专题地图的分级设色方法和装置 【技术领域】
本发明涉及地理信息系统技术领域，特别是涉及一种专题地图的分级设色方法和装置。
背景技术
地理信息系统(GIS，Geographic Information Systems)是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城乡建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，借助其独有的空间分析和可视化表达功能，进行各种辅助决策。
专题图是GIS系统依据属性数据的差异，确定地图窗口显示风格的特定应用地图，在专题图中，空间数据生成的图层在地图窗口中打开显示时，所有空间对象都以相同的风格显示出来。专题图有很多类型，包括单值专题图、范围分段专题图、点密度专题图、标签专题图、统计专题图等，这些不同种类的专题图因其属性数据的差异，其图层渲染方式、侧重点、应用目标也不相同。为进一步增强专题图的图层渲染效果，对于范围分段专题图，可根据属性字段值的分布情况进行分级，对不同级别范围的空间对象采用不同样式(如不同颜色)进行图层渲染。比如根据各个省份报告的甲型H1N1病毒感染者的数量不同，可分为小于10、10～100、大于100三个级别，分别用绿色、黄色、红色三种不同颜色来图层渲染不同省份的显示风格，可很明显的看出甲型H1N1病毒感染者的空间分布规律，为甲型H1N1的防控措施提供决策支持。
对于范围分段专题图的分级设色过程，包括等距分段、等个数分段、开方分段等多种分级方法，不同的分级方法分出的结果是不同的，能表现出来的空间对象分布规律效果也有差别；而设色是对分级的提升，合理的设色会更突显出分级的结果，达到最好的图层渲染效果。然而，现有GIS软件提供的制作分级设色专题地图的向导中，分级过程完全由用户凭经验来完成，分级结果是否合理，只有等制作完成分级设色专题图，浏览地图的图层渲染效果才可以知道，如果分级不合理，需要修改分级方式，并重复执行上述制作专题图和浏览图层渲染效果的过程，专题图的图层渲染效果受人为因素影响，对于没有经验的用户，专题图的制作过程会比较长，因此，制作专题图的工业化程度不高，不能获得图层渲染效果相对稳定的专题地图。
总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何获得一种范围分段专题地图的分级设色策略，使得分级设色过程更科学、操作更方便、图层渲染结果更理想。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种专题地图的分级设色方法，可解决现有技术分级过程完全由用户凭经验来完成的问题，减少专题图制作过程中的人为影响因素。
本发明还提供了一种专题地图的分级设色装置，以保证上述方法在实际中的应用。
为了解决上述问题，本发明公开了一种专题地图的分级设色方法，包括：提取专题地图属性数据的单值；统计每个属性数据单值出现的频率，获得专题地图属性数据的分布情况；依据上述分布情况将属性数据分为一个或多个数据区段，并依据上述数据区段将专题地图划分为一个或多个级别的范围；对所述专题地图不同级别的范围设置不同的颜色进行图层渲染。
优选的，属性数据在每个数据区段出现的频率呈正态分布规律。
优选的，依据所述分布情况将所述属性数据分为一个或多个区段步骤之后还包括：依据所述专题地图的属性数据单值从大到小的变化趋势，调整所述属性数据的数据区段划分结果。
依据本发明的另一优选实施例，还公开了一种专题地图的分级设色方法，包括：提取专题地图的属性数据的单值，绘制属性数据单值柱状图，获得属性数据单值地变化趋势；统计每个属性数据单值出现的频率，绘制专题地图的属性数据单值出现的频率直方图，获得属性数据的分布情况；依据属性数据的变化趋势和分布情况将上述属性数据分为一个或多个数据区段，并依据上述数据区段将专题地图划分为一个或多个级别的范围；对专题地图不同级别的范围设置不同的颜色进行图层渲染。
优选的，属性数据在每个数据区段出现的频率呈正态分布规律。
依据本发明的还一优选实施例，公开了一种专题地图的分级设色装置，包括：属性数据提取单元、属性数据统计单元、地图级别划分单元和地图渲染单元，其中：属性数据提取单元用于提取专题地图的属性数据的单值，绘制属性数据单值柱状图，获得上述属性数据单值的变化趋势；属性数据统计单元用于统计每个属性数据单值出现的频率，绘制专题地图的属性数据单值出现的频率直方图，获得上述属性数据的分布情况；地图级别划分单元用于依据属性数据提取单元获得的属性数据单值的变化趋势和属性数据统计单元获得的属性数据单值的分布情况，将上述属性数据分为一个或多个数据区段；并依据上述数据区段将专题地图划分为一个或多个级别的范围；地图渲染单元用于为专题地图不同级别的范围设置不同的颜色进行图层渲染。
优选的，所述装置还包括分段结果判断单元，其中：分段结果判断单元用于统计属性数据在地图级别划分单元获得的每个属性数据区段内出现的频率，并判断上述属性数据在每个数据区段出现的频率是否呈正态分布规律；地图级别划分单元还用于依据分段结果判断单元的判断结果调整所述属性数据的数据区段。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
针对专题地图数据的特性，全面分析区域内的网格数据的分布规律，将数据相邻属性值一样的网格进行合并，实现对地图数据的分级，较大程度地减少了人为因素的影响；
依赖地图数据分布规律的分级方式，可使产生的专题地图更能突显出属性数据的特性及其表现规律；
科学合理的分级方式，可避免用户重复执行专题地图制作和检查图层渲染效果的过程，用户操作更为方便，工作效率可得到极大的提高。
【附图说明】
图1是本发明专题地图的分级设色方法第一实施例流程图；
图2是本发明专题地图的分级设色方法第二实施例流程图；
图3-A是本发明方法实施例的示例专题地图数据表；
图3-B是图3-A所示地图数据表中属性数据变化趋势统计图；
图3-C是图3-A所示地图数据表中属性数据分布情况统计图；
图4是本发明专题地图的分级设色装置一实施例结构框图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本发明专题地图的分级设色方法第一实施例流程，具体包括以下步骤：
步骤101：提取专题地图属性数据的单值；
过滤掉地图数据中重复的属性数据，获得属性数据单值；
步骤102：统计每个属性数据单值出现的频率，获得专题地图属性数据的分布情况；
以属性数据单值为统计对象，统计每个单值出现的次数，除以所有单值出现的总次数，获得每个属性数据单值出现的频率，即可得出哪些属性数据区段出现的频率比较大，哪些属性数据区段出现的频率相对较少，从而，统计出专题地图属性数据的分布情况；
步骤103：依据分布情况将属性数据分为一个或多个数据区段，并依据上述数据区段将专题地图划分为一个或多个级别的范围；
步骤104：对所述专题地图不同级别的范围设置不同的颜色进行图层渲染。
在本实施例的另一优选实施例中，步骤103将属性数据分为一个或多个数据区段后，可依据专题地图的属性数据单值从大到小的变化趋势，调整属性数据的数据区段划分结果，从而使得数据区段划分结果更能突显出属性数据的特性及其表现规律。
针对专题地图数据的特性分析区域内的属性数据的分布规律，将数据相邻部分进行合并，形成若干个数据区段，进而实现对地图数据的分级，较大程度地减少了人为因素的影响；另外，为使得数据分段科学合理，属性数据在每个数据区段出现的频率呈正态分布规律；
参照图2，示出了本发明专题地图的分级设色方法第二实施例流程，具体包括：
步骤201：提取专题地图的属性数据的单值，绘制属性数据单值柱状图，获得所述属性数据单值的变化趋势；
步骤202：统计每个属性数据单值出现的频率，绘制专题地图的属性数据单值出现的频率直方图，获得所述属性数据的分布情况；
步骤203：依据属性数据的变化趋势和分布情况，将属性数据分为一个或多个数据区段，并依据上述数据区段将专题地图划分为一个或多个级别的范围；其中，属性数据在每个数据区段出现的频率呈正态分布规律；
步骤204：对所述专题地图不同级别的范围设置不同的颜色进行图层渲染。
以柱状图表达属性数据的变化趋势，以直方图的形式表达属性数据的分布规律，为用户提供非常直观属性数据分段依据，可解决现有技术分级过程完全由用户凭经验来完成的问题，得到的数据区段体现属性数据的特性及其表现规律，操作方便，工作效率可得到极大的提高。
下面以各省份报告的甲型H1N1病毒感染者情况来渲染风险专题地图为例，进一步说明本发明专题地图的分级设色方法流程。参照图3-A，示出了各省份报告的甲型H1N1病毒感染者数量，该专题地图的分级设色步骤如下：
首先，从图3-A所示的数据表中获取属性数据单值，即各省感染者数量的单值，按从大到小的顺序排序后，绘制感染者数量柱状图，如图3-B所示；
从图3-B可以看出属性数据的变化趋势，从而判断属性数据值是比较柔和的从大到小递减，还是有临界值的突变；在本示例中，当感染者数量大于50，特别是大于70时，单值之间有数据突变的情况，因此，可以将50作为一个分段界值参考；
其次，依据图3-A所示的数据表，统计每一个属性数据单值出现的次数，绘制属性数据单值出现次数直方图，如图3-C所示；
从图3-C可以看出，感染者数量在0～50之间出现的频率比较大，大于50时相对较少，因此，若使得分级结果符合正态分布规律，需要在0～50之间分得细一点，大于50的部分分得相对粗一点；
第三，参考上述二个步骤的结果，将属性数据进行分段处理；
若将各省份甲型H1N1感染者数量分成3段的话，分级结果可以是(＜1，1～50，＞50)，没有病例的(即感染病例数量为0的)有5个省，感染者数量超过50的有8个省，感染者数量在1～50之间的有21个省；
最后，分别用绿色、黄色、红色三种不同颜色来渲染不同省份的显示风格，可很明显的看出甲型H1N1病毒感染者的空间分布规律，为相关部门提供甲型H1N1防控措施方面的决策支持。
对于前述的各方法实施例，为了描述简单，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域的技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为根据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或同时执行。其次，本领域技术人员也应该知悉，上述方法实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
参照图4，示出了本发明专题地图的分级设色装置一实施例结构框图，具体包括以下单元：
属性数据提取单元41：用于提取专题地图的属性数据的单值，绘制该属性数据单值柱状图，判断属性数据值是从大到小比较柔和的递减，还是有临界值的突变，获得专题地图属性数据单值的变化趋势；
属性数据统计单元42：用于统计每个属性数据单值出现的频率，绘制专题地图的属性数据单值出现的频率直方图，获得专题地图属性数据单值的分布情况；
地图级别划分单元43：用于依据属性数据提取单元41获得的属性数据的变化趋势和属性数据统计单元42获得的属性数据的分布情况，将属性数据分为一个或多个数据区段；然后，依据属性数据的数据区段将专题地图划分为一个或多个级别的范围；用于依据分段结果判断单元45的判断结果调整专题地图属性数据的数据区段；
地图渲染单元44：用于对地图级别划分单元43划分的不同级别的范围设置不同的颜色进行图层渲染；
分段结果判断单元45：用于统计属性数据在地图级别划分单元43获得的每个属性数据区段内出现的频率，判断属性数据在每个数据区段出现的频率是否呈正态分布规律。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于本发明的装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种专题地图的分级设色方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。