空間信息可視化

空間信息可視化翁敏武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院目前一頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)分析處理管理采集空間信息可視化(x1,y1)(x2,y2)……給數(shù)據(jù)以形象給信息以智能輸出目前二頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化1What？—空間信息可視化定義2Why？—空間信息可視化目的3How？—空間信息可視化形式主要內(nèi)容：目前三頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使人類產(chǎn)生與獲取數(shù)據(jù)的能力成數(shù)量級(jí)增加，需要有新技術(shù)來幫助理解這些海量數(shù)據(jù)人在日常生活中所接受的信息75%以上來自視覺，而承載信息量最大的視覺材料是圖像和圖形如何將現(xiàn)實(shí)世界的各種信息轉(zhuǎn)化為圖形圖像的形式，從而更加有效的發(fā)揮人的視覺作用?

空間信息可視化1.定義——可視化背景目前四頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化1.定義——可視化定義可視化構(gòu)成頭腦情境的能力或過程，或不可直接覺察的某種東西的視覺。

——《牛津英語詞典》可視化是一種將抽象符號(hào)轉(zhuǎn)化為幾何圖形的計(jì)算方法，以便研究者能夠觀察其模擬和計(jì)算的過程和結(jié)果。

——美國國家科學(xué)基金會(huì)可視化目前五頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)工程計(jì)算數(shù)據(jù)（復(fù)雜數(shù)據(jù)）普通數(shù)據(jù)如金融數(shù)據(jù)、通信數(shù)據(jù)商業(yè)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)背后隱藏的信息語義關(guān)系、超文本的可視化

空間信息可視化1.定義——可視化分類數(shù)據(jù)可視化信息可視化科學(xué)計(jì)算可視化目前六頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化1.定義——空間信息與研究對(duì)象的空間地理分布有關(guān)的信息—要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、相互聯(lián)系和變化規(guī)律屬性特征空間特征時(shí)間特征目前七頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化空間信息轉(zhuǎn)換圖形圖像1.定義——空間信息可視化空間信息可視化：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)目前八頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)1將空間數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用的結(jié)果以可視化的方式傳輸給人，由人檢驗(yàn)其正確性，正確則接受，錯(cuò)誤則否定或修正空間信息可視化人—評(píng)判者2.目的目前九頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化2人—使用者以可視化的方式顯示輸出空間信息，通過視覺傳輸和空間認(rèn)知活動(dòng)，去探索空間事物的分布及其相互關(guān)系，以獲取有用的知識(shí)，并進(jìn)而發(fā)現(xiàn)規(guī)律2.目的目前十頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化

3.主要形式地圖

多媒體信息動(dòng)態(tài)地圖

三維仿真地圖虛擬現(xiàn)實(shí)目前十一頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——地圖地圖：是空間信息可視化的最主要形式，也是最古老的形式，是地理學(xué)的第二語言專題地圖

普通地圖地圖目前十二頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)普通地圖目前十三頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息的可視化瑞士工業(yè)分布專題地圖目前十四頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——多媒體信息多媒體信息：使用文本、圖形、圖像、聲音、錄像、音頻、視頻等各種形式綜合、形象地表現(xiàn)空間信息，是空間信息可視化的重要形式目前十五頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——多媒體信息

多媒體電子地圖：是一種處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)字地圖，借助于計(jì)算機(jī)綜合處理多種媒體信息的功能，將文字、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫及視頻技術(shù)相結(jié)合，使多種信息邏輯地連接并集成一個(gè)有機(jī)的具有人性化操作界面的空間信息傳輸系統(tǒng)

目前十六頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)目前十七頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——?jiǎng)討B(tài)地圖動(dòng)態(tài)地圖：利用地圖動(dòng)畫技術(shù),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)動(dòng)態(tài)模擬，使重要事物變遷過程再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)模擬，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的地理實(shí)體的運(yùn)行狀態(tài)及環(huán)境測定和調(diào)整實(shí)時(shí)跟蹤，在運(yùn)動(dòng)物體上安裝GPS，它能夠顯示運(yùn)動(dòng)物體各時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)軌跡目前十八頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——?jiǎng)討B(tài)地圖汶川8.0級(jí)地震破裂過程

目前十九頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——?jiǎng)討B(tài)地圖厄爾尼斯托颶風(fēng)蹤跡圖

目前二十頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——?jiǎng)討B(tài)地圖印度洋海嘯的傳播過程目前二十一頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——?jiǎng)討B(tài)地圖目前二十二頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——三維仿真地圖三維仿真地圖：基于三維仿真和計(jì)算機(jī)三維真實(shí)圖形技術(shù)而產(chǎn)生的三維地圖,具有仿真的形狀、光照、紋理等，也可以進(jìn)行各種三維的量測和分析

目前二十三頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——三維仿真地圖傳統(tǒng)三維表示方法?暈渲法：通過光照下灰度的變化來反映高度的變化?等高線法：高程相等點(diǎn)的連線，高程間隔一定?分層設(shè)色法：用顏色系列來表示高程目前二十四頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化3.主要形式——三維仿真地圖三維地圖模型：對(duì)現(xiàn)實(shí)世界或其中一部分的一個(gè)或多個(gè)方面的三維、抽象的描述（或綜合）。而這些方面主要是地形以及基于地形的其它專題要素?三維地形圖?三維城市模型目前二十五頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)汶川GoogleEarth三維地形圖

三維地形圖：在DEM的基礎(chǔ)上進(jìn)行三維建模，并進(jìn)行光照計(jì)算、投影變換和紋理映射，實(shí)現(xiàn)三維地形的顯示空間信息可視化目前二十六頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化三維模擬飛行目前二十七頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化E都市三維城市模型三維城市模型：是對(duì)城市景觀的三維表達(dá)，它反映景觀對(duì)象的主要特征并包含從各個(gè)方向觀察景觀對(duì)象的重要信息。目前二十八頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)Googleearth三維城市模型空間信息可視化目前二十九頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化虛擬現(xiàn)實(shí)：以視覺為主,也結(jié)合聽、觸、嗅甚至味覺來感知環(huán)境,使人們猶如進(jìn)入真實(shí)的地理空間環(huán)境之中并與之交互作用。除了對(duì)三維空間和一維時(shí)間仿真外，還包含對(duì)自然交互方式的仿真3.主要形式——虛擬現(xiàn)實(shí)三維地圖：表面三維為主、追求逼真效果虛擬現(xiàn)實(shí)：追求真三維模型及沉浸感目前三十頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)空間信息可視化虛擬現(xiàn)實(shí)通過頭盔式的三維立體顯示器、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)衣、立體聲耳機(jī)等使人能完全沉浸計(jì)算機(jī)生成創(chuàng)造的一種特殊三維圖形環(huán)境，并且人可以操作控制三維圖形環(huán)境3.主要形式——虛擬現(xiàn)實(shí)目前三十一頁\總數(shù)三十五頁\編于十六點(diǎn)虛擬戰(zhàn)場虛擬城市虛擬地球這是地理空間數(shù)據(jù)可視化最有發(fā)展前景的新領(lǐng)域，數(shù)字化的最終結(jié)果就是虛擬化，虛擬化才是未來人類的生存形態(tài)。空間信息可視化3.主要形式——虛擬現(xiàn)實(shí)目前三十