一种在虚拟地球平台上可视化基于位置的情感的方法

摘要

本发明公开了一种在虚拟地球平台上可视化基于位置的情感的方法，该方法首先利用新浪微博API获取微博动态和POI数量，从中提取微博文本情感极性和情感影响因子的定量指标；然后以网格为统计单元统计定量指标，在此基础上利用CZML语言建立动态的专题图层和情感可视化模型；最后将这些模型加载到Cesium平台中进行动态三维可视化及浏览、交互操作。本发明生成的微博情感模型可以表达时间和空间尺度上的动态变化，同时能够一定程度上反映微博情感与其影响因子的变化关系，并且能够在互联网上进行集成与共享。

主权项

一种在虚拟地球平台上可视化基于位置的情感的方法，该方法包括以下具体步骤：步骤1、以网格为单元批量获取微博动态和POI数量建立三张空的数据表格，分别命名为网格单元信息表、微博动态信息表及用户信息表；将可视化地区划分成四边形网格单元，将每一个网格的编号、网格中心点经度、网格中心点纬度、网格边长和搜索半径存入网格单元信息表；其中搜索半径为网格最小外接圆的半径；用网格单元信息表中每一个网格的中心经纬度为圆心，搜索半径为圆的半径，定义圆形区域，将该圆形区域作为搜索范围；用新浪微博API获取搜索范围内带地理标签的微博动态，得到微博动态文本信息和用户信息；分别存入微博动态信息表和用户信息表；用新浪微博API获取搜索范围内的POI数量，将结果存入网格单元信息表中的POI数量字段；步骤2、提取微博文本的情感极性用基于语料库的情感分析方法对收集到的每一条微博进行文本情感极性评分，然后将分数转化成取值范围在0到10之间的情感极性分数，0代表消极情感的极端，10代表积极情感的极端；最后将结果存入微博动态信息表中的情感值EV字段；步骤3、统计每个网格中的定量指标计算网格内的所有微博的平均情感分数AEV；AEV取值范围在0到10之间，0代表消极情感的极端，10代表积极情感的极端；AEV的计算见下式，其中EmoValue代表网格内一条微博的情感值，n代表网格内的微博总数；$AEV=\frac{\Sigma EmoValue}{n}$计算网格内微博数WC和用户人数UC；如下式，其中w代表网格中的一条微博，u代表网格中的一个用户；WC＝ΣwUC＝Σu计算网格中的平均好友数AFC，如下式，其中f代表网格中一个用户的好友数，UC代表网格中的用户人数；$AFC=\frac{\Sigma f}{UC}$步骤4、建立影响因子动态专题图层用色彩作为POI数量的视觉变量，通过网格色彩的透明度差异表达POI数量的变化，透明度越高，色彩越暗淡，代表POI数量越少；反之则越多；POI数量属于静态数据，用GeoJSON格式编码，将POI数量嵌入GeoJSON的properties属性中；用色彩亮度和饱和度作为微博数量WC、平均好友数AFC和用户人数UC的视觉变量，饱和度和亮度越大，代表该定量指标的数值越大；用CZML标记语言动态模拟这三个定量指标：将这三个定量指标分别以CZML文件的格式进行编码；用rectangle标签模拟四边形网格，用material中的solidColor子属性和Color子属性设置；在Color的rgba子属性中记录具体时刻和该时刻对应的颜色RGBA值，让网格在不同时刻拥有不同颜色样式；步骤5、生成动态情感模型建立一个侧面镂空的动态直四棱柱模型；其中直四棱柱的顶面与网格四边形的面积和形状都相同；直四棱柱突起的高度代表影响因子定量指标的数值大小；顶面和侧棱的颜色代表情感的正负程度，色彩方案如下：用红色和蓝色两种颜色表达情感的正负极性，红色代表正面积极的倾向，蓝色代表负面消极的倾向；色彩的饱和度表示正负倾向的程度，最饱和的红色代表正面情感的极点，此时AEV等于10，最饱和的蓝色代表负面情感的极点，此时AEV等于0，红色和蓝色之间的过渡色代表10与0之间的值，此时AEV的值在0到10之间；直四棱柱模型由两个CZML文件组合而成；一个是完全镂空的直四棱柱文件，用于存储完全镂空直四棱柱；用rectangle标签创建一个四边形要素，用extrudedHeight属性实现柱形高度随时间变化，再利用outlineColor属性实现侧棱颜色随时间变化；另一个是直四棱柱的顶面文件，用于存储覆盖在直四棱柱之上的顶面四边形；顶面文件利用rectangle标签创建一个四边形片状要素，用material中的solidColor子属性设定四边形顶面颜色的变化；另外，用height属性控制四边形平面所在的高度，与镂空直四棱柱文件中对应柱形的extrudedHeight数值保持相同；步骤6、在Cesium虚拟地球中进行可视化与交互将生成的专题图层和情感模型加载到Cesium地球平台中，进行可视化与交互设计；POI数量图层以GeoJSON格式载入Cesium，利用GeoJSON文件内存储的属性数据和Cesium提供的函数生成POI数量的色彩视觉变量；动态专题图层和动态情感模型以CZML的格式载入Cesium，能够直接进行动态可视化。