空间数据表现及制图

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1、第八章空间数据表现及制图8.1概述8.2GIS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（visualizationinscientificcomputing)，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

2、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

3、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（virtualreality)虚拟现实（VirtualReality,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。V

4、R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，

5、有身临其境的感觉，即所谓“沉浸感”。8.2GIS中图形的输出GIS中图形的输出用来表示地理实体的空间特性和属性特性。1）地图GIS中图形的输出的主要形式，是空间实体的符号化模型。2）图象GIS中图形的输出的另一种形式，它也是空间实体的一种模型，但不用符号化方式，而是采用人的直观视觉变量如色、灰度、模式表示空间实体的质量特性。通常将空间划分为规则的单元，并赋予视觉变量。3）统计图表统计图表用以表示非空间信息。统计图与地图综合使用，形成以统计符号表示的专题图。4）其它二、颜色模型和颜色空间地图的表示用颜色、符号、注记等方法。R1、颜色

6、的表示方法黄1）RGB表示，三基色定理白色（RGB）=（100，100，100）黑色（RGB）=（0，0，0）RGB组成的立方体是非线性的，B即两种颜色相近的程度不能简单地用欧氏距离来表示2）HLS表示H（Hue)色度，反映颜色的分类，如纯红、品红；L(Light)亮度，反映颜色黑的程度，如白色的亮度比黑色的亮度高S(Saturation)饱和度，反映颜色的纯度，如纯红的饱和度比粉红的饱和度高。用HLS表示后，最后还是转成RGB显示。黑白三、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

7、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

8、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