空间信息的可视化课件.pptVIP

空間資訊的可視化一、基本概念1、可視化：可視化是將符號或數據轉化為直觀的圖形、圖像的技術，它的過程是一種轉換，它的目的是將原始數據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資訊的基本特徵，便於最迅速、形象地傳遞和接收它們。2、科學計算可視化是指運用電腦圖形學和圖像處理技術，將科學計算過程中產生的數據及計算結果轉換為圖形和圖像顯示出來，並進行交互處理的理論、方法和技術。3、空間資訊的可視化是指運用地圖學、電腦圖形學和圖像處理技術，將地學資訊輸入、處理、查詢、分析以及預測的數據及結果採用圖形符號、圖形、圖像，並結合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式顯示，並進行交互處理的理論、方法和技術。空間資料庫處理二、空間資訊可視化的形式1、地圖：硬拷貝：紙質或其他介質地圖；軟拷貝：螢幕上的電子地圖。2、多媒體地學資訊綜合、形象地表現空間資訊所使用的文本、表格、聲音、圖像、圖形、動畫、音頻、視頻各種形式邏輯地聯接並集成為一個整體概念，是空間資訊可視化的重要形式。3、三維仿真地圖4、虛擬現實它是由電腦和其他設備如頭盔、數據手套等組成的高級人機交互系統，以視覺為主，也結合聽、觸、嗅甚至味覺來感知的環境，使人們有如進入真實的地理空間環境之中並與之交互作用。三、空間數據可視化的過程①從GIS資料庫中檢索出的要素、特徵及定位資訊②預處理從符號庫讀取符號資訊③符號化從字元庫讀取漢字及字元資訊④地圖輸出色彩庫色彩資訊符號庫設計1、符號設計的實現途徑有四種：⑴文本編輯器設計方法，⑵採用系統提供的二次開發語言編程實現，⑶利用系統本身的圖形編輯功能實現，⑷提供符號設計介面。總之，他們都有各自的特點和不足，一致的看法是為系統提供一個符號編輯器，即符號設計系統。2、空間實體符號化過程在進行地圖輸出之前，應在GIS資料庫中獲取製圖工作區範圍內的空間實體，然後利用空間實體符號化命令進行符號化，過程如下：⑴根據製圖輸出範圍從地理資料庫中獲取要符號化的空間實體幾何座標和屬性參數；⑵根據屬性參數表中的用戶標識到地物類型參數表檔（通常一個工程只有一個檔）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；⑶根據符號代碼到符號庫中獲取符號描述資訊；⑷空間實體符號化模組根據實體對象的幾何位置資訊和符號描述資訊對空間實體進行符號化，並將符號化結果輸出。輸出形式可以是直接輸出到螢幕、繪圖儀等硬體設備或GIS系統數據檔中的一個數據層，也可以是其他系統能接受的地圖檔。四、電子地圖1、概念：1）電子地圖，是以地圖資料庫為基礎，以數字形式存儲於電腦外存儲器上，並能在螢幕上即時顯示的可視地圖，又稱“螢幕地圖”、“暫態地圖”。2）電子地圖集，是為了一定用途，採用統一、互補的製作方法系統彙集的若干電子地圖，這些地圖具有內在的統一性，互相聯繫，互相補充，互相加強。2、電子地圖與GIS的區別：電子地圖包含了GIS的主要功能，但不是全部功能。側重於可見實體的顯示，其中較完善的空間資訊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一的空間數學基礎,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）系統則是一些內容廣泛、功能各異的新型GIS系統。五、動態地圖1、概念：動態地圖是能集中、形象地表示空間資訊的時空變化狀態和過程的電子地圖。它產生和發展是時空GIS的發展的必要基礎和前提。2、特徵和作用：可以直觀而又逼真地顯示地理實體運動變化的規律和特點。3、表示方法1）利用傳統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）採用定義了動態視覺變數的動態符號來表示用閃爍、跳躍、色度、亮度變化等手段反映運動中物的向量、數量、空間和時間變化特徵。3）採用連續快照方法作多幅或一組地圖。這是採用一系列狀態對應的地圖來表現時空變化的狀態。4）地圖動畫六、虛擬現實技術1、概念：虛擬現實（VirtualReality）是一種最有效地模擬人在自然環境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術，是當代資訊技術高速發展和集成的產物。本質上，虛擬現實就是一種先進的電腦用戶介面，通過電腦建立一種仿真數字環境，將數據轉換成圖像、聲音和觸摸感受，利用多種傳感設備使用戶“投入”到該環境中，用戶可以如同在真實世界那樣“處理”電腦系統所產生的虛擬物體。2、VR