热力图

使用说明

热力图是一种通过颜色分布直观呈现数据（如人群分布、密度、变化趋势等）的地图表现手法，适合展示密度、频度、温度等不易理解或表达的数据。

仅支持使用点数据集制作热力图，通过对每个离散点建立缓冲区，并使用渐进灰度带（0~255）对缓冲区从内向外、由浅至深地填充。在缓冲区交叉的区域灰度值叠加，叠加值越大，区域越“热”。以叠加灰度值为索引，从256色色带（如彩虹色）映射颜色并重新着色，通常用冷色到暖色表示点密度从低到高，渲染时需开启地图的Alpha通道。

热力图不仅能反映点要素的相对密度，还可通过属性加权（如点的权重）更精确表达密度分布。此外，热力图是动态栅格表面，可随地图缩放更新，例如全国旅游景点客流量热力图在放大后可显示某省或局部地区的客流分布。

功能入口

在图层管理器中选中要制作热力图的点数据图层：

  • 在专题图选项卡->聚合图组->单击热力图按钮。
  • 右键单击，在弹出的右键菜单中选择制作专题图...项，在弹出的制作专题图对话框中，选择聚合图->热力图项。

操作步骤

  1. 在图层管理器中将生成一个热力图专题图层。
  2. 选中热力图图层，右键单击修改专题图命令，在地图窗口右侧弹出图层属性面板，显示了当前热力图的设置信息。
  3. 可在图层属性面板中对热力图层的显示控制、重新指定数据集等基本功能进行修改设置。
    • 显示控制：支持对图层可见性、图层名称、图层标题、透明度及最大、最小可见比例尺进行查看和设置。
      • 可见性：在图层属性面板中，可统一设置图层分组中所有图层的可见性。若勾选可显示复选框，则选中图层分组下的所有图层可见；若不勾选可显示复选框，则选中图层分组下的所有图层都不可见。
      • 图层名称：用来显示选中图层分组的名称。不可对图层分组名称进行修改，图层分组的名称在分组所在的地图中唯一标识此图层分组。
      • 图层标题:右侧的文本框用来显示选中图层分组的标题。可以对图层分组标题进行修改，修改后该图层分组在图层管理器中的显示名称发生变化，但是图层分组的名称不会随之改变。
      • 透明度:右侧的数字调整框和微调按钮可以设置当前图层的透明程度。用户可以直接输入透明度值，或者单击该标签右侧的微调按钮来调整透明度，实时浏览设置结果。默认透明度的数值为 0，表示图层完全不透明，随着数值的增加图层会变得更透明；当透明度的数值设为100时，图层完全透明。透明度数值的范围为0至100之间的整数。
      • 最小可见比例尺:组合框用来设置图层分组中所有图层的最小可见比例尺。图层分组设置最小可见比例尺后，若地图的比例尺小于该图层分组设置的最小可见比例尺，则图层分组中的所有图层将不可见。可通过在最小可见比例尺右侧的数字调整框输入比例尺数值，如 1：500000，或将当前地图比例尺设置为最小可见比例尺。也可单击右侧下拉按钮选择比例尺设置为最小可见比例尺，下拉项可选比例尺为默认 1:5000 至 1:1000000 的 8 个比例尺；若地图设置了固定比例尺，则下拉项可选比例尺为固定的比例尺。
      • 最大可见比例尺:组合框用来设置图层分组中所有图层的最大可见比例尺。图层分组设置最大可见比例尺后，若地图的比例尺大于该图层分组设置的最大可见比例尺，则图层分组中的所有图层将不可见。可以通过在最大可见比例尺右侧的数字调整框输入比例尺数值，如 1：500000，或将当前地图比例尺设置为最大可见比例尺。也可单击右侧下拉按钮选择某个比例尺设置为最大可见比例尺，下拉项可选比例尺为默认 1:5000 至 1:1000000 的 8 个比例尺；若地图设置了固定比例尺，则下拉项可选比例尺为固定的比例尺。
    • 重新指定数据集：分别点击数据源和数据集右侧的下拉箭头，选择要引用的数据集以及该数据集所在的数据源。更多内容请参见：重新指定数据集。
  4. 参数设置：可对热力图图层的核半径、权重字段、颜色方案、颜色渐变模糊度，最大颜色权重以及最值等参数进行设置，这些参数的设置将决定热力图的显示效果。详细介绍如下：
    • 核半径：为离散点设定影响半径。核半径在热力图中所起的作用如下所述：
      • 热力图将根据设置的核半径值对每个离散点建立一个缓冲区。核半径数值的单位为：屏幕坐标；
      • 对每个离散点建立缓冲区后，对每个离散点的缓冲区，使用渐进的灰度带（完整的灰度带是0~255）从内而外，由浅至深地填充；
      • 由于灰度值可以叠加（值越大颜色越亮，在灰度带中则显得越白。在实际中，可以选择ARGB模型中任一通道作为叠加灰度值），从而对于有缓冲区交叉的区域，可以叠加灰度值，因而缓冲区交叉的越多，灰度值越大，这块区域也就越“热”；
      • 以叠加后的灰度值为索引，从一条有256种颜色的色带中（例如彩虹色）映射颜色，并对图像重新着色，从而实现热力图。
    • 权重字段：确定点对于密度的影响力，点的权重值确定了该点缓冲区对于密度的影响力，即如果点缓冲区原来的影响系数为1，点的权重值为10，则引入权重后，该点缓冲区的影响系数为1*10=10，以此类推其他离散点缓冲区的密度影响系数。

      引入权重后，将获得一个新的叠加后的灰度值索引，再利用指定的色带为其着色，从而实现引入权重的热力图。

      注意：：作为权重的字段必须为数值型字段。
    • 聚合函数：当指定了权重字段，可指定字段的点的聚合方式，程序提供五种聚合函数，分别是：平均值、个数、最大值、最小值及总和。
    • 设置颜色方案：组合框下拉列表中列出了系统提供的颜色方案，选择需要的配色方案，则系统会根据选择的颜色方案自动分配每个渲染字段值所对应的专题风格。
    • 最小颜色透明度：右侧第一个颜色框显示了当前最小颜色的透明显示状态，通过最右侧的数值组合框调整最小颜色的透明度，默认透明度为100，即完全透明。
    • 最大颜色透明度：右侧第一个颜色框显示了当前最大颜色的透明显示状态，通过最右侧的数值组合框调整最大颜色的透明度，默认透明度为10。
    • 颜色模式：支持用户选择显示的颜色模式，提供HSB和RGB两种。
    • 颜色渐变模糊度：主要调整热力图中颜色渐变的模糊程度，以此调整色带的渲染效果。
    • 最大颜色权重：确定渐变色带中最大值颜色所占的比重，该值越大，表示在色带中最大值颜色所占比重越大。
    • 原始点可见比例尺：设置生成热力图点数据集图层的可见比例尺范围。单击组合框下拉按钮，程序提供10种比例尺类型，分别是：1：5000、1：10000、1：25000、1：50000、1：100000、1：250000、1：500000、1：1000000、当前比例尺、及系统默认比例尺，用户也可自定义输入比例尺。方便用户根据配图需求，设置原始点的可见比例尺范围。
      • 系统默认比例尺：即程序会按照当前热度图计算一个比例尺作为原始点可见比例尺。小于系统比例尺原始点不可见，大于系统比例尺原始点可见。
      • 设置为当前比例尺：即设置当前地图窗口的比例尺作为点数据集图层的可见比例尺范围。小于当前比例尺原始点不可见，大于当前比例尺原始点可见。
    • 最值设置：:设置热力图显示时的最大值和最小值，其中最大值对应最大值颜色，最小值对应最小值颜色，根据两者的关系构建渲染色带，而其他大于最大值的部分将以最大值颜色渲染，小于最小值的部分将以最小值颜色渲染。
      • 当前视图最值： 将当前视图窗口内的最大值和最小值作为热力图最大值颜色和最小值颜色，从而程序会按照当前视图的最大值颜色和最小值颜色构建色带，对热力图进行色彩渲染。（当前视图最大值和最小值将根据视窗的放大缩小而发生变化。）
      • 系统最值：默认状态下，系统会基于当前地图比例尺计算热力图的一个默认最大值和最小值（系统最大值和最小值将根据地图比例尺的变化而发生变化）。
      • 自定义最值：通过自定义最大值和最小值的方式调整热力图的最大值颜色和最小值颜色的分布。按照最大值对应用户设置的最大值颜色，最小值对应最小值颜色的关系构建渲染色带，对热力图进行色彩渲染。
      • 显示过滤条件：通过自定义表达式字段来设置参与热力图制作的点，即仅使用符合表达式字段的点制作热力图。单击输入框后的...按钮，弹出SQL表达式对话框，关于SQL函数输入可参见构建SQL查询。对于某些数据量较大的数据，使用显示过滤条件可以提升地图的显示性能。
  5. 通过以上参数设置一幅基于点数据集的热力图制作完成。

应用示例

案例说明

以全国文化教育机构分布为例，通过使用全国文化教育机构分布的点数据制作热力图来反映文化教育机构在中国的分布情况。

数据说明

  • 全国文化教育机构分布点数据，包括机构的名称和类型，用于制作热力图图层。
  • 中国行政区划面数据，中国国界线数据、世界国家面数据，用于制作热力图底图。
  • 中国高速公路线数据，结合热力图反映机构分布特点。
注意事项：

本案例所使用数据位于SuperMap示例数据 SampleData\AggregationMap\HeatMap中，需要下载独立的安装包，详情请参见获取示范数据包。

主要操作步骤

  1. 打开Sample Data\AnalyticalMap\HeatMap\HeatMap.smwu工作空间
  2. 将中国行政区划数据，中国国界线数据、世界国家面数据添加至地图中，分别设置这些图层的风格；然后使用中国行政区划数据制作一个标签统一专题图，标签表达式为Name。
  3. 然后将文化教育机构分布点数据添加到制作好的底图中，在图层管理器中右键单击该图层，选择制作专题图；
  4. 在弹出的制作专题图对话框中选择聚合图—>热力图，单击确定系统将按照默认参数生成一个热力图；
  5. 然后根据显示需求，设置热力图图层的核半径、权重字段、颜色方案、颜色渐变模糊度，最大颜色权重以及最值等参数。如此便完成了全国文化教育机构分布热力图的制作。
图：全国教育机构分布热力图

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