(三)地理信息可视化技术
1.概念和形式
地理信息可视化是指利用地图学、计算机图形学、多媒体技术、虚拟显示技术和图像处理技术,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,并实现交互处理��显示的理论、方法和技术。
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地理信息的图形显示和分析,以充分直观的表示地理信息处理分析的结果。地理信息可视化的形式主要有地图、多媒体地学信息、三维仿真地图、虚拟现实与虚拟地理环境等。它们都可以是GIS的界面。地理信息可视化技术方法主要有以下几种:
(1)二维数据的可视化(又称几何图形法)
通过把三维图形透视变换映射成二维图形,即主要研究二维图形的显示算法,如用折线、曲线、网格线等几何图形表示数值的大小。包括:用等值线法表达地形、气温、降水量等;用矢量符号法表达气压梯度、梅雨峰线;用流线箭标图法表示洋流、气旋;用等值面法表达地形起伏。
(2)色彩、灰度表示法
用色彩、灰度来描述不同区域的数值,例如数字图像法、区域填充渲染、地貌晕渲法等,如图5-31所示。
(3)多媒体表示法
多媒体是计算机和视频技术的结合,一般理解为多种媒体的综合,即用图像、声音、动画等多媒体联合表示地学研究中的特殊现象,如洪水暴发、火山喷发、冰山漂移、海底扩张、污染物扩散。多媒体技术主要指计算机交互式综合处理多媒体信息——文本、表格、声音、图像、图形、动画、音频、视频,使多种信息建立逻辑连接并集成为一个整体概念,其是空间信息可视化的重要形式。
(4)虚拟现实可视化
虚拟现实可视化指“由计算机和其他设备如头盔、数据手套等组成的**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空间环境之中并与之交互作用”。虚拟现实具有3个*突出的特征,即交互性(interactiv-ity)、想象性(imagination)和沉浸感(immersion),称为“31”特征。
2.地理信息可视化过程
在计算机环境下,可视化的**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,因此空间信息与可视化的关系是密切的。首先从GIS数据库中检索出要素、特征及定位信息;通过预处理后,从符号库读取符号信息,从字符库读取汉字及字符信息,从色彩库读取色彩信息,这就是符号化步骤;接着就可面向不同应用领域输出各种形式的可视化图形(包括地图)。地理信息可视化过程如图5-32所示。
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