借助计算机技术的发展和不断应用,地图的表达媒介从纸质转移到了计算机,在方寸之间就能观察到整个城市、国家甚至地球的全貌。电子地图作为地图可视化的一种表现方式,相比传统地图,能将地理空间信息展示出来,避免了比例尺和图幅的限制,在多比例尺之间可任意地缩放。在数字环境背景下,地图的表达也发生了相应变化,将地图视觉感受理论和信息传输论相结合,在此基础上随着比例尺的变换,动态调整屏幕上的显示内容,使其符合人类的视觉感受,满足用户对地理的认知。相比纸质地图,电子地图的交互性和易读性虽然得到极大地改善,但电子地图在多比例尺下选出的比例尺,其显示效果往往不尽人意。当用户搜索、观察目标地物时,电子地图比例尺过小,地图显示信息过于粗略,难以捕捉到目标地物的具体位置信息;比例尺过大显示信息则过于详细,无法从一定高度上宏观把握整体信息。此时无法提供给用户详略得当的信息,导致用户频繁地缩放电子地图,降低使用者的阅读效率,从而产生不良的体验效果。针对如何为用户优选出观察目标适宜比例尺的问题,本文展开如下研究。(1)概念格作为数据分析的工具,表明了对象和属性之间的关系、概念之间泛化和特化的关系,其相应的Hasse图实现了数据的可视化。为记录概念外延中对象的索引位置,在概念中引入外延的量化值。量化值代表了外延中对象的最大索引位置,首个索引从1开始并依次递增。在电子地图中,不同比例尺的缩放级别影响了电子地图显示信息的详略程度,将概念格的思想引入电子地图,用概念格的对象和属性描述多比例尺及其地物要素之间的关系,提出多比例尺及地物要素的概念格。(2)提出概念格在电子地图中多比例尺的优化选择算法。将多个比例尺降序排列并加以标记作为概念格的对象,多比例尺下的地物要素作为属性构造相应的概念格。在概念格的Hasse图中可清晰地显示多比例尺及其对应的地物要素,根据用户所需的目标地物,自顶向下搜索首个包含目标地物属性的概念结点,该结点外延中最大索引位置对应的比例尺即为优选比例尺,并在不丢失目标位置信息的前提下,用户只需在该概念外延中的多比例尺间进行切换,避免缩放过度的情况。(3)基于概念格在电子地图中多比例尺的优化选择算法,设计了导航电子地图中多比例尺优选原型系统。该系统以百度地图作为数据来源,主要由数据预处理、概念格生成和多比例尺优选三个模块构成。电子地图将用户输入的兴趣目标作为本系统的输入,经过三个功能模块的处理和分析,将优选比例尺及备选比例尺作为结果集并返回。以百度地图2至7级对应的六种比例尺、上海市滴水湖附近的道路及POI要素作为系统应用数据,构造相应的多比例尺及地物要素概念格,以古棕路菜市场为用户兴趣目标,将优选出的比例尺同其它比例尺进行显示效果对比,说明了多比例尺优选算法的有效性以及原型系统的可行性。