2024年4月20日发(作者：)
第
43
卷第
4
期
2020
年
4
月
测绘与空间地理信息
GEOMATICS
&
SPATIAL
INFORMATION
TECHNOLOGY
Vol.43
，
No.4
Apr.
，
2020
移动轨迹数据可视化方法总结
酒心愿
，
柳林
，
郭慧
（
山东科技大学测绘科学与工程学院，
山东青岛
266590
）
摘
要
：
作为移动社交网络的主体
，
人们移动带来的位置轨迹不仅记录了人的行为历史
，
也记录了人与社会的交
互活动信息
。
移动社交网络中位置轨迹数据的分析与利用为解决城市问题提供了一种新的思路
。
本文概述了
轨迹数据可视分析中的几种方法
，
总结了轨迹数据可视分析研究中存在的问题和面临的挑战
。
关键词
：
移动社交网络
;位置轨迹
；
可视化分析
中图分类号
:
P208
文献标识码
:
A
文章编号
:
1672-5867
（
2020
）
04-0178-04
Summary
of
Visualization
Methods
for
Mobile
Trajectory
Data
J1U
Xinyuan,
L1U
Lin,
GUO
Hui
(
College
of
Geomatics
,
Shandong
University
of
Science
and
Technology
,
Qingdao
266590
,
China
)
Abstract
:
As
the
main
body
of
mobile
social
network
,
the
location
trajectory
brought
by
people's
movement
not
only
records
the
history
of
human
behavior
,
but
also
records
the
information
of
human
and
social
interaction.
The
analysis
and utilization
of
location
trajectory
data
in
mobile
social
networks
provides
a
new
way
to
solve
urban
problems.
Several
methods
of
visual
analysis
of
trajectory
data
are
summarized
,
and
the
problems
and
challenges
in
visual
analysis
of
trajectory
data
are
summarized.
Key
words
:
mobile
social
network
；
location
trajectory
；
visual
analysis
0
引言
数据可视化是一种综合运用计算机图形学和图像处
理技术
，将处理后的数据转换成为图形或图像
,
并在计算
机屏幕上进行可视化显示
，
它不需要使用严格的数据分
析处理方式和方法就能实现时空数据的视觉化显示
，下
面介绍几种常用的可视化方法
。
图
1
ArcMap
可视化成果图
Fig
.1
ArcMap
visualization
results
map
1
ArcMap
可视化
1
.
1
简介
ArcMap
是一个可用于数据输入
、
编辑
、
查询
、
分析等
功能的应用程序
，
包含一个复杂的专业绘图和编辑系统
,
据量过大时
,
ArcToolbox
会出问题
，
因此
，
需要确定处理上
限
,
将数据分开可视化
;
3
）
可视化效果较其他软件稍差
;
它既是面向对象的编辑器又是数据表生成器
，
可以利用
ArcToolbox
生成轨迹地图⑴
。
效果图如图
1
所示。
1
.
2
优点
4
）
时间字段无法显示
。
1
.
4
使用方法
使用
ArcMap
中的
“
添加数据
”
功能
，
设置显示轨迹点
1
）
操作简便
，
可视化过程迅速
;2
）
无须掌握其他编程
语言即可实现可视化效果
，
上手容易
;3
）
对轨迹点与轨迹
的经度与纬度字段
,
将数据导出为
shp
文件
，
然后加载导
出的
shp
点文件
，
利用
ArcToolbox
的点转线要素工具
，
将
线的设置方便
;
4
）
对于偏移过大的噪声点可以很容易分
辨出来
，
将之删除掉
。
1
.
3
缺点
该点文件转换为线要素,
将轨迹可视化
,
但是该方法运行
不稳定
，经常报错
，
并且需要控制输入点的数量
,
需要控
制在
3
000
个轨迹点以内
。
1
）
需要对轨迹数据预先处理
,
工作量有所增加
;2
）
数
收稿日期
：
2018-12-24
作者简介
:
酒心愿
（
1994
-
）
，
男
，
河南太康人
，
测绘工程专业硕士研究生
，
主要研究方向为地理信息系统开发与应用
第
4
期
酒心愿等
:
移动轨迹数据可视化方法总结
179
将轨迹点数据按照规定格式编辑轨迹点的经纬度等
信息
后,
在
ArcToolbox
中
添
加
Create
Features
From
Text
File
工具
,
利用该工具生成轨迹线
,
该方法运行稳定
,
并且
轨迹点处理量大
，
可以处理
5
000
个左右的轨迹点
。
2
ArcScene
可视化
2
.
1
简介
ArcScene
是
ArcGIS
中一个
3D
可视化应用程序
,
用于
以三维形式显示
GIS
数据
。
可以在
ArcScene
的
3D
环境
中覆盖多个数据图层
[2]
,通过从要素几何
、
要素属性、
图
层属性或已定义的
3D
表面获取高度信息
,ArcScene
可以
在
3D
环境中更好地放置要素
，
而且还可以采用不同的方
式对
3D
视图中的各图层进行特定处理
。
在
ArcScene
中
，
具有不同空间参考的数据可自动投影到公共投影坐标系
中
，
或者只根据需要显示相对坐标
。
此外
,ArcScene
也和
地理处理环境完全集成
，
便于访问多种分析工具和功能
。
2
.
2
优点
1
）
可呈现轨迹路径的三维效果
,
显示出高程变化
;2
）
在显示经纬度时
，
增加显示高程这一维度
,
便于挖掘出更
多价值信息
。
2
.
3
缺点
1
）
数据的高程信息有时不够准确
，
对于数据挖掘会
产生干扰
;
2
）
数据加载量不能过大
；
3
）
加载地图底图时显
示效果不佳
。
2
.
4
使用方法
使用
ArcScene
中的添加数据功能
，
设置显示轨迹点
的经度
、
纬度与高程字段后将数据导出为
shp
文件
，
加载
导出的
shp
点文件
，
再利用
ArcToolbox
的点转线要素工
具
，
将该点文件转换为线要素
，
将轨迹可视化
。
3
Earth
可视化
3
.
1
简
介
谷歌地球
（
Earth
,
GE
）
是由谷歌公司开发的虚
拟地球软件
，
可在地球的三维模型上安排卫星照片
、
航空
照相和
GIS
[3]
。
效果如图
3
所示
。
图
3
GoogleEarth
可视化成果图
Fig
・
3
GoogleEarth
visualization
results
map
3
.
2
优
点
1
）
轨迹直接显示在卫星影像底图上
,
无须人为导入
底图
;
2
）
可以利用
global_mapper
软件做数据格式转换
，
可
大量显示轨迹数据
,
经实验可以成功导入并处理
1
万个数
据点
,
且运行稳定
;3
）
不同人群的轨迹属性设置简便
。
3
.
3
缺
点
需要有其他软件做格式转化才能显示轨迹线
,
否则
只能显示轨迹点数据
。
3
.
4
使用方法
利用
global_mapper
软件将轨迹点数据转换为
kml
格
式的轨迹数据
，
呈现在
GoogleEarth
中
，并根据需要对轨迹
进行颜色设置
。
4
MatLAB
可视化
4
.
1
简
介
Matlab
是美国
MathWorks
公司出品的商业数学软件
,
用于高级技术计算语言和交互式环境,用于算法开发
、
数
据可视化
、
数据分析以及数值计算
。
它主要包括
Matlab
图
4
Matlab
可视化成果图
Fig
・
4
Matlab
visualization
results
map
4
.
2
优
点
1
）
对于可视化建模后的轨迹操作方便
;2
）
在轨迹预
测可视化方面具有优势
。
4
.
3
缺
点
1
）
非主流轨迹可视化的软件
，
参考资源较少
;
2
）
可视
化效果不够美观
。
4
.
4
使用方法
需要在
Matlab
的程序编写平台编写代码
，
首先，
将轨
迹数据读取到
Matlab
中；
然后程序根据轨迹点的经纬度
信息对其可视化
，
并用代码设置轨迹线的颜色
、
线的粗
细等
。
180
测绘与空间地理信息
2020
年
5
Excel
可视化
5
.
1
简介
Excel
是
Microsoft
为使用
Windows
和
Apple
Macintosh
操作系统的电脑编写的一款电子表格软件⑸
。直观的界
面
、
出色的计算能力和图表工具,再加上成功的市场营
销，
使
Excel
成为最受欢迎的
PC
处理软件之一
，
可视化效
果如图
5
所示
。
图
5
Excel
可视化成果图
Fig
・
5
Excel
visualization
results
chart
5
.
2
优点
1
）
无须掌握编程
,
容易上手
;2
）
无须对数据做过多处
理，
便可以做出可视化效果
;3
）
可视化的设置简单，
并且
模板较多
。
5
.
3
缺点
在添加地图底图时操作复杂
。
5
.
4
使用方法
Excel
中提供一些散点
图
的
可
视化
模板
,
选
中
轨
迹
点
的经纬度数据添加散点图后便可实现可视化效果
，
选中
想要设置的轨迹线后点击右键对其进行可视化设置
。
6
ECharts
可视化
6
.
1
简介
ECharts,
简称企业图表
，
由百度团队开源的纯
JavaScript
图表库
，
可以在
PC
和移动设备上顺利运行
，
兼
容当前绝大部分浏览器
（
IE6/7/8/9/10/11
,
chrome
,
firefox
,
Safari
等
）
，
提供直观
、
生动
、
可交互
、
可高度个性化
定制的数据可视化图表
［6］
。
创新的拖放计算
、
数据视图、
价值域漫游和其他功能极大地增强了用户体验
,
使用户
能够进行数据挖掘和整合数据
。
支持折线图
（
区域图
）
、
柱状图
（
条状图
）
、
散点图
（
气泡图
）
、
K
线图
、
饼图
（
环形
图
）
、
雷达图
（
填充雷达图
）
、
和弦图
、
力导向布局图
、
地图
、
仪表盘
、
漏斗图
、
事件河流图等
，
同时提供标题
、
图例
、
值
域
、
数据
。
6
.
2
官方网站
http
:
///
6
.
3
优
点
1
）
国产软件有语言优势
，
且免费
;
2
）可供参考的资源
丰富
;
3
）
有问题交流的社区
，
方便学习
。
6
.
4
缺
点
1
）
因为是基于
HTML5
的
canvas开发的
，
因此
，
不兼
容
IE9
以下浏览器
;
2
）
轨迹数据的坐标大多写到代码里
，
因此
，
工作量较大
，
需要探索读取轨迹数据文档的方法
;
3
）
对手机浏览器支持不佳
。
6
.
5
使用方法
无须下载软件
，
将网上合适的示例代码粘贴到新建
的记事本中
，
添加
html所需的固定代码
，
修改可视化的轨
迹点坐标后保存记事本文档
，
更改后缀名为
.html
后
，
双击
该文档即可呈现出轨迹可视化效果
。
7
Mapv
可视化
7
.
1
简介
Mapv是一款地理信息可视化开源库
,
可以用来展示
大量的地理信息数据
，
如点
、
线
、
面数据
，
每种类型的数据
也有不同的展示类型
，
如直接点
、
热力图、
网格
、
聚合等
。
当前是
Mapv
2.0
的预发布版本
,
Mapv
使用
Canvas
开发
，
也是百度团队开源的
。
7
.
2
官方网站
http
:
/
/
.
com/
7
.
3
优
点
1
）
提供部分地图模板
，
并具备在线编辑的功能
;
2
）
代
码的可读性较强
;
3
）操作简便
,
可直接上传轨迹数据
；
4
）
实例代码方便查找
,
可作为学习的参考
。
7
.
4
缺
点
1
）
只能基于百度地图来实现
,
换其他的底层数据就
存在很大的限制了
;
2
）
资源较少
，
开发还并不完全
。
7
.
5
使用方法
打开
map
editor
后加载轨迹点数据
，
利用该平台提供
的地图模板可以实现轨迹可视化效果
，
也可以利用代码
对其进行更加个性化的可视化操作
。
8
BDP
可视化
8
.
1
简
介
BDP
（
商业数据平台
）
是一个云服务器
,
可上传日常
办公所需的数据
、
图表
，然后经过专业的整合与分析
，
最
终输出可视化数据或图表
。
BDP
个人版是一款免费使
用、
免安装下载的数据可视化分析工具
。
BDP
是海致网
络技术
（
北京
）有限公司的云可视化数据分析工具
。
海致
成立于
2013
年
7
月
，
作为一家技术驱动的创业型公司
，
BDP
的创始团队拥有丰富的技术经验
，
自
2014年上市以
来海致的
BDP
商业数据平台已为数百家企业提供云端可
视化数据分析服务
，
客户包括互联网
、零售快消
、
制造业、
金融
、
医疗和其他行业
，
传统客户包括雀巢中国
、
伊利乳
业
、
华联商超
、
蓝色光标等
。
8
.
2
官方网站
https:
/
/
.
cn/
8
.
3
优
点
1
）
操作简单
，
可以批量导入轨迹文件
,
迅速生成轨迹
图
;
2
）
轨迹数据无须复杂的处理即可使用
；
3
）
提供多种地
理坐标转换方式
;
4
）
没有具体的经纬度信息
,
但是具备标
第
4
期
酒心愿等
:
移动轨迹数据可视化方法总结
181
志物信息
,
仍旧可以可视化轨迹
;5)
操作界面友好
，
上手
较快
;
6)
官方网站提供教学视频
，
方便学习
；
7)
可以同时
更好地表示轨迹数据中的更多属性等
，
我们也期待更高
效的技术不断研发出来
。
显示多个图层
，
增强可视化表现力
。
8
.
4
缺点
参考文献
［
1
］
：
1)
通过直接导入轨迹数据方式的可视化效果一般
;
2)
界面过于简单
，
设置受限
；
3)
部分教学视频介绍过于
简略
。
8
.
5
使用方法
黄志澄
.
数据可视化技术及其应用展望
［
J
］
.
电子展望与
决策
,1999(6)
：
3-9.
［
2
］
俞锐
，
黄阳
，
张军
，
等
.
一种基于
ArcScene
平台的城市生
活垃圾填埋场堆体温度场信息系统
［
J
］
.
市政技术
，
2004,22(2)
：120-121.
［
3
］
孟凡彬
,
张晨林
，
马宁
.
基于谷歌地球的三维地震勘探技
利用BDP
中提供的模板
，
可以直接将轨迹文件导入
到平台中
，
设置经纬度信息显示的字段与坐标系后将轨
迹点可视化出来
，
可以对轨迹设置显示颜色
，
也可以将轨
迹按照时间动态显示
。
术的应用
［
J
］
.
地质装备
,2014,15(5)
：
28-31.
［
4
］
孙彦超
，
章坚民
.
基于
MATLAB
的
DG
选址定容可视化
系统的设计与实现
［
J
］
.
软件
,2018,39(4):142-147.
［
5
］
9
结束语
简要介绍了轨迹数据可视化技术的几种方法
，
因此
,
轨迹数据的可视分析还存在一些技术问题
，
例如如何更
王锡良
，
卿光勇
，
武敬锋
.
基于
HTML5
的数据图表在公
共气象服务中的应用
［
J
］
.
电脑编程技巧与维护
,2015
(15)
：
75-76.
［
6
］
黄海波
.Excel2016
三维地图的地理数据可视化与教学
好地将数据挖掘技术和可视化技术相结合来处理大量轨
迹数据
，
如何表达轨迹数据的固定误差和不确定性
，
如何
应用
［
J
］
.
中学地理教学参考
,
2017(7)
：
45-47.
［
编辑
:
刘莉鑫
］
(
上接第
172
页
)
1)
业务数据与空间数据的分布式管理模式
，
基于将
空间和属性分离存储管理的思想构建
。
其中
，
空间数据
［
2
］
［
3］
［
4
］
廉婷
，
陈刚
，
陈玉亮
.
基于
G1S
技术的数字房产管理系统
研究
［
J
］
.
现代电子技术
,2010,33(6)
：
71-74.
交由
ArcG1S
空间数据处理和管理软件操作，
属性数据交
由
Oracle
数据库管理软件操作
,
一是能够提升数据处理
效率
;
二是能够减少数据冗余
，
有效提升数据处理效率和
存储调用效率
。
龚杰
,
樊文有
，
饶灿
.G1S
在房屋全生命周期管理中的应
用研究
［
J
］
.
测绘通报
,2012(8)
：
83-86.
由丹
.
基于数字房产信息系统的应用研究
［
J
］.
经纬天
地
,2017(1)
：
61-65.
2)
通过属性统一编码和空间坐标关联相结合的方
式,实现宗地和建筑一对多的空间关系
，
从应用层面实现
［
5
］
［
6
］
翁庆亚
.
探究房产测绘与房产
G1S
的一体化集成
［
J
］
.
华
东科技
(
学术版
)
,2017(12)
：
494-494.
宗地查询
，
同步获取宗地和宗地上全部建筑物信息
，
查询
林芝
.
地房籍合一计算机系统数据库构建过程中矢量数
建筑物
，获得建筑物信息并反向获取建筑所在宗地地块
信息的功能，
实现
“
房-地
”
图形和属性的一体化相关查
据汇总方法研究
［
J
］
.
计算机光盘软件与应用
，
2013
(15)
：110-111.
询。
另外
，
结合业务数据与空间数据的分布式管理方法
，
［
7
］
［
8］
杜文志
.
宗地统一编码信息系统应用研究
［
D
］
.
成都
:
西
南交通大学
,2016.
哈学萍
，
燕妍
，
刘仁来
，
等
.
房产档案管理中
G1S
时空数
在
“
房-地
”
关联的基础上进行延伸
，
最终实现
“
宗地-建
筑-楼栋-分户
”
的一体化查询和管理
。
参考文献
：
据模型的应用
［J
］
.
智能城市
,
2018,4(3)
：
84-85.
［
9
］
赵敏
.G1S
视角下房产档案管理信息化建设探讨
［
J
］
.
城
建档案
,2018(2)
：
21-22.
［
1
］
罗毅
.
珠海市房地产图像系统开发完善实现方法
［
J
］
.
建
［
编辑
：
任亚茹
］
筑工程技术与设计
,2017(
17)
：
3
439-3
439.
(
上接第
177
页
)
［
10
］
刘斌
，
郭际明
，
史俊波
，
等
.
利用
EGM2008
模型与地形
(2)
：
143-145.
改正进行
GPS
高程拟合
［
J
］
.
武汉大学学报
(
信息科学
版
)
,2016,41(4)
：
554-558.
［
11
］
［
14
］
［
15
］
杨帆
，
于奇
.
遗传小波神经网络的
GPS
高程拟合模型
［
J
］
.
导航定位学报
,2017,5(2):131-134.
张兴福
，
刘成
.
综合
EGM2008
模型和
SRTM/DTM2006.0
杨帆
，
王小兵
,
谢洋洋
，
等
.
灰色神经网络在
GPS
高程拟
合中的应用
［
J
］
.
导航定位学报
，
2017,5
(3)
：
90-
93,100.
剩余地形模型的
GPS
高程转换方法
［
J
］
.
测绘学报
，
2012,41(1)
：
25-32.
［
12
］
胡川
.
基于神经网络的
GPS
高程拟合及其
MATLAB
实
［
16
］
聂建亮
，
郭春喜
，
曾安敏
，
等
.Elman
神经网络在区域速
度场建模中的应用
［J
］
.
大地测量与地球动力学
,2017,
37(10)
：
1
015-1
019.
现
［
J
］
.
城市勘测
,2010(5)
：
75-77.
［
13
］
刘建
，
王琪洁
,
王小辉
，
等
.
基于遗传算法的
RBF
神经网
络在
GPS
高程拟合中的应用
［
J
］
.
测绘科学
,2013,38
［
编辑
:
刘莉鑫
］
发布评论