在线地图的点聚合算法及现状
- 格式:docx
- 大小:2.56 MB
- 文档页数:21
leaflet js点位聚合方法Leaflet.js是一个广泛使用的开源JavaScript库,用于创建交互式、移动友好的地图应用程序。
点位聚合是一种常见的功能,它可以将地图上的大量标记点聚合起来,以提高地图的可读性和性能。
下面是一些常用的点位聚合方法,供参考。
1. MarkerClusterGroup方法:Leaflet.js库提供了一个名为MarkerClusterGroup的插件,用于聚合地图上的标记点。
该插件将附近的标记点分组并显示聚合结果的数量,从而减少地图上的标记点数量。
要使用MarkerClusterGroup方法,首先需要导入相应的插件和样式文件。
然后,创建一个MarkerClusterGroup实例,并将标记点添加到该实例中。
最后,将MarkerClusterGroup实例添加到地图中,即可实现点位聚合效果。
2. SuperCluster方法:SuperCluster是一个基于Leaflet.js的高性能点位聚合库,它使用了R树数据结构和Web Worker多线程技术,以在大型数据集上提供快速而平滑的聚合体验。
使用SuperCluster方法,首先创建一个SuperCluster实例,并将标记点集合传递给该实例进行聚合处理。
然后,根据缩放级别和地图边界设置,从SuperCluster实例中获取聚合结果,并将结果添加到地图上显示。
3. Leaflet.MarkerCluster方法:Leaflet.MarkerCluster是一个适用于Leaflet.js的自定义标记点聚合解决方案。
它提供了一种简单的方式来聚合地图上的标记点,并可根据缩放级别动态调整聚合范围。
使用Leaflet.MarkerCluster,首先需要导入相应的插件文件。
然后,创建一个MarkerClusterGroup实例,并将标记点添加到该实例中。
最后,将MarkerClusterGroup实例添加到地图中,即可实现标记点的聚合。
echart 点聚合【实用版】目录1.ECharts 概述2.ECharts 的特点和优势3.ECharts 的点聚合功能4.ECharts 点聚合的实际应用案例5.ECharts 点聚合的发展前景正文一、ECharts 概述ECharts,即 Enterprise Charts,是一款开源的 JavaScript 可视化库,主要用于实现各种图表效果。
它具有丰富的图表类型,如折线图、柱状图、饼图等,可以满足各种数据可视化的需求。
ECharts 不仅支持 PC 端,还支持移动端,并且可以无缝对接各种前端框架,如 Vue、React 等。
二、ECharts 的特点和优势1.跨平台:ECharts 支持各种主流浏览器,如 Chrome、Firefox、Safari 等,并且可以无缝对接各种前端框架。
2.开源免费:ECharts 是一款开源的 JavaScript 可视化库,用户可以免费使用,并且可以根据自己的需求进行二次开发。
3.丰富的图表类型:ECharts 支持各种图表类型,如折线图、柱状图、饼图等,可以满足各种数据可视化的需求。
4.插件和扩展:ECharts 具有良好的插件和扩展机制,用户可以根据自己的需求进行扩展,以满足更多的定制化需求。
三、ECharts 的点聚合功能ECharts 的点聚合功能是指在图表中对数据点进行聚合操作,从而得到更加简洁和易于理解的数据可视化效果。
点聚合功能主要应用于散点图、折线图等图表类型。
在 ECharts 中,点聚合功能可以通过如下方式实现:1.设置聚合方式:ECharts 支持多种聚合方式,如平均值、最大值、最小值等。
用户可以根据自己的需求进行选择。
2.设置聚合区间:ECharts 支持设置聚合区间,从而实现对数据点的分组聚合。
用户可以根据自己的需求进行设置。
3.自定义聚合函数:ECharts 支持自定义聚合函数,用户可以根据自己的需求编写自定义的聚合函数。
四、ECharts 点聚合的实际应用案例以下是一个 ECharts 点聚合的实际应用案例:假设有一个销售数据表,包含日期、销售额、销售数量等信息。
地图匹配算法研究及应用地图匹配算法是指将GPS轨迹数据与地图上的道路网络相匹配的算法。
随着GPS定位技术的普及,越来越多的人开始使用GPS设备来记录自己的行动轨迹。
然而,由于GPS测量误差和信号遮挡等原因,GPS轨迹数据并不完全准确,因此需要通过地图匹配算法来改善其精度。
一、传统地图匹配算法传统地图匹配算法主要有三种:最近邻算法、HMM算法和粒子滤波算法。
1.最近邻算法最近邻算法是一种简单且有效的地图匹配算法。
该算法首先将GPS轨迹点与道路网络上的所有节点进行距离计算,然后将GPS轨迹点与最近的节点相匹配。
该算法简单易实现,但其精度较低,对于道路较为复杂的区域容易产生匹配错误。
2.HMM算法HMM算法是一种基于贝叶斯理论的地图匹配算法。
该算法将GPS轨迹点视为观测序列,将道路网络视为状态序列,并使用HMM模型来匹配GPS轨迹点。
相对于最近邻算法,HMM算法考虑了GPS轨迹点之间的关系,在处理复杂的道路网络时具有较高的精度。
但是,该算法的计算复杂度较高,需要大量的计算资源。
3.粒子滤波算法粒子滤波算法是一种基于贝叶斯滤波的地图匹配算法。
该算法使用粒子滤波器来估计GPS轨迹点所在的道路,并通过重采样方法来改善估计的精度。
相对于HMM算法,粒子滤波算法更加灵活,可以处理不同种类的观测数据,并具有较高的精度。
但是,该算法的计算复杂度较高,在实时应用中需要充分考虑计算效率。
二、基于深度学习的地图匹配算法近年来,随着深度学习技术的不断发展,基于深度学习的地图匹配算法逐渐成为研究热点。
深度学习基于神经网络模型,通过学习海量数据来提高模型的精度。
基于深度学习的地图匹配算法主要有两类:基于卷积神经网络(CNN)的算法和基于循环神经网络(RNN)的算法。
1.基于CNN的算法基于CNN的地图匹配算法主要采用图像处理技术,将GPS轨迹数据转换成图像形式,然后使用CNN网络来匹配GPS轨迹点。
该算法可以处理复杂的道路网络,具有较高的精度,并且能够自动学习特征,避免了传统算法中需要手动设计特征的问题。
基于GIS的空间聚类算法研究摘要:随着地理信息系统(GIS)技术的快速发展,越来越多的空间数据被应用于各种领域的研究和决策。
空间聚类算法是一种重要的数据挖掘技术,在GIS领域也得到了广泛的应用。
本文主要探讨了基于GIS的空间聚类算法的研究现状和发展趋势,对当前常用的几种空间聚类算法进行了比较和总结,并对其在不同领域的应用进行了探讨,最后对未来的研究方向提出了展望。
关键词:GIS,空间聚类,数据挖掘技术,研究现状,发展趋势一、引言地理信息系统(GIS)技术是一种将空间数据与属性数据相结合的综合信息处理技术,它已经被广泛应用于城市规划、环境管理、资源监测等领域。
随着大数据时代的到来,越来越多的空间数据被收集和处理,怎样高效地从中挖掘出有用的信息成为了一个热门的研究方向。
空间聚类算法作为一种重要的数据挖掘技术在GIS领域得到了广泛的应用和研究。
二、常用的空间聚类算法1.基于密度的聚类算法基于密度的聚类算法主要通过计算数据点的密度来判断其是否属于一个簇。
其中最著名的算法是DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法,该算法通过将空间数据点划分为核心点、边界点和噪音点,实现了对不同密度的空间数据点进行聚类。
2.基于网格的聚类算法基于网格的聚类算法主要是将空间数据划分为一系列的网格,然后根据网格中的数据点数量来进行聚类。
其中一种常用的算法是STING (Statistical Information Grid)算法,该算法通过计算每个网格中数据点的均值和标准差来判断其是否属于一个簇。
3.基于层次的聚类算法基于层次的聚类算法主要是通过计算数据点之间的相似性来判断其是否属于一个簇,并将数据点逐级聚合成簇。
其中一种常用的算法是BIRCH (Balanced Iterative Reducing and Clustering using Hierarchies)算法,该算法通过构建一棵多叉树来实现对空间数据点的层次聚类。
天地图实现标点、点聚合、信息窗体和区域划分 initMap() {//初始化地图对象this.map = new T.Map("my_map");// this.map.enableDrag();var ctrl = new T.Control.MapType();this.map.addControl(ctrl);this.map.centerAndZoom(new T.LngLat(122.323867, 29.97176), 12);this.loadMap();},loadMap() {this.map.clearOverLays();// this.removeMarkets();this.arrayObj = [];//创建对象let administrative = new T.AdministrativeDivision();var config = {needSubInfo: false,needAll: false,needPolygon: true,needPre: true,searchType: 1,searchWord: "xx市"};administrative.search(config, this.searchResult);this.map.clearOverLays();this.arrayObj = [];},searchResult(result) {//console.log(result);if (result.getStatus() == 100) {var data = result.getData();// //console.log(data);this.polygon(data[0].points);} else {result.getMsg();}},polygon(points) {var pointsArr = [];for (var i = 0; i < points.length; i++) {var regionLngLats = [];var regionArr = points[i].region.split(",");for (var m = 0; m < regionArr.length; m++) {var lnglatArr = regionArr[m].split(" ");var lnglat = new T.LngLat(lnglatArr[0], lnglatArr[1]);regionLngLats.push(lnglat);pointsArr.push(lnglat);}//创建⾯对象var polygon = new T.Polygon(regionLngLats, {color: "#172ED6",weight: 3,lineStyle: "dashed",opacity: 1,fillColor: "#FFFFFF",fillOpacity: 0});//向地图上添加⾏政区划⾯this.map.addOverLay(polygon);// map.addOverLay(line);}//显⽰最佳⽐例尺// this.map.setViewport(pointsArr);},removeMarkets() {var lays = this.map.getOverlays(); //获取地图上所有的覆盖物 var s = 0;for (var i = lays.length - 1; i >= 0; i--) {//倒序删除避免长度发⽣变化if ((lays[i].Type = 1000)) {//根据地图上覆盖物的类型删除this.map.removeOverLay(lays[i]); //从地图上移除。
分布式电子地图服务快速聚合技术要点分析摘要:随着我国数字城市的快速发展,电子地图能够对整个城市空间全覆盖,为地理信息的补充与说明提供重要参考。
由于我国当前的电子地图分布过于分散,必须要将地图服务进行聚合。
本文通过对电子地图服务索引边界地图、融合地图服务转发等关键技术进行研发,明确地图服务聚合系统的设计理念,进一步推动不同节点电子地图的聚合,从而解决地图服务存在的各种问题,保证一体化电子地图服务建设水平。
关键词:分布式;电子地图;服务;快速聚合技术;要点在分布式地图设计的过程中,还存在显示效率低,显示效果不理想等问题,严重影响了地图资源的利用效果。
通过地图服务聚合,利用自动匹配的方式能够使电子地图服务满足差异化需求,准确判断地图的整体显示内容,从而进一步提高电子地图地理信息服务效能。
一、地图关键技术(一)地址索引技术地址索引技术能够使用户快速准确地对地址信息进行查阅,在地图服务过程中,通过各切片与服务地址索引数据进行构建,能够将原始的索引信息进行优化合并,从而形成快速查询的索引数据[1]。
在地址数据信息索引的过程中,最主要的就是对传统的数据信息进行合并优化,并且寻找相对应的索引数据,而且还需要结合用户的具体需求,按照不同的服务分类来源进行快速处理,通过统一的数据风格进行聚合,为用户提供更加全面的地理信息服务。
(二)攻克区域边界融合技术由于地图边界存在相互补充的问题,如果用统一的地图服务来代替其他的地图服务,必须将相邻的电子地图进行快速整合,保证通过同一服务地址对电子地图的切片进行处理。
服务地址转发服务在地图中运用内存技术,可以直接将地图的服务地址进行存储,按照用户的实际需求,能够对地址信息进行准确定位,确保对地址内容进行快速转发。
通过负载均衡技术有效解决这一问题。
地图服务快速聚合技术研究(一)技术路线在地图技术项目设计的过程中,主要包括前期准备,关键技术探究以及成果展示等三个环节。
必须做好前期准备工作,通过对相关数据资料进行快速收集,结合天地图电子地图服务,对底图和注记等多种资源进行优化,还能够对电子地图的相关服务功能进行快速聚合,通过各种超图软件可以使地理信息服务的聚合效果得到有效提高[2]。
地图数据处理中的算法与应用随着信息技术的发展,地图数据处理越来越重要。
在现代社会中,我们离不开地图与位置服务,无论是导航、出行、安全和电商等诸多领域都需要地图数据的支撑。
现今地图数据处理的发展主要取决于以下几个方面:算法的提高,数据的准确性,以及硬件设备的进步。
在这篇文章中,我们将会探讨地图数据处理中的算法与应用。
一、地图基础数据地图数据处理的第一步就是获取地图基础数据。
地图基础数据是通过测量、影像获取和传感器数据等多种方式,收集了地理位置、坐标、形状、区域、道路等要素信息并存储在数据库中。
这些地图基础数据构成了地图的基本要素。
二、地图数据处理算法地图数据处理算法是指通过对地图基础数据进行各种算法处理来提取有用信息的过程。
其中应用最广泛的算法有以下几种。
1.距离算法距离算法是地图数据处理中最为基础的算法之一,它可以通过计算两个点之间的距离来确定位置。
一般情况下,我们采用欧几里得距离和曼哈顿距离两种方式。
欧几里得距离是计算两个点之间的最短距离,而曼哈顿距离则是通过计算两点横坐标和纵坐标的差绝对值的和,来计算两点之间的距离。
这两种距离算法都有着相应的应用场景,可以根据具体情况来选择。
2.聚类算法聚类算法是地图数据处理中常用的一种算法,它的主要作用是将数据集按照相似度进行划分。
聚类算法有许多种,其中比较常见的是K-Means聚类算法和DBSCAN聚类算法。
K-Means聚类算法是在数据间距、协方差和相关系数都具有相同权重下,把数据划分成互不相交的K个簇,将每个簇的平均值作为簇的中心来进行聚类。
而DBSCAN聚类算法主要是利用密度来进行聚类,将具有足够高密度的数据点划分到同一个类簇中,而不具有足够高密度的数据点则被视为噪声数据。
3.路径规划算法路径规划算法是地图数据处理的重要应用之一。
在地图服务中,人们往往会以某个点为起点,以另一个点为目的地,然后通过计算最短路径或者最优路径得出符合规划的路径。
路径规划算法有较多的种类,比较常见的有Dijkstra算法、A*算法和深度优先搜索算法。
点聚类算法以点聚类算法为标题,本文将介绍点聚类算法的基本原理、常用方法和应用场景,帮助读者更好地理解和应用该算法。
一、点聚类算法的基本原理点聚类算法是一种无监督学习算法,主要用于将数据集中的对象按照相似性进行分组。
其基本原理是通过计算数据点之间的相似性或距离,将相似的数据点归为一类,从而将数据集分成若干个簇。
点聚类算法通常基于以下两个假设:1. 相似的数据点具有较小的距离;2. 同一簇内的数据点相似度较高,不同簇之间的数据点相似度较低。
1. K-means算法K-means算法是最常用的点聚类算法之一。
其基本思想是随机选择K个中心点,然后将数据点分配到最近的中心点所对应的簇,再重新计算每个簇的中心点,重复这个过程直到收敛。
K-means算法的优点是简单、高效,但对初始中心点的选择敏感,并且无法处理非球形簇和噪声点。
2. DBSCAN算法DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法是一种基于密度的点聚类算法。
其基本思想是通过计算样本点的密度来确定簇的形状和数量,从而将高密度区域归为一簇。
DBSCAN算法的优点是不需要预先指定簇的数量,可以发现任意形状的簇,并且可以将噪声点单独处理。
3. 层次聚类算法层次聚类算法是一种自底向上或自顶向下的聚类方法。
其基本思想是通过计算数据点之间的相似性或距离,将相似的数据点逐渐合并成簇。
层次聚类算法的优点是不需要预先指定簇的数量,并且可以生成层次化的聚类结果,但计算复杂度较高。
三、点聚类算法的应用场景点聚类算法在各个领域都有广泛的应用,下面列举几个典型的应用场景:1. 文本聚类点聚类算法可以帮助将大量的文本数据按照主题或内容进行聚类,从而实现文本分类、信息检索等任务。
例如,可以将新闻文章按照主题进行聚类,方便用户浏览和检索相关新闻。
2. 图像分割点聚类算法可以利用图像中像素点的相似性,将图像分割成不同的区域或对象。
高德点聚合点对应的样式
高德地图的点聚合功能可以帮助用户在地图上更清晰地展示大
量的地理信息点。
点聚合功能会将地图上接近的点聚合在一起,并
以不同的样式展示聚合点,以便用户更好地理解地图上的信息。
在高德地图中,点聚合的样式通常包括以下几个方面:
1. 聚合点的图标样式,聚合点通常会使用一个特殊的图标来表示,这个图标通常是一个包含数字的圆形或者其他形状的图标,用
来表示在这个聚合点中包含了多少个地理信息点。
2. 聚合点的颜色和大小,聚合点的颜色和大小通常会根据其中
包含的地理信息点的数量来动态调整。
比如,一个包含了很多地理
信息点的聚合点可能会比一个只包含少数几个地理信息点的聚合点
更大、更醒目。
3. 聚合点的交互效果,在用户与地图交互时,聚合点通常会有
一些交互效果,比如当用户放大地图时,聚合点会分裂成更小的聚
合点或者单个的地理信息点,以便用户更清晰地查看地图上的信息。
总的来说,高德地图的点聚合功能会通过图标样式、颜色大小和交互效果等多个方面来展现地图上的聚合点,以帮助用户更好地理解地图上的信息。
这些样式的设计旨在让用户在地图上直观、清晰地看到大量的地理信息点,提升用户体验。
arcgis api聚合方法
ArcGIS API聚合方法是一种用于地理信息系统的数据分析和可视化的技术。
它允许用户根据特定的区域或空间范围将数据点或图层进行聚合和合并。
这种方法在地理数据的可视化和理解上非常有用,可以帮助用户发现数据的空间模式和趋势。
在ArcGIS API中实现聚合的方法有多种,其中一种常见的方法是使用聚合功能。
这个功能可以基于指定的字段将数据点分组,并计算每个组内数据的统计信息,如平均值、求和、最大/最小值等。
用户可以根据自己的需求选择不同的统计方法
来生成聚合结果。
聚合功能还可以根据用户定义的网格大小或区域边界进行聚合,以更好地展示数据的空间分布。
另一种常见的聚合方法是使用热力图。
热力图根据数据点的密度分布,在地图
上生成一幅颜色渐变的热点图。
热力图可以直观地显示出数据的密集度,帮助用户发现数据的热点区域。
除了以上提到的方法,ArcGIS API还提供了其他高级的聚合技术,如网格聚合、最近邻聚合等。
这些方法可用于处理更复杂的数据分析需求,如点密度分析、聚类分析等。
总结来说,ArcGIS API提供了多种聚合方法,用户可以根据自己的具体需求选择合适的方法来进行地理数据的聚合和可视化。
这些聚合方法可以帮助用户更好地理解地理数据的空间分布和趋势,进而支持更深入的数据分析和决策制定。
在线地图的点聚合算法及现状Viky2014目录一、概述 (2)1)什么是地图综合? (2)2)什么是点聚合? (2)3)本文关注的重点 (2)二、在线地图点聚合的算法 (3)特点 (3)必要性 (3)运行方式 (3)表现形式 (3)算法 (3)1)基于网格的点聚合算法(Grid-based Clustering) (3)2)基于距离的点聚合算法(Distance-based Clustering) (5)3)基于方格和距离结合的点聚合算法(详细) (7)4)基于距离和最少点数量限制的点聚合算法 (12)5)其他的可用于在线地图点聚合的算法 (14)三、在线地图点聚合功能的实现情况 (14)Openlayers (14)Google Maps (15)百度地图 (16)高德地图 (17)ESRI (18)腾讯地图(原搜索地图) (19)天地图 (20)四、小结 (20)参考文献 (21)一、概述1)什么是地图综合?地图综合所要解决的问题是把一个空间目标集合按照专题内容转换为一个最能代表该集合主要空间特征的更抽象的空间目标集合,并符号化该抽象后的空间目标集合,以最有效的方式传输地理空间知识。
2)什么是点聚合?点聚合(point cluster),或又叫点聚类,是地图综合的其中一种方法,主要解决地图中点要素很多时候的表示困难的问题。
点聚合可以用少量的点或图标来表示地图中的所有点,让地图显示更清晰明朗。
如图1所示。
图1 –在线地图的点聚合示意图3)本文关注的重点本文主要关注二维在线电子地图中点的聚合显示所用到的算法和目前的在线地图对点聚合显示的支持情况。
电子地图中,通常会遇到在某个地区包含成千上万个点要素的情况,若同时加载显示在电子地图中,会显得很乱、覆盖地图底图,也会占用大量系统资源,甚至引发浏览器的崩溃、卡顿,极大的影响用户体验,因此点聚合显示是电子地图十分需要的一项功能。
目前的常见在线地图(或其API)是否支持点聚合?若支持点聚合的算法是什么?是一个值得关注的问题。
本文尝试对这两个问题进行解答。
二、在线地图点聚合的算法特点a)数据相对简单,只有点要素,点没有形状变化,因此没有形状对聚合影响。
b)没有评价聚合精确度的唯一指标,(不考虑运行速度的情况下)不同的算法不同的显示方式对用户体验影响并不会太大。
c)可能需考虑的方面:聚合点中包含的原始点要素最大数量限制、聚合点间的距离限制、点要素的权重、部分缩放级别是否该显示聚合点等。
d)一般的点聚合(聚类)算法对在线地图点聚合虽适用(如K均值法等),但需平衡运行效率和必要性,并且极少见这些复杂方法应用实际的在线地图中。
必要性目前在线地图的点聚合算法已有较成熟的应用,不少在线地图均提供点聚合的功能及API。
点聚合算法虽然相对简单,但却很实用,若缺少了,在线地图则无法对大数据量的点要素进行较好的显示。
对于在线地图的二次开发者来说,这也是一个十分重要的功能,例如要在地图上显示同一个站点中的多个传感器等,若缺少点聚合功能的支持,则是几乎无法辨别清楚地图上的这些传感器点要素。
运行方式点聚合的运算可以放在客户端(浏览器),也可以放在服务端运算(如Google Maps的融合表)完毕再传给客户端。
表现形式在计算机上表现地点的点聚合方式多种多样,并无定论,聚合后的显示样式,不同缩放级别下是否显示不同图标或在以下列举几种常见的表现形式:●多个点聚合后还是点要素,换不同图标显示,或在图标中同时显示该聚合点所包含的原始点要素的数量,点击聚合点后,地图视图会自动切换到该聚合点所包含的所有点的最小包围盒地图范围中。
●多个点聚合后还是点要素,换不同图标显示,或在图标中同时显示该聚合点所包含的原始点要素的数量,点击聚合点后,地图会弹出该聚合点的所聚合的所有点的位置信息,但并不缩放和移动地图。
●多个点聚合后是面要素,以颜色或数字表示所聚合的点的数量,点开后若单位面积内若依然包含较多点则继续显示面要素,若点较少则显示原始的点要素。
此种方法较少见,常见于上述两种方法。
算法本文关注的重点是在线地图点聚合算法的大致情况,而不是每个算法详细的运行效率和优劣情况。
因此,以下对可搜到的在线地图点聚合算法进行简要列举:1)基于网格的点聚合算法(Grid-based Clustering)原理:将地图划分成指定尺寸的正方形(每个缩放级别不同尺寸),然后将落在对应格子中的点聚合到该正方形中(正方形的中心),最终一个正方形内只显示一个点,并且点上显示该聚合点所包含的原始点的数量。
优点:运算速度较快,每个原始点只需计算一次,没有复杂的距离计算。
缺点:有时明明很相近的点,却仅仅因为网络的分界线而被逼分开在不同的聚合点中,此外,聚合点的位置采用的是该网格的中心,而非该网格的质心,这样聚合出来的点可能不能较精确反映原始点的信息。
使用此算法的在线地图:缺。
以下是Google给出的一个基于距离的点聚合示意图:图2 –基于网格的点聚合算法(聚合前)图3 –基于网格的点聚合算法(聚合后)2)基于距离的点聚合算法(Distance-based Clustering)原理:根据点与点之间的距离进行聚合,对每个点进行迭代,若被迭代的点在某个已有聚合点的指定阈值的距离范围内,那么这个点就聚合到该点,否则则新建一个聚合点,如此循环,但聚合后的点的坐标依然是该聚合点创建时的第一个点的坐标位置。
优点:聚合点较精确的反映了所包含的原始点要素的位置信息。
缺点:需要计算点与点之间的距离,计算相对复杂。
使用此算法的在线地图:缺。
以下是Google给出的一个基于距离的点聚合示意图:图4 –基于距离的点聚合算法(原始点要素)图5 –基于距离的点聚合算法(聚合过程)图6 –基于距离的点聚合算法(聚合结果)3)基于方格和距离结合的点聚合算法(详细)原理:初始时没有任何已知聚合点,然后对每个点进行迭代,计算一个点的外包正方形,若此点的外包正方形与现有的聚合点的外包正方形不相交,则新建聚合点(区别于前面基于直接距离的算法,这里不是计算点与点间的距离,而是计算一个点的外包正方形,正方形的变长由用户指定或程序设置一个默认值),若相交,则把该点聚合到该聚合点中,若点与多个已知的聚合点的外包正方形相交,则计算该点到到聚合点的距离,聚合到距离最近的聚合点中,如此循环,直到所有点都遍历完毕。
每个缩放级别都重新遍历所有原始点要素。
此方法可以算是基于方格与基于距离的算法的一个结合算法。
优点:运算速度相对较快,每个原始点只需计算一次,可能会有点与点距离计算,聚合点较精确的反映了所包含的原始点要素的位置信息。
缺点:速度不如完全基于方格的速度快等。
使用此算法的在线地图:Google Maps。
以下是Google给出的一个基于方格距离的点聚合示意图:步骤示例:a)默认输入的数组的顺序是如图7 –基于方格距离的点聚合算法(原始点要素)所示的字母顺序。
b)初始计算,从A开始迭代,此时并没有任何聚合点,则在A的位置生成一个聚合点(设为A1),A1的位置与A相同。
c)迭代到B,如图8所示,由于B的外包正方形与已有聚合点A1的外包正方形相交,所以B应聚合到A1中,新聚合后的聚合点的位置依然保持在A1原来的位置(这主要是因为若采用A与B的质心会花费客户端较大的计算量,这在原始点要素数量较大时影响较大)。
d)迭代到C,由于C的外包正方形不与现有的聚合点A1相交(目前只有A1一个聚合点),因此C需要新建一个新的聚合点(设为C1)。
e)迭代到D,类似于B,D与A1聚合,聚合后依然为A1。
f)迭代到E,新的问题来了,E的外包正方形同时与A1和C1相交,这时需判断E到A1、C1的距离,并将E聚合到距离近的那个聚合点中,这里E到C1更近,于是E聚合到了C1中。
g)剩下的如此迭代,直至完毕。
图7 –基于方格距离的点聚合算法(原始点要素)图8 –基于方格距离的点聚合算法(聚合过程)图9 –基于方格距离的点聚合算法(聚合结果)图10 –基于方格距离的点聚合算法(更高缩放级别的聚合结果)图11 –基于方格距离的点聚合算法(缩放到只有一个聚合点的聚合结果)4)基于距离和最少点数量限制的点聚合算法原理:此算法相当于先执行完基于距离的点聚合算法,然后再进行一次聚合点的分解。
每个聚合点成立的条件是所聚合的原始点要素的数量应大于程序默认或用户指定的最少数量限制,否则将解散这个聚合点。
此方法甚至不能算是一个独立的算法,因为此算法的前后相互独立,类比的,其实也可以建议一种“基于网格和最少点数量限制”的点聚合算法。
优点:聚合后的显示相对精确,对显示的控制更灵活。
缺点:运算速度相对较慢,因为本身基于距离的点聚合算法就已经是相对较慢了,再加上后期根据最少数量限制的阈值进行点聚合分解,速度更慢。
使用此算法的在线地图:Openlayers(Openlayers是一个开源的Javascript库(基于修改过的BSD许可发布),用来在Web浏览器显示地图【维基百科】)。
:https:///openlayers/openlayers/blob/master/lib/OpenLayers/Strategy/Cluster.js5)其他的可用于在线地图点聚合的算法一般的点聚合(聚类)算法对在线地图点聚合均适用(如K均值法等),但考虑运行效率和必要性的问题,因此,这里在不作运行效率、应用的在线地图等的评价。
普通的遥感和GIS的图像聚类方法其实也可以应用在在线地图的点聚合中,由于运行的效率不高、实现容易程度难和必要性的不充分等原因可能并不适合实际运行,这里仅列举一些常见的遥感和GIS聚类方法:a.启发式的方法:k-平均值(k- means)和k-中心点(k- medoids)等b.层次方法(Hierarchy method): 对给定数据对象集合进行层次的分解c.基于密度的方法(Density-based method):DBSCAN和OPTICS等d.基于模型的方法(Model-based Method): 基于模型的方法为每个簇假定了一个模型, 寻找数据对给定模型的最佳拟合在日后的在线地图的发展中,不排除由于新的其他需求而重新在其中使用上述这些额外的复杂算法。
三、在线地图点聚合功能的实现情况目前来说,由于在线地图的点聚合算法在算法难度和实现难度上均不难,也基本能解决地图上大数据量点显示的问题,所以算法本身可能并不是大部分地图用户和地图开发者所关心的问题,他们最关心的可能是该地图是否支持点聚合显示功能,该地图的开放API是否可以调用点聚合功能等问题。
因此,本文对目前一些常用在线地图的点聚合功能进行调查,并列举其中的情况。
Openlayers类型:开源的Javascript库,用来在Web浏览器显示地图。