Wizualizowanie prędkości ruchu na statycznej (= drukowalnej) mapie?

60

Wyobraź sobie, że śledzisz na przykład ruch pojazdu lub zwierzęcia i otrzymujesz regularne aktualizacje pozycji GPS. Jak wyobrażasz sobie prędkość ruchu na statycznej (= drukowalnej) mapie? Barwiłem punkty na czerwono-żółto-zielone, gdzie czerwień byłaby „wolna”, ale myślę, że musi być lepszy / bardziej intuicyjny sposób wizualizacji pomiarów prędkości.

Kolejnym wymogiem byłoby śledzenie wielu poruszających się obiektów jednocześnie. Ich ścieżki mogą przecinać się lub biegać obok siebie (na tych samych drogach).

podmrok
źródło
1
Do czego uciekłeś się na końcu? a jeśli chodzi o częściowo niezwiązaną z tym kwestię, czy kiedykolwiek pracowałeś z modelami transportu do użytkowania gruntów?
dassouki
1
@dassouki: Stworzyłem kilka map przy użyciu podejścia @ Mark_Ireland. Ale ma tendencję do „ukrywania” wąskich gardeł, jeśli kreślisz wiele trajektorii jeden na drugim. Mam jeszcze inne pomysły, ale nie mam jeszcze konkretnego rozwiązania.
podmroku
1
itoworld.com/static/gallery_traffic.html Zobacz także prezentację, którą zrobili. Nie jest to w 100% to, czego szukasz, ale to dobry punkt wyjścia. Z drugiej strony to, co zrobiłem wcześniej, to organizowanie ruchu przez AADT jako szerokości pasm, a następnie kreślenie kolejek lub zatrzymanie jako wysokość. Wiesz, że masz problem, gdy masz gruby i wysoki zespół. Grube i nie wysokie pasma wskazują na duży ruch, ale dobry przepływ. krótkie i wysokie pasy wskazują na problem z sygnalizacją świetlną lub za mało pasów, aby zakryć przepływ
dassouki
@dassouki: Nie pracowałem jeszcze z modelami transportu użytkowania gruntów. Niezła prezentacja!
podmrok
@dassouki, wiem, że to stary post, ale zastanawiam się, czy masz zaktualizowany link do tej prezentacji ...
Fezter

Odpowiedzi:

33

Dużo czasu grałem z tym tematem. Przykłady znajdziesz tutaj:
Przykłady
wtyczek rozszerzeń Dobrou Strona główna wtyczek rozszerzeń Dobrou

Korzystając ze Sporttracks i tej wtyczki, ścieżki GPS można konwertować na KML i wyświetlać w Google Earth. Obsługuje niektóre wymienione tutaj pomysły - kolorowanie ścieżek na podstawie gradientu kolorów, strzałek kierunkowych i wiele innych.

Kilka przykładów:
ściana 3D - użyto tutaj kombinacji większej liczby rzeczy. 1) Strzałki wskazujące kierunek, z rzeczywistą prędkością jako etykietą. 2) Kolor każdego punktu wybranego z gradientu w zależności od prędkości. 3) Ściana 3D - elewacja „ściany” toru nad terenem na podstawie prędkości.
alternatywny tekst
Używając tylko jednego koloru dla całej ścieżki, łatwiej jest porównać prędkość między większą liczbą ścieżek.
alternatywny tekst
Efekt cienia - wyświetlana jest tutaj liczba ścieżek idących tą samą drogą, ale można je dostosować do wizualizacji prędkości itp.
Efekt cienia
Wyścig strzałek - rozmiar i kolor strzałek zależą od prędkości.
alternatywny tekst

dobrou
źródło
4
Naprawdę podoba mi się opcja „Arrowrace”.
podmrok
Lubię to dużo. Czy masz coś przeciwko opublikowaniu niektórych plików kml / kmz używanych do zrzutów ekranu?
Andy W
2
Nie ma problemu. Oto kilka przykładów w KMZ. (Niezupełnie pliki użyte do wykonania tych zrzutów ekranu, ale bardzo podobne ...) bit.ly/dAYoKc <br> bit.ly/cJl9uI bit.ly/dfAn16 bit.ly/bgQjwr bit.ly/9zgjfC bit.ly/bpdYjs bit.ly/a8i1Hg
dobrou
1
Podoba mi się przykład efektu cienia, prawdopodobnie dlatego, że mam tendencję do unikania zbyt silnych (moim zdaniem) kontrastów innych.
matt wilkie
28

Zawsze robiłem to jako szerokość. Na przykład tworzysz bufor wokół każdego punktu reprezentującego prędkość, a następnie rozpuszczasz bufory w jednym. Wąskie obszary wskazują wąskie gardła.

Na przykład patrz: http://www.fmepedia.com/index.php/Bufferer

Oczywiście można nawet kodować bufory kolorami przed ich scaleniem.

Na przykład patrz: http://www.fmepedia.com/index.php/Dissolver

alternatywny tekst

Mark Ireland
źródło
2
Podoba mi się podejście „pas i szelki” polegające na wykorzystaniu dwóch sygnałów wizualnych do pokazania jednej zmiennej - w tym przypadku koloru i szerokości. Nie sądzę jednak, aby zrzut ekranu był zgodny z tym pomysłem (chociaż, szczerze mówiąc, wiem, że ilustrujesz ten pomysł). Pomysły na jego ulepszenie; rzeczywista ścieżka nie wyróżnia się wystarczająco (aby naprawić, zaniknąć wszystko inne i stracić aureolę), twoja paleta kolorów nie jest intuicyjna (naprawić z mapą ciepła żółtą, zamiast tego pomarańczową, czerwoną?)
Trevesy
Masz rację, że wizualizacja nie jest świetna - ale wtedy była to wersja demonstracyjna dla FME, która służy raczej do przekształcania danych w odpowiednią strukturę do wizualizacji przy użyciu prawdziwego GIS. Kolory? Cóż, zielone dla go i czerwone dla stop wydawały się odpowiednie! Jestem pewien, że wpadłem na pomysł wykorzystania szerokości bufora ze studium przypadku ESRI do prędkości ruchu (City of Portland ???). To prawdopodobnie miałoby znacznie lepszą grafikę - choć niestety nie mogę go teraz znaleźć przez Googlinga.
Mark Ireland
22

Prostym i wydajnym sposobem jest pokolorowanie segmentów w zależności od ich prędkości. Na przykład „szybkie” segmenty mogą być wyświetlane na zielono, a „wolne” segmenty na czerwono (oczywiście można wybrać inne kolory).

Przykład śledzenia GPS z orientacją przy użyciu oprogramowania Chmuk :

alternatywny tekst

Kolejny przykład z szybką trasą oprogramowania :

alternatywny tekst

Części trasy, na których ruch jest szybki, są dobrze widoczne, w kolorze zielonym, w porównaniu do tych, w których ruch jest powolny, w kolorze czerwonym.

W tym przykładzie skala kolorów jest ciągła: czerwony oznacza minimalną prędkość, a zielony maksymalną. Można również użyć skończonego zestawu kolorów, z różnymi metodami przypisywania koloru do każdego segmentu zgodnie z jego prędkością (na przykład metoda kwantylowa). Wielu facetów uprawiających bieg na orientację wykorzystuje to do analizy zmian prędkości podczas zawodów na orientację. Powinien działać dla zwierząt i pojazdów!

Oczywiście ta metoda jest bardzo prosta (może „uproszczona”), ale bardzo łatwa do wdrożenia. Równowaga między złożonością a jakością jest raczej dobra w porównaniu z innymi trudnymi przedstawieniami. Co więcej, nie trzeba być specjalistą, aby przeczytać i zrozumieć taką mapę!

Julien
źródło
9
Rodzaj pedantyczny, ale czerwony i zielony to najgorsze kolory dla ślepoty barw, kolory skali mapy ciepła (jasnożółty> pomarańczowy> czerwony) byłyby lepsze.
Trevesy,
2
tak masz rację. Można to sparametryzować za pomocą oprogramowania. Jeszcze lepiej jest użyć colorbrewer2.org .
Julien
5
re: ślepota na kolory, patrz gis.stackexchange.com/questions/2887/colour-blind-cartography
Jared Updike
2
Tak, zgadzam się całkowicie z problemem ślepej na zielono / czerwony kolor - w zasadzie dla mnie wygląda to jak brązowa linia ...
om_henners
„można oczywiście wybrać inne kolory”. Zobacz także komentarz tuż nad twoim.
Julien
14

Myślę, że możesz interesować się pracą opisaną jako geografia czasu i możesz użyć wyszukiwanych terminów, takich jak czasoprzestrzeń-ścieżka lub czasoprzestrzeń-kostka. W technice kostka czasoprzestrzenna wyobrażam sobie, że nadal możesz używać koloru do reprezentowania prędkości ruchów, chociaż jest on nieodłącznie reprezentowany w odległości czasoprzestrzennej między węzłami na twojej ścieżce.

Po prostu wyszukiwanie google scholar wizualizacji geografii czasu wygląda obiecująco. Jeden z pierwszych artykułów, który się pojawi, zawiera kilka dobrych przykładów kolorów, o których mówię.

Kostka czasoprzestrzenna zrewidowana z perspektywy geowizualizacji przez: MJ Kraak Proceedings z 21. Międzynarodowej Konferencji Kartograficznej, t. 1995 (1988)

Edycja: W odpowiedzi na to, że OP chce wizualizować wiele jednostek w przestrzeni i reprezentować ich prędkość, kostki czasoprzestrzenne są prawdopodobnie niewykonalne. Nawet jeśli masz ograniczony czas na ścieżce czasoprzestrzennej, trudno byłoby uzyskać odpowiedni punkt widzenia kostki 3d bez zniekształcania lub ukrywania niektórych ścieżek.

Myślę, że sugestia Juliena jest równie dobra jak moja, ale ma podobny problem (minus punkt widzenia, w przypadku 2d nie będzie to problemem). Moją jedyną sugestią z drugiej strony byłoby to, że nie musisz ograniczać reprezentacji prędkości do dychotomicznych kolorów, a ponieważ prędkość jest ciągłym rozkładem, myślę, że bardziej sensowne jest użycie gradientowej kolorystyki. Możesz także użyć symboli o proporcjonalnych rozmiarach do przedstawienia prędkości. Być może użycie strzałek jako symbolu punktu i użycie kierunku strzałki do przedstawienia składowych kierunkowych ścieżki czasoprzestrzennej również byłoby wnikliwe.

Kiedy ograniczysz się do jednego punktu w przestrzeni, wydaje się, że tracisz część potencjalnej wizualizacji interakcji (przecinanie się ścieżek) między twoimi punktami. Ale w zależności od tematu może to nie być interesujące.

Andy W.
źródło
Kostki czasoprzestrzenne wyglądają świetnie, ale muszę śledzić zbyt wiele poruszających się obiektów jednocześnie. Byłoby zbyt bałaganiarskie i nieczytelne.
podmroku
13

Ponieważ śledzisz wiele obiektów, wybrałbym kolor do różnicowania obiektów, a zamiast koloru do pokazania prędkości, użyłbym cienkich linii prostopadłych do kierunku ruchu ilustrujących 10-sekundowe interwały (powiedzmy). Bliższe linie = wolniej. Nie jest to najlepszy szkic poniżej, ale masz pomysł: alternatywny tekst

Trevesy
źródło
To wygląda interesująco! Gdyby cienkie linie prostopadłe byłyby kolorowe, możliwe byłyby również nakładające się ścieżki. Na pewno byłoby interesujące wdrożenie. (A może wiesz o istniejących wdrożeniach?)
podmrok
Zgadzam się, że kolor to dobry sposób na przedstawienie różnych przedmiotów. Ludziom łatwiej jest odróżnić kolory niż odwzorowując schemat kolorów na wartości liczbowe.
Andy W
Underdark - Przepraszamy, nie znam żadnych implementacji. Twój pomysł na zabarwienie linii „podkładów” (jak na kolei) jest dobry, co zwiększyłoby wizualną różnicę, ale problemem byłoby, gdybyś chciał użyć jasnych kolorów takich jak żółty, wtedy podkłady stałyby się znacznie mniej widoczne.
Trevesy,
13

Możesz rejestrować pozycję pojazdu w regularnych odstępach czasu i stopniowo wygasać stare punkty czasowe. Pomocne może być także dodanie linii w każdym punkcie, którego długość jest reprezentatywna dla prędkości. Poniżej znajduje się przykład z Microsoft Research. Na wykresie dość łatwo jest zobaczyć względną prędkość różnych krajów.

Wizualizacja trendów

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

Jay Askren
źródło
Myślę, że masz na myśli szerokość linii zamiast długości. Ale to całkiem fajne, a błyskawica dobrou używa podobnej metody.
Andy W
To wygląda naprawdę interesująco. Czuję pokusę, aby spróbować to zaimplementować :) ... Ta metoda wymaga, aby różnica czasu między pomiarami była zawsze taka sama, ponieważ prędkość jest reprezentowana pośrednio tylko przez odległość między kolejnymi punktami. Może to być problematyczne w przypadku niektórych zestawów danych.
podmrok
@Andy W. Nie, jeśli spojrzysz, długości linii są różne dla szybkich niebieskich kropek po lewej stronie i pomarańczowych kropek po prawej stronie. Wierzę, że szerokość linii zależy od wielkości koła.
Jay Askren
Teraz widzę. Ponieważ aktualizacje odbywają się w regularnych odstępach czasu, długość z natury reprezentuje prędkość (jak wskazano podmroku). Jeśli wszystkie punkty czasowe nie są regularnymi odstępami, technika ta nie zadziałałaby. Może to być trudne w każdym scenariuszu z życia, ponieważ gromadzenie danych nie byłoby całkowicie spójne (takie jak brakujące przedziały czasowe). To jednak dobry pomysł, ponieważ dłuższe linie będą dominować w grafice (co, jak sądzę, chce OP).
Andy W
@Andy W. To prawda. Aktualizacje muszą odbywać się w regularnych odstępach czasu.
Jay Askren
11

Warto zapoznać się z niektórymi artykułami Giennadija i Natalii Andrienko . Publikowali obszernie na temat geowizualizacji danych o ruchu, a niektóre z ich wyników mogą być tutaj pomocne.

Cooper Smith wykonał również interesującą pracę przy użyciu przetwarzania.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

radek
źródło
2
Dzięki za aktualizację @radek. Szkoda, że ​​Cooper Smith nie opisuje swojego podejścia na przykładzie tempa. Wygląda na to, że po prostu nakreślił wszystkie urządzenia śledzące względem siebie.
podmroku
9

Co powiesz na symbole strzałek? Długość strzałki = prędkość obiektu w tym miejscu. Otrzymujesz również wskazówki za darmo. A wszystko to jest bardzo intuicyjne - nie trzeba zerknąć na legendę, aby przypomnieć sobie interpretację.

Cały czas jest używany do map prędkości wiatru, ale nic nie mówi, że nie możesz w ten sposób symbolizować obiektów: http://www.cnrfc.noaa.gov/images/storm_summaries/jan1997/misc/300mb_1997.gif

Twoje zdrowie!

(edytuj: stonowane użycie nadmiernie wykrzyknionego wykrzyknika).

Dan S.
źródło
9

Myślę, że wybrałbym coś w kierunku sugestii Trevesysa, ale tylko z kropkami. Dłuższe między kropkami oznacza szybsze, a bliższe między nimi oznacza wolniejsze.

Łatwo jest myśleć o prędkości jak, wysoka prędkość powinna uzyskać mocniejszą wizualizację, ale kusi mnie, aby myśleć odwrotnie, ponieważ symbol jest ograniczony do specjalnego miejsca na ziemi, a wyższa prędkość oznacza krótszą (w czasie) reprezentację pojazdu lub cokolwiek to jest w tym miejscu. Coś mijającego szybko daje mniejszy ślad niż coś mijającego wolno.

Przyspieszenie byłoby wtedy:

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

Dla mnie, gdy linia jest grubsza, wydaje mi się, że prędkość maleje, pochyla się, a czas na metr jest większy, dłuższy i grubszy.

Myślę, że inną kwestią jest to, że symbol często musi współistnieć z innymi symbolami. Jeśli symbol ma grubość lub wysokość w trzecim wymiarze, będzie musiał być jedyną rzeczą wyrażoną na mapie.

Edycja: byłoby jak symbole linii reprezentujące przedziały prędkości jak

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

i tak dalej

Pozdrawiam Nicklas

Nicklas Avén
źródło
Problem polega na tym, że wiele rzeczywistych systemów śledzenia niekoniecznie dostarcza dane w równych odstępach czasu i bez przerw.
podmroku
2
Nie, nie mam na myśli, że każda kropka powinna reprezentować jeden punkt z systemu śledzenia. Mam na myśli, że masz symbole o różnej gęstości kropek wzdłuż linii i używasz symboli dla różnych prędkości. patrz edycja w odpowiedzi powyżej.
Nicklas Avén
2

[Wiem, że widziałem to już wcześniej, ale nie mogę znaleźć gdzie.]

Co powiesz na pokazanie prędkości jako trzeciego wymiaru wykresu. Zamiast być płaską linią, „wysokość” linii może reprezentować prędkość. Można to również połączyć z kolorem.

jwernerny
źródło
2
To, co sugerujesz, byłoby czymś w rodzaju kostek czasoprzestrzeni wspomnianych wcześniej przez Andy'ego. Reprezentacje Imho 3D szybko się psują (zwłaszcza przy śledzeniu wielu obiektów) i wyglądają znacznie gorzej w druku niż na ekranie.
podmroku
2

Kontynuując motyw rozmiaru / koloru, co powiesz na użycie punktów, większe zielone kółka na szybkie, mniejsze czerwone kółka na wolne, a może między żółty / pomarańczowy?

Chad Cooper
źródło
Przypominałoby to sugestię Marka ( gis.stackexchange.com/questions/2722/… ). Jest to prostsze, ale mogą wystąpić problemy z rozróżnieniem różnych poruszających się obiektów, gdy ich ścieżki nakładają się.
podmroku
1

Generalnie zgadzam się ze wszystkimi wymienionymi mapami przepływów / zmianami strategii kolorów, ale to pytanie jest stare i starałem się wymyślić alternatywne strategie.

Myślałem, że jeśli śledzisz GPS w określonym przedziale czasowym, prędkość ścieżki wyglądałaby jak gęstość przepływu (tzn. Jazda wolna - rejestrowane obserwacje byłyby gęste, a jazda szybka - rejestrowane obserwacje rozprzestrzeniałyby się). Można więc symbolizować prędkość segmentów linii za pomocą szerokości odstępu między deskami.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Następnie uzupełniam ścieżkę kolorem, aby to wzmocnić ... Wymóg sporządzenia wykresu dodatkowych ścieżek zawierałby po prostu ścieżki równoległe lub osobne kolory dla każdej ścieżki.

CCantey
źródło