和柱状图的高度可扩展的视觉表示对这些组的空间分布进行编码；同时，当多指标权重修改导致重排名时，通过波动矩阵描述排名波动信息；

排名原因的可视化单元，对排名的原因进行建模，并用堆叠柱状图来呈现排名原因的空间分布；

所述排名视图模块输出筛选范围内的所有排名选项，并相应更新检查视图模块和快照视图模块。

为了帮助用户有效地掌握和评估各种空间决策方案中的排名项的周围环境，所述的空间环境单元中，通过用地图可视化空间上下文，其中小圆点编码排名选项的位置。此外，用户可以有效的覆盖其他的地理空间上下文并进行观察，例如人口密度热图或竞争对手的位置。

为了可视化大规模排名的空间分布，优选的，所述的排名可视化单元用矩阵编码排名，两个排名矩阵分别放置在地图的顶部和左侧。

优选的，顶部的排名矩阵的每一列和左侧的排名矩阵的每一行都与地图的垂直或水平切片对齐；

地图的切片覆盖的排名选项根据其排名组进行划分，并在排名矩阵的相应单元格中进行累加；

单元格从排名矩阵的外边缘到内边缘按照排名组排名从高到低排列，每个单元格的透明度编码相应排名组中的排名选项密度。

优选的，在每个排名矩阵的外边缘放置一个柱状图以说明相应地图切片覆盖的排名选项的数量。用户可以在矩阵或柱状图上刷选感兴趣的区域，即使用空间和排名过滤器，以专注于属于指定区域指定排名组的排名选项。

为了更好地理解排名的成因和识别这种成因中的空间模式，优选的，所述的排名原因的可视化单元中，在地图的右侧和下侧，对每个地图切片覆盖的排名选项进行采样并用堆叠柱状图可视化每个样本来呈现排名原因的空间分布。

为了使用户能够便捷地在空间和排名分布方面感知和比较矩阵上的排名集合，优选的，所述的排名视图模块中，通过切分矩阵单元格和柱状图的条纹，实现两个排名集合的对比。具体地，将每个单元格沿着其对角线分成蓝色和红色三角形，每个三角形的不透明度编码属于相应单元格的可选方案的密度。一个小的白色三角形箭头也放置在每个单元的中心，指向高密度可选方案的排名集。此外，排名矩阵外边缘的柱状图被分叉的柱状图所取代，两边的柱状图显示了排名集合中空间相关的备选方案的数量。在柱状图中，具有较高不透明度的条纹相对另一侧具有更多的备选方案。

为了呈现排名的细节和原因，使用户能够更深入的探索排名，为了展现各个排名项之间的关联，为用户提供更好的决策条件，优选的，所述检查视图模块包括：

排序视图单元，其中每行对应一个排名项，每列对应一个指标；同时，用户可以调整每个指标的权重，筛选指标的范围，堆叠多个指标的值，以及根据所选指标对排名项进行排名。

投影视图单元，根据排名项指标值之间的欧几里得距离将排名项降维投影到二维视图上，以展示排名项的相似性。所述检查视图模块用于探索排名的细节和原因，以及排名项的关联，供用户进行更细节的分析和决策。

为了便于用户记录有趣的空间模式，优选的，所述快照视图模块中，保存当前排名情况，以便记录有趣的空间模式；同时，快照还可以用于空间模式的比较。

本发明技术还提供交互式操作，包括添加或删除排名项过滤条件、修改属性过滤范围、修改排名指标、修改多指标权重、选择和查看排名项聚类、保存快照并比较：

添加排名项过滤条件：在矩阵、柱状图或指标图中进行刷选，可以添加过滤条件，过滤刷选范围以外的排名项。点击地图框选按钮，在地图上进行框选，可以过滤框选范围以外的排名项。

删除排名项过滤条件：在矩阵、柱状图或指标图的刷选区域上右键，可以取消该过滤条件，恢复该条件过滤掉的排名项。点击地图取消框选按钮，点击想要取消的框选范围，点击保存，即可取消该过滤条件，恢复该条件过滤掉的排名项。

修改属性过滤范围：在检查视图模块中，通过拖动属性值分布图x轴上的手柄用于设置针对该属性的过滤条件。

修改排名指标：在检查视图模块中，通过右键点击表头，可以修改指标的合并状态。通过拖动表头，改变指标的位置。通过将指标合并拖动到表格的第一个属性的位置，来修改排名指标。

修改多指标权重：在检查视图模块中，通过拖放指标的表头边界，修改表头的宽度，来修改多指标权重。权重为各指标表头的宽度之比。

选择和查看排名项聚类：通过在投影视图单元，框选排名项对应的点，可以形成聚类。在检查视图模块中，通过点击聚类对应的表格视图中的文件夹按钮，可以查看聚类。

保存快照并比较：在快照视图模块中，点击左边的照相机按钮，保存当前指标权重和排名选项信息。通过将一个快照拖放到另一个快照上，进行两个快照状态的比较。

本发明的有益效果：

本发明方法针对三个已确定的问题，即空间排名和上下文的呈现，排名的可视化表示的可扩展性以及对上下文整合的空间排名的分析，将交互式可扩展的基于矩阵的排名表示与地图结合起来，从而实现了对空间排名的灵活过滤和比较分析，有助于用户提高在各种空间MCDM情景中进行可靠空间决策的效率。

附图说明

图1为本发明的集成空间上下文的可视化排名***的排名可视化示意图。

图2为本发明的集成空间上下文的可视化排名***的比较模式下的排名可视化示意图。

图3为本发明的集成空间上下文的可视化排名***的排名原因可视化示意图。

具体实施方式

本实施例的集成空间上下文的可视化排名***：包括排名视图模块、检查视图模块和快照视图模块，排名视图模块包括：

空间环境单元：通过用地图可视化空间上下文，其中小圆点编码排名选项的位置。此外，还有效的覆盖其他的地理空间上下文并进行观察，例如人口密度热图或竞争对手的位置。

排名可视化单元：如图1所示，用矩阵编码排名，两个排名矩阵分别放置在地图的顶部和左侧，顶部矩阵的每一列和左侧矩阵的每一行都与地图的垂直或水平切片对齐，地图切片覆盖的排名选项根据其排名组进行划分，并在矩阵的相应单元格中进行累加；单元格从矩阵的外边缘到内边缘按照排名组排名从高到低排列，每个单元格的透明度编码相应排名组中的排名选项密度；此外，在每个矩阵的外边缘放置一个柱状图以说明相应地图切片覆盖的排名选项的数量；用户可以在矩阵或柱状图上刷选感兴趣的区域，即使用空间和排名过滤器，以专注于属于指定区域指定排名组的排名选项。

排名原因的可视化单元：如图3所示，在地图的右侧和下侧，对每个地图切片覆盖的排名选项进行采样并用堆叠柱状图可视化每个样本来呈现排名原因的空间分布。

比较模式下的排名视图模块：如图2所示，通过切分矩阵单元格和柱状图的条纹，实现两个排名集合的对比。具体地，将每个单元格沿着其对角线分成蓝色和红色三角形，每个三角形的不透明度编码属于相应单元格的可选方案的密度。一个小的白色三角形箭头也放置在每个单元的中心，指向高密度可选方案的排名集。此外，排名矩阵外边缘的柱状图被分叉的柱状图所取代，两边的柱状图显示了排名集合中空间相关的备选方案的数量。在柱状图中，具有较高不透明度的条纹相对另一侧具有更多的备选方案。

检查视图模块用于探索排名的细节和原因，以及排名项的关联，供用户进行更细节的分析和决策，包括：

排序视图单元：其中每行对应一个排名项，每列对应一个指标。同时，用户可以调整每个指标的权重，筛选指标的范围，堆叠多个指标的值，以及根据所选指标对排名项进行排名。

投影视图单元：根据排名项指标值之间的欧几里得距离将排名项降维投影到二维视图上，以展示排名项的相似性。

快照视图模块用于用户保存当前排名情况，记录有趣的空间模式；同时，快照还可以用于空间模式的比较。

本实施例可以进行以下操作：

(1)添加排名项过滤条件：在矩阵、柱状图或指标图中进行刷选，可以添加过滤条件，过滤刷选范围以外的排名项。点击地图框选按钮，在地图上进行框选，可以过滤框选范围以外的排名项。

(2)删除排名项过滤条件：在矩阵、柱状图或指标图的刷选区域上右键，可以取消该过滤条件，恢复该条件过滤掉的排名项。点击地图取消框选按钮，点击想要取消的框选范围，点击保存，即可取消该过滤条件，恢复该条件过滤掉的排名项。

(3)修改属性过滤范围：在检查视图模块中，通过拖动属性值分布图x轴上的手柄用于设置针对该属性的过滤条件。

(4)修改排名指标：在检查视图模块中，通过右键点击表头，可以修改指标的合并状态。通过拖动表头，改变指标的位置。通过将指标合并并拖动到表格的第一个属性的位置，来修改排名指标。

(5)修改多指标权重：在检查视图模块中，通过拖放指标的表头边界，修改表头的宽度，来修改多指标权重。权重为各指标表头的宽度之比。

(6)选择和查看排名项聚类：通过在投影视图，框选排名项对应的点，可以形成聚类。在检查视图模块中，通过点击聚类对应的表格视图中的文件夹按钮，可以查看聚类。

(7)保存快照并比较：在快照视图中，点击左边的照相机按钮，保存当前指标权重和排名选项信息。通过将一个快照拖放到另一个快照上，进行两个快照状态的比较。

综上所述，本实施例针对三个已确定的问题，即空间排名和上下文的呈现，排名的可视化表示的可扩展性以及对上下文整合的空间排名的分析，将交互式可扩展的基于矩阵的排名表示与地图结合起来，从而实现了对空间排名的灵活过滤和比较分析，有助于用户提高在各种空间MCDM情景中进行可靠空间决策的效率。

Claims (8)

1.一种集成空间上下文的可视化排名***，其特征在于，包括排名视图模块、检查视图模块和快照视图模块，所述排名视图模块包括：

空间环境单元，通过用地图可视化空间上下文，其中小圆点编码排名选项的位置；

排名可视化单元，将排名平均分成几个排名组，并使用基于矩阵和柱状图的高度可扩展的视觉表示对这些组的空间分布进行编码；

排名原因的可视化单元，对排名的原因进行建模，并用堆叠柱状图来呈现排名原因的空间分布；

所述排名视图模块输出筛选范围内的所有排名选项，并相应更新检查视图模块和快照视图模块。

2.如权利要求1所述的集成空间上下文的可视化排名***，其特征在于，所述的排名可视化单元用矩阵编码排名，两个排名矩阵分别放置在地图的顶部和左侧。

3.如权利要求2所述的集成空间上下文的可视化排名***，其特征在于，顶部的排名矩阵的每一列和左侧的排名矩阵的每一行都与地图的垂直或水平切片对齐；

地图的切片覆盖的排名选项根据其排名组进行划分，并在排名矩阵的相应单元格中进行累加；

单元格从排名矩阵的外边缘到内边缘按照排名组排名从高到低排列，每个单元格的透明度编码相应排名组中的排名选项密度。

4.如权利要求3所述的集成空间上下文的可视化排名***，其特征在于，在每个排名矩阵的外边缘放置一个柱状图以说明相应地图切片覆盖的排名选项的数量。

5.如权利要求1所述的集成空间上下文的可视化排名***，其特征在于，所述的排名原因的可视化单元中，在地图的右侧和下侧，对每个地图切片覆盖的排名选项进行采样并用堆叠柱状图可视化每个样本来呈现排名原因的空间分布。

6.如权利要求1所述的集成空间上下文的可视化排名***，其特征在于，所述的排名视图模块中，通过切分矩阵单元格和柱状图的条纹，实现两个排名集合的对比。

7.如权利要求1所述的集成空间上下文的可视化排名***，其特征在于，所述检查视图模块包括：

排序视图单元，其中每行对应一个排名项，每列对应一个指标；

投影视图单元，根据排名项指标值之间的欧几里得距离将排名项降维投影到二维视图上，以展示排名项的相似性。

8.如权利要求1所述的集成空间上下文的可视化排名方法，其特征在于，所述快照视图模块中，保存当前排名情况。