空間信息可視化課件

1、2022/9/141空間信息可視化22022/9/14目錄基本概念空間信息可視化的形式空間數(shù)據(jù)可視化過程電子地圖動態(tài)地圖虛擬現(xiàn)實技術32022/9/14基本概念1、可視化： 是將符號或數(shù)據(jù)轉化為直觀的圖形、圖像的技術，它的過程是一種轉換42022/9/14基本概念2、科學計算可視化：是指運用計算機圖形學和圖像處理技術，將計算過程中產生的數(shù)據(jù)及計算結果轉換為圖形和圖像顯示出來，并進行交互處理的理論、方法和技術52022/9/14基本概念3、空間信息的可視化：是指運用地圖學、計算機圖形學和圖像處理技術，將地學信息輸入、處理、查詢、分析以及預測的數(shù)據(jù)及結果采用圖形符號、圖形、圖像，并結合圖表、文字、

2、表格、視頻等可視化形式顯示，并進行交互處理的理論、方法和技術62022/9/14空間信息可視化的形式1、地圖：硬拷貝：紙質或其它介質地圖 軟拷貝：屏幕上的電子地圖72022/9/14空間信息可視化的形式2、多媒體地學信息表現(xiàn)空間信息所使用的文本、表格、聲音、圖像、圖形、動畫、 音頻、視頻各種形式邏輯地聯(lián)接并集成為一個整體概念。82022/9/14空間信息可視化的形式3、三維仿真地圖 92022/9/14空間信息可視化的形式4、虛擬現(xiàn)實：它是由計算機和其它設備組成的高級人機交互系統(tǒng)，以視覺為主，結合聽、 觸、嗅甚至味覺來感知的環(huán)境，并與之交互作用。102022/9/14空間數(shù)據(jù)可視化過程1120

3、22/9/14地圖符號庫符號庫設計的一般原則(1) 地圖符號庫中存貯的主要是地圖符號的顏色碼和圖形信息，每個符號組成一個信息塊。(2) 在國家基本比例尺地圖符號庫中，符號信息塊表示的圖形、顏色、符號含義以及適用的比例尺等，應盡量符合國家規(guī)定的地圖圖示。(3) 在專題地圖制圖或其它需要新設計地圖符號的情況下，在設計符號時也應遵循： 圖案化、精確性、邏輯性、對比性、統(tǒng)一性、色彩象征性、制圖與印刷可能性等一般原則。122022/9/14地圖符號庫符號信息塊的構成有兩種方法：(1) 直接信息法信息塊中存貯符號圖形的矢量數(shù)據(jù)(圖形特征點坐標)或柵格數(shù)據(jù)(足夠分解力的點陣數(shù)據(jù))，直接表示符號圖形的每個局部

4、。這種信息塊占用存貯空間大，但有可能使繪圖程序統(tǒng)一算法。(2) 間接信息法信息塊中只存貯符號圖形的幾何參數(shù)(如圖形的長、寬、間隔、半徑、夾角等)，其余數(shù)據(jù)都由計算機相應繪圖程序的算法解算出來。這種方法程序量大，圖形差異大的符號都需各編繪圖程序，但信息塊要求的外存空間都較小。 132022/9/14直接信息法與間接信息法比較直接信息法：（0，0） （0，50） （100，50） （100，0）間接信息法：長：100 寬：50142022/9/14矢量符號庫1、點狀符號信息塊信息塊采用以符號定位點為原點的局部坐標系，其中記錄圖形特征點坐標、圖形的顏色碼及其圖形類型等信息。如圖所示。繪圖時，讀出信息

5、塊，按圖上指定位置和方向對信息塊中坐標數(shù)據(jù)先后進行平移、旋轉和比例變換，然后調用基本繪圖語句直接連線繪出。 152022/9/14矢量符號庫(2) 線狀符號信息塊地圖上各類線狀符號往往是由某一圖案(線狀符號的基本單元，亦稱重復元)沿線狀要素的中軸線串接而成。圖案坐標系的X軸與線狀要素中軸線重合，在轉彎處亦隨著彎曲變形。繪圖時由程序完成圖案的定位，彎曲處理和串接等工作。圖案坐標系的原點在圖案的首端。圖案示例見圖 162022/9/14矢量符號庫(3) 面狀符號信息塊面狀符號由填充符號在面域內按一定方式配置組合而成。多數(shù)情況下，填充符號在面域內是按一定方向、一定間隔(行距)逐行配置的。暈線是面狀符

6、號形式之一。其它各種面狀符號亦可象計算暈線端點那樣事先算出各行與輪廓邊的交點(如圖)，然后在每對交點間配置相應的填充符號。 172022/9/14漢字庫 點陣字庫：依靠一定大小區(qū)域內點陣中各個點的明暗來顯示文字，如手機中的字。已從24點陣發(fā)展到128點陣，即每個字符含有128個二進制位，可見點陣漢字占用了大量的存貯空間。矢量字庫輪廓字庫182022/9/14顏色庫地圖上的色彩，尤其是面域色的設計與色層版的制作是地圖編輯與制版一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，為了實現(xiàn)這項工作的自動化過程，必須首先找到地圖色彩的數(shù)字表達方法并建立地圖色彩數(shù)據(jù)庫。 RGBCMYK192022/9/14電子地圖1、概念：1

7、）電子地圖，又稱“屏幕地圖”、“瞬時地圖”。 2）電子地圖集。202022/9/14電子地圖2、電子地圖與GIS的區(qū)別： 1）電子地圖包含了GIS的主要功能，但不是全部功能。 2）側重于可見實體的顯示。 3）難以賦予統(tǒng)一的空間數(shù)學基礎, 空間分析薄弱。212022/9/14動態(tài)地圖1、概念：動態(tài)地圖是能集中、形象地表示空間信息的時空變化狀態(tài) 和過程的電子地圖。它產生和發(fā)展是時空GIS的發(fā)展的必要 基礎和前提。 2、特征和作用：可以直觀而又逼真地顯示地理實體運動變化的規(guī)律和特點。 222022/9/14動態(tài)地圖3、表示方法1）利用傳統(tǒng)的地圖符號和顏色等表示方法 2）采用定義了動態(tài)視覺變量的動態(tài)符

8、號來表示 3）采用連續(xù)快照方法作多幅或一組地圖 4）地圖動畫232022/9/14242022/9/14虛擬現(xiàn)實技術1、概念： 虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）是一種最有效地模擬人在自然環(huán)境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術，是當代信息技術高速發(fā)展和集成的產物。252022/9/14虛擬現(xiàn)實技術2、VR應用 262022/9/14272022/9/14虛擬現(xiàn)實技術3、VR GIS 開發(fā)虛擬GIS已成為GIS發(fā)展的一大趨勢。282022/9/14虛擬現(xiàn)實技術4、實現(xiàn)技術 以通過GIS軟件支持的DEM功能、3DMAX，AutoCAD中的三維實體建模，以及VRML，OPENGL或Direct