[发明专利]一种气泡层次可视化中气泡分离方法

说明书

本发明公开了一种气泡层次可视化中气泡分离方法，属于可视分析、人机交互领域，具体是通过设计最大气泡优先的重叠气泡分离方法、最近邻优先的重叠气泡分离方法，保证了其在气泡数量较多的情况下也能完全分离；使得分离后的气泡视图保持了城市景区(景点)的相对地理位置，每个景区(景点)的基本信息通过气泡的可视化编码清晰展现，气泡间的包络显示热门旅游区，游客可以通过视图了解城市景区(景点)的基本信息，辅助游客规划旅游路线。

技术领域

本发明涉及可视分析、人机交互领域，具体为一种气泡层次可视化中气泡分离方法。

背景技术

随着互联网的高速发展，越来越多旅游分享文本平台不断兴起，旅游者对通过旅游分享文本了解旅游目的地信息的依赖性越来越大。随之，来自各领域的研究者们发现旅游分享文本中蕴藏大量价值，从而对之进行研究。

目前对于旅游分享文本的研究，研究方法主要是文献调查、用户访谈、问卷调查、统计分析方法以及数据挖掘等，研究内容主要是对旅游目的地形象的挖掘，旅游者满意度等。然而这些方法在对数据背后的规律进行探索时存在一定的局限性。如：利用数据挖掘方法将旅游分享文本中隐含的部分信息获取后，所分析的结果可解释性较差，难以让非专家或者其他领域的用户对其理解，缺乏直观性；利用统计分析方法分析的结果单一且缺乏交互性，难以将事物的前后关系相关联。

在对旅游分享文本的景区(景点)可视分析中，主要使用其中的层次数据和地理数据进行对应研究。层次数据在生活中是常见的数据类型，主要表现为包含和从属的层次结构关系，通常使用点边图表示。考虑到层次结构是一种特殊的树型结构，利用特定的可视化可以更好地将节点之间的层次结构进行展示。因此，各种不同的层次表示方法已经被开发出来。主要的层次数据可视化方法包含节点-链接法和空间填充法。地理信息可视化有效的帮助人们理解和掌握数据中的地理空间位置及相对应的信息之间的关联。在地理信息可视化研究中，研究者们常以地图作为地理空间信息的载体来承载各类复杂的信息，从而形成多重语义的地图。然后通过可视化和可视分析方法对其探索与发现更多关联信息。其中常用的地理信息可视化方法包括点数据的可视化、线数据的可视化及区域数据的可视化。

许多数据集都具有内在层次性或者是有目的性的分层，目前有许多层次表示方法已经被开发出来。由于景区(景点)数据的层次属性和高维属性，在实现时首先考虑传统的树形图与循环树形图、进行分层。考虑到传统的树形图，相对比较紧凑，底层结构难以掌握，而这种紧凑性会使得缺少用于展示其他视觉特征或者用于分组提示的空间。另外，循环树形图可能会浪费太多的空间，无法将紧凑性和可读性很好地结合，因而无法用于解决当前问题。综合考虑紧凑性和可读性，最终决定采用气泡层次图(气泡树图)进行分层。

传统气泡图作为另一种常用的层次和高维数据表示方法，在其用于景区(景点)数据的可视分析时，存在如下问题：1)传统的气泡分离算法基于贪婪搜索，气泡分离效率低下；2)传统气泡图在分离过程中无法保证景区(景点)的地理方位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种气泡层次可视化中气泡分离方法，包括：

一种最大气泡有限的重叠气泡分离方法，在保证相对地理方位的不变性的同时较大地减小了分离所需的时间，在气泡数量有限、重叠情况不多的情况下效果显著。如下文步骤1-5所述。

然而最大气泡优先的重叠气泡分离方法在气泡数量较多的情况下，不能保证气泡能完全分离开来，部分重叠簇没法在有限次循环中将气泡分离开来。通过研究该方法收敛性，对其进一步进行优化，设计了最近邻优先的重叠气泡分离方法，如下文步骤6-11所述。

本发明采用的技术方案是：

一种气泡层次可视化中气泡分离方法，包括以下步骤：

步骤1：定义c_i代表第i个气泡，气泡总数为Q，第i个气泡的半径定义为r_i，两个气泡i，j的距离用d_ij表示；