● 摘要
地理信息系统（GIS）具备非常强大的空间数据检索分析功能，因此在土地评测、城市规划等领域受到了广泛的应用。在传统GIS界面中，用户需要使用结构检索语言（SQL）检索和分析数据。然而由于SQL的语法结构比较复杂，并且用于空间分析的函数数量庞大，用户并不能非常轻松地构造SQL以表达其检索意图。由于基于触摸屏的触控交互方式比传统的鼠标键盘式交互更为自然，因此目前已有研究开始为GIS设计触控式的交互界面以图改善GIS的交互体验，然而目前还没有出现一种成熟的基于触控的信息检索技术。由于触摸屏并不适合于文字的输入，决定了在触控式界面上SQL的使用非常不便。为了让用户能够在触摸屏上高效地利用GIS进行数据的检索分析，需要提出一种能够通过手势完成的新的信息检索方式。为了在触摸屏上为GIS提供一种更为自然的信息检索方式，本课题完成了以下这些工作：（1） 本文首先提出了一种基于地图交互的信息检索方法。该方法为用户提供固定的流程以完成地理信息的检索。为了下达检索指令，用户需要选择涉及检索的图层或实体，以及所需的检索功能。用户可通过与地图直接交互对实体进行选择，而检索功能的选择则是通过界面上提供的不同检索按钮来完成。在本方法中，地图不再仅是信息的显示工具，而是可以参与到检索过程之中，使得地图的用途得到了扩展。（2） 本文还提出了另外一种基于几何草图绘制的信息检索方法。用户可通过绘制不同图层的表征物体并在菜单中选择检索功能的方式下达检索指令。为了能够更为精确地描述检索意图，该方法允许用户在检索指令中添加非几何型条件和几何型条件。其中几何型条件是通过表征物体间的拓扑关系进行表达的。通过绘制草图，用户能够更为直观的表达检索意图。（3） 本文还设计了一款GIS的触摸式界面，用以实现本文中提出的两种检索方法。利用该界面用户能够通过手势完成GIS的基本功能。利用本文中提出的信息检索方法，用户能在该界面上迅速地对信息进行检索，相对于通过虚拟键盘进行SQL语言的构造，提供了更好的交互体验。