第八章 空间数据输出及制图PPT课件.ppt

第八章 空间数据输出及制图 8.1 概述 8.2 GIS中图形的输出 8.3 电子地图 8.4 地图符号 8.5 专题信息和专题图 8.1 概述 指利用计算机图形图象技术，将复杂的科学现象，自然景观及一些抽象的概念图形化的过程，其目的是便于人们理解现象，发现规律和传播知识。总之，可视化是对人脑印象构造过程的一种仿真，以支持用户的判断和理解。 可视化的概念首先在1987年有美国国家自然科学基金会员会图形图象专题组提出了科学计算可视化（visualization in scientific computing)，它研究如何将科学计算过程中及计算结果所产生的数据转换成图形或图像信息，并可进行交互式分析。 　在计算机环境下，可视化的中心问题是科学家能够快速生成一系列相同或相关信息的图像。计算机屏幕上显示的影像有助于信息处理，从而提高对二维或三维空间关系和空间问题的理解。 可视化技术成为信息爆炸时代人类分析和驾驭信息的有力工具。 1、 可视化（visualization) 在GIS的发展历程中，一开始就十分重视利用计算机技术，实现空间数据的图形显示和分析。以充分直观的表示空间数据处理分析的结果。因此，从某种意义上说GIS的可视化研究早于科学计算可视化的研究。 可视化技术包含交流和认知分析，它通常需要模型的支持。如对地图的可视化形成了虚拟地图、动态地图、交互式地图、及超地图等概念。 2、仿真技术 （simulation ,imitation) 可视化的技术的基础上，发展了仿真技术和虚拟技术。 “虚拟现实”是仿真技术的一种特殊形式 3、虚拟现实（virtual reality) 虚拟现实（Virtual Reality, VR）是一门涉及众多学科的新的实用技术，它集先进的计算机技术、传感与测量技术、仿真技术、微电子技术于一体。在计算机技术中，它又特别依赖于计算机图形学、人工智能、网络技术、人机接口技术及计算机仿真技术。这些相关技术的发展带动了虚拟现实技术的进步。 VR具有三个最突出的特征，即交互性(Interactivity)、想象性(Imagination)和沉浸感(Immersion)，称三“I”特征。以此区分相邻技术，如多媒体技术、科学计算可视化技术。 交互性指参与者用专门设备，能实现对模拟环境的考察与操作程度，例如用户可用手直接抓取模拟环境中的物体，且有接触感，有重量感，视场中被抓起的物体也应随着手的移动而移动。 想象性是VR与设计者并行操作，为发挥它们的创造性而设计的这极大地依赖于人类的想象力，。 沉浸感，即投入感，是力图使用户在计算机所创建的三维虚拟环境中处于一种全身心投入的感觉状态，有身临其境的感觉，即所谓“沉浸感”。 三、GIS环境下空间数据的多尺度显示 空间数据的多尺度显示是指将同一地区图，放在远近不同的地区观测，以便观察到该地区不同分辨率、不同对象的图形，即建立不同的数据模型。 1）利用系列比例尺数据进行景观生成，以得到该地区从宏观到微观、从整体到局部的显示。 2）将同一比例尺数据简化为几个层次数据显示。 四、 GIS可视化研究的发展过程 1、二维数据的可视化 主要研究二维图形的显示算法，如画线、符号库和符号化、颜色设计、图形输出打印等。 2、2.5维图形的可视化 以地形分析为核心，研究用二维数据表示三维数据，即将三维数据投影到二维屏幕上，显示之。其实质是研究三维到二维数据的坐标变换、隐藏线隐藏面消除、光照模型。无法表示三维物体的体特征。 3、真三维数据的可视化 90年代以来三维物体的体特征的可视化研究成了热点 必须指出，为提高GIS可视化的实用性，在GIS可视化研究中一直十分注意在地形图上显示地物要素，研究点、线、面要素在三维景观上的叠加算法 8.3 电子地图 1、电子地图的概念 电子地图的特点 1）交互性； 2）无级缩放性； 3）无缝性； 4）共享性； 5）具有基本的计算和统计能力； 2、电子地图的发展 1）第一阶段 80年代以前 以CAD技术为支撑，强调图的数字化； 2）第二阶段 80年代以后 以GIS技术为支撑，强调用数据管理存储； 3、电子地图的制作 数据收集 数字化 属性化 图和属性的链接 电子地图 质量控制 资料更新 4、电子地图的应用 1）导航和智能运输系统（车载系统） 2）电子地图资料库 3）提供网络地图 随着信息社会的到来，将大量使用电子地图，电子地图生产已成为一热门行业，因此，在国外已出现著名的电子地图供应商。 5、电子地图的供应商 随着信息社会的带来，在社会生活中将大量实用电子地图，因此其发展及为迅速，引起商家的重视，从而在国际上出现了电子地图 生产开发商