第11章地理信息可视化.ppt

第11章 地理信息可视化 朱 莹 主要内容 空间信息输出方式与类型 可视化的一般原则 可视化表现形式 地理信息可视化 可视化的基本含义是将科学计算中产生的大量非直观的、抽象的或者不可见的数据，借助计算机图形学和图像处理等技术，以图形图像信息的形式，直观、形象地表达出来，并进行交互处理 地图是空间信息可视化的最主要和最常用的形式 地理信息系统中的空间信息可视化从表现内容上来分，有地图（图形）、多媒体、虚拟现实等 从空间维数上来分有二维可视化、三维可视化、多维动态可视化等 空间信息输出方式与类型 三种图形图像输出和属性数据报表输出方式 屏幕显示主要用于系统与用户交互式的快速显示，是比较廉价的输出产品，需以屏幕摄影方式做硬拷贝，可用于日常的空间信息管理和小型科研成果输出 矢量绘图仪制图用来绘制高精度的比较正规的大图幅图形产品 喷墨打印机，特别是高品质的激光打印机已经成为当前地理信息系统地图产品的主要输出设备 打印输出 打印输出 打印输出可利用以下几种打印机： 点阵打印机：点精度达0.141mm，可打印比例准确的彩色地图，且设备便宜，成本低，速度与矢量绘图相近，但渲染图比矢量绘图均匀，便于小型地理信息系统采用，目前主要问题是解析度低，且打印幅面有限，大的输出图需进行图幅拼接 喷墨打印机：是高档的点阵输出设备，输出质量高、速度快，随着技术的不断完善与价格的降低，目前已经取代矢量绘图仪的地位，成为GIS产品主要的输出设备 激光打印机：是一种既可用于打印又可用于绘图的设备，激光打印机可以长年保持印刷效果清晰细致，印在任何纸张上都可得到好的效果。绘制的图像品质高、绘制速度快 地理信息系统输出产品类型 地理信息系统产品是指由系统处理、分析，可以直接供研究、规划和决策人员使用的产品，其形式有地图、图像、统计图表以及各种格式的数字产品等 地图 地图是空间实体的符号化模型，是地理信息系统产品的主要表现形式 根据地理实体的空间形态，常用的地图种类有点位符号图、线状符号图、面状符号图、等值线图、三维立体图、晕渲图等 地理信息系统输出产品类型 点位符号图在点状实体或面状实体的中心以制图符号表示实体质量特征 线状符号图采用线状符号表示线状实体的特征 面状符号图在面状区域内用填充模式表示区域的类别及数量差异 等值线图将曲面上等值的点以线划连接起来表示曲面的形态 三维立体图采用透视变换产生透视投影，使读者对地物产生深度感并表示三维曲面的起伏 晕渲图以地物对光线的反射产生的明暗使读者对二维表面产生起伏感，从而达到表示立体形态的目的 地理信息系统输出产品类型 图像 图像也是空间实体的一种模型，它不采用符号化的方法，而是采用人的直观视觉变量（如灰度、颜色、模式)表示各空间位置实体的质量特征 地理信息系统输出产品类型 统计图表 非空间信息可采用统计图表表示 统计图将实体的特征和实体间与空间无关的相互关系采用图形表示，它将与空间无关的信息传递给使用者 统计图常用的形式有柱状图、扇形图、直方图、折线图和散点图 可视化的一般原则 符号运用 当用图形图像表达空间对象时，一般用符号位置来表示该要素的空间位置，用该符号与视觉变量组合来显示该要素的属性数据 如：道路在地图上一般用线状符号表达，通过线型如线宽来区分不同的道路级别，如粗实线表示高等级公路，而细实线表示低等级公路 地图符号系统中的视觉变量包括形状、大小、纹理、图案、色相、色值和彩度 符号运用 形状表征了图上要素类别 大小和纹理(符号斑纹的间距)表征了图上数据之间的数量差别 色相、色值和彩度，以及图案则更适合于表征标称（nominal）或定性（qualitative）数据 例如，在同一幅地图上可用不同的面状图案代表不同的土地利用类型 栅格数据的表达局限在用不同的颜色和颜色阴影来显示 符号运用 运用符号表达空间对象时，应注意 符号的定位 地图上常常以符号的位置表达其实际空间位置 符号定位的一般原则是准确，保证所示空间对象在逻辑和美观上的和谐统一 有时由于实际空间对象的位置重叠或相距很近，当用符号表达时，容易产生拥挤现象，破坏了图形的美观性和易读性。这时可保留重要地物的准确位置，而其他次要地物可相对移动 符号运用 易读性 空间对象的属性可通过视觉变量的不同组合来表达，因此，符号的布局、组合和纹理直接影响到图面的易读性 视觉差异性 图形元素和背景、相邻元素的对比是符号运用中最为重要的一点。视觉上的差异性可以提高符号的分辨能力和识别能力 过多的符号差异会导致图面的繁杂，不利于符号的识别 符号运用 绝对数据与派生数据制图中的符号配置 属性数据根据加工与否可分为两类，即原始数据和派生数据 原始数据是通过测量或调查而得到的数据，如人口调查中的一个县的人口数量 派生数据一般是指