虚拟地理环境研究与发展思考.pdf

虚拟地理环境 研究与发展思考 中国科学院遥感应用研究所 遥感科学国家重点实验室 内容目录 •虚拟地理环境的概念、发展与特征 ; （两个层次定义） •虚拟地理环境的研究状况与理论、方法研究框架; •虚拟地理实验室(实验地理学，基于网格技术的E-Science); •虚拟地理环境研究案例 （中科院遥感所）； •总结与思考。 1 虚拟地理环境的提出 从地学可视化角度，初步提出虚拟地理环境概念 （1997年11月，博士后出站报告） 虚拟地理环境概念完整提出 （2001年5月，《虚拟地理环境》专著） + 科学计算可视化 虚拟现实 网络技术 地球系统 地球系统 地学多维图解 地学可视化 虚拟地理环境 地图可视化 GIS 可视化 专业应用领域可视化（如海洋、大气、地质、城市、社会经济等） 关于地学可视化研究框架 地理学界： 地理环境：地理学的核心概念，客观存在的世界。 “虚拟”地理环境——对地理环境的表达、模拟、仿真、延 伸和超越 （虚拟地理环境—现实地理环境） 计算机学界： 虚拟现实技术，虚拟环境技术 虚拟地理环境，虚拟现实技术在地球（理）科学领域的应 用。（此环境，是指计算机技术生成的三维信息空间；地 理环境，表示三维信息空间是与地理空间有关） 2 虚拟地理环境概念 1）从地理学、社会学角度：（广义上） 虚拟地理环境定义为包括作为主体的化身人类社会以及 围绕该主体存在的一切客观环境，包括计算机、网络等软 硬件环境，数据环境，虚拟图形境象环境，虚拟经济环境， 和虚拟社会、政治和文化环境，其中的化身人类是表示现 实世界中的人与虚拟世界中的化身相结合后的集合整体。 广义上的虚拟地理环境，是人类可以生活、工作、生产 和消费的一个新的空间世界，它与现实地理环境一样，是 一个包含空间系统、生态系统和社会系统的一个开放的、 复杂性巨系统。 AlphaWorld 的中心区域 Ground Zero 2）从计算机技术、地理信息系统角度：（狭义上） 虚拟地理环境，是以化身为基础的多用户分布式三维 智能虚拟环境，是地理环境特定地理现象与规律的数字与 多通道感知表达、计算与模拟，可用于地理多维信息的综 合管理与多媒体集成发布、人机交互/交融式创新式地理 科学研究、分布式地理协同规划、设计与决策、地理旅游、 教育、培训及娱乐等。 狭义的虚拟地理环境是一种传统意义上的软件信息系 统，作为一种工具，帮助我们理解和分析现实地理环境。 虚拟地理环境，特称为虚拟地理环境系统 （原先：地 学虚拟环境）。 有三个在线用户的虚拟郊野公园界面 3 虚拟地理环境孕育与浮现 3.1 GIS技术发展 ( GIS → VGE ? ) 2-D GIS 3-D GIS 因特网/ 万维网 网络 GIS (2D) 虚拟现