當定義完成幾何和語意的簡化後,必須知道物件在比例尺為多少時需進行轉 換,以及在不同的展現範圍之間該如何轉換,最後再針對多展現機制進行資料庫的 設計。
§ 4-4-1 定義各層級的應用範圍
在多比例尺的展現中,由於不同的比例尺會有不同的精度,因此相同的物件在 不同比例尺的展現也會不同,圖 4-11-a 為一張影像圖,圖 4-11-b 則為經由數化後的 道路物件,圖 4-11-c 和圖 4-11-d 則為該道路物件在中比例尺和小比例尺的展現,在 大比例尺時,道路以多邊形展示,在中比例尺時,道路以聚合線展示,道路的展現 由雙線改變為單線,在小比例尺時,道路則簡化聚合線形狀,道路的圓環部分改變 為單點。
圖 4-11 道路物件在不同比例尺的展現
如上所述,物件在不同的比例尺會有不同的展現,然而物件在什麼比例尺會進 行幾何的轉換而改變成適當的展現則必須定義其展示範圍,對於物件展示範圍的定 義,目前有三種方法 :
1. 使用縮編複雜度
Cecconi利用相同區域不同比例尺的地圖,對道路網、建物及河流網定義了個別 的縮編複雜度,進而利用此縮編複雜度定義各類別的應用範圍。圖4-12為Cecconi對 道路網定義的縮編複雜度曲線圖,在比例尺大於1/50000時,雖然地圖精度的要求較
(a) (b) (c) (d)
大 比例尺 小
高,但是因為圖面包含的道路物件較少,因此只需使用Simplification 和Selection操作 元即可,而在比例尺1/50000和1/300000之間則因為圖面包含較多道路物件形成較複雜 的位相關係,因此需要使用Simplification、Selection、Typification和Displacement操作 元,當比例尺大於1/300000時,圖面上只展示較重要的道路物件,因此雖然圖面展現 的範圍較廣,但是位相關係卻較為簡單,因此只需使用Simplification 和Selection操作 元。
2. 使用現有的地形圖比例尺
在各國都會針對特定的比例尺製作不同的地形圖,每一種比例尺的地圖資料都會 儲存在不同的資料集中,如我國現有的地形圖比例尺為1/1000、1/25000、1/100000…
等,也因為地圖資料已經建立完成,因此取得較為容易,而傳統對於多比例尺展圖的 方式為使用該地圖資料集,當使用者瀏覽不同比例尺的地圖時,展圖系統會從不同的 資料集中存取地圖資料。
3. 使用物件的幾何資訊及最小可辨識度
地圖上包含了各物件的幾何與語意資訊,其中幾何資訊與物件的位置、形狀和 位相有關並且直接展示於圖面上,最小可辨識度則為物件在地圖上最小的可辨識 值,當物件的幾何資訊小於最小可辨識度時,使用者則無法清楚的辨識,而我們可 以使用物件的幾何資訊和最小可辨識度計算出該物件在比例尺為多少時即無法清楚 的辨識,因此該物件必須在此比例尺進行幾何的轉換,讓使用者能清楚的辨識。
圖4-12 道路網的縮編複雜度
§ 4-4-1-1 物件的幾何資訊 在小比例尺無法辨識時,物件須以圖例或線串表示。GIMODIG[GiMoDig , 2003]針 對點、線和面定義了如表三的圖形可辨識度,而該研究中將圖面上 1 pixel 定為
建物 1000 2.5 0.75 2000 5 1.5 3000 7.5 2.25 4000 10 3 5000 12.5 3.75 6000 15 4.5 7000 17.5 5.25 8000 20 6 9000 22.5 6.75 10000 25 7.5
重要性層級低的物件的轉換比例尺比層級較高的物件的轉換比例尺更小,不符合一 般的展現方式。
因此除了定義各物件的重要性層級之外,也會對每個層級定義其門檻比例尺,
當使用者瀏覽的比例尺小於某一層級的門檻比例尺時,則屬於該層級的物件必須強 制進行展現轉換。在圖 4-13 中,物件分為四個層級,門檻比例尺為 16000、36000、
72000、117000,當地圖比例尺小於 16000 時,屬於等級四的物件則必須轉換展現。
重要性 等級四 等級三 等級二 等級一
比例尺 16000 36000 72000 117000 圖 4-13 門檻比例尺的應用
§ 4-4-3 不同比例尺之間的轉換機制
在現行的機制中,當使用者瀏覽的比例尺不同時,系統會從不同的資料集存取 不同比例尺的幾何資訊,而且往往是瀏覽範圍內的所有物件都會重新傳輸,因此造 成的傳輸量會相當大,當網路頻寬較小或是擁擠時,會減慢客戶端的展圖速度,因 此如能改良轉換機制以減少網路的傳輸量,則能增加客戶端的執行效率。
在瀏覽地圖時,如以中小比例尺的地圖為起始展現地圖,再由使用者做不同比 例尺的切換,並且在資料庫中紀錄物件改變展現類型的比例尺。如此,當展現比例 尺包含在使用者瀏覽的起始比例尺和目的比例尺範圍內時,則該物件會進行轉換的 操作,也就是傳輸欲改變的幾何資訊至客戶端進行繪圖。
圖 4-14 為由小比例尺至大比例尺的轉換範例,在小比例尺時,圖面只包含面積 較大和重要性較高之地理物件,隨者使用者瀏覽較大的比例尺,即由伺服器端傳輸 面積較小或精度更高的物件至客戶端。圖 4-14-a 中,因為比例尺較小的關係,地圖 只包含了物件最簡單的形態,也因此地圖的容量也較小 ; 在圖 4-14-b 中,當比例尺 變大時,面積較大的地理物件大於最小可辨識度時,會改變其展示形態,伺服器會 傳送該地理物件的資料至客戶端,如:造紙場、河流 ; 在圖 4-14-b 中,比例尺更大 時,物件的精度較高,除了改變面積較大的物件形態外,也會增加物件的展現精度,
並傳送該物件的資料,如 : 橋樑、造紙場。
圖 4-14 不同比例尺之間的轉換