地理学课件-空间信息的可视化.pptVIP

空间信息的可视化 二、空间信息可视化的形式 一、基本概念 六、虚拟现实技术 五、动态地图 四、电子地图 三、空间数据可视化的过程 一、基本概念 1、可视化： 可视化是将符号或数据转化为直观的图形、图像的技术，它的过程是一种转换，它的目的是将原始数据转化为可显示的图形、图像，从而全面且本质地把握住地理空间信息的基本特征，便于最迅速、形象地传递和接收它们。 2、科学计算可视化 是指运用计算机图形学和图像处理技术，将科学计算过程中产生的数据及计算结果转换为图形和图像显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。 3、空间信息的可视化 是指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术，将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像，并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显示，并进行交互处理的理论、方法和技术。 空间数据库 处理 二、空间信息可视化的形式 1、地图： 硬拷贝：纸质或其它介质地图； 软拷贝：屏幕上的电子地图。 2、多媒体地学信息 综合、形象地表现空间信息所使用的文本、表格、声音、图像、图形、动画、音频、视频各种形式逻辑地联接并集成为一个整体概念，是空间信息可视化的重要形式。 3、三维仿真地图 4、虚拟现实 它是由计算机和其它设备如头盔、数据手套等组成的高级人机交互系统，以视觉为主，也结合听、触、嗅甚至味觉来感知的环境，使人们有如进入真实的地理空间环境之中并与之交互作用。 三、空间数据可视化的过程 ① 从GIS数据库中检索出的要素、特征及定位信息 ② 预处理 从符号库读取符号信息 ③ 符号化 从字符库读取汉字及字符信息 ④ 地图输出 色彩库 色彩信息 符号库设计 1、符号设计的实现途径有四种： ⑴文本编辑器设计方法， ⑵采用系统提供的二次开发语言编程实现， ⑶利用系统本身的图形编辑功能实现， ⑷提供符号设计界面。 总之，他们都有各自的特点和不足，一致的看法是为系统提供一个符号编辑器，即符号设计系统。 2、空间实体符号化过程 在进行地图输出之前，应在GIS数据库中获取制图工作区范围内的空间实体，然后利用空间实体符号化命令进行符号化，过程如下： ⑴根据制图输出范围从地理数据库中获取要符号化的空间实体几何坐标和属性参数； ⑵根据属性参数表中的用户标识到地物类型参数表文件（通常一个工程只有一个文件）找到实体符号化时的符号代码或符号索引和符号显示颜色等参数； ⑶根据符号代码到符号库中获取符号描述信息； ⑷空间实体符号化模块根据实体对象的几何位置信息和符号描述信息对空间实体进行符号化，并将符号化结果输出。输出形式可以是直接输出到屏幕、绘图仪等硬件设备或GIS系统数据文件中的一个数据层，也可以是其他系统能接受的地图文件。 四、电子地图 1、概念： 1）电子地图，是以地图数据库为基础，以数字形式存储于计算机外存储器上，并能在屏幕上实时显示的可视地图，又称“屏幕地图”、“瞬时地图”。 2）电子地图集，是为了一定用途，采用统一、互补的制作方法系统汇集的若干电子地图，这些地图具有内在的统一性，互相联系，互相补充，互相加强。 2、电子地图与GIS的区别： 电子地图包含了GIS的主要功能，但不是全部功能。侧重于可见实体的显示，其中较完善的空间信息可视化功能和地图量算功能是一般GIS所欠缺的。但是相对而言, 一些电子地图(集) 难予使其可视子空间均具有统一的空间数学基础, 因而空间分析相对GIS薄弱，这也是两者的分水岭。 电子地图（集）是一种新型的、内容广泛的GIS产品，而电子地图（集）系统则是一些内容广泛、功能各异的新型GIS系统。 五、动态地图 1、概念： 动态地图是能集中、形象地表示空间信息的时空变化状态和过程的电子地图。它产生和发展是时空GIS的发展的必要基础和前提。 2、特征和作用： 可以直观而又逼真地显示地理实体运动变化的规律和特点。 3、表示方法 1）利用传统的地图符号和颜色等表示方法，如运动线表示气流、行军等路线。 2）采用定义了动态视觉变量的动态符号来表示 用闪烁、跳跃、色度、亮度变化等手段反映运动中物的矢量、数量、空间和时间变化特征。 3）采用连续快照方法作多幅或一组地图。这是采用一系列状态对应的地图来表现时空变化的状态。 4）地图动画 六、虚拟现实技术 1、概念： 虚拟现实（Virtual Reality）是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术，是当代信息技术高速发展和集成的产物。 本质上，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，通过计算机建立一种仿真数字环境，将数据转