Visualizando a velocidade do movimento no mapa estático (= imprimível)?

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Imagine que você está rastreando, por exemplo, movimento de veículo ou animal e receba atualizações regulares da posição do GPS. Como você visualizaria a velocidade do movimento em um mapa estático (= imprimível)? Venho pintando os pontos em vermelho, amarelo e verde, onde o vermelho seria "lento", mas acho que deve haver uma maneira melhor / mais intuitiva de visualizar as medições de velocidade.

Outro requisito seria que fosse possível rastrear vários objetos em movimento ao mesmo tempo. Seus caminhos podem se cruzar ou correr lado a lado (nas mesmas estradas).

underdark
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O que você recorreu no final? e em um assunto semi-relacionado, você já trabalhou com modelos de transporte de uso da terra?
precisa saber é o seguinte
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@dassouki: Criei alguns mapas usando a abordagem do @ Mark_Ireland. Mas tem uma tendência de "esconder" os gargalos se você traçar várias trajetórias umas sobre as outras. Tenho outras idéias, mas ainda não tenho uma solução definitiva.
Underdark
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itoworld.com/static/gallery_traffic.html Assista à apresentação que eles fizeram também. Não é 100% o que você procura, mas é um bom ponto de partida. Por outro lado, o que eu fiz antes é organizar o tráfego do AADT como larguras de banda e, em seguida, traçar filas ou paradas como elevação. Você sabe que tem um problema quando tem uma banda gorda e alta. Bandas gordas e não altas indicam muito tráfego, mas bom fluxo. bandas curtas e altas indicam qualquer problema com sinais de trânsito ou não pistas suficientes para cobrir o fluxo
dassouki
@dassouki: Ainda não trabalhei com modelos de transporte de uso da terra. Boa apresentação!
Underdark
@dassouki, eu sei que é um post antigo, mas gostaria de saber se você tem um link atualizado para essa apresentação ...
Fezter

Respostas:

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Eu brinquei com esse tópico há muito tempo. Você pode encontrar alguns exemplos aqui:
Exemplos de plug-
ins de extensões Dobrou Homepage de plug-ins de extensões Dobrou

Usando Sporttracks e esse plug-in, as faixas de GPS podem ser convertidas em KML e exibidas no Google Earth. Ele suporta algumas idéias mencionadas aqui - rastreie a coloração com base no gradiente de cor, nas setas de direção e muito mais.

Alguns exemplos:
parede 3D - combinação de mais coisas é usada aqui. 1) Setas mostrando a direção, com velocidade real como etiqueta. 2) Cor de cada ponto escolhido do gradiente, dependendo da velocidade. 3) Parede 3D - elevação da pista "parede" acima do terreno com base na velocidade.
texto alternativo
Ao usar apenas uma cor para toda a faixa, é mais fácil comparar a velocidade entre mais faixas.
texto alternativo
Efeito de sombra - o número de faixas seguindo o mesmo caminho é visualizado aqui, mas pode ser personalizado para visualizar a velocidade, etc.
Efeito de sombra
Corrida das flechas - o tamanho e a cor das setas são baseados na velocidade.
texto alternativo

dobrou
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Eu realmente gosto da opção "Arrowrace".
underdark
Eu gosto muito disso. Você se importa em publicar alguns dos arquivos kml / kmz usados ​​para fazer as capturas de tela?
Andy W
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Sem problemas. Aqui estão alguns exemplos no KMZ. (Não são exatamente os arquivos usados ​​para fazer essas capturas de tela, mas são muito semelhantes ...) bit.ly/dAYoKc <br> bit.ly/cJl9uI bit.ly/dfAn16 bit.ly/bgQjwr bit.ly/9zgjfC bit.ly/bpdYjs bit.ly/a8i1Hg
Dobrou
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Gosto do exemplo do efeito de sombra, provavelmente porque tenho tendência a me afastar dos contrastes excessivamente fortes (aos meus olhos) dos outros.
Matt Wilkie
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Eu sempre fiz isso como largura. Por exemplo, você cria um buffer em torno de cada ponto que representa velocidade e depois dissolve os buffers em um. Áreas estreitas indicam gargalos.

Para um exemplo, consulte: http://www.fmepedia.com/index.php/Bufferer

Obviamente, você pode até codificar por cores os buffers antes de mesclá-los.

Para um exemplo, consulte: http://www.fmepedia.com/index.php/Dissolver

texto alternativo

Mark Ireland
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2
Gosto da abordagem 'cinto e aparelho' de usar dois sinais visuais para mostrar uma variável - nesse caso, cor e largura. No entanto, não acho que sua captura de tela faça justiça à ideia (embora, para ser justo, eu saiba que você está apenas ilustrando a idéia). Ideias para melhorá-la; o caminho real não se destaca o suficiente (para corrigir, desaparecer tudo o mais e perder o halo), sua paleta de cores não é intuitivo (corrigir com mapa de calor yelow, laranja, em vez de vermelho?)
Trevesy
Você está certo de que a visualização não é ótima - mas foi uma demonstração do FME, que é mais para transformar os dados na estrutura correta para visualização usando um verdadeiro GIS. As cores? Bem verde para ir e vermelho para parar parecia apropriado! Tenho certeza de que tive a idéia de usar a largura do buffer de um estudo de caso da ESRI nas velocidades de tráfego (City of Portland ???). Provavelmente isso teria gráficos muito melhores - embora, infelizmente, agora não seja possível encontrá-lo no Google.
Mark Ireland
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Uma maneira simples e eficiente é colorir os segmentos, dependendo da velocidade deles. Por exemplo, segmentos "rápidos" podem ser exibidos em verde e segmentos "lentos" em vermelho (outras cores podem ser escolhidas, é claro).

Exemplo em um rastreio de GPS em execução de orientação usando o software Chmuk :

texto alternativo

Outro exemplo com o software quickroute :

texto alternativo

As partes do percurso em que o movimento é rápido são bem visíveis, em verde, em comparação com as partes em que o movimento é lento, em vermelho.

Neste exemplo, a escala de cores é contínua: vermelho é a velocidade mínima e verde é a velocidade máxima. Um conjunto finito de cores também pode ser usado, com métodos diferentes para atribuir uma cor a cada segmento de acordo com sua velocidade (como o método quantil, por exemplo). Muitos caras que fazem orientação usam isso para analisar suas variações de velocidade durante as competições de orientação. Deve funcionar para animais e veículos!

Obviamente, esse método é muito simples (talvez "simplista"), mas muito fácil de implementar. O equilíbrio entre complexidade e qualidade é bastante bom comparado a outras representações complicadas. Além disso, não há necessidade de ser um especialista para ler e entender esse mapa!

julien
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Tipo de pedante, mas vermelho e verde são as piores cores para daltonismo, as cores da escala do mapa de calor (amarelo claro> laranja> vermelho) seriam melhores.
Trevesy
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sim você está certo. Isso pode ser parametrizado com os softwares. Melhor ainda é usar o colorbrewer2.org .
quer
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re: daltonismo, consulte gis.stackexchange.com/questions/2887/colour-blind-cartography
Jared Updike
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Sim, concordo totalmente com a questão verde / vermelho colourblind - basicamente se parece com uma linha marrom para mim ...
om_henners
"outras cores podem ser escolhidas, é claro". Veja também o comentário logo acima do seu.
Jul10
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Acho que você pode estar interessado no trabalho descrito como geografia do tempo e pode querer usar termos de pesquisa como espaço-tempo-caminho ou espaço-tempo-cubo. Na técnica de espaço-tempo-cubo, eu imagino que você ainda possa usar a cor para representar a velocidade dos movimentos, embora ela esteja inerentemente representada na distância espaço / tempo entre os nós no seu caminho.

Apenas fazer uma pesquisa no google scholar para visualização da geografia do tempo parece promissor. E um dos primeiros artigos a aparecer tem alguns bons exemplos de cores do que estou falando.

O cubo espaço-tempo revisitado a partir de uma perspectiva de geovisualização por: MJ Kraak Proceedings of the 21st International Cartographic Conference, vol. 1995 (1988)

Editar: em resposta ao OP querer visualizar várias unidades no espaço e representar sua velocidade, os cubos de espaço-tempo provavelmente são impraticáveis. Mesmo se você tivesse algum tipo de intervalo de tempo limite no caminho do espaço, seria difícil obter um ponto de vista apropriado do cubo 3D sem distorcer ou ocultar alguns dos caminhos.

Eu acho que a sugestão de julien é tão boa quanto a minha, mas tem um problema semelhante (menos o ponto de vista, no 2º caso, isso não será um problema). Minha única outra sugestão imediata seria que você não precisa limitar a representação da velocidade a cores dicotômicas, e como a velocidade é uma distribuição contínua, acho que faz mais sentido usar um esquema de cores em gradiente. Você também pode usar símbolos de tamanho proporcional para representar a velocidade. Talvez o uso de setas como o símbolo do ponto e a direção da seta para representar componentes direcionais do caminho do espaço-tempo também sejam interessantes.

Quando você se limita a apenas um ponto no espaço, parece que perde parte da visualização em potencial da interação (caminhos cruzados) entre seus pontos. Mas, dependendo do tópico, isso pode não ser de seu interesse.

Andy W
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Os cubos de espaço-tempo estão ótimos, mas eu tenho que rastrear muitos objetos em movimento ao mesmo tempo. Ficaria muito bagunçado e ilegível.
underdark
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Como você tem vários objetos sendo rastreados, eu usaria cores para diferenciar objetos e, em vez de cores para mostrar velocidade, usaria linhas finas perpendiculares à direção do movimento ilustrando intervalos de 10 segundos (digamos). Linhas mais próximas = mais lentas. Não é o melhor esboço abaixo, mas você entendeu: texto alternativo

Trevesy
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Isso parece interessante! Se as finas linhas perpendiculares fossem coloridas, faixas sobrepostas também seriam possíveis. Seria interessante implementar com certeza. (Ou você sabe de implementações existentes?)
Subterrâneo
Concordo que a cor é uma boa maneira de representar os diferentes objetos. As pessoas têm mais facilidade em distinguir as cores do que mapeando um esquema de cores para valores numéricos.
Andy W
Underdark - Desculpe, não conheço nenhuma implementação. Sua ideia de que as linhas 'dorminhocos' (como na ferrovia) são coloridas é boa, o que aumentaria a diferença visual, mas o problema seria que se você quiser usar cores claras como o amarelo, os dormentes ficarão muito menos visíveis.
Trevesy
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Você pode gravar a posição do veículo com um intervalo de tempo regular e diminuir gradualmente os pontos antigos. Adicionar uma linha em cada ponto cujo comprimento é representativo da velocidade também pode ajudar. Abaixo está um exemplo da Microsoft Research. É muito fácil ver a velocidade relativa de diferentes países neste gráfico.

Visualização de tendências

http://research.microsoft.com/en-us/um/redmond/groups/cue/publications/TVCG2008-TrendVis.pdf

Jay Askren
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Eu acho que você quer dizer largura da linha em vez de comprimento. Mas isso é muito legal e o raio da dobrou usa um tipo semelhante de método.
Andy W
Isso parece realmente interessante. Sinto-me tentado a tentar implementá-lo :) ... Esse método exige que a diferença de tempo entre as medições seja sempre a mesma, porque a velocidade é representada apenas implicitamente pela distância entre pontos consecutivos. Isso pode ser problemático com alguns conjuntos de dados.
Underdark
@ Andy W. Não, se você observar que os comprimentos das linhas são diferentes para os pontos azuis rápidos à esquerda e os pontos laranja à direita. Eu acredito que a largura da linha é baseada no tamanho do círculo.
Jay Askren
Eu vejo agora. Como as atualizações são intervalos regulares, o comprimento representa inerentemente a velocidade (como o sub-escuro apontou). Se todos os pontos do tempo não forem intervalos regulares, essa técnica não funcionaria. Pode ser difícil em qualquer cenário da vida real, pois a coleta de dados não seria perfeitamente consistente (como intervalos de tempo ausentes). É uma boa idéia, pois linhas mais longas dominam o gráfico (o que eu acho que o OP quer).
Andy W
@ Andy W. Isso é verdade. As atualizações devem estar em um intervalo regular.
Jay Askren
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Você pode querer dar uma olhada em alguns dos de Gennady & Natalia Andrienko papéis . Eles publicaram extensivamente sobre a questão da geovisualização de dados de movimento e parte de sua produção pode ser útil aqui.

Cooper Smith também fez um trabalho interessante usando o processamento.

insira a descrição da imagem aqui

radek
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2
Obrigado pela atualização @radek. Pena que Cooper Smith não descreve sua abordagem no exemplo do ritmo. Parece que ele simplesmente desenhou todos os rastreadores um sobre o outro.
Subterrâneo
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E os símbolos de seta? Comprimento da seta = velocidade do objeto nesse local. Você também recebe instruções gratuitamente. E a coisa toda é muito intuitiva - não é preciso dar uma olhada na lenda para se lembrar da interpretação.

É usado o tempo todo para mapas de velocidade do vento, mas não há nada dizendo que você também não pode simbolizar objetos dessa maneira: http://www.cnrfc.noaa.gov/images/storm_summaries/jan1997/misc/300mb_1997.gif

Felicidades!

(editar: atenuação do uso de ponto de exclamação em excesso)

Dan S.
fonte
9

Eu acho que eu iria buscar algo na direção da sugestão de Trevesys, mas apenas com pontos. Quanto mais tempo entre os pontos, mais rápido e mais próximo entre eles significa mais lento.

É fácil pensar na velocidade, como a alta velocidade deve ter uma visualização mais poderosa, mas estou tentado a pensar o contrário, porque o símbolo está limitado a um lugar especial na Terra e uma velocidade mais alta significa uma representação mais curta (no tempo) do veículo ou o que quer que esteja nesse local. Algo que passa rápido dá uma pegada menor do que algo que passa devagar.

Portanto, uma aceleração seria:

... . . . .  .  .  .   .   .   .   .   .    .    .    .    .     

Para mim, tornando a linha mais grossa, parece mais que a velocidade está diminuindo, curvando-se e o tempo por metro é maior, mais longo e mais gordo.

Outro ponto, penso, é que um símbolo frequentemente coexiste com outros símbolos. Se o símbolo estiver aumentando em espessura ou altura na terceira dimensão, terá que ser a única coisa expressa no mapa.

Editar: seria como símbolos de linha que representam intervalos de velocidade como

.......   1-20 km/h
. . . .   21-50km/h
.  .  .   51-100 km/h

e assim por diante

Atenciosamente Nicklas

Nicklas Avén
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O problema disso é que muitos sistemas de rastreamento do mundo real não necessariamente entregam dados em intervalos de tempo iguais e sem falhas.
Underdark
2
Não, não quero dizer que cada ponto represente um ponto do sistema de rastreamento. Quero dizer, você tem símbolos com diferentes densidades de pontos ao longo da linha e os usa para diferentes velocidades. veja editar na resposta acima.
Nicklas Avén 30/10/10
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[Eu sei que já vi isso ser feito antes, mas não consigo encontrar onde.]

Que tal mostrar a velocidade como a 3ª dimensão do gráfico. Em vez de ser apenas uma linha plana, a "altura" da linha poderia representar a velocidade. Isso também pode ser combinado com coloração.

jwernerny
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O que você está sugerindo seria algo como os cubos de espaço-tempo que Andy mencionou antes. As representações 3D do Imho ficam confusas muito rápido (especialmente com vários objetos sendo rastreados) e parecem muito mais ruins na impressão do que na tela.
underdark
2

Continuando o tema tamanho / cor, que tal usar pontos, círculos verdes maiores para acelerar, círculos vermelhos menores para diminuir, talvez com amarelo / laranja no meio?

Chad Cooper
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Isso se pareceria muito com a sugestão de Mark ( gis.stackexchange.com/questions/2722/… ). É mais simples, mas pode haver problemas ao distinguir entre diferentes objetos em movimento quando seus caminhos se sobrepõem.
Underdark
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Eu geralmente concordo com todo o mapa de fluxo / mudança nas estratégias de cores listadas, mas essa pergunta é antiga e eu estava tentando pensar em estratégias alternativas.

Eu estava pensando que se você estivesse rastreando o GPS em algum intervalo de tempo, a velocidade de um caminho seria semelhante à densidade do fluxo (ou seja, indo devagar - as observações gravadas seriam densas, indo rápido - as observações gravadas se espalhariam). Assim, você pode simbolizar a velocidade dos segmentos de linha com larguras de espaço entre os traços.

insira a descrição da imagem aqui

Depois, suplemento o caminho com cores para reforçar isso ... O requisito de traçar caminhos adicionais incluiria apenas caminhos paralelos ou cores separadas para cada caminho.

CCantey
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