一種顧及視覺層次的電子地圖自適應節能顯示方法

吳明光,成梓銘

1.南京師范大學地理科學學院,江蘇 南京 210023; 2.南京師范大學虛擬地理環境教育部重點實驗室,江蘇 南京 210023; 3.江蘇省地理信息資源開發與利用協同創新中心,江蘇 南京 210023

2020年9月我國提出了2030年前實現“碳達峰”、2060年前實現“碳中和”的“雙碳”目標,擔負著引領世界經濟“綠色復蘇”的大國重任[1]。電子地圖作為一種地理信息表達工具[2],可以為“雙碳”與可持續發展現狀、策略、進展提供可視化、空間化的支持[3];但是,電子地圖作為一種數字形式的工具,其設計、運行需要消耗大量的能源。僅以電子地圖顯示為例,根據有機發光二極管(organic light-emitting diode,OLED)屏幕能耗估算方法[4],在1920×1080像素的OLED屏幕上顯示一幅遙感影像的平均功率為5.13 μW/像素(圖1(a)),總功率為11 W,顯示一幅亮版地圖的平均功率為11.14 μW/像素(圖1(b)),總功率為23 W。雖然單幅電子地圖的顯示功率并不高,但由于電子地圖的用戶基數大,將累積消耗巨大的能量。例如,高德地圖和百度地圖的月均活躍用戶數分別高達4.8億和3.9億[5],平均每月使用時長分別為5.9、4.7 h,以圖1中的亮版地圖功率為估算依據,兩者的年度總能耗將達13.2億kW·h,相當于42萬人一年的用電量[6],釋放約6.6億kg CO2e的溫室氣體[7]。隨著電子地圖在各行各業的廣泛應用,能耗和溫室氣體排放量也會快速增加。此外,導航地圖能耗過高帶來移動設備續航不足的問題也是當前導航地圖應用的主要痛點[8]。

圖1 地圖顯示功率對比

近年來,國內外學者意識到電子地圖的能耗問題,開始將能耗作為電子地圖設計的約束條件,與其形式、內容、交互、用戶體驗等一起綜合考慮[9]。……