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空間數(shù)據(jù)可視化與GIS產(chǎn)品輸出GIS進(jìn)行信息傳遞的主要途徑GIS與社會(huì)交流的主要形式空間數(shù)據(jù)可視化與GIS產(chǎn)品輸出產(chǎn)品輸出與可視化(Visualization)概述地理信息產(chǎn)品輸出方式地理信息的輸出設(shè)備屏幕顯示打印輸出地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品地圖影像地圖統(tǒng)計(jì)圖表空間數(shù)據(jù)的可視化產(chǎn)品輸出與可視化(Visualization)概述各種各樣的可視化方法,形成了多種多樣的產(chǎn)品。屏幕顯示顯示器打印輸出噴墨打印機(jī)繪圖儀激光其它輸出方式地理信息輸出方式與設(shè)備地圖影像地圖統(tǒng)計(jì)圖表地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品類型空間數(shù)據(jù)可視化與GIS產(chǎn)品輸出產(chǎn)品輸出與可視化(Visualization)概述地理信息產(chǎn)品輸出方式地理信息的輸出設(shè)備屏幕顯示打印輸出地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品空間數(shù)據(jù)的可視化空間信息可視化概念演變空間信息可視化應(yīng)用空間信息可視化方法空間信息可視化概念演變可視化是指利用計(jì)算機(jī)圖形圖象技術(shù),將復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象,自然景觀及一些抽象概念圖形化的過(guò)程。目的是便于人們理解現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)規(guī)律和傳播知識(shí)。可視化技術(shù)通常需要模型的支持,包含交流和認(rèn)知分析,是對(duì)人腦印象構(gòu)造過(guò)程的一種仿真,以支持用戶的判斷和理解。科學(xué)計(jì)算可視化可視化的概念首先由美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)員會(huì)圖形圖象專題組在1987年提出了科學(xué)計(jì)算可視化(visualizationinscientificcomputing)??茖W(xué)計(jì)算可視化是研究如何將科學(xué)計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像信息,并可進(jìn)行交互式分析。1997年國(guó)際地圖學(xué)會(huì)成立了可視化委員會(huì),提出將科學(xué)計(jì)算可視化和地圖可視化的連接和交流。空間信息可視化可視化能迅速、形象地表示空間信息,空間信息離不開(kāi)可視化??茖W(xué)計(jì)算可視化提出之后,地學(xué)專家對(duì)可視化在地學(xué)中的地位和作用進(jìn)行許多研究,提出系列概念:地圖可視化地理可視化GIS可視化地學(xué)多維圖解地理信息多維可視化虛擬地理環(huán)境空間信息可視化空間信息可視化是指利用地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形圖象技術(shù),將地學(xué)信息輸入、處理、查詢、分析數(shù)據(jù),采用圖形、圖像,結(jié)合圖表、文字、報(bào)表,以可視化形式,實(shí)現(xiàn)交互處理和顯示的理論、技術(shù)和方法??臻g信息可視化是科學(xué)計(jì)算可視化在地學(xué)中的體現(xiàn)??臻g信息可視化和科學(xué)計(jì)算可視化不同之處是空間信息可視化過(guò)程更強(qiáng)調(diào)數(shù)字化和符號(hào)化的概念,而且空間信息可視化描述的是地理空間內(nèi)的事物,可視化過(guò)程實(shí)際上是對(duì)地理空間信息的提取和綜合。空間信息可視化的應(yīng)用空間位置與空間關(guān)系可視表達(dá):如空間物體的分布空間分析可視化描述:如緩沖區(qū)分析結(jié)果動(dòng)態(tài)模擬或制圖:如動(dòng)態(tài)仿真圖空間信息可視化查詢面向?qū)嶓w的模型化顯示,如DTM模型??臻g信息可視化方法空間數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單符號(hào)化表示空間數(shù)據(jù)專題渲染等值線、分層設(shè)色與地形暈渲剖面圖立體透視圖空間信息三維表達(dá)三維景觀虛擬現(xiàn)實(shí)與虛擬地理環(huán)境空間數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單符號(hào)化表示地圖與GISGIS行業(yè)起步于計(jì)算機(jī)制圖和地籍處理;地圖既是GIS的輸入數(shù)據(jù)又是GIS的主要輸出形式;制圖是GIS的主要功能之一;GIS開(kāi)始以制圖形式廣泛被應(yīng)用,但隨著空間數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展,表現(xiàn)為空間數(shù)據(jù)可視化問(wèn)題。計(jì)算機(jī)制圖發(fā)展孕育了GIS的誕生,而GIS發(fā)展又進(jìn)一步促使了計(jì)算機(jī)制圖的進(jìn)步。地圖要素圖名(MapTitle)圖幅編號(hào)(Sheetnumber)圖幅系列(Seriesnumber)公里網(wǎng)格(Grid)地圖內(nèi)容(MapContent)注記(Annotation)圖例(Legend)比例尺(Scale)投影參數(shù)(Projection)野外調(diào)查時(shí)間制圖單位/時(shí)間地圖符號(hào)地圖符號(hào)是地圖的語(yǔ)言,是在地圖上表達(dá)空間對(duì)象的圖形記號(hào),它通過(guò)尺寸、形狀和顏色來(lái)表示事物空間位置、形狀、質(zhì)量和數(shù)量特征,是表達(dá)地理現(xiàn)象與發(fā)展的基本手段。高質(zhì)量地圖符號(hào)豐富了地圖內(nèi)容、增加了地圖可讀性。地圖符號(hào)系統(tǒng)(GIS的地圖符號(hào)庫(kù))是具有共性的、進(jìn)行了分類分級(jí)和抽象的地圖符號(hào)的集合。地圖符號(hào)系統(tǒng)明顯地反映了表達(dá)對(duì)象的層次關(guān)系。點(diǎn)狀符號(hào)點(diǎn)狀符號(hào)通常較規(guī)則;圖形位置固定(不隨位置變化);符號(hào)大小與地圖比例尺無(wú)關(guān),但有確定的定位點(diǎn)和方向。如居民點(diǎn)、氣象站等。設(shè)置參數(shù):符號(hào)形狀(shape)、大小(size)、角度(angle)、顏色。線狀符號(hào)-1線狀符號(hào)沿某個(gè)方向延伸,寬度與地圖比例尺無(wú)關(guān),長(zhǎng)度與地圖比例尺相關(guān),具有定位功能。設(shè)置參數(shù):線形(type)、線寬(width)、結(jié)點(diǎn)形狀(cap)、頂點(diǎn)連接方式(join)、顏色。線狀符號(hào)-2面狀符號(hào)定位于地理要素上的多邊形,它有封閉輪角線;內(nèi)部?jī)?nèi)配置點(diǎn)符號(hào)、陰影線或顏色。參數(shù):填充類型、前景、背景、輪廓線寬與顏色點(diǎn)注釋:注記用數(shù)據(jù)庫(kù)字段、文字注釋與點(diǎn)空間位置的方位關(guān)系、注釋文字是否隨比例尺變化等。地圖注記(文字注釋)地圖注記(文字注釋)線注釋:注記用數(shù)據(jù)庫(kù)字段、注釋文字與線的關(guān)系(位于線上方、下方還是線上;位于線的起始、中間、末端)、注釋文字是否隨比例尺變化等。地圖注記(文字注釋)地圖注記(文字注釋)地圖注記(文字注釋)多邊形注釋:注記用數(shù)據(jù)庫(kù)字段、文字注釋與點(diǎn)空間位置的方位關(guān)系、注釋文字是否隨比例尺變化等。地圖注記(文字注釋)助記的位置調(diào)整其它地圖要素圖名、圖例、比例尺、指北針等空間數(shù)據(jù)專題渲染在GIS中專題信息是空間數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的各類屬性信息。專題圖是專題信息圖形化的結(jié)果,用來(lái)反映自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)分布特性,它是強(qiáng)調(diào)某一特定要素或概念(專題信息)的地圖。專題圖表示的內(nèi)容通常是普通地圖上沒(méi)有的要素和現(xiàn)象。如人口、氣候等。專題圖在經(jīng)濟(jì)、文化、軍事等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。許多GIS軟件的發(fā)展,前期都是以地圖制作為主要核心功能、而逐步發(fā)展壯大的。專題圖的主要表示形式獨(dú)立值(單值)專題圖:用不同顏色表示連續(xù)分布的現(xiàn)象的質(zhì)量特征。如植被圖、行政區(qū)圖。等級(jí)符號(hào)專題圖:以大小不同的點(diǎn)符號(hào)表示專題特性。范圍值專題圖:用不同顏色或圖式等手段,表示現(xiàn)象的分布等級(jí)范圍。點(diǎn)密度專題圖:在制圖現(xiàn)象的表示范圍內(nèi),用大小相同的點(diǎn)群稀疏表示分布特征。分級(jí)統(tǒng)計(jì)圖和圖表統(tǒng)計(jì)圖:用相對(duì)值表示現(xiàn)象的分布。等值線專題圖:將相同數(shù)量指標(biāo)點(diǎn)連線組成的一組等值線表示地區(qū)特征。(等溫圖)

獨(dú)立值專題圖(UniqueValue):根據(jù)圖層相關(guān)數(shù)據(jù)表(可以是屬性表,也可以是關(guān)聯(lián)表)中的一個(gè)字段或者一個(gè)表達(dá)式(可以是數(shù)值,也可以是字符串),任意一個(gè)不同的值都可以用不同的符號(hào)表示?;谠擃愋蛯n}圖能夠進(jìn)行與圖層同樣的操作。范圍值專題圖(GraduatedColor)根據(jù)圖層相關(guān)數(shù)據(jù)表(可以是屬性表,也可以是關(guān)聯(lián)表中的一個(gè)字段或者一個(gè)表達(dá)式(最終結(jié)果是數(shù)值),根據(jù)一定的規(guī)則來(lái)劃分一定數(shù)目的范圍,每種范圍用一種符號(hào)表示。范圍的數(shù)目可由用戶指定,表示要分多少個(gè)范圍。其中:

點(diǎn)密度專題圖(DotDensity)

根據(jù)圖層相關(guān)數(shù)據(jù)表(可以是屬性表,也可以是關(guān)聯(lián)表)中的一個(gè)字段或者一個(gè)表達(dá)式(最終結(jié)果是數(shù)值),用戶指定一個(gè)點(diǎn)所代表的數(shù)量,計(jì)算得到每一個(gè)區(qū)域所需要分布的點(diǎn)的數(shù)。點(diǎn)密度專題圖只基于多邊形圖層生成。點(diǎn)密度專題圖只有一個(gè)圖例項(xiàng),即一個(gè)點(diǎn)代表多少量。等級(jí)符號(hào)專題圖(GraduatedSymbol)根據(jù)圖層相關(guān)數(shù)據(jù)表(可以是屬性表,也可以是關(guān)聯(lián)表)中的一個(gè)字段或者一個(gè)表達(dá)式(最終結(jié)果是數(shù)值),按運(yùn)算法則(線性、平方根、LOG)來(lái)計(jì)算字段的值相應(yīng)的點(diǎn)符號(hào)的大小。最后以大小不同的點(diǎn)符號(hào)表示專題特性。用不同大小的符號(hào)顯示在點(diǎn)、線、面圖層中各個(gè)地物點(diǎn)上;統(tǒng)計(jì)分類專題圖(Chart)

基于圖層相關(guān)數(shù)據(jù)表(屬性表或關(guān)聯(lián)表)中的幾個(gè)字段或者幾個(gè)表達(dá)式(最終結(jié)果是數(shù)值),根據(jù)選擇的統(tǒng)計(jì)圖類型,在相應(yīng)的空間位置上生成統(tǒng)計(jì)圖。統(tǒng)計(jì)圖既要反映不同位置上量的差異,也要反映一個(gè)統(tǒng)計(jì)圖內(nèi)部不同項(xiàng)的量的差異。其中:點(diǎn)專題圖在各個(gè)地物點(diǎn)上顯示統(tǒng)計(jì)圖;線專題圖在地物線的某一個(gè)點(diǎn)上顯示統(tǒng)計(jì)圖;面專題圖在各個(gè)地物多邊形的中心顯示統(tǒng)計(jì)圖。等值線專題圖將相同數(shù)量指標(biāo)點(diǎn)連線組成的一組等值線表示地區(qū)特征。如等溫線圖、等高線圖等。DEM暈渲疊加矢量要素三維逼真顯示(光照模型+表面紋理)真三維數(shù)據(jù)的可視化90年代以來(lái),三維物體的體特征的可視化研究成了熱點(diǎn)。GIS可視化研究著重于技術(shù)層次上,如數(shù)據(jù)模型、圖形圖象顯示、圖形圖象的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理等。必須指出,為提高GIS可視化的實(shí)用性,在GIS可視化研究中一直十分注意在地形圖上顯示地物要素,研究點(diǎn)、線、面要素在三維景觀上的疊加算法。虛擬現(xiàn)實(shí)與虛擬地理環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)(virtualreality)是一門涉及眾多學(xué)科的新的實(shí)用技術(shù),它集先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感與測(cè)量技術(shù)、仿真技術(shù)、微電子技術(shù)于一體。在計(jì)算機(jī)技術(shù)中,它又特別依賴于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。這些相關(guān)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)步。VR具有三個(gè)最突出的特征,即交互性(Interactivity)、想象性(Imagination)和沉浸感(Immersion),稱三“I”特征。以此區(qū)分與其相鄰技術(shù),如多媒體技術(shù)、科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)與虛擬地理環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和

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