Cartography and Visualization CV.docx
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Cartography and Visualization CV.docx
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CartographyandVisualizationCV
KnowledgeArea:
CartographyandVisualization(CV)
Cartographyandvisualizationprimarilyrelatetothevisualdisplayofgeographicinformation.Thisknowledgeareaaddressesthecomplexissuesinvolvedineffectivevisualthinkingandcommunicationofgeospatialdataandoftheresultsofgeospatialanalysis.Thisknowledgeareareflectsmuchofthedomainofcartographyandvisualization,althoughsomeconceptsandskillsintheseareascanbefoundinotherknowledgeareas.Forexample,theprocessofvisualizationencompassesaspectsofanalysisaswellascartography.Specifically,visualizationiscurrentlybeingreformulatedasvisualanalyticsinthecontextofhomelandsecurity.
制图学和可视化主要涉及地理信息的视觉显示。
该知识领域涉及视觉思维效应和地理空间数据传播以及地理空间分析结果所涉及的复杂问题。
这个知识领域反映了制图学和可视化的大部分知识领域,尽管在其他领域可以找到这些领域的一些概念和技能。
例如,可视化的过程包括制图和分析两个方面的内容。
具体来说,可视化目前正在重新定位为在国土安全背景下的视觉分析。
UnitCV1Historyandtrends
Thehistoryofcartographycanbedescribedasaninterplayofchangeinthemotivesformapping,thehistoryofexploration,printingtechnologies,datacollectiontechnologies,designtechnologies,scientificunderstandingofmapuse,visualanalysisofgraphicdisplays,applicationdomains,andcreativedesigninnovations.
制图的历史可以描述为绘图动机,勘探历史,印刷技术,数据采集技术,设计技术,对地图使用的科学理解,图形显示的可视化分析,应用领域和创造性的设计创新的相互作用。
TopicCV1-1Historyofcartography
•Describehowcompilation,production,anddistributionmethodsusedinmap-makinghaveevolved
•Describehowsymbolizationmethodsusedinmap-makinghaveevolved
•DescribethecontributionsbyRobinson,Jenks,Raisz,andotherstoU.S.academiccartography
•Discusstheinfluenceofsomecartographersofthe16thand17thcenturies(Mercator,Ortelius,Jansson,Homannandothers)
•DiscusstheperspectivesofBrianHarleyandothersonthepoliticalmotivationforthedevelopmentofcertainkindsofmaps
•Discusstherelationshipbetweenthehistoryofexplorationandthedevelopmentofamoreaccuratemapoftheworld
•DiscusstheSwissinfluenceonmapdesignandproduction,highlightingImhof’scontributions•Outlinethedevelopmentofsomeofthemajormapprojections(e.g.,Mercator,Gnomonic,Robinson)
•ExplainhowBertinhasinfluencedtrendsincartographicsymbolization
•Explainhowtechnologicalchangeshaveaffectedcartographicdesignandproduction
•Explaintheimpactofadvancesinvisualizationmethodsontheevolutionofcartography
•CompareandcontrastcartographicdevelopmentsinvariouscountriesandworldregionssuchasSwitzerland,France,China,theMiddleEast,andGreece
•描述地图制作中使用的编译,制作和分发方法是如何发展的
•描述地图制作中使用的符号化方法如何演变
•描述Robinson,Jenks,Raisz等人对美国学术制图的贡献
•讨论16和17世纪的一些制图员的影响(墨卡托,奥特柳斯,詹森,霍曼等)
•讨论布莱恩·哈雷(BrianHarley)等人关于制定某些地图的政治动机的观点
•讨论勘探历史与制定更准确的世界地图之间的关系
•讨论瑞士在地图设计和制作方面的影响力,强调Imhof的贡献
•概述一些主要地图预测的发展(例如,Mercator,Gnomonic,Robinson)
•解释Bertin如何影响制图符号化的趋势
•说明技术变化如何影响制图设计和生产
•解释可视化方法进展对制图演变的影响
•比较和对比瑞士,法国,中国,中东和希腊等国家和世界各地的制图发展
TopicCV1-2Technologicaltransformations
•DiscusstheimpactthatmappingontheWebviaapplicationssuchasGoogleEarthhavehadonthepracticeofcartography
•Explainhowemergingtechnologiesinrelatedfields(e.g.,thestereoplotter,aerialandsatelliteimagery,GPSandLiDAR,theWorldWideWeb,immersiveandvirtualenvironments)haveadvancedcartographyandvisualizationmethods
•ExplainhowMacEachren’sCartography-cubed(C)conceptcanbeusedtounderstandtheevolvingroleofcartographyandvisualization
•ExplainhowsoftwareinnovationssuchasSynagraphicMappingSystem(SYMAP),Surfer,andautomatedcontouringmethodshaveaffectedthedesignofmaps
•Evaluatetheadvantagesandlimitationsofvarioustechnologicalapproachestomapping
•Selectnewtechnologiesinrelatedfieldsthathavethemostpotentialforuseincartographyandvisualization.
•讨论通过诸如GoogleEarth等应用程序在网络上发布的地图对进行制图的影响
•解释相关领域(例如立体绘图仪,空中和遥感影像,GPS和LiDAR,互联网,沉浸式虚拟环境)中的新兴技术如何提高制图效率和可视化的方法
•解释麦凯克伦的立体制图概念如何被用来制图和可视化的不断演变的作用
•解释诸如synagraphic绘图系统(symap)、surfer和自动绘制方法等软件创新如何影响地图的设计
•评估各种技术方法在制图方面的优势和局限性
•选择在制图和可视化方面最有潜力的相关领域的新技术。
UnitCV2Dataconsiderations(coreunit)数据计算
Thisunitrelatestodatacompilationandmanagementforcartographyandvisualization.Certaindatamanipulationscanandshouldbemadepriortosymbolizationandlabeling,althoughtheyarenotmadewithoutconsiderationofthesymbolizationandlabelingthatwillbeapplied.Symbolizationandlabelingrequirementswillshapethewaythedatausedinthedisplaysareselected,generalized,classified,projected,andotherwisemanipulated.Inthisunit,theconsiderationsfordataselection,subsequentabstractionforcartographicandvisualizationpurposes,andmanipulationsfordisplayareconsidered.RelatedfundamentaltopicssuchasprojectionsanddatumsareintroducedinKnowledgeAreaGD:
GeospatialDataratherthanhere.TheproceduresforimplementingthetasksdescribedinthisunitareprimarilycoveredinUnitDN2Generalizationandaggregation.
本单元涉及制图和可视化中对数据编译和管理。
某些数据的处理需要在符号化和标记之前进行,尽管这些数据也要进行符号化和标记。
符号化和标签要求规定了对电脑中数据的选择,归纳,分类,投影和其他操作方法。
在本单元包括数据选择,制图和可视化相关的抽象概念以及应用。
然而一些相关的基本知识点如:
投影和基准在地理空间数据那一单元,不在这个单元。
本单元所描述的事物的实施流程在单元DN2进行概述和细讲。
TopicCV2-1Sourcematerialsformapping地图数据源
•Listthedatarequiredtocompileamapthatconveysaspecifiedmessage
•Listthedatarequiredtoexploreaspecifiedproblem
•Discusstheextent,classification,andcurrencyofgovernmentdatasourcesandtheirinfluenceonmapping
•Discusstheissueofconflationofdatafromdifferentsourcesorfordifferentusesasitrelatestomapping
•Describeasituationinwhichitwouldbeacceptabletousesmaller-scaledatasourcesforcompilationtocompilealargerscalemap
•Describethecopyrightissuesinvolvedinvariouscartographicsourcematerials
•Explainhowdataacquiredfromprimarysources,suchassatelliteimageryandGPS,differfromdatacompiledfrommaps,suchasDLGs
•Explainhowdigitaldatacompiledfrommapsourcesinfluenceshowsubsidiarymapsarecompiledandused
•Explainhowgeographicnamesdatabases(i.e.,gazetteer)areusedformapping
•Explainhowtheinherentpropertiesofdigitaldata,suchasDigitalElevationModels,influencehowmapscanbecompiledfromthem
•Identifythetypesofattributesthatwillberequiredtomapaparticulardistributionforselectedgeographicfeatures
•Determinethestandardscaleofcompilationofgovernmentdatasources
•Assessthedataqualityofasourcedatasetforappropriatenessforagivenmappingtask,includinganevaluationofthedataresolution,extent,currencyordateofcompilation,andlevelofgeneralizationintheattributeclassification
•Compileamapusingatleastthreedatasources
•列出编译传达指定消息的地图所需的数据。
•列出探索指定问题所需的数据。
•讨论政府数据来源的范围,分类和流通及其对制图的影响
•讨论制图对不同来源或不同用途的数据的合并问题
•描述使用较小规模的数据源进行较大比例地图的编译是可行的
•描述有关各种制图数据资源的版权问题
•解释从主要来源获取的数据(如卫星图像和GPS)与编制地图的数据不同,如数字线划图
•解释从地图来源汇编的数字数据如何影响附属地图的汇编和使用方式。
•说明地理名称数据库(即地名词典)如何用于制图。
•解释数字数据的固有属性(如数字高程模型)如何影响地图如何从中编译
•确定为选定的地理特征编译特定分布所需的属性类型
•确定政府数据来源的标准编制规模
•评估源数据集的数据质量,以适合给定的制图任务,包括对数据解析,范围,流通或编译日期的评估以及属性分类中的泛化程度
•使用至少三个数据源编译一个地图。
TopicCV2-2Dataabstraction:
classification,selection,andgeneralization
•Discussadvantagesanddisadvantagesofvariousdataclassificationmethodsforchoroplethmapping,includingequalinterval,quantiles,mean-standarddeviation,naturalbreaks,and“optimal”methods
•Discussthelimitationsofcurrenttechnologicalapproachestogeneralizationformappingpurposes
•Explainhowgeneralizationofonedatathemecanandmustbereflectedacrossmultiplethemes(e.g.,iftherivermoves,theboundary,roadsandtownsalsoneedtomove)
•Explainhowthedecisionsforselectionandgeneralizationaremadewithregardtosymbolizationinmapping
•Explainwhythereductionofmapscalesometimesresultsintheneedformappedfeaturestobereducedinsizeandmoved
•Identifymappingtasksthatrequireeachofthefollowing:
smoothing,aggregation,simplification,anddisplacement
•Illustratespecificexamplesoffeatureeliminationandsimplificationsuitedtomappingatsmallerscales
•Demonstratehowdifferentclassificationschemesproduceverydifferentmapsfromasinglesetofinterval-orratio-leveldata
•Applyappropriateselectioncriteriatochangethedisplayofmapdatatoasmallerscale
•Writealgorithmstoperformequalinterval,quantiles,mean-standarddeviation,naturalbreaks,and“optimal”classificationforchoroplethmappin
讨论等值线图中各种数据分类方法的优缺点,包括等间隔,分位数,平均值的标准偏差,自然区间,和“最优”的方法
讨论目前的泛化技术方法对于制图目的的局限性
•解释泛化如何把一个数据主题反映多个主题(例如,如果河流移动,边界,道路和城镇也需要移动)
•解释选择和泛化在地图符号化中如何实现
•解释为什么减少地图比例尺有时会导致在尺寸和移动中减少对地图要素的需求
•确定制图任务需要以下:
平滑、聚合、简化和位移
•举例说明适合于小尺度上绘图的要素消除和简化的具体实例
•演示了在不同的地图分类计划中,如何区分一组的时间间隔或比例级数据分类
•应用适当的选择标准,将地图数据的显示更改为一个较小的规模
•为等值线图写算法,进行等间隔,分位数,平均值的标准偏差,自然区间,与“等值线的优化分类
TopicCV2-3Projectionsasamapdesignissue作为地图设计问题的投影
•Identifythemapprojectionscommonlyusedforcertaintypesofmaps
•Identifythemostsalientprojectionpropertyofvariousgenericmappinggoals(e.g.,choroplethmap,navigationchart,flowmap)
•Explainwhycertainmapprojectionpropertieshavebeenassociatedwithspecificmaptypes
•Selectappropriateprojectionsforworldorregionalscalesthataresuitedtospecificmappurposesandphenomenawithspecificdirectionalorientationsorthematicarealaggregations
•Determinetheparametersneededtooptimizethepatternofscaledistortionthatisassociatedwithagivenmapprojectionforaparticularmappinggoalandareaofinterest
•Diagnoseaninappropriateprojectionchoiceforagivenmapandsuggestanalternative
•Constructamapprojectionsuitedtoagivenpurposeandgeographiclocation
•确定一些类型地图中常用的地图投影
•确定各种通用的制图目标中最突出的投影性质(如等值线图、导航图、流程图)
•解释为什么某些地图投影属性与特定的地图类型相关联
•在世界或区域尺度上,选择适合
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