چکیده

فضاهای زمانی جغرافیایی مجموعه‌ای از ویژگی‌ها، از جمله وارونگی فضا را نشان می‌دهند که هر تلاش نمایشی را به یک کار پیچیده تبدیل می‌کند. به منظور بهبود خوانایی نمایش و استفاده از پیشرفت‌های گرافیک کامپیوتری سه‌بعدی، هدف این مطالعه پیشنهاد روشی جدید است که نقشه‌برداری امدادی زمان-مکان معرفی شده توسط ماتیس و لوستیس را گسترش می‌دهد. تازگی این مدل در استفاده از مخروط ها برای توصیف سطح زمین به جای چهره های نمودار، و در استفاده از منحنی ها به جای بخش های شکسته برای لبه ها است. ما مدل را روی فضای چین پیاده می کنیم. فضا-زمان جغرافیایی چین سال مرجع 2006 با ترکیب و رویارویی سیستم حمل و نقل هوایی سریع و سیستم حمل و نقل جاده ای 7.5 برابر کندتر تولید می شود. آرام تر، پروازهای کوتاه برد به صورت خطوط منحنی بالای سطح زمین با طول بیشتر از ژئودزیک نشان داده می شوند تا سرعت کمتری را در نظر بگیرند. شیب بسیار تند مخروط ها بیانگر دشواری نسبی عبور از فضای زمانی زمینی و همچنین کارایی نسبتاً شدید پروازهای دوربرد برای حرکت بین شهرها است. در نهایت، کل تصویر یک نمایش منسجم از زمان-فضای جغرافیایی را پیشنهاد می‌کند که در آن حمل‌ونقل سریع شهر به شهر با سیستم‌های زمینی کند ترکیب می‌شود که به فرد اجازه می‌دهد به هر مکانی برسد. و همچنین کارایی نسبتاً فوق العاده پروازهای دوربرد برای جابجایی بین شهرها. در نهایت، کل تصویر یک نمایش منسجم از زمان-فضای جغرافیایی را پیشنهاد می‌کند که در آن حمل‌ونقل سریع شهر به شهر با سیستم‌های زمینی کند ترکیب می‌شود که به فرد اجازه می‌دهد به هر مکانی برسد. و همچنین کارایی نسبتاً فوق العاده پروازهای دوربرد برای جابجایی بین شهرها. در نهایت، کل تصویر یک نمایش منسجم از زمان-فضای جغرافیایی را پیشنهاد می‌کند که در آن حمل‌ونقل سریع شهر به شهر با سیستم‌های زمینی کند ترکیب می‌شود که به فرد اجازه می‌دهد به هر مکانی برسد.

کلید واژه ها: 

زمان-مکان جغرافیایی ؛ حمل و نقل ؛ نقشه کشی

1. مقدمه

فضای جغرافیایی از طریق تجربه و روایت آن و از طریق بازنمایی شناخته می شود. فواصل جغرافیایی با استفاده از وسایل حمل و نقل تجربه می شوند، در حالی که نمایش ها معمولاً به شکل نقشه هستند. در حوزه بازنمایی فضای جغرافیایی، حتی با در نظر گرفتن اولین نقشه ها [ 1 ]، تلاش های زیادی بر بهبود انسجام بین تجربه فضا از طریق حرکت و خود بازنمایی متمرکز شده است. اکثر این پیشنهادات تغییر شکل های نقشه معمولی [ 2 ، 3 ، 4 ، 5 ، 6 ] را معرفی کردند و به خانواده کارتوگرافی آنامورفیک تعلق دارند. پیشنهادات دیگر بر نمایندگی شبکه متمرکز شده است [ 7 ،8 ، 9 ] با فنرهای کم و بیش فشرده شده برای بیان طول زمانی مسیرها. این نمایش‌ها مسائلی دارند که در زیر در بخش 4 آنها را آشکار خواهیم کرد .
جغرافیای زمانی [ 10 ] و پیشرفت‌های آن در GIScience [ 11 ، 12 ، 13 ] نشان‌دهنده جریان دیگری از بررسی فضا-زمان جغرافیایی است، اما بیشتر بر درک و مدل‌سازی حرکت و محدودیت‌های آن متمرکز است تا تولید یک نمایش جدید از زمان-فضای جغرافیایی. به طور خاص، جغرافیای زمانی هیچ پیشرفت قابل توجهی در رابطه با فواصل جغرافیایی ندارد. در دامنه وسیع‌تری، نقشه‌نگاران شروع به واردات روش‌های توسعه‌یافته در زمینه تجسم علمی کرده‌اند [ 14 ، 15 ]. این جریان از “تحلیل بصری” [ 16 ، 17هدف ] پیاده سازی خروجی های گرافیکی بهبود یافته برای قابل فهم کردن داده های مکانی پیچیده است. در حالی که مجموعه داده‌های ما نسبتاً بسیار ساده‌تر از آنچه که معمولاً در تجزیه و تحلیل بصری استفاده می‌شود، هستند، ما همچنین از روش‌های پیچیده نمایش بصری وام گرفته شده از تجسم علمی استفاده می‌کنیم.
به طور کلی تر، فراتر از این کارهای نقشه کشی و تجسم، در جغرافیا و زمینه های مرتبط، تنها تلاش های اندکی به مطالعه فواصل شده است [ 18 ، 19 ، 20 ، 21 ، 22 ، 23 ، 24 ]. این مشاهدات در رابطه با جغرافیای زمانی و تجزیه و تحلیل بصری نیز معتبر است که هر دو بیشتر تلاش‌ها را بر روی داده‌های حرکتی به جای مسافت‌ها اختصاص می‌دهند.
ما در این مقاله یک مدل جغرافیایی زمان-فضا را پیشنهاد می کنیم که نقشه نگاری امدادی زمان-فضا را گسترش می دهد که توسط Mathis و L’Hostis [ 25 ، 26 ، 27 ، 28 ] معرفی شده است. ما اصول مدل را در معرض دید قرار خواهیم داد و در پیوست ها، ریاضیات مورد نیاز برای اجرای گرافیکی را به تفصیل شرح خواهیم داد.
علاوه بر این، ما می خواهیم یک مدل نقشه برداری از زمان-فضای جغرافیایی فعلی تولید کنیم. در این هدف ما با مطالعه ویژگی‌های حالت‌های حمل و نقل زمان-فضای جغرافیایی شروع می‌کنیم. پس از یک بخش تجربی، وضعیتی از هنر نمایش نقشه‌برداری از زمان-مکان جغرافیایی را ترسیم می‌کنیم. در نهایت مدل خود را معرفی می کنیم.

2. ویژگی های زمان-مکان جغرافیایی

ما زمان-فضای جغرافیایی را نمایشی از فضای جغرافیایی می نامیم که زمان صرف شده برای رسیدن به مکان ها را بیان می کند. بازنمودهای مکان-زمان جغرافیایی معمولاً با یک مقیاس زمانی ارائه می شوند. مطالعه زمان-مکان جغرافیایی یک سری ویژگی ها را آشکار می کند.
اولاً، جغرافی دانان حداقل از دوران باستان [ 29 ] (ص 19-3)، شتاب حرکت انسان را مشاهده کردند و ایده کوچک شدن زمان-فضای جغرافیایی [ 3 ، 30 ] را بیان کردند.
ثانیا، عبور از فضای جغرافیایی توسط طیف وسیعی از وسایل حمل و نقل همزیستی انجام می شود. در سیستم حمل و نقل فعلی، چندین وسیله حمل و نقل با ویژگی های متمایز و به ویژه سطوح سرعت متمایز، قابل مشاهده است. اصل همزیستی چندین روش حمل و نقل را نیز می توان در تاریخ حمل و نقل جستجو کرد [ 31 ]. هر سیستم حمل و نقل حوزه مربوط به خود را دارد و اصل همزیستی آنها یکی از ویژگی های کلیدی زمان-فضای جغرافیایی است. با این حال این یک چالش حیاتی برای نمایش فاصله زمانی-مکانی و جغرافیایی به دلیل همزیستی سرعت های مختلف است.
ثالثاً تحرکات در فضای جغرافیایی بیشتر از طریق شبکه های حمل و نقل محقق می شود. این بدان معناست که توصیف زمان-فضای جغرافیایی باید ویژگی های شبکه را نشان دهد. شبکه های حمل و نقل ممکن است به طور مداوم یا ناپیوسته قابل دسترسی باشند. شبکه‌های معمول جاده‌ای یا فضای عمومی شهری نمونه‌ای از شبکه‌های دائماً قابل دسترسی هستند، برخلاف مواردی که خطوط سریع‌السیر، راه‌آهن یا خطوط هوایی تنها از طریق نقاط دسترسی قابل دسترسی هستند. دیگر ویژگی های کلیدی شبکه ها به دیالکتیک خطوط مستقیم و انحراف مربوط می شود [ 32 ]. مسیرها از طریق شبکه ها از خطوط از پیش تعریف شده پیروی می کنند و تقریباً همیشه از خط مستقیم بین مبدا و مقصد فرار می کنند.
در نهایت، مزاحم‌ترین ویژگی هندسی فضاهای زمانی جغرافیایی از تشدید پیکربندی‌های شبکه‌ای که قبلاً در معرض آن قرار گرفته بود ناشی می‌شود. وارونگی فضایی [ 33 ، 34 ] زمانی اتفاق می‌افتد که بخش اولیه یک سفر در جهت مخالف مقصد نهایی باشد. این به وفور در زمان-فضای جغرافیایی مشاهده می شود و در مجاورت نقطه دسترسی شبکه های ناپیوسته مانند ورودی های بزرگراه، ایستگاه های راه آهن و فرودگاه ها رخ می دهد. در این موارد نظم مجاورت ها در زمان-فضای جغرافیایی به شدت مختل می شود. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده استیک مکان B که در بین دو مکان دیگر، A و C، در فضای جغرافیایی قرار دارد، ممکن است موقعیت متفاوتی در زمان-فضای جغرافیایی داشته باشد: C در زمان به A (1 ساعت) نزدیکتر است تا B (1 ساعت و 20 دقیقه) -فضا.
می توان مشاهده کرد که این چهار ویژگی مکان-زمان های جغرافیایی به شدت با یکدیگر مرتبط هستند. بنابراین، وارونگی فضا با طراحی شبکه های حمل و نقل ایجاد می شود و بر اصل همزیستی چندین وسیله حمل و نقل دلالت دارد. پس از این بخش اول در مورد ویژگی های زمان-فضای جغرافیایی، رویکرد تجربی خود را در مورد اندازه گیری سرعت حمل و نقل ارائه خواهیم کرد.

3. سرعت سیستم های حمل و نقل هوایی و جاده ای

سیستم حمل و نقل هوایی از نظر سطح سرعت در بالای سلسله مراتب فعلی قرار دارد. حداکثر سرعت یک هواپیمای جت معمولی حدود 900 کیلومتر در ساعت است که اگر به عنوان مثال پرواز فعلی لندن به نیویورک را در نظر بگیریم که 7 ساعت و 45 دقیقه است، به سرعت تجاری معمولی 750 کیلومتر در ساعت تبدیل می شود.
ما داده‌هایی را در مورد نمونه‌ای از مسیرهای هوایی با فاصله کیلومتر دایره‌ای زیاد و مدت زمان از جدول زمانی جمع‌آوری کردیم (داده‌ها را از وب‌سایت flightaware.com در ژانویه 2016 استخراج کردیم). پروازهای مسافت طولانی شرقی-غربی با توجه به جهت پرواز با توجه به باد تجاری، برنامه های متفاوتی را نشان می دهند. با این حال مدل به داده های متقارن برای شبکه نیاز دارد. در این مورد ما به عنوان مدت زمان، بزرگترین معیار، عموماً از غرب به شرق را انتخاب کردیم.
تجزیه و تحلیل جدول زمانی فعلی بر روی یک جفت نمونه مبدا-مقصد در شکل 2 نشان می دهد که از نظر سرعت، می توانیم دو موقعیت را در نظر بگیریم. در طول زیر 2000 کیلومتر، سرعت خدمات را می توان با یک تابع خطی تقریب زد. س=(سلong–rآngه/2000)∗ل=0.375∗ل، که در آن l طول سرویس بین مبدا و مقصد به دنبال خط ژئودزیک است. فراتر از 2000 کیلومتر طول سرویس، ما سرعت تقریبی را با ارزش 750 کیلومتر در ساعت تخمین می زنیم. پیشرفت‌های بیشتر می‌تواند یک تابع نمایی را به منظور نمایش بهتر داده‌های تجربی معرفی کند.
با توجه به اصل همزیستی شیوه های حمل و نقل، در تکمیل سیستم حمل و نقل هوایی، رسیدن به مقاصد، استفاده از سیستم های حمل و نقل زمینی را ضروری می کند. سیستم حمل و نقل زمینی را می توان با سرعت منحصر به فرد 100 کیلومتر در ساعت توصیف کرد [ 35 ]. این مقدار تقریبی از سرعت ماشین در مسافت طولانی در بزرگراه ها و همچنین سرعت قطار در سیستم های ریلی کلاسیک را نشان می دهد.
هنگامی که پارامترهای کلیدی ثابت شدند، می‌توانیم موضوع نمایش زمان-فضای جغرافیایی را بررسی کنیم.

4. بازنمایی های نقشه کشی زمان-مکان جغرافیایی

بهبود حمل و نقل به این معنی است که در طول زمان تأثیر عمیقی بر نمایش ما از فضای جغرافیایی داشته است. ایده عقل سلیم تر، اولین ویژگی فضاهای زمانی جغرافیایی، بیان می کند که جهان در حال کوچکتر شدن است. با این وجود، ایده انقباض یکنواخت [ 36 ، 37 ] توسط جغرافیدانان [ 5 ، 7 ، 30 ] به چالش کشیده شده است. انتقاد اصلی علیه اصل انقباض یکنواخت این ایده است که کل فضای جغرافیایی میانی و اطراف از بهبود شرایط حمل و نقل در یک منطقه معین یا بین دو مکان سود می برد. این بازنمایی ها این واقعیت پذیرفته شده را در نظر نمی گیرند که زمان-مکان جغرافیایی همگن نیست.5 ].
به طور کلی‌تر، مسئله بازنمایی نقشه‌کشی زمان-فضا را می‌توان به عنوان تبدیل یک کیلومتر-فضا به زمان-مکان در نظر گرفت. در نمایش کارتوگرافی، مقیاس کیلومتر معمولی و معمولی را با مقیاس زمانی جایگزین می کنیم.
روش های مختلف برای تولید فضا-زمان نقشه کشی را می توان به دو دسته [ 38 ، 39 ] (ص 90) تقسیم کرد. اکثر روش‌های موجود در ادبیات، موقعیت مکان‌ها را روی نقشه به منظور بازتاب فاصله زمانی-مکانی جابه‌جا می‌کنند. بازنمودهای بسیاری از این نوع در طول دوره فضاهای پلاستیکی در تاریخ جغرافیا [ 39 ] (ص 90) با اشاره به عبارت پیشنهادی فورر [ 4 ] برای توصیف جغرافیایی آزاد از قراردادهای نقشه‌کشی معرفی شدند. از این دوره بسیار فعال، به طور منظم پیاده سازی های جدید ظاهر می شوند [ 40 ، 41 ، 42 ، 43]. بازنمایی های کارتوگرافی متصل به این حرکت از نوع کارتوگرافی آنامورفیک هستند [ 33 ، 44 ]. در نقشه های فضای پلاستیکی، انقباض ناهمگن فضا فرض می شود. با این حال، این نقشه ها نشان می دهد که تمام فضای واقع در بین مکان هایی که به یکدیگر نزدیک تر می شوند از انقباض زمان-مکان بهره مند می شوند. این واقعیت که این نقشه‌ها پدیده وارونگی فضا را در نظر نمی‌گیرند (نگاه کنید به شکل 1 )، یکی از ویژگی‌های کلیدی فضاهای زمانی جغرافیایی، منتقد اصلی در برابر این نوع نمایش است [ 28 ].
دسته دوم بازنمایی جغرافیایی زمان-مکان شامل حفظ موقعیت مکان ها و ترسیم لبه ها به گونه ای است که فاصله های زمانی را بیان می کند. ژانل خطوط منحنی را در نمودارهای سبک شبکه معرفی کرد تا سرعت پایین‌تر سیستم‌های حمل و نقل کند را محاسبه کند [ 7 ]. این رویکرد یک نمایش منسجم از فواصل زمانی با سرعت چندگانه ایجاد کرد. Tobler نقشه های طرحی را پیشنهاد کرد که در آن فنرهای فشرده تغییرات را در کارایی لبه ها در یک شبکه بیان می کنند [ 9 ]. این دو پیشنهاد اول به عنوان بازنمایی شبکه مرتبط هستند، اما در نمایش فضا به صورت پیوسته ناکام هستند. با غلبه بر این محدودیت و همچنین تعلق به این مقوله، نقشه برداری امدادی زمان-مکان توسط ماتیس [ 25 ] مفهوم سازی شد.] و توسط L’Hostis [ 26 ] پیاده سازی شده است.
نقشه برداری امدادی زمان-مکان بر سه اصل کلی استوار است:
  • شهرها که به عنوان گره های شبکه حمل و نقل در نظر گرفته می شوند، در موقعیت جغرافیایی متعارف خود باقی می مانند.
  • لبه ها در بعد سوم، متناسب با زمان سفر بین گره ها ترسیم می شوند.
  • سطح جغرافیایی به کندترین شبکه، یعنی شبکه جاده متصل است.
این اصول دلالت بر این دارند که ارتفاع شهرها معنایی را که در نقشه کشی موضوعی کلاسیک دارد، ندارد. فاصله زمانی متناسب تنها کمیتی است که نقشه بر اساس طراحی نشان می دهد.
هنگام ترسیم لبه ها در نمایش سه بعدی زمان-فضا، یک اصل باید رعایت شود، اما چندین قانون را می توان انتخاب کرد. اصل نمایش دلالت بر این دارد که طول لبه باید متناسب با فاصله زمانی مرتبط باشد.
کوتاه ترین لبه ها باید به صورت خطوط مستقیم در صفحه یا به صورت منحنی های ژئودزیکی روی کره ترسیم شوند. تمام لبه‌های دیگر که با سرعت کمتر از سریع‌ترین سرعت موجود در فضای در نظر گرفته می‌شوند، باید طولانی‌تر از سریع‌ترین لبه‌ها کشیده شوند، متناسب با زمان بیشتری که برای اتصال این دو مکان لازم است. این نوع کارتوگرافی با طراحی امکان نمایش همزمان حالت های حمل و نقل سریع و آهسته را فراهم می کند. طراحی مدل سطح قابل توجهی از انتزاع را در مورد مسیر واقعی اتصالات یا پیوندهای بین شهرها برای همه حالت های حمل و نقل منتقل می کند. به عنوان مثال، در حالی که اتصال هوا به ندرت از یک خط مستقیم یا ژئودزیک پیروی می کند [ 45]، مدل ما مستقیم ترین مسیر را به عنوان مرجع انتخاب می کند تا امکان خواندن بصری طول هایی را فراهم کند که در زمان تبدیل می شوند.
با رعایت اصل تناسب، درجه ای از آزادی در رسم لبه ها بین دو گره نمودار مجاز است. ساده ترین راه شامل کشیدن دو بخش با یک نقطه میانی در زیر سطح زمین است. اگر ساختار زمان-فضا مانعی برای ترسیم لبه های کند باشد، می توان لبه ها را بالای سطح زمین ترسیم کرد [ 46 ]. از نمایش لبه های حالت های حمل و نقل زمینی، می توان یک سطح انتقال را استنباط کرد.
این مدل در ابتدا فقط برای حالت های حمل و نقل زمینی اعمال شد، این مدل در سال 2000 به سیستم حمل و نقل هوایی، در فضاهای قاره ای گسترش یافت [ 28 ]. مرحله بعدی پیشنهاد فعلی است که طراحی جدیدی برای سطح حمل و نقل ایجاد می کند و منحنی هایی را برای لبه های بلند معرفی می کند. در حالی که در طرح‌های نقشه‌کشی زمان-فضای قبلی، سطح انتقال زمین بر اساس وجه‌های یک نمودار بود، استفاده از مخروط‌ها را معرفی می‌کنیم.

5. اصول بازنمایی زمان-فضای جغرافیایی بر اساس مخروط های سه بعدی

برخلاف تمام نمایش‌های برجسته زمانی-فضایی قبلی [ 26 ، 27 ، 28 ، 47 ] که در آن سطح جغرافیایی بر اساس لبه‌های یک نمودار است، ما اشکال مخروطی را برای نمایش زمان-فضای زمینی معرفی می‌کنیم. سپس هر شهر و فضای اطراف آن با یک مخروط نشان داده می شود. لبه سیخ دار مخروط به موقعیت جغرافیایی معمول شهر ختم می شود و هندسه مخروط زیر سطح زمین امتداد می یابد. زمان-فضای زمینی از سطح سه بعدی حاصل از تجمع تمام مخروط ها با هم تشکیل می شود.
استفاده از مخروط ها امکان تعمیم سطح حمل و نقل زمینی و ساده سازی اصل ساخت مدل سه بعدی را فراهم می کند. علاوه بر این، طراحی مبتنی بر مخروط ها اجازه می دهد تا از شیب های تصادفی ایجاد شده توسط وجوه سه بعدی جلوگیری کرده و شیب یکنواخت و کنترل شده را جایگزین آنها کند. شیب یکنواخت برای سطح حمل و نقل زمینی، از نقطه نظر نظری، رضایت بخش تر از وجوه مبتنی بر شبکه سه بعدی قبلی است [ 28 ] که در آن شیب وجوه به طور کامل کنترل نشده است، زیرا با اصل اساسی منسجم تر است. نمایشی که یک شیب منحصر به فرد را برای یک میانگین حمل و نقل مشخص نشان می دهد.
مخروط ساختار اصلی این نمایش است. مخروط‌ها با شیبی مشخص می‌شوند که از نسبت بین سرعت شبکه‌های زمینی پایه، یعنی سیستم جاده‌ای، و حداکثر سرعت موجود که در دوره‌ای که در نظر می‌گیریم، از طریق سیستم حمل‌ونقل هوایی به دست می‌آید، مشخص می‌شوند.
در شکل 3 ، دو شهر، a و b ، توسط یک سیستم حمل و نقل سریع بدون توقف (به رنگ قرمز)، و همچنین با یک حالت حمل و نقل زمینی کندتر (به رنگ آبی) به هم می پیوندند. پیوند حمل و نقل سریع از طریق یک خط مستقیم سرعت نشان داده می شود سمترآایکس، در حالی که مخروط ها سطحی را نشان می دهند که از حالت انتقال زمینی کندتر سرعت پشتیبانی می کند سآمترب، با m به عنوان نقطه وسط بین دو شهر و نقطه تلاقی دو مخروط. با فرض این که سرعت سفر زمینی در تمام فضای جغرافیایی در نظر گرفته شده مشابه است، شیب مخروط ها در مرکز دو شهر یک نمایش منسجم از زمان-مکان است. در شکل 3 ، شیب مخروط ها نشان می دهد که طول خط قرمز مستقیم، و طول خط آبی که روی مخروط کشیده شده و به دو شهر می پیوندد، مطابق فرمول ارائه شده متناسب با زمان سفر مربوطه است. نسبت سرعت این هندسه سه بعدی یک نمایش زمان-مکان با سرعت انتقال متفاوت را تشکیل می دهد.
فرمول‌های ریاضی نمایش در پیوست‌های مقاله ارائه شده‌اند: هندسه مخروط‌ها ( پیوست A )، هندسه لبه‌ها در هندسه کروی ( پیوست B )، و هندسه لبه‌های هموار در هندسه پیش‌بینی‌شده ( پیوست C ) .

6. اعتبار سنجی نظری

ما می‌توانیم توانایی نمایش را برای احترام و ارائه چهار ویژگی معرفی‌شده در بخش 2 آزمایش کنیم.
خاصیت شتاب ممکن است با تولید دو حالت نمایش در کنار هم در دو دوره مختلف که سرعت انتقال متفاوت است ارائه شود. یک مقیاس زمانی مشترک به بیان تحولات ناشی از شتاب سرعت حمل و نقل کمک می کند. از این رو، نمایش قادر است شتاب حرکت انسان را در طول زمان تاریخی توضیح دهد.
ثانیا، همزیستی وسایل حمل و نقل با طراحی معرفی می شود زیرا نمایش بر اساس نموداری از شبکه حمل و نقل است که با چندین حالت حمل و نقل مشخص می شود.
ثالثاً، ترکیب دسترسی پیوسته و ناپیوسته با طراحی ساختار سه‌بعدی فراهم می‌شود: مخروط‌ها نمایانگر سطح جغرافیایی پیوسته، خطوط نشان‌دهنده پیوندهای شبکه حمل و نقل و قله مخروط‌ها، جایی که سطح جغرافیایی و شبکه حمل و نقل سریع ملاقات کنید، نشان دهنده شهرها است. در بازنمایی، دو حالت بازنمایی زمان-فضای جغرافیایی – یعنی پیوسته و ناپیوسته مبتنی بر شبکه – همزیستی دارند و از طریق شهرها به یکدیگر متصل می شوند.
در نهایت، وارونگی فضا بر روی نمایش قابل فهم و خوانا می شود: از نقطه ای واقع در شیب مخروط، نزدیک به بالا، سریع ترین مسیر به یک شهر دور دلالت بر بازگشت به شهر نزدیک و گرفتن سریع دارد. حالت حمل و نقل
مراحل زیر تحقیق شامل تست های کاربر به منظور ارائه اعتبار عملی خواهد بود. آنها فراتر از محدوده مقاله فعلی هستند.

7. مجموعه داده

برای ساختن نقشه ای از زمان-فضای جغرافیایی، ابتدا باید فهرستی از شهرها تهیه کنیم. ما از بازنگری سال 2014 دورنمای شهرنشینی جهانی توسط سازمان ملل استفاده کردیم [ 48 ] زیرا این مجموعه داده شهری با کیفیت بالا اخیر در زمان ایجاد نمایندگی بود.
شبکه خدمات هوایی از داده‌های ارائه‌شده توسط openflights.org ( https://openflights.org/data.html (دسترسی در 13 سپتامبر 2018) مشتق شده است. شبکه پروازها مربوط به سال 2006 است که جدیدترین مجموعه داده موجود از این منبع است. علاوه بر این، سیستم حمل و نقل هوایی سال 2006 را می توان نماینده وضعیت سال 2014 در نظر گرفت. پیوندهای موجود در شبکه مربوط به مسیرهای هوایی است که روزانه توسط حداقل سه هواپیما با ظرفیت بیش از 70 مسافر ارائه می شود. ما این آستانه را برای در نظر گرفتن فقط جفت مبدا-مقصد با یک سرویس قابل توجه در دسترس تعریف کردیم.
آزمایش‌هایی که می‌توانید در وبلاگ https://timespace.hypotheses.org (در 13 سپتامبر 2018 دسترسی داشته باشید) مشاهده کنید، نشان داد که هر چه فهرست شهرها کوتاه‌تر باشد، تولید یک نمایش خوانا آسان‌تر است. در این دیدگاه از دو معیار برای عملیات انتخاب شهرها استفاده کردیم. تنها شهرهایی با بیش از یک میلیون نفر جمعیت در نظر گرفته شدند. علاوه بر این، ما فقط شهرهایی را انتخاب کردیم که در سال 2006 توسط خدمات هوایی خدمات رسانی می شد. این قوانین انتخاب که در پایگاه داده شهرهای سازمان ملل اعمال شد، فهرستی از 45 شهر چین از جمله تایوان را ایجاد کرد.

8. اجرای زمان-فضای جغرافیایی چین

مدل سه بعدی در شکل 4 توسط نرم افزار Shriveling world که توسط نویسندگان و B. Helali توسعه یافته است، تولید شده است. برنامه Shriveling world در اینجا موجود است: https://bit.ly/shrivelApp (در 13 سپتامبر 2018 قابل دسترسی است). کد منبع باز را می توان در اینجا مشاهده کرد: https://github.com/theworldisnotflat/shriveling_world (در 13 سپتامبر 2018 قابل دسترسی است). نقشه این مقاله با استفاده از نسخه v0.9-alpha دنیای Shriveling ایجاد شده است : https://bit.ly/shrivelZen (دسترسی در 13 سپتامبر 2018)، با درمان های پس از آن در Blender ( https://www. blender.org/ (دسترسی در 13 سپتامبر 2018).
فضا-زمان جغرافیایی چین در سال 2006 با دو حالت حمل و نقل مشخص می شود. حمل و نقل جاده ای با سرعت یکنواخت 100 کیلومتر در ساعت مدل سازی شده است که با اندازه گیری زمان سفر از طریق جاده بین شهرهای بزرگ چین مطابقت دارد. سیستم حمل و نقل هوایی به دو دسته از پیوندها تقسیم می شود. طبق تحلیل ما (به بخش 3 مراجعه کنیدپروازهای دوربرد، بیش از 2000 کیلومتر، سرعت 750 کیلومتر در ساعت را دنبال می کنند. پروازهای با برد پایین‌تر به دنبال طولشان بر حسب کیلومتر سرعت کاهشی دارند. فضا-زمان جغرافیایی چین از رویارویی سرعت پرواز برد بلند (750 کیلومتر در ساعت) و سرعت جاده (100 کیلومتر در ساعت) ایجاد می‌شود. شیب مخروط ها، جایی که اتومبیل ها در گردش هستند، برای تمام سطح جغرافیایی یکسان است. سیستم جاده‌ای که به عنوان یک سطح ناهمسانگرد با سرعت یکنواخت مدل‌سازی می‌شود، محدودیت‌های جغرافیایی فیزیکی مانند کوه‌ها و رودخانه‌ها به طور کامل در نمایش نادیده گرفته می‌شوند. هندسه مخروط ها محاسبه می شود (به پیوست A مراجعه کنید ) از نسبت اساسی حداکثر سرعت تقسیم بر سرعت جاده که مقدار 7.5 را می دهد.
اجرای مدل جغرافیایی زمان-مکان در چین از یک سری انتخاب ها و پارامترها تبعیت کرده است که اکنون آنها را افشا و توجیه خواهیم کرد.
  • در این نمایش، هیچ طرح جغرافیایی استفاده نمی‌شود: شهرها روی کره زمینی قرار دارند که توضیح می‌دهد که سریع‌ترین کمان‌ها، به رنگ قرمز، خطوط مستقیم نیستند، بلکه منحنی هستند زیرا از ژئودزیک پیروی می‌کنند.
  • زاویه 45 درجه بین محور دوربین و مماس بر سطح زمین، به عنوان مصالحه بین خوانایی تصویر نهایی و حفظ تناسب شمال به جنوب نسبت به طول های شرقی به غربی انتخاب شده است.
  • نورها به منظور به حداکثر رساندن خوانایی ساختار سه بعدی معرفی شده اند: یک نور جهت دار با نورهای دقیق بین مخروط ها به منظور بهبود کنتراست تکمیل می شود.
  • مخروط ها در رنگ سفید با سایه ها تنظیم شده اند تا ماهیت سه بعدی خود را نشان دهند.
  • لبه های هوایی با توجه به دسته های بلند و کوتاه در دو رنگ رنگ می شوند. سرعت دوربرد، یعنی سریع‌ترین سرعت مشاهده‌شده در این فضای جغرافیایی، پارامترهای هندسه همه نمایش‌ها را تعیین می‌کند: شیب مخروط‌ها، و هندسه لبه‌های دیگر. با توجه به اهمیت آنها، ما به آنها یک رنگ بسیار قابل مشاهده یعنی قرمز نسبت دادیم. لبه‌های کندتر، در مسیرهای مسافت کوتاه، به رنگ سبز رنگ می‌شوند تا عملکرد نسبتاً ضعیف‌تر آن‌ها را در زمان-فضای جغرافیایی برجسته کنند.
این نقشه اولین نمایش از زمان-فضای جغرافیایی چین به صورت برجسته است و همچنین اولین نقشه با این مدل سه بعدی جدید با مخروط ها و لبه های گرد است.
در نمایش، سرعت حمل و نقل جاده ای از طریق شیب مخروط ها بیان می شود. این ایده که جاده اجازه دسترسی به تمام فضا را می دهد با این واقعیت بیان می شود که مخروط یک سطح است. پیوندهای دوربرد سیستم حمل و نقل هوایی سریعترین حالت حمل و نقل موجود است: آنها خطوط ژئودزیکی مستقیم بین شهرها را تشکیل می دهند که با رنگ قرمز نشان داده شده است. پروازهای کندتر و برد کوتاه‌تر طولی متناسب با زمان لازم برای اتصال شهرها دارند و بالای خط ژئودزیک گسترش می‌یابند و به رنگ سبز نشان داده می‌شوند. اگر سیستم حمل و نقل هوایی برای کاهش زمان-فضا در بردهای طولانی کارآمد باشد، کارایی آن در مسافت‌های کوتاه‌تر کاهش می‌یابد. تا حدی که حالت های سریع زمینی می توانند با حمل و نقل هوایی در بسیاری از جفت های شهری رقابت کنند.
این نمایندگی با کارایی سیستم حمل و نقل هوایی در عبور از فضا-زمان و کندی نسبی حالت‌های زمینی مخالف است. با توجه به اینکه اکثر حرکات در مقیاس کشور شامل ترکیب پرواز و رانندگی است، نقشه یک نمایش منسجم از زمان-مکان برای چنین سفرهایی را پیشنهاد می‌کند، جایی که مقیاس زمانی برای اندازه‌گیری تقریبی در دسترس است. انسجام بین اندازه‌گیری‌های زمان-مکان و نمایش گرافیکی پیشنهادی در نقشه معمولی یا سایر انواع کارتوگرافی آنامورفیک مشاهده نمی‌شود [ 49 ].
در ازای مزایای نظری که از دیدگاه کلی ارائه می‌کند، این پیاده‌سازی نیاز به پرداختن به طیف کاملاً جدیدی از مسائل را که برخی از آنها در نقشه‌کشی بی‌سابقه است، درگیر کرده است. مسائل اصلی شناسایی شده تا کنون در اینجا ذکر شده است:
  • لزوم توجه به پدیده غیبت اشکال سه بعدی.
  • تضاد بین میل به چرخش سازه در همه جهات – یک رویه رایج در مدل سازی سه بعدی – و قرارداد نقشه کشی که دعوت می کند آن را محدود به چرخش منحصراً در یک محور شرقی-غربی کند.
  • ترکیبی از طرح ریزی جغرافیایی، از ژئوئید تا یک سطح مسطح دو بعدی، با انواع دیگر طرح ریزی که برای تبدیل یک صحنه سه بعدی به تصویر صفحه کامپیوتر استفاده می شود.
  • نیاز به سایه‌ها برای آشکار کردن اشکال سه‌بعدی که ممکن است با قراردادهای خاکستری نقشه‌برداری که برای بیان تسکین زمین و انتخاب‌های رنگ مرسوم در نقشه‌نگاری استفاده می‌شود در تضاد باشد [ 50 ].
  • نیاز به پیشینه که معمولاً در نقشه کشی به آن پرداخته نمی شود.
  • نیاز به تنظیم پارامترهای گرافیکی شبکه ها -عرض، رنگ، شکل و شفافیت- برای خواندن سطح سه بعدی واقع در زیر.
  • درمان مرزهای زمینی و دریایی.
مدل ارائه شده در این مقاله پیشنهادی است که هدف آن حل این مسائل است. با این حال، می توان جایگزین های زیادی را تصور کرد، و در کارهای بعدی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این می تواند شامل نمایش لایه های مختلف GIS بر روی سطح سه بعدی به منظور تسهیل خواندن نمایش باشد. علاوه بر این، اجرای فعلی یک کشور بزرگ را پوشش می دهد. مسائل جدیدی ممکن است هنگام در نظر گرفتن سایر موجودات جغرافیایی کوچکتر یا بزرگتر رخ دهد.

9. نتیجه گیری

ما یک مدل جدید از بازنمایی جغرافیایی زمان-فضا را با هدف بهبود و توسعه یک مدل ارائه شده در دهه 1990 معرفی کردیم. هدف ما منطقی کردن تولید نقشه ها و بهبود خوانایی بوده است. در مقایسه با نمایش‌های قبلی از همان نوع، تازگی مدل در استفاده از مخروط‌ها برای توصیف سطح زمین به‌جای چهره‌های نمودار، و در استفاده از منحنی‌ها به جای بخش‌های شکسته برای لبه‌ها است.
پیچیدگی بیشتر مدل سه بعدی، نوشتن یک کد جدید برای تولید ساختار سه بعدی و استفاده از نرم افزار رندر سه بعدی موجود را ضروری کرده است.
این رویکرد در تقاطع دو حوزه شامل نمایش گرافیکی یعنی کارتوگرافی و گرافیک کامپیوتری سه بعدی قرار دارد که به استثنای اجرای جغرافیای زمانی در GIS [ 13 ، 51 ، 52 ]، به ندرت به طور کامل با هم ترکیب شده اند. : ما قصد داریم تا حد امکان به قوانین کارتوگرافی احترام بگذاریم، اما می خواهیم از پتانسیل گرافیک های کامپیوتری سه بعدی برای بهبود خوانایی تصویر نهایی نیز استفاده کنیم. در نتیجه، نمایش تولید شده باید به عنوان وام گرفتن از دو حوزه درک شود.
ما این مدل را برای اولین بار در فضای چین پیاده می کنیم. فضا-زمان جغرافیایی چین در سال 2006 با ترکیب و رویارویی سیستم حمل و نقل هوایی سریع و سیستم حمل و نقل جاده ای 7.5 برابر کندتر ایجاد شده است. شیب بسیار تند مخروط ها بیانگر دشواری نسبی سفر در زمان-فضای زمینی و همچنین کارایی نسبتاً شدید پروازهای دوربرد برای حرکت بین شهرها است. این تصویر همچنین نشان می‌دهد که راندمان بسیار بالای حمل‌ونقل هوایی برای عبور از فضا-زمان جغرافیایی در بیشتر جفت‌های مبدا-مقصد در فضای چین برآورده نمی‌شود: بسیاری از پروازها از منحنی طولانی بالای سطح زمین پیروی می‌کنند که دلیل ناکارآمدی نسبی آنهاست. یعنی سرعت نسبتا آهسته پروازهای کوتاه مسافت، مانند مورد بین پکن و شانگهای (فرودگاه های پکن-PEK و شانگهای-SHA در فاصله 1075 کیلومتری با فاصله دایره ای بزرگ قرار دارند و در 2 ساعت و 15 دقیقه به هم متصل می شوند که منجر به سرعت تجاری 478 کیلومتر در ساعت می شود). این وضعیت اهمیت توسعه فعلی راه آهن سریع السیر در چین را برجسته می کند. در نهایت، کل تصویر یک نمایش منسجم از زمان-فضای جغرافیایی را پیشنهاد می‌کند که در آن حمل‌ونقل سریع شهر به شهر با سیستم‌های زمینی کند ترکیب می‌شود که به فرد اجازه می‌دهد به هر مکانی برسد.
چالش عمده ای که توسط بازنمایی سه بعدی جغرافیایی زمان-فضا ایجاد می شود در مسئله خوانایی نهفته است. پیشنهاد یک بازنمایی جغرافیایی زمان-فضای منسجم که از نقشه‌کشی مرسوم فاصله می‌گیرد و کاملاً مبتنی بر سه بعد است، مستلزم معرفی مجموعه‌ای بی‌سابقه از مسائل نقشه‌کشی و گرافیکی است. پیشرفت‌هایی که در اینجا در معرض دید قرار می‌گیرند – مخروط‌ها و لبه‌های منحنی – دو پیشنهاد در این جهت برای نمایشی قابل درک‌تر هستند. کارهای زیادی باید انجام شود، در حوزه ای که راه حل های گرافیکی باید محدودیت های نقشه برداری را برآورده کنند. هنگامی که سطح مناسبی از خوانایی به دست آمد، مراحل بعدی باید شامل آزمایش کاربران به منظور ارزیابی بهبود نمایش نسبت به طرح‌های قبلی، و اعتبار آن فراتر از استدلال‌های نظری ارائه شده در اینجا باشد.

ضمیمه A. پارامترهای مخروط در هندسه پیش بینی شده

با در نظر گرفتن هندسه مخروط ها همانطور که در شکل A1 نشان داده شده است ، حداکثر سرعت را به عنوان آبخط مستقیم و سرعت جاده در امتداد مخروط به داخل آمتر. شهرهای a و b با یک حالت حمل و نقل سریع و یک حالت حمل و نقل زمینی که با سرعت کمتر مشخص می شود به هم متصل می شوند. با ساختن نقشه زمان-مکان، طول پیوندها آببا حمل و نقل سریع و آمترببا حمل و نقل آهسته متناسب با مدت سفرهای مربوطه است.
Ijgi 10 00340 g0a1 550
شکل A1. مخروط ها و لبه ها در هندسه پیش بینی شده.
نمایش مدت زمان t سفرها را با اندازه گیری طول بخش ها نشان می دهد. از این رو، یک عامل ثابت k مربوط به مقیاس زمان-فضا، مدت و طول را به گونه‌ای پیوند می‌دهد که تیآب=ک·لآبو تیآمتر=ک·لآمتر. زمان، طول و سرعت با فرمول ساده به هم مرتبط هستند تیآب=لآب/سمترآایکس، اما در بخش آمترمدت زمان سفر با طول آن مطابقت دارد آجبا سرعت روشن سفر کرد آبو از این رو تیآمتر=لآج/سآمترب. از این فرمولی به دست می آوریم که طول را به هم مرتبط می کند آجو آمتربه نسبت سرعت:
تیآج=ک·لآج
لآج/سمترآایکس=ک·لآج
ک=1/سمترآایکس
تیآمتر=لآج/سآمترب=ک·لآمتر
لآج/سآمترب=لآمتر/سمترآایکس
لآمتر=لآجسمترآایکسسآمترب
سپس شیب با نسبت بین سرعت داده می شود سمترآایکسبر آجو سرعت سآمترببر آمتر.
استفاده از فرمول مثلثاتی 1+برنزه(α)2=1جoس(α)2با برنزه(α)=اچآرو cos(α)=سمترآایکسسآمتربمی دهد 1+اچ2آر2=1(سمترآایکسسآمترب)2و در نهایت:

آر=اچ(سمترآایکسسآمترب)2–1.
این فرمول نهایی شعاع مخروط را به ارتفاع آن و به نسبت بین حداکثر سرعت و سرعت در امتداد شیب های مخروط پیوند می دهد. برای یک شعاع معین، ارتفاع مخروط مطابق با اختلاف سرعت از فرمول ( A1 ) پیروی می کند:

اچ=آر(سمترآایکسسآمترب)2–1.

ضمیمه B. مخروط ها و لبه های مستقیم در هندسه کروی

در هندسه کروی، سریعترین لبه یک خط مستقیم اقلیدسی نیست، بلکه یک لبه ژئودزیکی یا دایره بزرگ بین دو شهر است که به دنبال انحنای زمین است. در ساده‌ترین نوع مدل، یک لبه کندتر به‌عنوان دو بخش مستطیلی زنجیره‌دار با طول مساوی، در صفحه‌ای که توسط دو شهر متعامد به سطح زمین تشکیل شده است، کشیده می‌شود. اصل کلی مدل بیان می کند که طول لبه آمتربدر شکل A2 ، متناسب با طول لبه سریعترین سرعت g ، بنابراین با نسبت سرعت است.
طول قوس g بین a و b با فرمول به دست می آید g=rθ، و از این رو: آمتر+مترب=سمترآایکسسآمتربg=سمترآایکسسآمتربrθ  آمتر+مترب=سمترآایکسrθسآمترب  آمتر=سمترآایکسrθ2سآمترب.
باید مختصات نقطه m و طول پاره را تعیین کنیمoمتر:

oمتر=r–(جد+دمتر).
در صورتی که لبه ها بالای سطح زمین کشیده شده باشند، پس طول قطعه oمتر“است:

oمتر“=oمتر+2دمتر=r–جد+دمتر.
در نظر گرفتن دایره به مرکز a و داشتن آمتر“برای شعاع داریم:

ایکس2+y2=r2.
نقطه m برای مختصات است ایکس=آد=آب/2و y=دمترسپس:

(آب/2)2+دمتر2=آمتر2
دمتر=آمتر2–(آب/2)2
دمتر=سمترآایکسrθ2سآمترب2–(آب/2)2.
با در نظر گرفتن مثلث آدO:

گناهθ2=آد/r=آب/2r
آب=2rگناهθ2.
سپس معادله قبلی را به صورت زیر به روز می کنیم:

دمتر=سمترآایکسrθ2سآمترب2–(rگناهθ2)2
دمتر=rسمترآایکسθ2سآمترب2–گناه2θ2.
با در نظر گرفتن دو نقطه m و متر“اکنون بر روی حالت کلی تمرکز خواهیم کرد متر“، با دانستن اینکه دمتر=–دمتر“:

oمتر=r–(جد+دمتر)
oمتر“=r–جد+دمتر.
با در نظر گرفتن فرمول مثلثاتی ارتفاع وتر بین a و b :

جد=r–r2–آب24
oمتر“=r–r–r2–آب24+دمتر
=>oمتر“=r2–آب24+دمتر.
با در نظر گرفتن فرمول مثلثاتی ارتفاع وتر بین a و b :

جد=r–r2–آب24
oمتر“=r–r–r2–آب24+دمتر
=>oمتر“=r2–آب24+دمتر.
با در نظر گرفتن فرمول طول وتر آب=2rگناهθ2ما داریم:

oمتر“=r2–r2گناه2θ2+دمتر=r1–گناه2θ2+دمتر
oمتر“=rcosθ2+دمتر
oمتر“=rcosθ2+rسمترآایکسθ2سآمترب2–گناه2θ2.
Ijgi 10 00340 g0a2 550
شکل A2. رسم لبه ها و مخروط ها با سرعت های مختلف در هندسه کروی.
در اینجا فرمول ( A2 ) طول قطعه می آیدoمتر“، در حالت کلی، به عنوان تابعی از سرعت، r و θمانند:

oمتر“=rcosθ2+سمترآایکسθ2سآمترب2–گناه2θ2.
به منظور محاسبه سرعت تجاری کمتر خدمات هواپیما در مسافت‌های کوتاه، همانطور که قبلاً [ 28 ] معرفی شد، سرعت کروز 750 کیلومتر در ساعت فراتر از برد 2000 کیلومتر و فرمول زیر زیر 2000 کیلومتر را در نظر می‌گیریم:
سآمترب=(سلong–rآngه/2000)g=0.375gبا g به عنوان طول حداقل مسیر ژئودزیکی. با توجه به اینکه g=rθ، ما داریم:
سآمترب=0.375rθ
oمتر“=rcosθ2+سمترآایکسθ0.75rθ2–گناه2θ2.
در مورد خطوط هوایی با طول کمتر از 2000 کیلومتر فرمول طول بخش oمتر“به صورت زیر می شود:

oمتر“=rcosθ2+سمترآایکس0.75r2–گناه2θ2.
در نهایت فرمول نقطه وسط بین دو مکان جغرافیایی داده شده را با ارائه می کنیم ϕبه عنوان عرض جغرافیایی، λبه عنوان طول جغرافیایی، و Δλ=(λ2–λ1):

بایکس=cosϕ2cosΔλ
بy=cosϕ2گناهΔλ
ϕمتر=آرکتان2گناهϕ1+گناهϕ2،(cosϕ1+بایکس)2+بy2
λمتر=λ1+آرکتان2(بy،cosϕ1+بایکس).

پیوست ج. ترسیم لبه های صاف در هندسه پیش بینی شده

در فضا-زمان سه بعدی، طول لبه ها متناسب با زمان لازم برای سفر بین شهرها است.
در شکل A3 چندین راه حل گرافیکی برای محدودیت ترسیم لبه با طول معین بین شهرهای A و B ارائه می دهیم . هندسه راه حل قطعات مستقیم در ضمیمه B توضیح داده شده است و در اینجا به صورت یک خط سیاه نقطه چین نشان داده شده است. چهار راه حل منحنی بزیه با نقاط کنترل مربوطه خود نشان داده شده است. منحنی بزیه با یک نقطه کنترل منفرد با رنگ قرمز نشان داده شده است. منحنی های Bézier آبی و زرد با دو نقطه کنترل در انتهای خود متفاوت هستند. منحنی زرد از یک بردار متعامد به سطح زمین در A و B پیروی می کند. در نهایت، یک منحنی بزیه با چهار نقطه کنترل به حلی اجازه می دهد که سطح زمین را در نقطه شروع و پایان مماس کند.
راه حل های پیشنهادی تغییرات گرافیکی با رعایت اصل کلی نمایش هستند. آنها به بررسی امکانات گرافیکی از نظر طرح لبه ها اجازه می دهند. منحنی‌های هموار از برجسته‌کردن گرافیکی نقطه میانی بخش‌های مستقیم اجتناب می‌کنند، مانند [ 28 ]، که معنای جغرافیایی مهمی ندارد. منحنی‌های شروع و پایان متعامد یا مماس راه‌های مختلفی را برای برجسته‌کردن گرافیکی شهرها یا گره‌های حمل‌ونقل پیشنهاد می‌کنند که معنای جغرافیایی واقعی دارند.
Ijgi 10 00340 g0a3 550
شکل A3. چندین راه حل گرافیکی برای محدودیت ترسیم یک یال با طول معین بین شهرهای a و b : دو بخش مستقیم (نقطه دار) و منحنی های مختلف بزیه (قرمز با یک نقطه کنترل) سr; آبی با دو نقطه کنترل سبو آرب; زرد با دو نقطه کنترل سyو آرy; و سبز با چهار نقطه کنترل سg، آرg، اسg، و تیg). موقعیت نقاط کنترل برای محدود کردن طول منحنی تنظیم شد.

اطلاعات موقعیت جغرافیایی

بازنمایی زمان-فضای جغرافیایی در نقش برجسته شامل موارد زیر است:
  • جمهوری خلق چین.
  • تایوان

منابع

  1. هارل، جی. براون، VM قدیمی ترین نقشه زمین شناسی بازمانده جهان: پاپیروس تورین 1150 قبل از میلاد از مصر. جی. جئول. 1992 ، 3-18. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  2. مارچند، ب. تغییر شکل یک سطح حمل و نقل. ان دانشیار صبح. Geogr. 1973 ، 63 ، 507-521. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  3. آبلر، آر. Janelle، DG; فیلبریک، ا. سامر، جی. جغرافیای انسانی در جهان در حال کوچک شدن . Duxbury Press: Scituate، MA، ایالات متحده آمریکا، 1975. [ Google Scholar ]
  4. Forer, P. A Place for Plastic Space. Prog. هوم Geogr. 1978 ، 2 ، 230-267. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  5. ناولز، فضای شکل دهی حمل و نقل RD: فروپاشی دیفرانسیل در زمان-فضا. J. Transp. Geogr. 2006 ، 14 ، 407-425. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. شیمیزو، ای. Inoue, R. الگوریتمی جدید برای ساخت کارتوگرام از راه دور. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2009 ، 23 ، 1453-1470. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. Janelle، DG توسعه مکان مرکزی در چارچوب زمانی-فضایی. پروفسور Geogr. 1968 ، 20 ، 5-10. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  8. پلاسارد، ف. Routhier، JL Sémiologie Graphique et Évaluation ; ARTUR: لیون، فرانسه، 1987. [ Google Scholar ]
  9. Tobler، WR تجسم تأثیر حمل و نقل بر روابط فضایی. در مجموعه مقالات نشست انجمن علمی منطقه ای غربی، رویال وایکولان، HI، ایالات متحده آمریکا، 23 تا 27 فوریه 1997. پ. 7. [ Google Scholar ]
  10. Hägerstrand، T. در مورد افراد در علوم منطقه ای چطور؟ پاپ Reg. علمی دانشیار 1970 ، 24 ، 7-21. [ Google Scholar ]
  11. میلر، فعالیت های HJ در فضا و زمان. در راهنمای حمل و نقل 5: جغرافیای حمل و نقل و سیستم های فضایی ; Pergamon/Elsevier Science: Oxford، UK، 2004. [ Google Scholar ]
  12. یوان، ام. مدلسازی فضا-زمان. در دایره المعارف بین المللی جغرافیای انسانی ; الزویر: آکسفورد، انگلستان، 2009; ص 286-295. [ Google Scholar ]
  13. شاو، اس ال. یو، اچ. یک رویکرد جغرافیایی زمانی مبتنی بر GIS برای مطالعه فعالیت‌ها و تعاملات فردی در فضای ترکیبی فیزیکی-مجازی. J. Transp. Geogr. 2009 ، 17 ، 141-149. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  14. Brodlie، KW; کارپنتر، لس آنجلس; ارنشاو، RA; گالوپ، جی آر. هابولد، آر جی. مامفورد، AM; اوسلند، سی دی; Quarendon, P. (Eds.) Scientific Visualization: Techniques and Applications ; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 1992. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ Green Version ]
  15. شرودر، WJ; لورنسن، بی. مارتین، ک . جعبه ابزار تجسم: یک رویکرد شی گرا به گرافیک سه بعدی . Kitware: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2004. [ Google Scholar ]
  16. کیم، دی. آندرینکو، جی. Fekete، JD; گورگ، سی. کوههامر، جی. Melançon, G. Visual Analytics: Definition, Process, and Challenges. در تجسم اطلاعات: مسائل و دیدگاه های انسان محور . Kerren, A., Stasko, JT, Fekete, JD, North, C., Eds. یادداشت های سخنرانی در علوم کامپیوتر; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2008; صص 154-175. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  17. آندرینکو، جی. آندرینکو، ن. دمسار، U. درانش، دی. دایکز، جی. فابریکانت، SI; جرن، ام. کراک، ام جی. شومان، اچ. تومینسکی، سی. فضا، زمان و تحلیل بصری. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2010 ، 24 ، 1577-1600. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  18. Deutsch، KW; ایزارد، دبلیو. یادداشتی درباره مفهوم تعمیم یافته فاصله موثر. رفتار علمی 1961 ، 6 ، 308-311. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  19. هال، ای تی بعد پنهان ; Anchor Books: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 1969. [ Google Scholar ]
  20. گترل، فاصله و فضا AC: دیدگاه جغرافیایی . Clarendon Press: آکسفورد، انگلستان، 1983. [ Google Scholar ]
  21. اسمیت، TE فواصل کوتاه‌ترین مسیر: یک رویکرد بدیهی. Geogr. مقعدی 1989 ، 21 ، 1-31. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  22. Huriot، JM; Perreur, J. Distance, Space and Representations (بررسی) ; گزارش تحقیق؛ موسسه ریاضیات اقتصادی (IME): پاریس، فرانسه، 1990. [ Google Scholar ]
  23. L’Hostis، A. سوء تفاهم فاصله های جغرافیایی: دو خطا و یک مسئله در تفسیر نقض نابرابری مثلث. Cybergeo Eur. جی. جئوگر. 2016 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  24. Kloeckner، BR; L’Hostis، A. ریچارد، تی. معیارهای متنی یک تعریف ریاضی برای رویکردی جامع از فواصل جغرافیایی. Geogr. مقعدی 2020 . [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  25. Mathis، P. Espace et graphe، le p-graphe t-modal 1-planaire. در جدول Ronde ASRDLF “Distance et Analyze Spatiale” ; ASRDLF: Chamonix، فرانسه، 1990; پ. 10. [ Google Scholar ]
  26. ماتیس، پ. پولومبو، ن. L’Hostis، A. Les Grandes Vitesses. در Circuler Demain ; Monde En Cours, Prospective et Territoires, DATAR Editions de l’Aube: La Tour d’Aigues, France, 1993; صص 129-142. [ Google Scholar ]
  27. L’Hostis، A. Transports et Aménagement Du Territoire: Cartographie Par Images de Synthèse d’une Métrique Réseau. Mappemonde 1996 ، 37-43. در دسترس آنلاین: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00319285 (دسترسی در 14 مه 2021).
  28. L’Hostis، A. ایالات متحده چروکیده: بازنمایی زمان-فضا در زمینه کلان‌شهرسازی و توسعه حمل و نقل پرسرعت. J. Transp. Geogr. 2009 ، 17 ، 433-439. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  29. Pline l’Ancien. Histoire Naturelle de Pline: Avec la Traduction en Français. توم 1 ; Firmin-Didot et Cie: پاریس، فرانسه، 1877. [ Google Scholar ]
  30. کیرش، اس. جهان در حال کوچک شدن باورنکردنی؟ فناوری و تولید فضا. محیط زیست طرح. Soc. فضا 1995 ، 13 ، 529-555. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  31. آرمسترانگ، جی. تاریخ حمل و نقل، 1945-1995: ظهور یک موضوع تا بلوغ. J. Transp. تاریخچه 1998 ، 19 ، 103-121. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  32. L’Hostis، A. انحراف و شکستن بهینه سازی فاصله، دیدگاهی جدید در حمل و نقل و شهرسازی. محیط زیست طرح. طرح. دس 2017 ، 44 ، 441-463. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  33. Tobler، WR نقشه تبدیل فضای جغرافیایی. دکتری پایان نامه، دانشگاه واشنگتن، سیاتل، WA، ایالات متحده آمریکا، 1961. [ Google Scholar ]
  34. Bunge, W. Theoretical Geography , 2nd ed.; Augmentée 1966 ed.; Gleerup: Lund، سوئد، 1962. [ Google Scholar ]
  35. چن، ی. جین، اف. لو، ی. چن، ز. یانگ، ی. تاریخچه توسعه و تکامل دسترسی شبکه حمل و نقل زمینی در منطقه پکن-تیانجین-هبی در طول قرن گذشته. جی. جئوگر. علمی 2018 ، 28 ، 1500-1518. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  36. مک هیل، جی . آینده آینده ; جورج برزیللر: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 1969. [ Google Scholar ]
  37. Dicken, P. Global Shift, Internationalization of Economic Activity , 2nd ed.; The Guilford Press: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 1992. [ Google Scholar ]
  38. L’Hostis، A. نظریه گراف و نمایش فاصله ها: کرونومپ ها و دیگر نمایش ها. در نمودارها و شبکه ها: مدل سازی چند سطحی ; Mathis، P.، Ed. سری سیستم های اطلاعات جغرافیایی; ISTE: لندن، انگلستان، 2007; صص 177-191. [ Google Scholar ]
  39. L’Hostis، A. Le Détour، La Pause et l’ Optimalité، Essai Sur La Distance et Ses Apports Au Transport et à l’urbanisme. دکتری پایان نامه، Université Paris-Est، پاریس، فرانسه، 2014. [ Google Scholar ]
  40. هونگ، اس. کوسیلنیک، آر. یو، ام جی. باترزبی، اس. کیم، جی. آراگون، سی. طراحی کارتوگرام های فاصله ای تعاملی برای حمایت از مسافران شهری. در مجموعه مقالات سمپوزیوم IEEE Pacific Visualization 2017 (PacificVis)، سئول، کره، 18 تا 21 آوریل 2017؛ صص 81-90. [ Google Scholar ]
  41. دوسک، تی. زالکای، جی. زمان- فضاها در مجارستان. رپ تف کردن تیمپ اونگ. 2017 ، 16 ، 161-170. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  42. روازولی، ای. استرایفندر، تی. کاوالارو، اف. تأثیرات سیستم راه‌آهن پرسرعت برنامه‌ریزی‌شده بر زمان سفر و توسعه فضایی در کوه‌های آلپ اروپایی. Mt. Res. توسعه دهنده 2017 ، 37 ، 131-140. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  43. هنگ، اس آر؛ یو، ام جی. چین، بی. هان، ا. باترزبی، اس. کیم، جی. تحریف کردن یا عدم تحریف: کارتوگرام های فاصله در طبیعت. در مجموعه مقالات کنفرانس CHI 2018 در مورد عوامل انسانی در سیستم های محاسباتی، مونترال، QC، کانادا، 21-26 آوریل 2018؛ صفحات 628:1–628:12. [ Google Scholar ]
  44. Cauvin, C. Espaces Cognitifs et Transformations Cartographiques ; Lettres et Sciences Humaines; Strasbourg 1: Strasbourg, France, 1984. [ Google Scholar ]
  45. دوبروسکس، اف. پیترز، دی. بزرگی مسیرهای انحرافی با پروازهای تجاری: یک ارزیابی جهانی. J. Transp. Geogr. 2019 ، 79 ، 102465. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  46. L’Hostis، A. De l’espace Contracté à l’espace Chiffonné. Apports de l’animation à La Cartographie En Relief Des Distance-Temps Modifiées Par Les Réseaux de Transport Rapides. کشیش بین المللی Geomat. 2003 ، 13 ، 69-80. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  47. L’Hostis, A. Images de Synthèse Pour l’aménagement Du Territoire: La Déformation de l’space Par Les Réseaux de Transport Rapide ; Géographie et Aménagement: Tours, France, 1997. [ Google Scholar ]
  48. سازمان ملل. چشم انداز شهرنشینی جهان: بازبینی 2014 ; سازمان ملل: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2014. [ Google Scholar ]
  49. L’Hostis، A. مدل های نظری زمان-فضا: نقش شبکه های حمل و نقل در کوچک شدن و چروک شدن فضای جغرافیایی. در تحلیل چندسطحی و تجسم شبکه های جغرافیایی ; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2010; صص 55-66. [ Google Scholar ]
  50. Bertin, J. Sémiologie Graphique ; Mouton Gauthier-Villars: پاریس، فرانسه، 1973. [ Google Scholar ]
  51. میلر، اچ جی; ونتز، بازنمایی و تحلیل فضایی EA در سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی. ان دانشیار صبح. Geogr. 2003 ، 93 ، 574-594. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  52. کیم، اچ ام. اندازه‌های دسترسی فضا-زمان MP: یک الگوریتم ژئومحاسباتی با تمرکز بر مجموعه فرصت‌های ممکن و مدت زمان فعالیت ممکن. جی. جئوگر. سیستم 2003 ، 5 ، 71-91. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ijgi 10 00340 g001 550
شکل 1. وارونگی فضایی بین سه مکان واقع در فضای جغرافیایی (کیلومتر) و در زمان-فضای جغرافیایی (مدت).
Ijgi 10 00340 g002 550
شکل 2. سرعت تجاری خدمات هواپیما بر روی نمونه جفت مقصد مبدا (داده های www.flightglobal.com در سال 2016) و یک تقریب خطی.
Ijgi 10 00340 g003 550
شکل 3. مخروط ها و لبه ها در سه بعدی به عنوان یک ساختار اساسی برای نمایش زمان-فضا.
Ijgi 10 00340 g004 550
شکل 4. نمایشی از زمان-فضای جغرافیایی چین در سال 2006. نمای مدلی که توسط نرم افزار Shriveling world تولید شده است ، شهرهای چینی پیش بینی نشده، اطلاعات پرواز از openflights.org، داده های شهرهای WUP سازمان ملل متحد.

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید