空間信息的可視化

空間信息的可視化第1頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一一、基本概念1、可視化：可視化是將符號或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的圖形、圖像的技術(shù)，它的過程是一種轉(zhuǎn)換，它的目的是將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可顯示的圖形、圖像，從而全面且本質(zhì)地把握住地理空間信息的基本特征，便于最迅速、形象地傳遞和接收它們。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(shù)，將科學計算過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及計算結(jié)果轉(zhuǎn)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(shù)。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(shù)，將地學信息輸入、處理、查詢、分析以及預測的數(shù)據(jù)及結(jié)果采用圖形符號、圖形、圖像，并結(jié)合圖表、文字、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(shù)。

第七章空間信息的可視化空間數(shù)據(jù)庫處理第2頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一二、空間信息可視化的形式1、地圖：硬拷貝：紙質(zhì)或其它介質(zhì)地圖；軟拷貝：屏幕上的電子地圖。2、多媒體地學信息綜合、形象地表現(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，是空間信息可視化的重要形式。3、三維仿真地圖4、虛擬現(xiàn)實它是由計算機和其它設(shè)備如頭盔、數(shù)據(jù)手套等組成的高級人機交互系統(tǒng)，以視覺為主，也結(jié)合聽、觸、嗅甚至味覺來感知的環(huán)境，使人們有如進入真實的地理空間環(huán)境之中并與之交互作用。第七章空間信息的可視化第3頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一三、空間數(shù)據(jù)可視化的過程第七章空間信息的可視化①從GIS數(shù)據(jù)庫中檢索出的要素、特征及定位信息

②預處理從符號庫讀取符號信息③符號化從字符庫讀取漢字及字符信息④地圖輸出色彩庫色彩信息第4頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一符號庫設(shè)計1、符號設(shè)計的實現(xiàn)途徑有四種：⑴文本編輯器設(shè)計方法，⑵采用系統(tǒng)提供的二次開發(fā)語言編程實現(xiàn)，⑶利用系統(tǒng)本身的圖形編輯功能實現(xiàn)，⑷提供符號設(shè)計界面?？傊?，他們都有各自的特點和不足，一致的看法是為系統(tǒng)提供一個符號編輯器，即符號設(shè)計系統(tǒng)。第5頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一2、空間實體符號化過程在進行地圖輸出之前，應在GIS數(shù)據(jù)庫中獲取制圖工作區(qū)范圍內(nèi)的空間實體，然后利用空間實體符號化命令進行符號化，過程如下：⑴根據(jù)制圖輸出范圍從地理數(shù)據(jù)庫中獲取要符號化的空間實體幾何坐標和屬性參數(shù)；⑵根據(jù)屬性參數(shù)表中的用戶標識到地物類型參數(shù)表文件（通常一個工程只有一個文件）找到實體符號化時的符號代碼或符號索引和符號顯示顏色等參數(shù)；⑶根據(jù)符號代碼到符號庫中獲取符號描述信息；⑷空間實體符號化模塊根據(jù)實體對象的幾何位置信息和符號描述信息對空間實體進行符號化，并將符號化結(jié)果輸出。輸出形式可以是直接輸出到屏幕、繪圖儀等硬件設(shè)備或GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件中的一個數(shù)據(jù)層，也可以是其他系統(tǒng)能接受的地圖文件。第6頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一四、電子地圖1、概念：1）電子地圖，是以地圖數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以數(shù)字形式存儲于計算機外存儲器上，并能在屏幕上實時顯示的可視地圖，又稱“屏幕地圖”、“瞬時地圖”。

2）電子地圖集，是為了一定用途，采用統(tǒng)一、互補的制作方法系統(tǒng)匯集的若干電子地圖，這些地圖具有內(nèi)在的統(tǒng)一性，互相聯(lián)系，互相補充，互相加強。2、電子地圖與GIS的區(qū)別：電子地圖包含了GIS的主要功能，但不是全部功能。側(cè)重于可見實體的顯示，其中較完善的空間信息可視化功能和地圖量算功能是一般GIS所欠缺的。但是相對而言,一些電子地圖(集)難予使其可視子空間均具有統(tǒng)一的空間數(shù)學基礎(chǔ),因而空間分析相對GIS薄弱，這也是兩者的分水嶺。電子地圖（集）是一種新型的、內(nèi)容廣泛的GIS產(chǎn)品，而電子地圖（集）系統(tǒng)則是一些內(nèi)容廣泛、功能各異的新型GIS系統(tǒng)。第七章空間信息的可視化第7頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一五、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(chǎn)生和發(fā)展是時空GIS的發(fā)展的必要基礎(chǔ)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。3、表示方法1）利用傳統(tǒng)的地圖符號和顏色等表示方法，如運動線表示氣流、行軍等路線。2）采用定義了動態(tài)視覺變量的動態(tài)符號來表示用閃爍、跳躍、色度、亮度變化等手段反映運動中物的矢量、數(shù)量、空間和時間變化特征。3）采用連續(xù)快照方法作多幅或一組地圖。這是采用一系列狀態(tài)對應的地圖來表現(xiàn)時空變化的狀態(tài)。4）地圖動畫第七章空間信息的可視化第8頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一六、虛擬現(xiàn)實技術(shù)1、概念：虛擬現(xiàn)實（VirtualReality）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(shù)，是當代信息技術(shù)高速發(fā)展和集成的產(chǎn)物。本質(zhì)上，虛擬現(xiàn)實就是一種先進的計算機用戶接口，通過計算機建立一種仿真數(shù)字環(huán)境，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像、聲音和觸摸感受，利用多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，用戶可以如同在真實世界那樣“處理”計算機系統(tǒng)所產(chǎn)生的虛擬物體。2、VR應用VR技術(shù)最先進的應用領(lǐng)域就是軍事國防。1）飛行模擬

2）戰(zhàn)斗模擬

3、VRGIS

開發(fā)虛擬GIS已成為GIS發(fā)展的一大趨勢。--上海外灘示例4、實現(xiàn)技術(shù)第七章空間信息的可視化第9頁，共10頁，2023年，2月20日，星期一4、實現(xiàn)技術(shù)可以通過GIS軟件支持的DEM功能、3DMAX，AutoCAD中的三維實體建模，以及VRML，OPENGL或DirectX，Java3D或Flash,ViewPoint等實現(xiàn)或輔助實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實。1）VRML簡介：VRML作為一種開放的、可擴展的、工業(yè)標準的虛擬景象描繪語言，已廣泛用于在Internet中描述3D景象或世界。VRML和HTML是緊密相連的，是HTML在3D領(lǐng)域模擬和擴展。由于VRML在Internet具有良好模擬性的和交互性，顯示出強大的生命力。

2）具體實現(xiàn)-----實例第七章空間信息的可視化*.wrlVRML瀏覽器插件如CosmoPlayer虛擬現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境3）應用

VRML作