作为当代大数据背景下的新兴数据分析技术,可视化技术为数据分析的过程和结果提供一种直观明了的展示方式。空间数据可视化是信息可视化的重要组成部分,地图则是空间数据可视化最常用的载体。地图作为人们日常生活中使用频繁频率最高、不可或缺的工具,具有信息传输、信息负载、模拟和认识等诸多功能。由于地图自身所具有的强大的功能,其在规划管理、军事指挥、交通出行、科普教学等领域发挥着重要作用。传统地图形式多样,地图中所包含的信息也较为复杂,普通民众需要花费较大成本才能获得想要的信息。生成与传统地图相近似的简化地图,能够提高研究人员与普通民众对空间数据分析和可视查看的效率和准确率。然而,传统重构地图的制作需要通过专业的制图人员结合自身的经验和实际地理信息数据进行手工绘制,这种传统制图过程十分繁琐。现有借助计算机进行自动地图重构的方法所生成的重构地图在简化、变形和布局等方面略有不足,不能较好地保留实际地图的结构信息和领域关系,这些因素都会影响重构地图最终的可视化效果。经过实际分析和调研,本文提出了一种二维地图简化及布局优化算法。本文研究过程的主要步骤如下:(1)为了减少数据量,达到数据简化的目的,我们根据实际需要,从数据量较大的原始地理信息数据中抽取出与地理边界简化最相关的地理边界数据。接着通过Visvalingam-Whyatt算法对地理边界数据进行数据简化,以此缩减描述地理边界的点的数据量。(2)为了规范地理边界的边界形状,我们在将地理边界数据进行简化之后,需要将数据进行规范化。通过将地理边界线条进行直线化,将地理边界拐角进行直角化,并对地理边界进行去噪声这些步骤,可以将简化后地图的图形边界加以规范、并消除边界冗余。(3)为了求得最优布局效果,我们在地理边界数据简化和规范化的基础上,通过设立目标函数、寻找相应的约束条件,可以将布局优化问题转换成二阶优化问题。将目标函数和约束条件进行联立后,可以得到一个二阶优化方程组,使用Mosek数学求解工具对得到的二阶优化方程组进行求解,可以得到最优的布局结果。(4)为了对算法进行展示,我们利用Vue.js框架及相关组件库,搭建算法前端可视化系统,对重构前后地图进行前端展示。利用Echarts.js,对重构地图与实际地图在面积大小及面积相似度方面进行数据对比可视化展示。本文进行了多个样本的实验测试,并与现有算法在领域关系相似度以及区域拓扑结构的一致性这两个方面进行对比。通过调查问卷的形式,进行用户调研。综合分析客观的实验结果和主观的用户感受,验证了本文所提算法的有效性。