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1、第六章空間信息的可視化6.1基本概念6.2空間信息可視化的形式6.3空間數(shù)據(jù)可視化的過程6.4電子地圖6.5動態(tài)地圖6.6虛擬現(xiàn)實技術一、基本概念1、空間信息的基本特征屬性特征時間特征空間特征多媒體特征2、可視化:可視化是將符號或數(shù)據(jù)轉化為直觀的圖形、圖像的技術,它的過程是一種轉換,它的目的是將原始數(shù)據(jù)轉化為可顯示的圖形、圖像,從而全面且本質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。3、科學計算可視化是指運用計算機圖形學和圖像處理技術,將科學計算過程中產生的數(shù)據(jù)及計算結果轉換為圖形和圖像顯示出來,并進
2、行交互處理的理論、方法和技術。4、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,將地學信息輸入、處理、查詢、分析以及預測的數(shù)據(jù)及結果采用圖形符號、圖形、圖像,并結合圖表、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??臻g數(shù)據(jù)庫處理二、空間信息可視化的形式1、地圖:硬拷貝:紙質或其它介質地圖;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。電子地圖集合
3、圖像、視頻等媒體3、三維仿真地圖4、虛擬現(xiàn)實它是由計算機和其它設備如頭盔、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。三、空間數(shù)據(jù)可視化的過程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符號庫設計1、符號設計的實現(xiàn)途徑有四種:⑴文本編輯器設計方法,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提供符號設計界面。總之,他們
4、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,即符號設計系統(tǒng)。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
5、間實體進行符號化,并將符號化結果輸出。輸出形式可以是直接輸出到屏幕、繪圖儀等硬件設備或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。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,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。側重于可
6、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,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、內容廣泛的GIS產品,而電子地圖(集)系統(tǒng)則是一些內容廣泛、功能各異的新型GIS系統(tǒng)。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。它產生和發(fā)展是時空GIS的發(fā)展的必要基礎和前提。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
7、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)地圖動畫六、虛擬現(xiàn)實技術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,是當代信息技術高速發(fā)展和集成的產物。本質上,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
8、真數(shù)字環(huán)境,將數(shù)據(jù)轉換成圖像、聲音和觸摸感受,利用多種傳感設備使用戶“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)所產生的虛擬物體。2、VR應用VR技術最先進的應用領域就是軍事國防。1)飛行模擬2)戰(zhàn)斗模擬萬像GIS的三維模擬飛行萬像GIS的三維旋轉電子沙盤作業(yè):1、你所