空間信息的可視化

空間信息的可視化第1頁(yè)，共10頁(yè)，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(hào)或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的圖形、圖像的技術(shù)，它的過(guò)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(xué)計(jì)算可視化是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將科學(xué)計(jì)算過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為圖形和圖像顯示出來(lái)，并進(jìn)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(yùn)用地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將地學(xué)信息輸入、處理、查詢、分析以及預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)及結(jié)果采用圖形符號(hào)、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(jìn)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(kù)處理第2頁(yè)，共10頁(yè)，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(xué)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(dòng)畫、音頻、視頻各種形式邏輯地聯(lián)接并集成為一個(gè)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(shí)它是由計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備如頭盔、數(shù)據(jù)手套等組成的高級(jí)人機(jī)交互系統(tǒng)，以視覺(jué)為主，也結(jié)合聽、觸、嗅甚至味覺(jué)來(lái)感知的環(huán)境，使人們有如進(jìn)入真實(shí)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(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、空間數(shù)據(jù)可視化的過(guò)程第七章空間信息的可視化①?gòu)腉IS數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索出的要素、特征及定位信息

②預(yù)處理從符號(hào)庫(kù)讀取符號(hào)信息③符號(hào)化從字符庫(kù)讀取漢字及字符信息④地圖輸出色彩庫(kù)色彩信息第4頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期一符號(hào)庫(kù)設(shè)計(jì)1、符號(hào)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)途徑有四種：⑴文本編輯器設(shè)計(jì)方法，⑵采用系統(tǒng)提供的二次開發(fā)語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)，⑶利用系統(tǒng)本身的圖形編輯功能實(shí)現(xiàn)，⑷提供符號(hào)設(shè)計(jì)界面?？傊麄兌加懈髯缘奶攸c(diǎn)和不足，一致的看法是為系統(tǒng)提供一個(gè)符號(hào)編輯器，即符號(hào)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。第5頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、空間實(shí)體符號(hào)化過(guò)程在進(jìn)行地圖輸出之前，應(yīng)在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取制圖工作區(qū)范圍內(nèi)的空間實(shí)體，然后利用空間實(shí)體符號(hào)化命令進(jìn)行符號(hào)化，過(guò)程如下：⑴根據(jù)制圖輸出范圍從地理數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取要符號(hào)化的空間實(shí)體幾何坐標(biāo)和屬性參數(shù)；⑵根據(jù)屬性參數(shù)表中的用戶標(biāo)識(shí)到地物類型參數(shù)表文件（通常一個(gè)工程只有一個(gè)文件）找到實(shí)體符號(hào)化時(shí)的符號(hào)代碼或符號(hào)索引和符號(hào)顯示顏色等參數(shù)；⑶根據(jù)符號(hào)代碼到符號(hào)庫(kù)中獲取符號(hào)描述信息；⑷空間實(shí)體符號(hào)化模塊根據(jù)實(shí)體對(duì)象的幾何位置信息和符號(hào)描述信息對(duì)空間實(shí)體進(jìn)行符號(hào)化，并將符號(hào)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(gè)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(yè)，共10頁(yè)，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(kù)為基礎(chǔ)，以數(shù)字形式存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器上，并能在屏幕上實(shí)時(shí)顯示的可視地圖，又稱“屏幕地圖”、“瞬時(shí)地圖”。

2）電子地圖集，是為了一定用途，采用統(tǒng)一、互補(bǔ)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(bǔ)充，互相加強(qiáng)。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(jiàn)實(shí)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(duì)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(xué)基礎(chǔ),因而空間分析相對(duì)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(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期一五、動(dòng)態(tài)地圖1、概念：動(dòng)態(tài)地圖是能集中、形象地表示空間信息的時(shí)空變化狀態(tài)和過(guò)程的電子地圖。它產(chǎn)生和發(fā)展是時(shí)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(shí)體運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律和特點(diǎn)。3、表示方法1）利用傳統(tǒng)的地圖符號(hào)和顏色等表示方法，如運(yùn)動(dòng)線表示氣流、行軍等路線。2）采用定義了動(dòng)態(tài)視覺(jué)變量的動(dòng)態(tài)符號(hào)來(lái)表示用閃爍、跳躍、色度、亮度變化等手段反映運(yùn)動(dòng)中物的矢量、數(shù)量、空間和時(shí)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(duì)應(yīng)的地圖來(lái)表現(xiàn)時(shí)空變化的狀態(tài)。4）地圖動(dòng)畫第七章空間信息的可視化第8頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期一六、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)1、概念：虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality）是一種最有效地模擬人在自然環(huán)境中視、聽、動(dòng)等行為的高級(jí)人機(jī)交互技術(shù)，是當(dāng)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(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，通過(guò)計(jì)算機(jī)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(shí)世界那樣“處理”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所產(chǎn)生的虛擬物體。2、VR應(yīng)用VR技術(shù)最先進(jìn)的應(yīng)用領(lǐng)域就是軍事國(guó)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(shì)。--上海外灘示例4、實(shí)現(xiàn)技術(shù)第七章空間信息的可視化第9頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、實(shí)現(xiàn)技術(shù)可以通過(guò)GIS軟件支持的DEM功能、3DMAX，AutoCAD中的三維實(shí)體建模，以及VRML，OPENGL或DirectX，Java3D或Flash,ViewPoint等實(shí)現(xiàn)或輔助實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)。1）VRML簡(jiǎn)介：VRML作為一種開放的、可擴(kuò)展的、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的虛擬景象描繪語(yǔ)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(kuò)展。由于VRML在Internet具有良好模擬性的和交互性，顯示出強(qiáng)大的生命力。

2）具體實(shí)現(xiàn)-----實(shí)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(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境3）應(yīng)用

VRML作