อ่าน 8 นาที
การสรุปเชิงแผนที่
การสรุปแผนที่ หรือ การลดทอนรายละเอียดในแผนที่ หมายถึงการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นในแผนที่เมื่อสร้าง แผนที่ มาตราส่วนเล็กลง จากแผนที่มาตราส่วนใหญ่หรือข้อมูลแผนที่...
การสรุปเชิงแผนที่
การสรุปแผนที่หรือการลดทอนรายละเอียดในแผนที่หมายถึงการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นในแผนที่เมื่อสร้างแผนที่มาตราส่วนเล็กลง จากแผนที่มาตราส่วนใหญ่หรือข้อมูลแผนที่ นับเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบแผนที่ไม่ว่าจะทำด้วยมือโดยนักทำแผนที่หรือโดยคอมพิวเตอร์หรือชุดอัลกอริทึมการสรุปรายละเอียดมีเป้าหมายเพื่อสรุปข้อมูลเชิงพื้นที่ ใน ระดับรายละเอียดสูงให้เป็นข้อมูลที่สามารถแสดงผลบนแผนที่ได้ในระดับรายละเอียดที่ต่ำกว่า
นักทำแผนที่ได้รับอนุญาตให้ปรับเปลี่ยนเนื้อหาภายในแผนที่ของตนเพื่อสร้างแผนที่ที่เหมาะสมและมีประโยชน์ซึ่งถ่ายทอดข้อมูลเชิงพื้นที่ ในขณะเดียวกันก็สร้างสมดุลที่เหมาะสมระหว่างวัตถุประสงค์ของแผนที่และรายละเอียดที่แม่นยำของสิ่งที่กำลังทำแผนที่ แผนที่ทั่วไปที่ดีคือแผนที่ที่เน้นองค์ประกอบแผนที่ที่สำคัญที่สุดในขณะที่ยังคงแสดงโลกในรูปแบบที่ถูกต้องและจดจำได้มากที่สุด
ประวัติศาสตร์
ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 นักทำแผนที่เริ่มคิดอย่างจริงจังเกี่ยวกับลักษณะที่พวกเขาวาดขึ้นอยู่กับมาตราส่วนเอดูอาร์ด อิมฮอฟหนึ่งในนักทำแผนที่ทางวิชาการและวิชาชีพที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในขณะนั้น ได้ตีพิมพ์งานวิจัยเกี่ยวกับแผนผังเมืองบนแผนที่ในมาตราส่วนต่างๆ ในปี 1937 โดยระบุรูปแบบการสรุปทั่วไปหลายรูปแบบที่เกิดขึ้น รวมถึงรูปแบบที่ต่อมาเรียกว่า การใช้สัญลักษณ์ การรวม การทำให้ง่ายขึ้น การปรับปรุง และการเคลื่อนย้าย[ 1 ]เมื่อแนวทางการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์เกิดขึ้นในทศวรรษ 1950 และ 1960 การสรุปทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำให้เส้นง่ายขึ้นและการปรับภาพแรสเตอร์ให้เรียบ เป็นเป้าหมายของการศึกษา[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
การสรุปภาพรวมน่าจะเป็นแง่มุมของการทำแผนที่ที่ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดถี่ถ้วนที่สุดตั้งแต่ทศวรรษ 1970 ถึง 1990 นี่อาจเป็นเพราะมันสอดคล้องกับแนวโน้มการวิจัยหลักสองประการของยุคนั้น ได้แก่การสื่อสารทางแผนที่ (โดยเฉพาะ อัลกอริธึม การประมวลผลสัญญาณตามทฤษฎีสารสนเทศ ) และโอกาสที่ได้รับจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี (เนื่องจากศักยภาพในการทำงานอัตโนมัติ) การวิจัยในช่วงแรกมุ่งเน้นไปที่อัลกอริธึมสำหรับการทำให้การดำเนินการสรุปภาพรวมแต่ละรายการเป็นไปโดยอัตโนมัติ[ 5 ]ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 นักทำแผนที่เชิงวิชาการเริ่มคิดในวงกว้างขึ้น พัฒนาทฤษฎีทั่วไปของการสรุปภาพรวม และสำรวจการใช้ระบบผู้เชี่ยวชาญและ เทคโนโลยี ปัญญาประดิษฐ์ ที่เพิ่งเริ่มต้นอื่นๆ เพื่อทำให้กระบวนการทั้งหมดเป็นไปโดยอัตโนมัติ รวมถึงการตัดสินใจว่าจะใช้เครื่องมือใดเมื่อใด[ 6 ] [ 7 ]แนวทางเหล่านี้เริ่มชะงักงันบ้างในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ซึ่งตรงกับการสูญเสียความเชื่อมั่นโดยทั่วไปในคำมั่นสัญญาของ AI และการเพิ่มขึ้นของคำวิจารณ์หลังสมัยใหม่เกี่ยวกับผลกระทบของการออกแบบอัตโนมัติ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ชุมชนการสรุปข้อมูลทั่วไปได้กลับมาเฟื่องฟูอีกครั้ง โดยได้รับแรงหนุนส่วนหนึ่งจากโอกาสใหม่ๆ ของ AI แนวโน้มล่าสุดอีกประการหนึ่งคือการมุ่งเน้นไปที่การทำแผนที่หลายระดับโดยบูรณา การฐานข้อมูล GISที่พัฒนาขึ้นสำหรับระดับเป้าหมายหลายระดับ ลดขอบเขตความต้องการในการสรุปข้อมูลทั่วไปให้เหลือเพียง "ช่องว่าง" ระหว่างระดับเหล่านั้น ซึ่งเป็นระดับที่จัดการได้ง่ายกว่าสำหรับการทำงานอัตโนมัติ[ 8 ]
ทฤษฎีเกี่ยวกับรายละเอียดของแผนที่
โดยทั่วไปแล้ว การทำให้เป็นข้อมูลทั่วไปมักถูกนิยามอย่างง่ายๆ ว่าเป็นการลบรายละเอียดออกไป แต่แนวคิดนี้อิงตามทฤษฎีสารสนเทศ ที่นำมาใช้ โดยพิจารณาจากปริมาณของข้อมูลหรือรายละเอียดที่พบในแผนที่ และปริมาณดังกล่าวถูกควบคุมโดยมาตราส่วนของแผนที่ วัตถุประสงค์ของแผนที่ และกลุ่มเป้าหมาย หากมีปริมาณข้อมูลที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการแผนที่ที่กำหนด การทำให้เป็นข้อมูลทั่วไปก็คือกระบวนการนำข้อมูลที่มีอยู่ ซึ่งมักเรียกว่า (โดยเฉพาะในยุโรป) แบบจำลองภูมิทัศน์ดิจิทัล (DLM) ซึ่งโดยปกติแต่ไม่เสมอไปจะมีข้อมูลมากกว่าที่ต้องการ และประมวลผลเพื่อสร้างชุดข้อมูล ใหม่ ซึ่งมักเรียกว่าแบบจำลองแผนที่ดิจิทัล (DCM) ที่มีปริมาณที่ต้องการ[ 6 ]
มีการเสนอแบบจำลองเชิงแนวคิดทั่วไปหลายแบบเพื่อทำความเข้าใจกระบวนการนี้ โดยมักพยายามจับภาพกระบวนการตัดสินใจของผู้เชี่ยวชาญด้านการทำแผนที่ที่เป็นมนุษย์ แบบจำลองที่เป็นที่นิยมมากที่สุดแบบหนึ่ง ซึ่งพัฒนาโดย McMaster และ Shea ในปี 1988 แบ่งการตัดสินใจเหล่านี้ออกเป็นสามขั้นตอน ได้แก่วัตถุประสงค์เชิงปรัชญาเหตุผลทั่วไปว่าทำไมการสรุปจึงเป็นที่พึงปรารถนาหรือจำเป็น และเกณฑ์สำหรับการประเมินความสำเร็จการประเมินเชิงแผนที่ลักษณะของแผนที่ที่กำหนด (หรือคุณลักษณะภายในแผนที่นั้น) ที่ต้องการการสรุป และการแปลงเชิงพื้นที่และคุณลักษณะชุดของตัวดำเนินการสรุปที่มีให้ใช้กับคุณลักษณะ เลเยอร์ หรือแผนที่ที่กำหนด[ 7 ]ในขั้นตอนแรกซึ่งเป็นเชิงแนวคิดมากที่สุด McMaster และ Shea แสดงให้เห็นว่าการสรุปมีบทบาทสำคัญในการแก้ไขเป้าหมายที่มักขัดแย้งกันของการออกแบบแผนที่โดยรวม ได้แก่ ฟังก์ชันการทำงานเทียบกับสุนทรียศาสตร์ ความสมบูรณ์ของข้อมูลเทียบกับความชัดเจน และความปรารถนาที่จะทำมากขึ้นเทียบกับข้อจำกัดของเทคโนโลยีและสื่อ ความขัดแย้งเหล่านี้สามารถลดทอนลงเหลือความขัดแย้งพื้นฐานระหว่างความต้องการข้อมูลบนแผนที่ที่มากขึ้น และความต้องการข้อมูลที่น้อยลง โดยใช้การสรุปภาพรวมเป็นเครื่องมือในการสร้างสมดุล
ความท้าทายประการหนึ่งของแนวทางทฤษฎีสารสนเทศในการสรุปทั่วไปคือพื้นฐานของการวัดปริมาณสารสนเทศบนแผนที่ ก่อนและหลังขั้นตอนการสรุปทั่วไป[ 9 ]เราอาจจินตนาการถึงแผนที่ที่ถูกวัดปริมาณโดยความหนาแน่นของสารสนเทศบนแผนที่จำนวน "บิต" เฉลี่ยของสารสนเทศต่อหน่วยพื้นที่บนแผนที่ (หรือผลที่ตามมาคือความละเอียดของสารสนเทศระยะทางเฉลี่ยระหว่างบิต) และโดย ความหนาแน่น หรือความละเอียดของสารสนเทศภาคพื้นดินซึ่งเป็นการวัดเดียวกันต่อหน่วยพื้นที่บนโลก ดังนั้นมาตราส่วนจะเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วนระหว่างกัน และการเปลี่ยนแปลงมาตราส่วนจะต้องปรับค่าใดค่าหนึ่งหรือทั้งสองค่าโดยวิธีการสรุปทั่วไป
แต่สิ่งใดนับเป็น "บิต" ของข้อมูลแผนที่? ในกรณีเฉพาะนั้นไม่ใช่เรื่องยาก เช่น การนับจำนวนฟีเจอร์ทั้งหมดบนแผนที่ หรือจำนวนจุดยอดในเส้นเดียว (อาจลดลงเหลือเพียงจำนวน จุดยอด ที่โดดเด่น ) ความตรงไปตรงมาเช่นนี้อธิบายได้ว่าทำไมสิ่งเหล่านี้จึงเป็นเป้าหมายแรกเริ่มของการวิจัยการสรุปทั่วไป[ 4 ]อย่างไรก็ตาม มันเป็นความท้าทายสำหรับแผนที่โดยทั่วไป ซึ่งเกิดคำถามขึ้น เช่น "มีข้อมูลกราฟิกมากน้อยเพียงใดในป้ายกำกับแผนที่: หนึ่งบิต (ทั้งคำ) บิตสำหรับแต่ละตัวอักษร หรือบิตสำหรับแต่ละจุดยอดหรือเส้นโค้งในแต่ละตัวอักษร ราวกับว่าพวกมันเป็นฟีเจอร์ของพื้นที่แต่ละแห่ง?" แต่ละตัวเลือกอาจมีความเกี่ยวข้องในเวลาที่แตกต่างกัน
การวัดนี้มีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากบทบาทของสัญลักษณ์บนแผนที่ซึ่งอาจส่งผลต่อความหนาแน่นของข้อมูลที่ปรากฏแผนที่ที่มีลำดับชั้นทางสายตา ที่ชัดเจน (เช่น ชั้นที่มีความสำคัญน้อยกว่าจะถูกลดความสำคัญลงแต่ยังคงปรากฏอยู่) จะให้ความรู้สึก "ชัดเจน" เพราะเมื่อมองแวบแรกจะดูเหมือนว่ามีข้อมูลน้อยกว่าความเป็นจริง ในทางกลับกัน แผนที่ที่ไม่มีลำดับชั้นทางสายตา ซึ่งทุกชั้นดูเหมือนจะมีความสำคัญเท่ากัน อาจถูกสรุปได้ว่า "รก" เพราะความประทับใจแรกคือมีข้อมูลมากกว่าความเป็นจริง[ 10 ]ดังนั้น การออกแบบแผนที่เพื่อให้ได้ความสวยงามแบบเกสตัลต์ที่ต้องการจึงเกี่ยวกับการจัดการความหนาแน่นของข้อมูลที่ปรากฏมากกว่าความหนาแน่นของข้อมูลที่แท้จริง ตามคำกล่าวของเอ็ดเวิร์ด ทัฟต์[ 11 ]
ความสับสนและความยุ่งเหยิงเป็นความล้มเหลวของการออกแบบ ไม่ใช่คุณลักษณะของข้อมูล ดังนั้นประเด็นสำคัญคือการค้นหากลยุทธ์การออกแบบที่เผยให้เห็นรายละเอียดและความซับซ้อน แทนที่จะตำหนิข้อมูลที่มีความซับซ้อนมากเกินไป
มีงานวิจัยล่าสุดที่ยอมรับบทบาทของสัญลักษณ์แผนที่ รวมถึงประเภทของตัวดำเนินการสรุปทั่วไปของ Roth-Brewer [ 12 ]แม้ว่าพวกเขาจะชี้แจงว่าสัญลักษณ์ไม่ใช่รูปแบบของการสรุปทั่วไป แต่เป็นเพียงคู่หูของการสรุปทั่วไปในการบรรลุความหนาแน่นของข้อมูลที่ปรากฏตามที่ต้องการ[ 13 ]
ผู้ปฏิบัติงาน
มีเทคนิคการทำแผนที่มากมายที่ใช้ในการปรับปริมาณข้อมูลทางภูมิศาสตร์บนแผนที่ ตลอดหลายทศวรรษของการวิจัยการสรุปข้อมูล มีการเผยแพร่รายการตัวดำเนินการสรุปข้อมูล ที่ไม่ซ้ำกันมากกว่าสิบรายการ โดยมีความแตกต่างกันอย่างมาก อันที่จริง มีการทบทวนหลายครั้งที่เปรียบเทียบรายการเหล่า นี้ [ 5 ] [ 12 ] [ 14 ]และแม้แต่รายการเหล่านั้นก็ยังพลาดรายการสำคัญบางรายการ เช่น รายการที่พบในตำราเล่มแรกของ John Keates (1973) ซึ่งเห็นได้ชัดว่าล้ำหน้ากว่ายุคสมัย[ 15 ]การดำเนินการเหล่านี้บางส่วนได้รับการทำให้เป็นอัตโนมัติโดยอัลกอริทึมหลายตัว โดยมีเครื่องมือที่มีอยู่ในระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์และซอฟต์แวร์อื่นๆ ในขณะที่บางส่วนพิสูจน์แล้วว่ายากกว่ามาก โดยนักทำแผนที่ส่วนใหญ่ยังคงดำเนินการด้วยตนเอง

เลือก
เรียกอีกอย่างว่า ตัวกรอง, การละเว้น
หนึ่งในตัวดำเนินการแรกๆ ที่ได้รับการยอมรับและวิเคราะห์ โดยปรากฏครั้งแรกในรายการ Keates ปี 1973 [ 4 ] [ 15 ]การเลือกคือกระบวนการของการลบคุณลักษณะทางภูมิศาสตร์ทั้งหมดออกจากแผนที่ มีการเลือกสองประเภท ซึ่งรวมกันในบางโมเดล และแยกออกจากกันในโมเดลอื่นๆ:
- การเลือกเลเยอร์ : (เรียกอีกอย่างว่าการเลือกคลาสหรือการเพิ่ม[ 12 ] ) การเลือกเลเยอร์ข้อมูลหรือธีมที่จะรวมหรือไม่รวม (ตัวอย่างเช่น แผนที่ถนนที่รวมถนนแต่ไม่รวมธรณีวิทยา)
- การเลือกคุณลักษณะ : (บางครั้งเรียกว่าการปรับปรุงหรือการกำจัด[ 12 ] ) การเลือกคุณลักษณะเฉพาะที่จะรวมหรือลบออกภายในเลเยอร์ที่รวมอยู่ (ตัวอย่างเช่น จะแสดงเมือง 50 เมืองจากหลายล้านเมืองบนแผนที่โลก)
ในการเลือกคุณลักษณะ การเลือกคุณลักษณะที่จะเก็บไว้หรือตัดออกนั้นมีความท้าทายมากกว่าที่คิด การใช้คุณลักษณะง่ายๆ ที่มีขนาดตามโลกแห่งความเป็นจริง (เช่น จำนวนประชากรในเมือง ความกว้างของถนน หรือปริมาณการจราจร ปริมาณการไหลของแม่น้ำ) ซึ่งมักหาได้ง่ายในข้อมูล GIS ที่มีอยู่แล้ว มักทำให้ได้การเลือกที่กระจุกตัวมากเกินไปในบางพื้นที่และเบาบางในพื้นที่อื่นๆ ดังนั้น นักทำแผนที่จึงมักกรองคุณลักษณะเหล่านั้นโดยใช้ระดับความสำคัญในระดับภูมิภาคความโดดเด่นในพื้นที่ท้องถิ่นมากกว่าแผนที่โดยรวม ซึ่งจะทำให้ได้แผนที่ที่สมดุลมากขึ้น แต่ยากต่อการทำให้เป็นอัตโนมัติ มีการพัฒนาสูตรมากมายสำหรับการจัดอันดับความสำคัญในระดับภูมิภาคของคุณลักษณะโดยอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น โดยการปรับสมดุลขนาดดิบกับระยะห่างไปยังคุณลักษณะที่ใกล้ที่สุดที่มีขนาดใหญ่กว่าอย่างมีนัยสำคัญ คล้ายกับการวัดความโดดเด่นทางภูมิประเทศแต่สิ่งนี้ทำได้ยากกว่ามากสำหรับคุณลักษณะที่เป็นเส้นมากกว่าจุด และบางครั้งก็ให้ผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ (เช่น "ปัญหาบัลติมอร์" ซึ่งเมืองที่ดูเหมือนสำคัญกลับถูกละเลย)
อีกแนวทางหนึ่งคือการเข้ารหัสการตัดสินใจเชิงอัตวิสัยเกี่ยวกับความสำคัญของภูมิภาคลงในข้อมูล GIS ด้วยตนเอง ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการกรองคุณลักษณะต่างๆ ได้ในภายหลัง นี่เป็นแนวทางที่ใช้สำหรับ ชุดข้อมูล Natural Earthที่สร้างขึ้นโดยนักทำแผนที่
ทำให้ง่ายขึ้น

อีกหนึ่งเป้าหมายแรกเริ่มของการวิจัยการวางนัยทั่วไป[ 4 ] [ 15 ]คือการลดความซับซ้อนโดยการลบจุดยอดในเส้นและขอบเขตพื้นที่ มีการพัฒนาอัลกอริทึมที่หลากหลาย แต่ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการค้นหาผ่านจุดยอดของเส้น และลบจุดที่มีส่วนร่วมน้อยที่สุดต่อรูปร่างโดยรวมของเส้นอัลกอริทึม Ramer–Douglas–Peucker (1972/1973) เป็นหนึ่งในเทคนิคแรกเริ่มและยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการลดความซับซ้อนของเส้น[ 16 ]อัลกอริทึมเหล่านี้ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอัลกอริทึมในยุคแรกๆ ให้ความสำคัญกับการลดขนาดของชุดข้อมูลมากกว่าคุณภาพของลักษณะที่ปรากฏบนแผนที่ในยุคที่พื้นที่จัดเก็บข้อมูลดิจิทัลมีจำกัด และมักจะสร้างเส้นที่มีลักษณะเป็นเหลี่ยมมากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเส้นโค้ง เช่น แม่น้ำ อัลกอริทึมอื่นๆ ได้แก่อัลกอริทึม Wang-Müller (1998) ซึ่งค้นหาส่วนโค้งที่สำคัญและโดยทั่วไปจะมีความแม่นยำมากกว่าแต่ต้องใช้เวลาในการประมวลผลนานกว่า และอัลกอริทึม Zhou-Jones (2005) และอัลกอริทึม Visvalingam-Whyatt (1992) ซึ่งใช้คุณสมบัติของรูปสามเหลี่ยมภายในรูปหลายเหลี่ยมเพื่อกำหนดว่าควรลบจุดยอดใดออก[ 17 ]

เรียบ
สำหรับคุณลักษณะเส้น (และขอบเขตพื้นที่) การปรับให้เรียบดูคล้ายกับการลดความซับซ้อน และในอดีตบางครั้งก็ใช้ร่วมกับการลดความซับซ้อน ความแตกต่างคือ การปรับให้เรียบออกแบบมาเพื่อให้รูปร่างโดยรวมของเส้นดูเรียบง่ายขึ้นโดยการลบรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ซึ่งอาจต้องใช้จุดยอดมากกว่าเดิม การลดความซับซ้อนมักทำให้เส้นโค้งดูเป็นเหลี่ยม ในขณะที่การปรับให้เรียบมักทำในสิ่งที่ตรงกันข้าม
หลักการปรับให้เรียบยังมักใช้ในการวางนัยทั่วไป ของการแสดงภาพ แรสเตอร์ของฟิลด์โดยมักใช้ แนวทางการปรับให้ เรียบแบบเคอร์เนล อันที่จริงนี่เป็นหนึ่งในอัลกอริธึมการวางนัยทั่วไปที่เผยแพร่ครั้งแรกโดยWaldo Toblerในปี 1966 [ 3 ]
ผสาน
เรียกอีกอย่างว่า การละลาย การรวมตัว การจับกลุ่ม หรือการผสมผสาน
การดำเนินการนี้ ซึ่งระบุโดย Imhof ในปี 1937 [ 1 ]เกี่ยวข้องกับการรวมคุณลักษณะที่อยู่ใกล้เคียงเข้าเป็นคุณลักษณะเดียวประเภทเดียวกัน ในระดับที่ความแตกต่างระหว่างคุณลักษณะเหล่านั้นไม่สำคัญ ตัวอย่างเช่น เทือกเขาอาจประกอบด้วยสันเขาที่แยกจากกันหลายแห่งในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ แต่แสดงเป็นเทือกเขาต่อเนื่องกันในแผนที่ขนาดเล็ก หรืออาคารที่อยู่ติดกันในกลุ่มอาคารอาจรวมกันเป็น "อาคาร" เดียว เพื่อการตีความที่ถูกต้อง ผู้อ่านแผนที่ต้องตระหนักว่าเนื่องจากข้อจำกัดของมาตราส่วน องค์ประกอบที่รวมกันจึงไม่ใช่ภาพที่สมบูรณ์แบบของคุณลักษณะทางธรรมชาติหรือที่มนุษย์สร้างขึ้น[ 18 ] Dissolve เป็นเครื่องมือ GIS ทั่วไปที่ใช้สำหรับการดำเนินการสรุปนี้[ 19 ]แต่ได้มีการพัฒนาเครื่องมือเพิ่มเติมสำหรับสถานการณ์เฉพาะ เช่น การค้นหารูปหลายเหลี่ยมขนาดเล็กมากและรวมเข้ากับรูปหลายเหลี่ยมขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้เคียง ตัวดำเนินการนี้แตกต่างจากการรวมกลุ่มเนื่องจากไม่มีการเปลี่ยนแปลงมิติ (เช่น เส้นจะถูกรวมเข้าเป็นเส้นและรูปหลายเหลี่ยมจะถูกรวมเข้าเป็นรูปหลายเหลี่ยม) และวัตถุเดิมและวัตถุสุดท้ายเป็นประเภทแนวคิดเดียวกัน (เช่น อาคารกลายเป็นอาคาร)
มวลรวม
เรียกอีกอย่างว่า การรวมกลุ่ม หรือ การแบ่งภูมิภาค
การรวมกลุ่มคือการรวมคุณลักษณะหลายอย่างเข้าด้วยกันเป็นคุณลักษณะผสมใหม่ ซึ่งมักจะมีมิติ เพิ่มขึ้น (โดยปกติจะชี้ไปยังพื้นที่) คุณลักษณะใหม่นี้มีประเภททางออนโทโลยีที่แตกต่างจากคุณลักษณะเดิม เนื่องจากเป็นการสร้างแนวคิดของกลุ่ม ตัวอย่างเช่น "อาคาร" จำนวนมากสามารถเปลี่ยนเป็นภูมิภาคเดียวที่แสดงถึง "พื้นที่เมือง" (ไม่ใช่ "อาคาร") หรือกลุ่ม "ต้นไม้" กลายเป็น "ป่า" [ 16 ] ซอฟต์แวร์ GIS บางตัวมีเครื่องมือการรวมกลุ่มที่ระบุกลุ่มของคุณลักษณะและรวมเข้าด้วยกัน[ 20 ]การรวมกลุ่มแตกต่างจากการผสานตรงที่สามารถดำเนินการข้ามมิติได้ เช่น การรวมจุดเป็นเส้น จุดเป็นรูปหลายเหลี่ยม เส้นเป็นรูปหลายเหลี่ยม และรูปหลายเหลี่ยมเป็นรูปหลายเหลี่ยม และมีความแตกต่างเชิงแนวคิดระหว่างแหล่งที่มาและผลิตภัณฑ์
ระบุประเภท
เรียกอีกอย่างว่าการปรับปรุงการกระจายตัว
Typify เป็นตัวดำเนินการสัญลักษณ์ที่แทนที่ชุดคุณลักษณะที่คล้ายกันจำนวนมากด้วยสัญลักษณ์ตัวแทนจำนวนน้อยลง ส่งผลให้แผนที่ดูโปร่งและสะอาดตามากขึ้น[ 21 ]ตัวอย่างเช่น พื้นที่ที่มีเหมืองหลายสิบแห่งอาจถูกแสดงด้วยสัญลักษณ์เหมืองเพียง 3 หรือ 4 สัญลักษณ์ ซึ่งไม่ได้แสดงถึงตำแหน่งเหมืองจริง แต่เป็นเพียงการมีอยู่ทั่วไปของเหมืองในพื้นที่นั้น แตกต่างจากตัวดำเนินการการรวมกลุ่มซึ่งแทนที่คุณลักษณะที่เกี่ยวข้องจำนวนมากด้วยคุณลักษณะ "กลุ่ม" เดียว สัญลักษณ์ที่ใช้ในตัวดำเนินการ typify ยังคงแสดงถึงแต่ละบุคคล เพียงแต่เป็นบุคคล "ทั่วไป" เท่านั้น มันช่วยลดความหนาแน่นของคุณลักษณะในขณะที่ยังคงรักษาตำแหน่งและรูปแบบที่สัมพันธ์กันไว้ เมื่อใช้ตัวดำเนินการ typify จะมีการสร้างชุดสัญลักษณ์ใหม่ขึ้นมา ซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงข้อมูลเชิงพื้นที่ ตัวดำเนินการนี้สามารถใช้กับคุณลักษณะจุด เส้น และรูปหลายเหลี่ยมได้
ทรุด
เรียกอีกอย่างว่า Symbolize
ตัวดำเนินการนี้ลดมิติของคุณลักษณะ เช่น การปฏิบัติทั่วไปในการแสดงเมือง (2 มิติ) เป็นจุด (0 มิติ) และถนน (2 มิติ) เป็นเส้น (1 มิติ) บ่อยครั้งที่มี การใช้ สัญลักษณ์แผนที่กับรูปทรงเรขาคณิตที่ได้เพื่อให้บ่งชี้ขอบเขตดั้งเดิมโดยทั่วไป เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางของจุดเพื่อแสดงจำนวนประชากรในเมือง หรือความหนาของเส้นเพื่อแสดงจำนวนเลนในถนน Imhof (1937) ได้กล่าวถึงการสรุปทั่วไปเหล่านี้อย่างละเอียด[ 1 ]ตัวดำเนินการนี้มักเลียนแบบการปฏิบัติการสรุปทั่วไปทางปัญญาที่คล้ายกัน ตัวอย่างเช่น การพูดถึงระยะทางระหว่างสองเมืองอย่างชัดเจนหมายถึงการกำหนดแนวคิดของเมืองเป็นจุด และการใช้วลีเช่น "ขึ้นไปตามถนน" หรือ "ตามถนน" หรือแม้แต่ที่อยู่บนถนนหมายถึงการกำหนดแนวคิดของถนนเป็นเส้น
จัดประเภทใหม่
ตัวดำเนินการนี้ส่วนใหญ่จะลดความซับซ้อนของคุณลักษณะของฟีเจอร์ต่างๆ แม้ว่าอาจส่งผลให้เกิดการลดความซับซ้อนทางเรขาคณิตด้วยเช่นกัน แม้ว่าการจัดหมวดหมู่จะถูกนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย แต่ในกรณีนี้ งานคือการนำค่าจำนวนมากที่ซับซ้อนเกินกว่าจะแสดงบนแผนที่ในมาตราส่วนที่กำหนด มาลดให้เหลือเพียงไม่กี่หมวดหมู่ที่ง่ายต่อการแสดง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากรูปแบบทางภูมิศาสตร์ส่งผลให้เกิดพื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีหมวดหมู่เดียวกัน ตัวอย่างเช่น การนำเลเยอร์การปกคลุมดินที่มี 120 หมวดหมู่ มาจัดกลุ่มเป็น 5 หมวดหมู่ (เมือง เกษตรกรรม ป่าไม้ น้ำ ทะเลทราย) ซึ่งจะทำให้แผนที่มีความเรียบง่ายในเชิงพื้นที่มากขึ้น สำหรับฟิลด์แบบไม่ต่อเนื่อง (หรือที่เรียกว่าการครอบคลุมตามหมวดหมู่หรือแผนที่ชั้นพื้นที่) ที่แสดงเป็นรูปหลายเหลี่ยมเวกเตอร์เช่นการปกคลุมดินประเภทภูมิอากาศ ประเภทดินการแบ่งเขตเมืองหรือธรณีวิทยาพื้นผิวการจัดประเภทใหม่มักส่งผลให้เกิดรูปหลายเหลี่ยมที่อยู่ติดกันที่มีหมวดหมู่เดียวกัน ซึ่งจำเป็นต้องมีการดำเนินการรวมเข้าด้วยกันในภายหลัง
เกินจริง

การขยายความเกินจริงคือการปรับรูปทรงเรขาคณิตหรือสัญลักษณ์ บางส่วน เพื่อให้ลักษณะบางอย่างของฟีเจอร์มีขนาดใหญ่กว่าที่เป็นจริง เพื่อให้มองเห็นได้ชัดเจนขึ้น จดจำได้ง่ายขึ้น หรืออยู่ในลำดับชั้นการมองเห็น ที่สูงขึ้น ตัวอย่างเช่น ชุดของทางโค้ง หักศอกแคบๆ บนถนนจะเชื่อมต่อกันในแผนที่มาตราส่วนเล็ก ดังนั้นจึงต้องวาดถนนใหม่โดยให้ทางโค้งมีขนาดใหญ่ขึ้นและห่างกันมากขึ้นกว่าความเป็นจริง ตัวอย่างสัญลักษณ์คือการวาดทางหลวงเป็นเส้นหนาในแผนที่มาตราส่วนเล็ก ซึ่งหากวัดตามมาตราส่วนแล้วจะมีความกว้างหลายไมล์ การขยายความเกินจริงมักจำเป็นต้องมีการดำเนินการเคลื่อนย้ายในภายหลัง เนื่องจากฟีเจอร์ที่ขยายความเกินจริงจะทับซ้อนกับตำแหน่งจริงของฟีเจอร์ใกล้เคียง ทำให้จำเป็นต้องปรับเปลี่ยน[ 16 ]
ย้าย
เรียกอีกอย่างว่า การแก้ไขความขัดแย้ง
การเคลื่อนย้ายสามารถนำมาใช้ได้เมื่อวัตถุสองชิ้นอยู่ใกล้กันมากจนอาจทับซ้อนกันในมาตราส่วนที่เล็กกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตัวดำเนินการขยายภาพทำให้วัตถุทั้งสองมีขนาดใหญ่กว่าที่เป็นจริง ตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปคือเมืองบราซซาวิลและคินชาซาที่อยู่คนละฝั่งแม่น้ำคองโกในทวีปแอฟริกา ทั้งสองเป็นเมืองหลวงของประเทศ และในแผนที่ภาพรวมจะแสดงสัญลักษณ์ที่ใหญ่กว่าเมืองอื่นๆ เล็กน้อย ขึ้นอยู่กับมาตราส่วนของแผนที่ สัญลักษณ์อาจทับซ้อนกัน การเคลื่อนย้ายทั้งสองออกจากแม่น้ำ (และออกจากตำแหน่งจริง) จะช่วยหลีกเลี่ยงการทับซ้อนของสัญลักษณ์ได้ อีกกรณีหนึ่งที่พบได้ทั่วไปคือเมื่อถนนและทางรถไฟวิ่งขนานกัน Keates (1973) เป็นหนึ่งในคนแรกๆ ที่ใช้คำศัพท์สมัยใหม่สำหรับการขยายภาพและการเคลื่อนย้าย และอภิปรายความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดกัน แต่ได้รับการยอมรับมาตั้งแต่สมัย Imhof (1937) [ 1 ] [ 15 ]
ยกระดับ
นี่คือการเพิ่มสัญลักษณ์หรือรายละเอียดอื่นๆ บนแผนที่มาตราส่วนที่เล็กกว่าเพื่อให้คุณลักษณะเฉพาะมีความหมายมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความเข้าใจดังกล่าวมีความสำคัญต่อวัตถุประสงค์ของแผนที่ ตัวอย่างทั่วไปคือการเพิ่มสัญลักษณ์สะพานเพื่อเน้นว่าทางข้ามถนนไม่ได้อยู่ระดับเดียวกัน แต่เป็นสะพานลอยในมาตราส่วนขนาดใหญ่ สัญลักษณ์ดังกล่าวอาจไม่จำเป็นเนื่องจากสัญลักษณ์ที่แตกต่างกันและพื้นที่ที่เพิ่มขึ้นเพื่อแสดงความสัมพันธ์ที่แท้จริง การเพิ่มเติมนี้อาจดูขัดกับสัญชาตญาณหากคิดว่าการสรุปทั่วไปคือการกำจัดรายละเอียดเท่านั้น นี่เป็นหนึ่งในตัวดำเนินการที่ระบุไว้น้อยที่สุด[ 12 ]
ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์และการสรุปความอัตโนมัติ
เมื่อGISพัฒนาขึ้นตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา ความจำเป็นสำหรับเทคนิคการสรุปข้อมูลแบบอัตโนมัติและเชิงอัลกอริทึมก็ชัดเจนขึ้น ในอุดมคติแล้ว หน่วยงานที่รับผิดชอบในการรวบรวมและบำรุงรักษาข้อมูลเชิงพื้นที่ควรพยายามเก็บรักษาการแสดงข้อมูลมาตรฐานเพียงรายการเดียวของคุณลักษณะที่กำหนด ในระดับรายละเอียดสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ด้วยวิธีนี้จะมีเพียงบันทึกเดียวที่ต้องอัปเดตเมื่อคุณลักษณะนั้นเปลี่ยนแปลงในโลกแห่งความเป็นจริง[ 5 ]จากข้อมูลขนาดใหญ่ดังกล่าว ในอุดมคติแล้วควรจะสามารถสร้างแผนที่และผลิตภัณฑ์ข้อมูลอื่น ๆ ในระดับใดก็ได้ที่ต้องการผ่านการสรุปข้อมูลแบบอัตโนมัติ ทางเลือกอื่นคือการบำรุงรักษาฐานข้อมูลแยกต่างหากแต่ละฐานในระดับที่ต้องการสำหรับชุดโครงการทำแผนที่ที่กำหนด ซึ่งแต่ละฐานต้องได้รับการดูแลเมื่อมีบางสิ่งเปลี่ยนแปลงในโลกแห่งความเป็นจริง
แนวทางกว้างๆ หลายแนวทางในการสรุปผลทั่วไปได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงเวลานี้:
- มุมมอง ที่เน้นการนำเสนอข้อมูลนั้นมุ่งเน้นไปที่การนำเสนอข้อมูลในระดับต่างๆ ซึ่งเกี่ยวข้องกับสาขาฐานข้อมูลแบบหลายการนำเสนอ (Multi-Representation Databases : MRDB)
- มุม มอง ที่เน้นกระบวนการจะมุ่งเน้นไปที่กระบวนการของการสรุปผล
- วิธีการแบบขั้นบันไดเป็นการวางนัยทั่วไปแบบทีละขั้นตอน โดยที่ชุดข้อมูลที่ได้มาแต่ละชุดจะอิงตามฐานข้อมูลอื่นที่มีขนาดใหญ่กว่าถัดไป
- แนวทางแบบดาว (Star-approach)คือ ข้อมูลที่ได้มาในทุกระดับจะอิงจากฐานข้อมูลเดียว (ขนาดใหญ่)
กฎการปรับขนาด
บนพื้นผิวโลกมีลักษณะทางภูมิศาสตร์ขนาดเล็กมากกว่าลักษณะขนาดใหญ่ หรือมีสิ่งเล็กๆ มากกว่าสิ่งใหญ่ๆ ในแผนที่ แนวคิดเรื่องสิ่งเล็กๆ มากกว่าสิ่งใหญ่ๆ นี้เรียกว่าความไม่สม่ำเสมอเชิงพื้นที่ ซึ่งได้รับการกำหนดเป็นกฎการปรับขนาด[ 22 ]การสรุปแผนที่หรือแนวทางการทำแผนที่โดยทั่วไปนั้นโดยพื้นฐานแล้วคือการรักษาระดับการปรับขนาดของสิ่งเล็กๆ จำนวนมาก สิ่งที่ใหญ่ที่สุดเพียงไม่กี่สิ่ง และบางส่วนที่อยู่ระหว่างสิ่งเล็กที่สุดกับสิ่งใหญ่ที่สุด[ 23 ]กระบวนการทำแผนที่นี้สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลโดยการแบ่งส่วนหัว/ส่วนท้าย[ 24 ] [ 25 ] ซึ่งเป็นรูปแบบการจำแนกประเภทใหม่หรือเครื่องมือการแสดงภาพสำหรับข้อมูลที่มีการกระจายแบบหางหนัก กฎการปรับขนาดมีแนวโน้มที่จะเข้ามาแทนที่กฎที่รุนแรงของ Töpfer เพื่อเป็นกฎสากลสำหรับแนวทาง การทำแผนที่ต่างๆ สิ่งที่อยู่เบื้องหลังกฎการปรับขนาดคือการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์จากเรขาคณิตแบบยุคลิดไปสู่แฟรกทัล จากการคิดแบบไม่วนซ้ำไปสู่การคิดแบบวนซ้ำ[ 26 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- Buttenfield, BP และ McMaster, RB (บรรณาธิการ). (1991). การสรุปแผนที่: การสร้างกฎสำหรับการแสดงความรู้ . นิวยอร์ก: John Wiley and Sons.
- Harrie, L. (2003). การกำหนดน้ำหนักและการประเมินคุณภาพในการสรุปกราฟิกพร้อมกันวารสารแผนที่ 40(3), 221–233.
- Lonergan, M. และ Jones, CB (2001). วิธีการเคลื่อนย้ายแบบวนซ้ำเพื่อแก้ไขความขัดแย้งในการสรุปแผนที่Algorithmica , 30, 287–301.
- Li, Z. (2006). พื้นฐานเชิงอัลกอริทึมของการนำเสนอเชิงพื้นที่หลายระดับ . โบคา ราตัน: CRC Press.
- Qi, H. และ Zhaloi, L. (2004). ความก้าวหน้าในการศึกษาเกี่ยวกับการสรุปผลอัตโนมัติของกลุ่มจุดเชิงพื้นที่IEEE Letters on Remote Sensing , 2994, 2841–2844.
- Burdziej J., Gawrysiak P. (2012) การใช้ Web Mining เพื่อค้นหารูปแบบเชิงพื้นที่และจุดร้อนสำหรับการสรุปเชิงพื้นที่ ใน: Chen L., Felfernig A., Liu J., Raś ZW (eds) พื้นฐานของระบบอัจฉริยะ ISMIS 2012 Lecture Notes in Computer Science, vol 7661. Springer, Berlin, Heidelberg
- Jiang B. และ Yin J. (2014), ดัชนี Ht สำหรับการวัดปริมาณโครงสร้างแฟรกทัลหรือการปรับขนาดของลักษณะทางภูมิศาสตร์, Annals of the Association of American Geographers , 104(3), 530–541
- Jiang B., Liu X. และ Jia T. (2013), การปรับขนาดพื้นที่ทางภูมิศาสตร์เป็นกฎสากลสำหรับการสรุปแผนที่, Annals of the Association of American Geographers , 103(4), 844–855
- Chrobak T., Szombara S., Kozioł K., Lupa M. (2017), วิธีการประเมินความถูกต้องของข้อมูลทั่วไปด้วยการตรวจสอบความละเอียดของวัตถุเชิงเส้น, Geocarto International , 32(3), 238–256.
ลิงก์ภายนอก
- คณะกรรมการ ICA ว่าด้วยการสรุปทั่วไป
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การสรุปเชิงแผนที่
การสรุปแผนที่ หรือ การลดทอนรายละเอียดในแผนที่ หมายถึงการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นในแผนที่เมื่อสร้าง แผนที่ มาตราส่วนเล็กลง จากแผนที่มาตราส่วนใหญ่หรือข้อมูลแผนที่...
ประวัติศาสตร์
ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 นักทำแผนที่เริ่มคิดอย่างจริงจังเกี่ยวกับลักษณะที่พวกเขาวาดขึ้นอยู่กับมาตราส่วน เอดูอาร์ด อิมฮอฟ หนึ่งในนักทำแผนที่ทางวิชาการและวิชาชีพที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในขณะนั้น...
ทฤษฎีเกี่ยวกับรายละเอียดของแผนที่
โดยทั่วไปแล้ว การทำให้เป็นข้อมูลทั่วไปมักถูกนิยามอย่างง่ายๆ ว่าเป็นการลบรายละเอียดออกไป แต่แนวคิดนี้อิงตาม ทฤษฎีสารสนเทศ ที่นำมาใช้ โดยพิจารณาจากปริมาณของข้อมูลหรือรายละเอียดที่พบในแผนที่ และปริมาณดังกล่าวถูกควบคุมโดยมาตราส่วนของแผนที่ วัตถุประสงค์ของแผนที่...
ผู้ปฏิบัติงาน
มีเทคนิคการทำแผนที่มากมายที่ใช้ในการปรับปริมาณข้อมูลทางภูมิศาสตร์บนแผนที่ ตลอดหลายทศวรรษของการวิจัยการสรุปข้อมูล มีการเผยแพร่รายการตัว ดำเนินการสรุปข้อมูล ที่ไม่ซ้ำกันมากกว่าสิบรายการ โดยมีความแตกต่างกันอย่างมาก อันที่จริง...