§1 空间数据可视化概述
1.1 概念
可视化是将符号或数据转化为直观的图形、图像的技术。
各种多媒体形式能够形象、真实地表示空间数据某些特定方面,作为全面地表示空间数据的不可缺少的手段。
空间数据可视化是指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术,将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像,并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显示,并进行交互处理的理论、方法和技术。
1.2 空间数据可视化的主要形式
虚拟现实是空间数据可视化进一步研究和发展的新方式。它是由计算机和虚拟现实设备如头盔、数据手套等组成的高级人机交互系统,以视觉为主,也结合听、触、嗅甚至味觉来感知的环境,使人们有如进入真实的地理环境之中并与之交互感觉。
(1)地图
(2)多媒体可视化
地图是目前空间数据可视化的主要形式,包括:纸质地图、电子地图。
电子地图具有更多的优点:
制作灵活,形式极其多样,修改制作方便,周期短,色彩丰富,动态性强,查询方便、快捷。从而使人们能从不同的高度、不同的方式、不同的角度和不同的详细程度来观察空间实体信息。
在空间信息领域,另一个人们非常关注的问题是多维动态可视化问题,即以时间为主导的信息可视化的问题。
目前一方面缺乏有效的描述模型,另一方面在增加时间维之后,信息量急剧增加,现有计算机技术难以处理与管理,因此,其研究尚有待深入。
但时空可视化将是空间信息可视化发展的一个极具吸引力的方向,时空可视化的实现将提供对自然地理现象变化的动态仿真,包括历史回溯与未来预测等,将在根本上改变现有地理信息系统的理论体系。
使用文本、表格、声音、图形、图像、动画、音频、视频各种形式综合、形象地表现空间数据,是空间数据可视化的重要形式。
(3)三维可视化
(5)时空可视化
(4)基于虚拟现实技术的可视化
三维可视化利用三维仿真和计算机三维真实图形技术,产生的三维地图,具有仿真的形状、光照、纹理……,也可以进行各种三维的量测和分析。
图7-1-1
图7-1-2
图7-1-3
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