制圖輸出與空間信息可視化(參考版)
2025-05-14 10:52本頁面
【正文】 。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與地學(xué)相結(jié)合，可產(chǎn)生虛擬地理環(huán)境 VGE (Virtual Geographical Environment)。 二、虛擬地理環(huán)境 虛擬現(xiàn)實(shí) (Virtual Reality)又稱靈境技術(shù)，是指通過頭盔式的三維立體顯示器、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)衣 (Data Suit)、立體聲耳機(jī)等使人能完全沉浸計(jì)算機(jī)生成創(chuàng)造的一種特殊三維圖形環(huán)境，并且人可以操作控制三維圖形環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊的目的。而計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，如處理速度加快，處理與存貯數(shù)據(jù)的容量加大，數(shù)據(jù)庫理論的發(fā)展等使得動態(tài)地處理具有復(fù)雜空間關(guān)系的大數(shù)據(jù)量成為可能，從而使得時(shí)態(tài) GIS、時(shí)空數(shù)據(jù)模型、圖形實(shí)時(shí)動態(tài)顯示與反饋等的研究方興未艾。 可視化作為地理研究工具的框架描述 GIS可視化 從 80年代末以來，真三維 GIS及其體可視化成為 GIS的研究熱點(diǎn)。 MacEachren開始時(shí)采用地圖可視化，但他認(rèn)為地理可視化要大于地圖可視化的研究范圍，如遙感圖像、圖表、攝影影像等中的可視化在地圖可視化中并不作為重點(diǎn)研究的對象。超地圖對于地圖的廣泛傳輸與使用，即對公眾生活、社會決策、科學(xué)研究等產(chǎn)生巨大的作用，具有重要的意義。 超地圖 (Hypermaps)是基于萬維網(wǎng)(WWW)的與地學(xué)相關(guān)的多媒體，可以讓用戶通過主題和空間進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)的導(dǎo)航，這與超文本的概念相對應(yīng)。在這個(gè)過程中，屏幕地圖 (或雙眼視覺立體地圖 )即虛擬地圖，與應(yīng)用人員人腦中相關(guān)地學(xué)知識以及直覺等形成的心智圖像一直處于相互作用、相互比較、相互修改完善的信息聯(lián)系和反饋狀態(tài)。 交互交融地圖是指人與地圖可進(jìn)行相互作用和信息交流。所以，傳統(tǒng)的關(guān)于紙質(zhì)靜態(tài)地圖的符號制作、符號注記等制作理論和方法在動態(tài)時(shí)不再完全適合。 動態(tài)地圖是由于地學(xué)數(shù)據(jù)存貯于計(jì)算機(jī)內(nèi)存，可以動態(tài)地顯示關(guān)于地學(xué)數(shù)據(jù)的不同角度的觀察，不同方法 (如不同顏色、符號等 )的表達(dá)結(jié)果，或者地學(xué)現(xiàn)象隨時(shí)間演變的過程等等。虛擬地圖具有暫時(shí)性，實(shí)物地圖具有靜態(tài)永久性。 地圖可視化的概念框架 由于可視化具有交流與認(rèn)知分析的兩個(gè)特點(diǎn)，從而使信息表達(dá)交流模型與地理視覺認(rèn)知決策模型構(gòu)成了地圖可視化的理論，而這兩個(gè)模型將應(yīng)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)支持的虛擬地圖、動態(tài)地圖、交互交融地圖以及超地圖的制作和應(yīng)用等。 由于可視化的兩個(gè)特點(diǎn)，即交流與認(rèn)知分析，從而對現(xiàn)代地圖學(xué)的理論和方法產(chǎn)生影響。 Taylor強(qiáng)調(diào)了計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)支持下的地圖可視化，并認(rèn)為可視化包括交流與認(rèn)知分析。 地理信息的多維可視化在地球科學(xué)中具有重要意義，它對于虛擬化研究、再現(xiàn)和預(yù)測地學(xué)現(xiàn)象，都有突出的方法論意義。 四維是除了三維立體以外，再增加一維屬性值（一般是時(shí)間維）， GIS的時(shí)間查詢能力目前還不常見，但是地理學(xué)家可能想對某一時(shí)刻的所有地理?xiàng)l件或某一時(shí)間段內(nèi)的平均地理?xiàng)l件進(jìn)行評價(jià)，這時(shí)，就需要獲得不同時(shí)刻的數(shù)值。 GIS的多維可視化是指采用 、三維和四維等地圖表現(xiàn)形式來反映地理客體的多維特征，其中 是圖面上有隱藏部位的鳥瞰式地圖表現(xiàn)形式，又稱 “ 假三維 ” ，例如表示礦床的面層，可用顯示為同分異狀的等值線或不規(guī)則三角網(wǎng)中的小塊平面來表示，而面上的高程值都不是一個(gè)獨(dú)立的變量，在任一給定的位置僅能用一個(gè)高程值表示一個(gè)面。國際地圖學(xué)會 (ICA)在 1995年成立了一個(gè)新的可視化委員會，并在 1996年 6月與計(jì)算機(jī)器圖形協(xié)會 (ACM SIGGRAPH)合作，開始一個(gè)名為 “ CartoProject”的研究項(xiàng)目，其目的是探索計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的技術(shù)與方法如何更有效地應(yīng)用在地圖學(xué)與空間數(shù)據(jù)分析方面，促進(jìn)科學(xué)計(jì)算可視化與地圖可視化的連接和交流。科學(xué)計(jì)算可視化與上述經(jīng)典常規(guī)工作的最大區(qū)別是科學(xué)計(jì)算可視化是基于計(jì)算機(jī)開發(fā)的工具、技術(shù)和系統(tǒng)，而過去地學(xué)中的可視表達(dá)和分析是手工或機(jī)助的 (計(jì)算機(jī)輔助制圖 )，并把紙質(zhì)材料作為地
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