Visualizando a velocidade do movimento no mapa estático (= imprimível)?

Imagine que você está rastreando, por exemplo, movimento de veículo ou animal e receba atualizações regulares da posição do GPS. Como você visualizaria a velocidade do movimento em um mapa estático (= imprimível)? Venho pintando os pontos em vermelho, amarelo e verde, onde o vermelho seria "lento", mas acho que deve haver uma maneira melhor / mais intuitiva de visualizar as medições de velocidade.

Outro requisito seria que fosse possível rastrear vários objetos em movimento ao mesmo tempo. Seus caminhos podem se cruzar ou correr lado a lado (nas mesmas estradas).

Eu brinquei com esse tópico há muito tempo. Você pode encontrar alguns exemplos aqui:
Exemplos de plug-
ins de extensões Dobrou Homepage de plug-ins de extensões Dobrou

Usando Sporttracks e esse plug-in, as faixas de GPS podem ser convertidas em KML e exibidas no Google Earth. Ele suporta algumas idéias mencionadas aqui - rastreie a coloração com base no gradiente de cor, nas setas de direção e muito mais.

Alguns exemplos:
parede 3D - combinação de mais coisas é usada aqui. 1) Setas mostrando a direção, com velocidade real como etiqueta. 2) Cor de cada ponto escolhido do gradiente, dependendo da velocidade. 3) Parede 3D - elevação da pista "parede" acima do terreno com base na velocidade.

Ao usar apenas uma cor para toda a faixa, é mais fácil comparar a velocidade entre mais faixas.

Efeito de sombra - o número de faixas seguindo o mesmo caminho é visualizado aqui, mas pode ser personalizado para visualizar a velocidade, etc.

Corrida das flechas - o tamanho e a cor das setas são baseados na velocidade.

Eu sempre fiz isso como largura. Por exemplo, você cria um buffer em torno de cada ponto que representa velocidade e depois dissolve os buffers em um. Áreas estreitas indicam gargalos.

Para um exemplo, consulte: http://www.fmepedia.com/index.php/Bufferer

Obviamente, você pode até codificar por cores os buffers antes de mesclá-los.

Para um exemplo, consulte: http://www.fmepedia.com/index.php/Dissolver

Uma maneira simples e eficiente é colorir os segmentos, dependendo da velocidade deles. Por exemplo, segmentos "rápidos" podem ser exibidos em verde e segmentos "lentos" em vermelho (outras cores podem ser escolhidas, é claro).

Exemplo em um rastreio de GPS em execução de orientação usando o software Chmuk :

Outro exemplo com o software quickroute :

As partes do percurso em que o movimento é rápido são bem visíveis, em verde, em comparação com as partes em que o movimento é lento, em vermelho.

Neste exemplo, a escala de cores é contínua: vermelho é a velocidade mínima e verde é a velocidade máxima. Um conjunto finito de cores também pode ser usado, com métodos diferentes para atribuir uma cor a cada segmento de acordo com sua velocidade (como o método quantil, por exemplo). Muitos caras que fazem orientação usam isso para analisar suas variações de velocidade durante as competições de orientação. Deve funcionar para animais e veículos!

Obviamente, esse método é muito simples (talvez "simplista"), mas muito fácil de implementar. O equilíbrio entre complexidade e qualidade é bastante bom comparado a outras representações complicadas. Além disso, não há necessidade de ser um especialista para ler e entender esse mapa!

Acho que você pode estar interessado no trabalho descrito como geografia do tempo e pode querer usar termos de pesquisa como espaço-tempo-caminho ou espaço-tempo-cubo. Na técnica de espaço-tempo-cubo, eu imagino que você ainda possa usar a cor para representar a velocidade dos movimentos, embora ela esteja inerentemente representada na distância espaço / tempo entre os nós no seu caminho.

Apenas fazer uma pesquisa no google scholar para visualização da geografia do tempo parece promissor. E um dos primeiros artigos a aparecer tem alguns bons exemplos de cores do que estou falando.

O cubo espaço-tempo revisitado a partir de uma perspectiva de geovisualização por: MJ Kraak Proceedings of the 21st International Cartographic Conference, vol. 1995 (1988)

Editar: em resposta ao OP querer visualizar várias unidades no espaço e representar sua velocidade, os cubos de espaço-tempo provavelmente são impraticáveis. Mesmo se você tivesse algum tipo de intervalo de tempo limite no caminho do espaço, seria difícil obter um ponto de vista apropriado do cubo 3D sem distorcer ou ocultar alguns dos caminhos.

Eu acho que a sugestão de julien é tão boa quanto a minha, mas tem um problema semelhante (menos o ponto de vista, no 2º caso, isso não será um problema). Minha única outra sugestão imediata seria que você não precisa limitar a representação da velocidade a cores dicotômicas, e como a velocidade é uma distribuição contínua, acho que faz mais sentido usar um esquema de cores em gradiente. Você também pode usar símbolos de tamanho proporcional para representar a velocidade. Talvez o uso de setas como o símbolo do ponto e a direção da seta para representar componentes direcionais do caminho do espaço-tempo também sejam interessantes.

Quando você se limita a apenas um ponto no espaço, parece que perde parte da visualização em potencial da interação (caminhos cruzados) entre seus pontos. Mas, dependendo do tópico, isso pode não ser de seu interesse.

Como você tem vários objetos sendo rastreados, eu usaria cores para diferenciar objetos e, em vez de cores para mostrar velocidade, usaria linhas finas perpendiculares à direção do movimento ilustrando intervalos de 10 segundos (digamos). Linhas mais próximas = mais lentas. Não é o melhor esboço abaixo, mas você entendeu:

Você pode gravar a posição do veículo com um intervalo de tempo regular e diminuir gradualmente os pontos antigos. Adicionar uma linha em cada ponto cujo comprimento é representativo da velocidade também pode ajudar. Abaixo está um exemplo da Microsoft Research. É muito fácil ver a velocidade relativa de diferentes países neste gráfico.

http://research.microsoft.com/en-us/um/redmond/groups/cue/publications/TVCG2008-TrendVis.pdf

Você pode querer dar uma olhada em alguns dos de Gennady & Natalia Andrienko papéis . Eles publicaram extensivamente sobre a questão da geovisualização de dados de movimento e parte de sua produção pode ser útil aqui.

Cooper Smith também fez um trabalho interessante usando o processamento.

E os símbolos de seta? Comprimento da seta = velocidade do objeto nesse local. Você também recebe instruções gratuitamente. E a coisa toda é muito intuitiva - não é preciso dar uma olhada na lenda para se lembrar da interpretação.

É usado o tempo todo para mapas de velocidade do vento, mas não há nada dizendo que você também não pode simbolizar objetos dessa maneira: http://www.cnrfc.noaa.gov/images/storm_summaries/jan1997/misc/300mb_1997.gif

Felicidades!

(editar: atenuação do uso de ponto de exclamação em excesso)

Eu acho que eu iria buscar algo na direção da sugestão de Trevesys, mas apenas com pontos. Quanto mais tempo entre os pontos, mais rápido e mais próximo entre eles significa mais lento.

É fácil pensar na velocidade, como a alta velocidade deve ter uma visualização mais poderosa, mas estou tentado a pensar o contrário, porque o símbolo está limitado a um lugar especial na Terra e uma velocidade mais alta significa uma representação mais curta (no tempo) do veículo ou o que quer que esteja nesse local. Algo que passa rápido dá uma pegada menor do que algo que passa devagar.

Portanto, uma aceleração seria:

... . . . .  .  .  .   .   .   .   .   .    .    .    .    .     

Para mim, tornando a linha mais grossa, parece mais que a velocidade está diminuindo, curvando-se e o tempo por metro é maior, mais longo e mais gordo.

Outro ponto, penso, é que um símbolo frequentemente coexiste com outros símbolos. Se o símbolo estiver aumentando em espessura ou altura na terceira dimensão, terá que ser a única coisa expressa no mapa.

Editar: seria como símbolos de linha que representam intervalos de velocidade como

.......   1-20 km/h
. . . .   21-50km/h
.  .  .   51-100 km/h

e assim por diante

Atenciosamente Nicklas

[Eu sei que já vi isso ser feito antes, mas não consigo encontrar onde.]

Que tal mostrar a velocidade como a 3ª dimensão do gráfico. Em vez de ser apenas uma linha plana, a "altura" da linha poderia representar a velocidade. Isso também pode ser combinado com coloração.

Continuando o tema tamanho / cor, que tal usar pontos, círculos verdes maiores para acelerar, círculos vermelhos menores para diminuir, talvez com amarelo / laranja no meio?

Eu geralmente concordo com todo o mapa de fluxo / mudança nas estratégias de cores listadas, mas essa pergunta é antiga e eu estava tentando pensar em estratégias alternativas.

Eu estava pensando que se você estivesse rastreando o GPS em algum intervalo de tempo, a velocidade de um caminho seria semelhante à densidade do fluxo (ou seja, indo devagar - as observações gravadas seriam densas, indo rápido - as observações gravadas se espalhariam). Assim, você pode simbolizar a velocidade dos segmentos de linha com larguras de espaço entre os traços.

Depois, suplemento o caminho com cores para reforçar isso ... O requisito de traçar caminhos adicionais incluiria apenas caminhos paralelos ou cores separadas para cada caminho.