地理国情监测是科学、准确、及时掌握国情国力的重要手段，是利用现代测绘技术综合各时期测绘成果，对地形、水系、湿地、冰川、沙漠、地表形态、地表覆盖、道路、城镇等要素进行动态、定量、三维、连续的测绘^[1]。随着第一次地理国情普查的大面积展开，产生了大量的地理国情数据成果。一幅图胜过千言万语，人类从外界获得的信息约80%以上来自于视觉系统^[2]，因此，需要将这些数据成果进行可视化并插入分析报告中进行发布。数据可视化本质上来说是指包括看似毫无意义的数据、信息、知识等一切抽象、枯燥或难以理解的内容，以一种容易理解的视觉方式展示出来的技术。数据可视化经历了如下发展历程：15-17世纪，可视化早期探索阶段；18世纪，数据可视化初步发展阶段，开始出现直方图、柱状图、饼图、圆环图等；19世纪，数据开始得到重视，出现数据图形，数据可视化迎来第一个黄金时期，图形、图表等被广泛应用；20世纪至今，随着现代信息可视化基础的计算机和IT技术的发展，数据可视化拥有了新的生命力^{[3, 4]}。

针对大众而言，网络技术能够为国情成果提供新的技术手段和丰富的展示形式，国情成果通过网页为客户端进行空间化的基础地理信息数据与国情成果数据展示，具有生动、形式多样的特点，并且能够实现用户的交互操作，同时易于发布和传播，能够促进国情成果的推广应用。林富明等进行了基于天地图国情统计分析信息发布服务系统的设计^[5]，但在具体国情数据可视化设计和系统构建方面尚未有相关研究。因此，研究国情成果基于Web进行展示的技术方法并构建展示系统，有助于丰富地理国情监测数据成果展示手段，实现对地理国情数据进行多视角、全方位的展示，以满足各方面的需要，深化地理国情监测成果的推广和应用。

1 国情数据成果可视化设计 1.1 可视化数据对象

地理国情数据可视化是通过使用地图结合基本统计图表，同时将浏览器作为数据展示的窗口的方式研发的设计系统。系统应用的主要对象是大众，因此，其展示与实现主要考虑将专业的地理国情数据转化成容易被广泛接受、形式多样和美观的图表。本文主要使用基本统计分析成果^[3]中的基本统计基础表、基本统计格网数据进行数据可视化。

1) 基本统计基础表。该表为excel格式，共包含32个基础表、12个汇总表^[6]。基础表主要为地理国情分类体系所对应各地类的统计信息。

2) 基本统计格网数据。该数据为1 km格网的数据，每个格网有GridID作为唯一标示符，能够和表LCA_Grid_1KM_<带号>_Area中的地表覆盖面积数据建立一一对应关系，从而可以为展示系统中的“通过多边形选择统计区域得到统计结果”提供数据，通过绘制多边形，获取选中区域的GridID并查询其中各地类地表的覆盖面积。

3) 地表覆盖专题图。地表覆盖分类数据存储在LCA层中，LCA层使用矢量数据进行存储，在示例系统中，将LCA数据按二级类进行分类设色后，县级单位按大于1:20万，市级行政单位按照1:100万导出为栅格图片(*.tif)的形式，发布图像地图服务供系统使用。

1.2 可视化方法

国情数据成果展示需要回答数量问题。根据信息的优先性进行系统展示，即将地图展示、基本统计成果展示分为多个区域，逐个展示不同的信息。界面设计如图 1所示。

图 1中，首先回答数量问题，然后使用地图和其他基本统计图表传递更为精细的信息，最后设置辅助信息栏。

2 可视化展示系统设计与实现

系统采用B/S架构进行实现，系统架构图如图 2所示。

2.1 数据服务

选用非关系型数据库MongoDB(https://www.mongodb.org/)进行数据的存储。Mongo-DB中每一条记录都是一个Document对，无需预先定义表格字段，灵活性高。使用Flask(http://flask.pocoo.org/)构建数据服务器，根据前端的服务请求进行数据查询，并使用JSON格式返回查询结果供前端进行展示。

2.2 系统实现

系统使用了多种统计图形，其对应展示维度及说明如表 1所示。

系统部分截图如图 3所示。

图 3(a)为四川省的概览信息，由上至下展示内容依次为：当前行政区一级类面积数值显示，一级类面积柱状图；四川省市级行政区一级类面积累积柱状图，反映四川省各个市级行政单位一级类构成比；国情分类体系树图，显示国情地表覆盖三级分类体系，可单击父级节点展开下一级节点，用于辅助说明国情地表覆盖分类体系。

图 3(b)为绵竹市面积信息，图 3(c)为多个行政区(绵竹市、广汉市)面积信息，图 3(d)为绵竹市统计信息，图 3(e)为绵竹市高程信息，图 3(f)为绵竹市坡度信息。

另外，通过左侧边栏中地表覆盖指标的选取可以进行自选指标的统计和展示，通过地图展示框中行政区域的选择可进行兴趣行政区的选择。

3 结束语

本文针对国情数据成果的特点，进行了网页展示的设计，使用示例数据构建了实验数据库，建立了数据服务。利用现有网页可视化技术，结合开源可视化库ECharts、D3.js、ArcGIS API for JavaScript和Cesium.js构建了原型系统。系统能够多层次、多维度进行数据可视化。可以结合地图、统计图、三维地形交互地进行国情成果展示，作为国情成果发布的重要补充，未来可根据需要部署对社会发布，促进国情成果的推广和应用。