空间可视化
空间可视化
摘要：文章分析空间信息可视化的基本概念和应用，国内外研究现状和存在的主要问题入手，分析了空间信息可视化的基本原理,探讨了与空间信息可视化有关的关键技术。
关键字：空间信息可视化、计算可视化、数据可视化、信息可视化
空间信息可视化是运用计算机图形学、图像处理技术和地图学的表达方式将空间信息输入、处理、查询、分析的结果用图形、图像结合图表、文字、表格、视频等可视化方式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。具体地说，就是利用可视化原理、技术和方法，可对大量的空间数据进行处理，形象地、具体地显示其空间特性，使研究人员能直观地观察和模拟，从而丰富科学发现的过程，给予人们深刻与意想不到的空间洞察力。
完整的空间信息可视化概念要包括科学计算可视化 (Visualization in Scientific Computing) 、数据可视化 (Spatial Data Visualization)以及近年来国际上提出的信息可视化(InformationVisualization)3 个方面。科学计算可视化指空间数据场的可视化，人们需要在计算过程、数据处理流程中了解数据的变化，然后通过图形、图像、图表以及其它可视化手段来检查、分析处理结果数据。空间数据可视化技术指的是运用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换为图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。近年来，随着网络技术的发展，进一步提出了信息可视化的要求，为了使发现知识的过程和结果易于理解和在发现知识过程中进行人机交互，要发展发现空间知识的可视化方法。
通过可视化可以扩展人类的视觉功能，对大量抽象的数据进行分析，人们通过可视化技术可以了解数据之间的相互关系及发展趋势。同时，海量数据只有通过可视化变成形象特征，才能激发人的形象思维，才能在表面上看来是杂乱无章的海量数据中找出其中隐藏的规律，为科学发现、工程开发、医疗诊断和业务决策等提供依据。总之，空间信息可视化一是可以大大加快数据的处理速度，使时刻都在产生的海量数据得到有效利用；二是可以在人与数据、人与人之间实现图形图像通信，从而使人们能够观察到数据中隐含的现象，为发现和理解科学规律提供有力工具；三是可以实现对计算和编程过程的引导和控制，通过交互手段改变过程所依据的条件，并观察其影响。
空间信息可视化涉及国民经济大多数的行业，具有广泛的应用前景，并己在应用中体现出其意义与价值。空间信息可视化通过强大的、有效的、系统的地图学表示方法将复杂的空间和属性数据以具有空间定位的图形图像形式展现出来，以利于人们挖掘数据之间的关联性和发展趋势，了解市场动态、发现商业机会，从而做出及时和正确的决策。空间信息可视化不仅用图形图像来显示多维的非空间数据，使用户加深对数据含义和理解，而且用形象直观的图形图像来指引检索过程，提高检索效率。
空间信息可视化技术的核心是为使用者提供空间信息直观的、可交互可视化环境。它与一般科学计算可视化比较，其主要特点如下：
(1)位置特征：所有空间对象和现象均与地理位置紧密相关；
(2)交互性特征：用户可以方便地调整可视化变量（如轴系，颜色、高度、阴影、视角、分辨力等场景参数），获得空间信息不同表现效果。
(3)多维性特征：除了 3 维空间外，对空间对象或事件的多属性或变量维，
可以按其每一维的值，将其分类、排序、组合和显示。
(4)可视化多样性特征：数据可以用图形符号、图像、图表， 3 维实体
和动画
来组合展示空间信息，并通过与空间分析与建模的结合实现更高层次的过程模拟。
可视化技术，它适用于任何有一定空间数据存在、需要进行实体特征描述的场合，它主要包括：数据预处理、模型建立、模型描绘及模型研究等内容。空间信息可视化中的部分关键技术包括：空间数据多尺度表达、空间信息概化技术、渐进传输技术和“所见即所得”等技术。其中多尺度表达主要用于满足用户多种比例尺数据的需求，以及空间信息提取和浏览过程中对数据进行预处理，以满足更及时、更快捷地数据提取效果；空间信息概化技术主要用于减少网络传输中的总体数据量，加快数据传输；渐进传输技术则用于有效提高响应时间，满足用户对浏览时间的需求；“所见即所得”技术旨在提高数据提取精度，只提取那些用户所需显示的数据。
在技术实现方面， OpenGL 和 DirectX 已经发展了比较成熟的 3 维图形应用接口和开发工具， VRML2 基于网络的三维可视化，已经支持动画和动态可视化表达。世界著名的 GIS 公司 -ESRI，在Arcviewx和 ArcGIS 下增加了丰富的3 维分析和可视化功能，可适用于城市、地质、海洋等多个应用领域，它最新推出的ArcMap模块提出了“以地图为核心”的概念，实现了制图可视化与编辑、显示、分析功能、分析的完整集成。
随着空间信息的迅速发展，用户不再满足于单机空间信息可视化。加之，空间数据量巨大，空间数据生产、加工工作量也同耗费人力和物力，使得数据共享成为一种必然趋势。网络共享则是最好的方式之一，由此网络空间信息可视化成为现在空间信息研究中的热点。在网络空间信息可视化方面， Arc View Internet Server 采用服务器方式，Web 服务器通过ASP、CGI 等接口与 GIS 应用程序通讯，
GIS 服务器将地图生成图像。Geomedia Web Map 采用中间数据转换方式，将数据库检索结果生成中间图形，客户端获得图形数据后进行可视化表现。
此外，采用插件方式通过http 直接获得数据，在客户端处理可视化的方法也比较流行。
通过互联网络发布空间信息，不仅用户面广，信息实时准确，同时还具有可共享多个数据源，简化客户端配置等优点。在过去时间内，网络GIS 取得
了巨大的发展，形成了一套较完善的技术体系，也涌现出了许多优秀的网GIS
软件，诸如：美国 ESRI 的 Arc view IMs、Maplnfo的MapXtreme、AuttoDesk 的MapGuide、 Intergraph 的GeoMedia Web Map。然而，目前 GIS 的网络应用尚不成熟，各著名 GIS 站仍采用静态图形图像的表现方式，缺少用户的在线交互操作和空间查询与分析，响应时间达不到用户要求等缺点。
通过分析国内外GIS 软件产品的特性和现状，可以认为由于软件产品自身和现今网络等原因，都存在传输速度慢，响应不及时，不能满足用户对空
间信息查询时的需求，且人机交互能力弱等问题，严重影响了GIS 软件产品的推广和应用，以及GIS 软件产品效益的发挥，制约了空间信息技术的普及。然而，这些问题均需要通过空间信息可视化研究来解决，在某些项目设计开发过程中，在实现空间信息动态发布、空间叠加分析、属性查询、属性分析与统计、图像动画生成，以及大数据集传输时也遇到了同样的问题，虽也试图
采用其它方法加以处理，但结果都不尽人意。
随着空间技术的进步和各种应用的深入，多分辨率、多时态空间信息大量涌现，与之紧密相关的非空间数据也日益丰富，从而对海量空间信息的综合应用提出了挑战，对空间信息可视化技术的需求日益迫切，要求越来越高。通过对空间信息可视化的现状分析，不难发现在时空数据组织、 GIS 系统对空间信息可视化的支持、网上海量空间数据可视化、空间数据处理与分析过程可视化等方面仍然不能满足技术发展和应用的需要。同时，信息技术的发展也要求空间信息可视化的概念、本质特征、基本过程等相关理论有相应的发展。相应地，时空数据模型研究、利用数据库管理技术实现网上海量空间信息可视化、空间信息处理与分析过程可视化、空间知识可视化分析技术、空间信息可视化平台建立与集成等技术将成为该领域研究重点。
伦敦大学学院空间数据科学与可视化(研究)授课型研究生申请要求
伦敦大学学院 空间数据科学与可视化（研究）授课型研究生申请要求
伦敦大学学院简介 学校名称伦敦大学学院 学校英文名称University College London 学校位置英国 | 英格兰 | 伦敦 2020 QS 世界排名8 伦敦大学学院概述 伦敦大学学院（University College London），英文简称UCL，建校于1826年，位于英国伦敦，世界著名的顶尖高等学府，为享有顶级声誉的综合研究型大学，其排名稳居世界各类权威榜单英国前五。 伦敦大学学院位居2020QS世界大学排名世界第8 ，2020泰晤士高等教育世界大学排名世界第15，2020USNews世界大学排名世界第21 ， 2019软科世界大学学术排名（ARWU）世界第15 ，在REF 2014 英国大学官方排名中科研实力以及影响力均位列全英第1 。同时位列2018ARWU学科排名医疗技术世界第2，心理学、人体生命科学世界第3；2019QS学科排名中教育学、建筑学世界第1，人类学、考古学、解剖生理学世界前5 ， 空间数据科学与可视化（研究）专业简介 空间数据科学与可视化（研究） 空间数据科学与可视化（研究）专业相关信息 专业名称空间数据科学与可视化（研究） 专业英文名称Spatial Data Science and Visualisation MRes 隶属学院建筑环境学院 学制1年 语言要求雅思6.5（6）托福92（读写24听说20） GMAT/GRE 要求不需要
2020 Fall 申请时间11月 学费(当地货币)24,980 空间数据科学与可视化（研究）课程内容 序号课程中文名称课程英文名称 1 * 伦敦大学学院空间数据科学与可视化（研究）研究生申请要求由 M astermate 收集并整理，如果发现疏漏，请以学校官网为准
空间数据的可视化表达
Arc GIS 空间数据的可视化表达制作人：张佑祺
一、实验目的 理解地理信息的可视化过程，掌握地图数据和地理信息的可视化表示的操作方法。 二、实验内容 1、单一符号 采用大小、形状和颜色都统一的点状、线状或者面状符号来表达制图要素。具体操作是选择目标要素，在图层上用鼠标右击，打开属性窗口，点击符号系统，选择要素的单一符号，点击符号样式，打开符号库，根据需要设置符号的样式、颜色、大小。 2、分类符号 利用不同形状、大小、颜色的符号，反映空间位置和地图要
素的数量、质量差异。具体操作是选择目标要素，在图层上用鼠标右击，打开属性窗口，点击符号系统，选择类别的唯一值，根据值字段，根据要求，添加所有值或者添加值，值字段中的类别是给分类符号作为分类依据的，点击色带的下拉箭头，设置不同符号的颜色的不同表达。 3、分级色彩 具体操作是选择目标要素，在图层上用鼠标右击，打开属性窗口，点击符号系统，选择数量的分级色彩，值和归一化共同表示分级色彩。用值中的数值除以归一化中的属性字段，在类中输入需要分的等级数，得到需要用分级色彩表达的结果。
4、分级符号 具体操作是选择目标要素，在图层上用鼠标右击，打开属性窗口，点击符号系统，选择数量的分级符号，在值和归一化中添加相应的字段，点击分类，设置分类的分类数。
选择目标要素，在图层上用鼠标右击，打开属性窗口，点击符号系统，选择数量的比例符号，在值和归一化中添加相应的字段。 6、点值符号 用一定大小的点状符号来表示一定数量的制图要素，表现出一个区域范围内的密度数值。数值小的地区点较小。（只有面要素中才有点值符号的添加）具体操作是选择目标要素，在图层上用鼠标右击，打开属性窗口，点击符号系统，选择数量的点密度。
9_空间数据可视化表达
247 实习九 空间数据的可视化表达 1. 实验目的 空间数据往往带有很多专题属性，这些专题信息来自于各类统计数据、实验数据、观察数据、地理调查资料，通过对专题信息的分类、分级处理，选择适当的视觉变量以专题地图的形式表示出来，如单值图、分类符号图、分级统计图、分区统计图、直方图等。 具体要求： (1) 掌握利用ArcMap ，进行专题信息分类分级等处理方法； (2) 掌握利用ArcMap ，进行专题符号化图例的编辑修改方法； (3) 掌握利用ArcMap ，进行地图标注的方法。 2. 实验环境与数据准备 (1) 软件准备： ArcMap 、ArcCatalog （ArcGIS9.2平台） (2) 数据准备：河北省基于县域单元的行政辖区多边形数据、河北省各县市点要素、铁路公路等交通线要素，河流线要素、经纬网坐标框架等；某区域地形数据、土地利用栅格数据。 3. 实验步骤 3.1 矢量数据的符号化方法 3.2.1. 分类符号设置 ArcMap 提供了三种分类方法： Unique Value ：按照一个属性值来进行分类； Unique Value ，Many fields ：按照多个属性值的组合进行分类来确定符号类型； Match to symbols in a style ：按照事先确定的符号类型通过自动匹配来表示属性分类。 （1）在ArcMap 中打开河流图层，在该图层上点右键打开Layer Properties 对话框，选择Symbology 选项卡（图9-1）； （2）点击【Categories 】，选择【Unique Value 】选项，在Value Field 中选择河流分级字段； （3）点击Add All Value 按钮，系统将加载所有的河流分级类型，并赋予默认的分类符号样式，如果对分类符号模式不满意，可以通过双击Value 名称前面的符号，打开Symbol Selector 窗口（图9-2），选择新的符号样式、颜色、宽度等； （4）最后点击确定按钮，即可完成河流等级的符号化渲染，渲染结果如图9-3所示。 图9-1图层属性设置（单一值符号化） 图9-2符号选择器
ArcGIS——空间数据的可视化表达要点(20201005143349)
GIS理论与实践 讲义四空间数据的可视化表达 目的 掌握ArcMap的数据符号化方法 掌握对ArcMap进行数据层标注 掌握ArcMap的地图制作和输出 内容 学会ArcMap中的四种数据符号化方法：单一符号、分类符号、分级符号 和组合符号 学会对ArcMap进行数据层标注的两种方法：交互式标注和自动标注操作 学会ArcMap的地图制作和输出，包括地图模板的操作、版面设置、制图 数据操作、地理坐标格网设置及各种地图整饰的操作 一、ArcMap数据符号化 1. 单一符号标示数据 在上海行政区划图的内容表上，右击要标示的层，点取Properties命 令。 点取Symbology标签。 在打开的对话框中进行一系列的设置。 完成后单击OK。
2. 分类符号标示数据 在上海行政区划图的道路图层上点右键打开图层属性对话框。 点取Symbology标签，在显示列表框中选择Categories中的Unique Value。 在Value Field中选择CLASS，即街道的分级。 单击Add All Values按扭，将所有街道级别添加进来。如图：
若对系统默认的符号样式不满意，还可以双击相应的Symbol符号，进行一系列设置。 完成设置后返回图层属性对话框，结果如图所示： 另外，系统还提供了另外的两种表示方法： 其一是同时按照多个属性值的组合进行分类来确定符号类型（Unique Value、Many Fields）。
其二是按照事先确定的符号类型通过自动匹配来表示属性分类（Match to Symbols in Style）。 3. 分级符号标示数据 （1）分级色彩设置 在内容表上右击river图层，点取Properties命令。 点取Symbology标签。 点击Quantities，选中Graduated Colors。 在Field复选框的Value下拉菜单中选择Length，表示按照河流的长度 分级。默认的分级方法是按自然分类法，通过聚类分析将相似性最大的 数据分在同一级别上。 也可以选择手动分级自行修改分级方法。如图： 确认分级方法后，点击OK。得到的分级结果如图：
空间信息多维可视化技术综述_芮小平
收稿日期:2003-01-04 基金项目:国家973基金(G2000077906)资助;中科院知识创新项目(CX020019)资助. 作者简介:芮小平,博士研究生,研究方向为“网络三维地理信息系统”,E -mail :ruix p @yahoo .com .cn ;赵扬,硕士研究生,研究方向为组建式地理信息系统,E -mail :davyonn et @https://www.360docs.net/doc/8413124661.html,. 空间信息多维可视化技术综述 芮小平1,赵 扬3,杨崇俊2,张彦敏3 1 (北京交通大学交通运输学院,北京100044) 2(中国科学院 遥感应用研究所遥感科学重点实验室,北京100101) 3(中国矿业大学 (北京)资源开发工程系,北京100083) 摘 要:可视化技术的出现为分析和处理海量信息提供了新的手段.将空间信息多维可视化的实现方法分为基于2变量的多信息可视化、基于多变量的多维信息可视化和基于动画的多维信息可视化三类,并详细讨论了这三类方法的各 种实现算法. 关键词:可视化;空间;多维信息中图分类号:T P 391 文献标识码:A 文章编号:1000-1220(2004)09-1636-05 Survey on the Visualization of Multidimensional Spatial Information RU I Xia o-ping 1,ZHAO Ya ng 3,Y AM G Cho ng -jun 2,Z HAN G Ya n-min 3 1( School of Traff ic and Transportation ,Beijing Jiaoton g University ,Beijing 100044,China ) 2( The State Key Laboratory of Remote Sensing Information S ciences ,Institure of Remote Sensin g Applications , Ch ines e Acad my of Sciences ,Beijing 100101,Ch ina ) 3( Dep artmen t of Resou rce Develop ment En gineering ,China Un iverstiy of Mining & Technolog y Beijng ,Beijing 100083,China ) Abstract :T he v isualizatio n techno log ies give us new w ays to analy sis and pro cess massiv e infor matio n.This paper div ides visua lization technologies o f the multidimensional info rma tio n into th ree par ts :T ech niques ba sed o n 2-v ariate displays,multiva ria te visualization techniques,techniques based on anima tio n.The a utho r intr oduced kinds of v isuali zation alg o rithm s in this paper a nd these alg orithms indica te the resear ch sta te of visua liza tion o f spatial multidimensional infor matio n in recent y ea rs. Key words :v isualizatio n ;spa tial ;multidimensio nal info rma tion 1 引 言 科学计算可视化自20世纪80年代提出以来,迅速发展成为一个新兴的学科,其理论和技术对空间信息的表达和分析 产生了巨大的影响,这种影响可以归纳为两个方面:一方面,从技术层次来讲,可视化技术与GIS 技术的结合,促进了GIS 地学数据的图形表达;另一方面,从理论层次来讲,可视化不仅是通过计算机图形显示来表达数据,本质上是人们建立某种事物(或某人)在脑海中的意象,是人们对空间信息认知和交流的过程[1].可视化技术把人和机器以一种直觉而自然的方式统一起来,这无疑使人们在3维世界中,用以前不可想象的手段来获取信息和发挥自己的创造性.由于可视化技术在信息处理与分析方面具有不可比拟的优越性,它已经成为信息爆炸时代人们分析和驾驭信息的有力工具.与其它领域的信息相比,空间信息具有信息量大,情况复杂等特点,借助可视化技术可以帮助我们更加全面和准确的了解复杂的空间信 息并进一步分析空间变化规律. 多维性是空间现象的本质特征,同时也是虚拟G IS 管理空间信息一个的基本特点.空间多维信息的可视化为解释空间现象的本质提供了新的手段,它对复杂空间现象的理解起着越来越重要的作用.由于时间维和其它专题维的引入,使地球空间多维信息的表达方法体系得到了极大的提升,许多在传统可视化中不可想象的方法由于计算机图形学的发展变得可能. 2 多维信息可视化技术的分类 由于多维信息的复杂性,很难用简单的标准对现有多维信息可视化技术进行分类.本文根据可视化技术的目的、类型以及数据的维数,将多维信息可视化技术分为如下三类.2.1 基于2变量的多维可视化技术 这种方法由基本的2变量显示以及可同步观察这个2变 第25卷第9期 2004年9月 小型微型计算机系统M IN I -M I CRO SY ST EM S V o l.25No.9 Sep .2004
空间可视化
空间可视化 摘要：文章分析空间信息可视化的基本概念和应用，国内外研究现状和存在的主要问题入手，分析了空间信息可视化的基本原理,探讨了与空间信息可视化有关的关键技术。 关键字：空间信息可视化、计算可视化、数据可视化、信息可视化 空间信息可视化是运用计算机图形学、图像处理技术和地图学的表达方式将空间信息输入、处理、查询、分析的结果用图形、图像结合图表、文字、表格、视频等可视化方式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。具体地说，就是利用可视化原理、技术和方法，可对大量的空间数据进行处理，形象地、具体地显示其空间特性，使研究人员能直观地观察和模拟，从而丰富科学发现的过程，给予人们深刻与意想不到的空间洞察力。 完整的空间信息可视化概念要包括科学计算可视化 (Visualization in Scientific Computing) 、数据可视化 (Spatial Data Visualization)以及近年来国际上提出的信息可视化(InformationVisualization)3 个方面。科学计算可视化指空间数据场的可视化，人们需要在计算过程、数据处理流程中了解数据的变化，然后通过图形、图像、图表以及其它可视化手段来检查、分析处理结果数据。空间数据可视化技术指的是运用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换为图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。近年来，随着网络技术的发展，进一步提出了信息可视化的要求，为了使发现知识的过程和结果易于理解和在发现知识过程中进行人机交互，要发展发现空间知识的可视化方法。 通过可视化可以扩展人类的视觉功能，对大量抽象的数据进行分析，人们通过可视化技术可以了解数据之间的相互关系及发展趋势。同时，海量数据只有通过可视化变成形象特征，才能激发人的形象思维，才能在表面上看来是杂乱无章的海量数据中找出其中隐藏的规律，为科学发现、工程开发、医疗诊断和业务决策等提供依据。总之，空间信息可视化一是可以大大加快数据的处理速度，使时刻都在产生的海量数据得到有效利用；二是可以在人与数据、人与人之间实现图形图像通信，从而使人们能够观察到数据中隐含的现象，为发现和理解科学规律提供有力工具；三是可以实现对计算和编程过程的引导和控制，通过交互手段改变过程所依据的条件，并观察其影响。 空间信息可视化涉及国民经济大多数的行业，具有广泛的应用前景，并己在应用中体现出其意义与价值。空间信息可视化通过强大的、有效的、系统的地图学表示方法将复杂的空间和属性数据以具有空间定位的图形图像形式展现出来，以利于人们挖掘数据之间的关联性和发展趋势，了解市场动态、发现商业机会，从而做出及时和正确的决策。空间信息可视化不仅用图形图像来显示多维的非空间数据，使用户加深对数据含义和理解，而且用形象直观的图形图像来指引检索过程，提高检索效率。
ArcGIS空间大数据地可视化表达之制图大数据操作
2012-11-23 11:50:16 一幅ArcMap 地图通常包括若干个数据组，如果用户需要复制数据组或者调整数据组的尺寸，生成数据组定位图，就需要在版面视图直接操作制图数据。 1. 复制地图数据组 （1）在ArcMap 窗口版面视图单击需要复制的原有制图数据组。 （2）在原有制图数据组上右键打开制图要素操作快捷菜单。 （3）单击Copy 命令或者直接快捷键Ctrl+C 将制图数据组复制到剪贴板。 （4）鼠标移至选择制图数据组以外的图面上，右键打开图面设置快捷菜单，单击Paste命令或者直接快捷键Ctrl+V 将制图数据粘贴到地图中。 （5）地图输出窗口增加一个复制数据组,同时，容表中也增加一个New Data Frame。
2. 设置总图数据组 根据输出地图中现有的两个数据组，将一个数据组作为说明另一个数据组空间位置关系的总图数据织(Oveview Data Frame)，在实际应用中是非常有意义的。当一幅地图包含若干数据组时，一个总图可以对应若干样图。一个总图与样图的关系建立起来，调整样图围时，总图中的定位框图的位置与大小将同时发生相应的调整。 （1）在ArcMap 窗口版面视图中，在将要作为总图的数据组上右键打开制图要素操作快捷菜单。单击Properties 命令，打开Data Frame Properties 对话框（如图1）。
图1 Data Frame Properties 对话框 （2）单击Extent Rectangles 标签，进入Extent Rectangles 选项卡。 （3）在Other data frames 选项组的窗口中选择样图数据组：Data Frame2。单击右向箭头按钮将样图数据组添加到右边的窗口。 （4）单击Frame 按钮，打开Frame Properties 对话框，选择合适的边框，底色和阴影。 （5）单击确定返回。 完成了设置之后，如果调整样图，可以在总图中浏览其整体效果。 3. 旋转制图数据组 在实际应用中，由于制图区域的形状或其他原因，可能需要对输出的制图数据组进行一定角度的旋转，以满足某种制图效果。具体的旋转操作如下： （1）在ArcMap 窗口主菜单条中单击 View 下的Toolbar 命令，打开Data Frame Tools 工具条。
李建松《地理信息系统原理》课后习题(空间信息可视化技术方法)【圣才出品】
第17章空间信息可视化技术方法 1．什么是VR-GIS？实现VR-GIS需要哪些技术支持？答：（1）VR-GIS的概念 VR-GIS是指使用地理空间数据可视化技术的GIS。（2）技术支持 VR-GIS技术支持包括： ①现代计算机图形技术； ②图像显示技术； ③数字建模技术； ④GIS技术。 2．空间信息有哪些可视化形式？ 答：空间信息可视化主要形式有： （1）数字地图； 其中数字地图的类型主要有： ①虚拟地图； ②动态地图； ③交互交融地图。 （2）多媒体地图（超地图）； （3）三维仿真地图；
（4）虚拟现实VR-GIS。 3．科学可视化和空间信息可视化的区别有哪些？为什么在GIS中特别重视可视化工作？ 答：（1）科学可视化 科学计算可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术，将科学计算过程中产生的数据及计算结果转换为图形和图像显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。 科学计算可视化不仅包括科学计算数据的可视化，而且包括工程计算数据的可视化。科学计算可视化的主要功能是从复杂的多维数据中产生图形，分析和理解存入计算机的图像数据。 （2）空间信息可视化 空间信息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。 空间信息可视化采用声音及触觉、嗅、味等多种媒体方式可以使空间信息的传递、接收更为形象、具体和逼真。 （3）GIS中重视可视化的原因 ①可视化可用来表达空间信息； ②可视化可用于空间分析； ③可视化可用于数据的仿真模拟。 4．当前用于可视化的技术有哪些？它们提供可视化的方式和目的有何不一样？
空间信息可视化关键技术与方法研究
华南师范大学 硕士学位论文 空间信息可视化关键技术与方法研究 姓名：肖昕 申请学位级别：硕士 专业：计算机软件与理论 指导教师：李岩 20050601
华南师范大学硕士学位论文答辩合格证明 可。 学位申请人Ａ堡红向本学位论文答辩委员会提交题为窒邂位盘：豆泌幺燃楚琏立这盆魁的硕士论文，经答辩委员会审议，本论文答辩合格，特此证明。学位论文答辩委员会委员（签名） 主席：ｇ红缝。 论文指导老师（签名）： 红彬年∥月弓日 （此框用于存档的学位论文贴《学位论文答辩合格｛』｝：明》）尘节ｉ一 ．麓斗勿堡净历一声一只一歹一魏釜
至塑堕皇里些差燮燮堕馨坐？２７摘要 空间信息可视化是当前计算机可视化研究领域的热点问题。空间 信息可视化是运用计算机图形学、图像处理技术和地图学的表达方式 将空间信息输入、处理、查询、分析的结果用图形、图像结合图表、 文字、表格、视频等可视化方式显示，并进行交互处理的理论、方法 和技术。它是计算机可视化技术的具体应用，以地理环境为依托，透 过视觉效果，探讨空间信息所反映的规律知识是其真正目的。本文研 究内容主要针对当前网络带宽不尽人意、空间数据量大、而人们期望 空问数据共享程度高，但其响应时间还远达不到用户需求这一问题， 着手对空间信息可视化浏览速度问题进行相应探索。 文章从分析空间信息可视化的国内外研究现状和存在的主要问题 入手，深入分析了空问信息可视化的基本原理，深入探讨了与空间信 息可视化有关的关键技术如：空间信息概化、空ｆ自Ｊ数据多尺度表达、 空间矢量数据渐近传输技术和“所见即所得”等技术，并提出相应解 决方案，最后以广州市边界图为例进行相关实验。 关键词：空问信息可视化、矢量数据、空间数据多尺度表达、概化技 术、渐进式传输
9_空间数据可视化表达
实习九空间数据的可视化表达 1实验目的 空间数据往往带有很多专题属性，这些专题信息来自于各类统计数据、实验数据、观察数据、地理调查资料，通过对专题信息的分类、分级处理，选择适当的视觉变量以专题地图的形式表示出来，如单值图、分类符号图、分级统计图、分区统计图、直方图等。 具体要求： (1)掌握利用ArcMap进行矢量数据专题信息分类分级的可视化处理方法； (2)掌握利用ArcMap进行栅格数据专题信息分类分级的可视化处理方法； (3)掌握利用ArcMap进行可视化渲染图例的编辑修改方法； (4)掌握利用ArcMap进行矢量要素地图标注的方法。 2实验环境与数据准备 (5)软件准备：ArcMap10.0（SP4以上） (6)数据准备：河北省某区域基础地理数据（土地利用、行政区、DEM等），Personal Geodatabase 格式的河北省基础地理矢量数据（各县市点要素、铁路公路等交通线要素、河流线要素、行政区多边形要素等），shapefile格式的中国基础地理要素（国界、地级区以上行政区、地级以上城市、主要交通线、主要河流等）。 3实验步骤 3.1矢量数据的符号化渲染方法 3.1.1唯一值分类符号化渲染 唯一值分类符号化用于描述一组具有相同属性值的要素，例如可按土地利用类型代码值对地块进行分类：住宅区、商业区或工业区。可以指定不同的符号用于表示由唯一属性值定义的各个类别。ArcMap 提供了三种用于矢量数据要素类的数据分类方法： Unique Value：按照一个属性值来进行分类； Unique Value，Many fields：按照多个属性值的组合进行分类来确定符号类型； Match to symbols in a style：按照事先确定的符号类型通过自动匹配来表示属性分类。 利用“Unique Value”方式对中国河流进行不同等级类别的分类渲染，操作流程如下： (1)在ArcMap中新建地图文档，将中国基础地理数据中的河流（主要河流.shp）添加到当前文档中，在该图层上点右键打开Layer Properties对话框（图9-1）。 (2)在Layer Properties对话框中选择Symbology选项卡，点击左侧“Show”部分的【Categories】，选择【Unique Value】选项，并在Value Field下拉列表中选择用于河流等级分类的字段（JB）。 (3)点击对话框中的“Add All Value”按钮，系统将加载分类字段中包含的所有河流分级类型，并赋予默认的分类符号样式。 (4)如果对分类符号模式不满意，可以通过双击Value列名称前面的符号打开Symbol Selector窗口（图9-2），为每一种类型选择新的符号样式、颜色、宽度等。 (5)Label列部分用于符号化的图例标注描述，默认为分类字段值，可以通过点击修改为更适于用户理解的标注方式。 (6)最后点击确定按钮，即可完成河流等级类型的符号化渲染，渲染结果如图9-3所示。
空间信息可视化综述
Web空间信息可视化技术与方法综述摘要：信息可视化是可视化研究领域的一个分支，是以可视的形式展示信息并提供交互机制，以促进信息认知和理解为目标的理论、方法和技术。信息可视化被广泛应用于商业、科研、生 活等各个领域，其不仅被学术界广泛研究，还被工业界应用到商务数据分析、数据挖掘、知识 管理等多个领域，相关的研究论文、应用系统层出不穷。随着网络技术、信息组织、信息处理 技术的进步，信息可视化过程中的数据表示、可视化表征以及交互机制都可以在Web环境下 进行。 关键字：空间可视化；Web；发展现状 0 引言 在互联网环境下，Web成为用户接触最多的应用平台，各领域的应用都以Web的形式提供给用户使用，Web 因其共享性、易用性成为进行系统开发决策的重要内容。而在Web 环境下催生出的技术如Ajax、SVG、Applet、Web Services以及各种Web 开发框架的不断出现，为基于Web的系统开发提供了强有力的技术和平台支撑。因此信息可视化应用系统，作为信息可视化理论的承载媒介，需要也有必要将其实施于Web环境下，供更多的用户使用。 1 空间信息可视化概述 1.1 定义 首先可视化是在计算机图形学中定义的，它是指用于创建图形、图像或动画，以便交流
沟通讯息的任何技术和方法；其次信息可视化是指研究大规模非数值型信息资源的视觉呈现；继而空间信息可视化是指运用计算机图形图像处理技术，将复杂的科学现象和自然景观及一些抽象概念图形化的过程。 1.2 分类 按可视化数据类型分，可以将信息可视化技术分为：一维、二维、三维、多维、层次、网状、时序、文本、算法和软件可视化技术。其中一维、二维和三维是多维的特例，时序数据为一维的特例。而层次类型为网状类型的特例，文本类型则对应普通文本或超文本，算法和软件数据类型主要对应与算法流程及软件源代码的可视化。 按照可视化展示方法可以分为：网络展示、层次展示、表格、时间图、图解、地图、图标。其中网络展示是指展示具有实体节点以及实体间联系的可视化结构；层次展示则为展示层次型数据；表格展示方法则将可视化视图以表格的方式进行组织；时间图是将可视化视图元素按照时间轴的顺序排列；图解常常采用不规则绘制的方式对信息的内涵和结构进行自由的展示，在结构上灵活度较高；地图是将视图元素映射到地图空间或物理坐标空间中；图标是以某种图标的形式代表某种数据内容。 从用户交互的角度出发可以将可视化技术分为：交互操作、视图变换。其中交互操作是指用户通过对视图、可视化结构以及原始数据进行重新设定，与可视化流程进行交互，改变可视化结果。交互操作可以分为三类：对图形属性的操作、对数据集合的操作以及对数据值的操作；而视图变换则涉及到四类技术：视角控制、位置选取、视图缩放、视图扭曲。 2 国外研究进展 在信息可视化应用中，必须涉及到采用何种架构方法，为用户提供服务，按照分层视角，
空间信息可视化与三维建模
三维建模动态地图技术及常用三维建 模软件介绍 一、三维建模动态地图技术 “可视化”一词来源于1986年美国自然科学基金会所召开的一个会议上，会议中对“可视化”一词的定义是：“可视化是一种计算方法,它将符号转化成几何图形,便于研究人员观察其模拟和计算……,可视化包括了图像理解与图像综合,这就是说,可视化是一个工具,用来解译输入到计算机中的图像数据和从复杂的多维数据中生成图像,它主要研究人和计算机怎样协调一致地感受、使用和传输视觉信息。” 随着可视化技术的不断发展，它越来越多的被应用于与地球科学相关的领域内，特别是在地图学方面的应用，成为越来越引人关注的问题。 地图可视化就是将地理数据转换成可视的图形,它可以是常规的2维地图或地理数据库的用户界面,也可以是关于环境的动态的或是3维的模型。对地图学来说,可视化技术已远远超出了传统的符号化及视觉变量表示法的水平,进入了在动态、时空变换、多维可交互的地图条件下探索视觉效果和提高视觉工具功能的阶段,它的重点是要将那些通常难于设想和接近的环境与事物,以动态直观的方式表现出来，本文将重点介绍空间信息可视化在动态地图方面的应用。 传统上,纸一直是地图信息的主要载体。传统纸质地图集数据存储与数据显示于一身,限制了对许多事物和现象的直观表示。现代电子地图可视化建立在现代数字技术基础上,实现了数据存储与数据表示的分离，在计算机技术支持下，显示出其独特的优越性。与传统地图相比,对地理现象可视化表达在内容和形式上都有扩展。过去纸质地图只能展现地理现象的状态性信息,而电子地图还可以跟踪描述过程性信息,即动态特征。 那么与传统地图相比，现代动态地图有哪些特点呢？下面我们就来看看。 第一，动态地图具有直观性。电子地图可视化的最重要表现就是其具有直观、形象的特征。它是通过生动、直观、形象的图形、图像、影像、声音等,把各种信息展示给读者。 第二，动态地图具有交互探究性。在宏大的数据中,交互探究有利于视觉思维。在探究分析的过程中,数据可以灵活地被检索,地图与其他图形可以交互地被改变。利用虚拟现实技术可以进行视觉、听觉甚至触觉的交互探究。通过这种不断变化着的交互探究,发现潜在的模式和数据异常。可视化不应视为科学分析过程的终结,而是探究过程本身。 第三，动态地图具有动态性。纸质地图只是空间信息在运动过程中时间轴上的一个快照,是连续变化着的实在的瞬时记录。实际情况是,物体运动的,因而空间信息是动态变化的。时间维的引入,同时伴随计算机技术的发展,使空间信息的动态表示成为可能。 第四，动态地图具有集成性。多媒体技术与可视化的结合,彻底改变了传统地图信息只能借助于文本、图形和表格来表示和传输空间信息的方式。它集文本、图形、图像、声音、动画、视频等多媒体技术于一体,从而以多形式、多视角、
空间数据可视化的认识及其应用以及空间数据可视化在虚拟环境中的应用
一、你对空间数据可视化的认识及其应用有何看法？空间数据可视化在虚拟环境中的应用？ 首先说一下空间数据可视化的由来，通过百度我知道，可视化是在数字化的背景中产生的,其作用是在人机交互的情况下发挥人 脑的形象思维功能。地图本身就是可视化的产品,并在发展过程中形成了一系列的理论与方法。这些都自然地会成为地理空间数据可视化技术的基础。空间数据可视化的概念首先是美国国家自然科学基金会员会图形图象专题组在1987年提出了科学计算可视化（visualization in scientific computing)。那时的科学计算可视化是研究如何将科学计算过程及计算结果所产生的数据转换成图形或图像信息，并可进行交互式分析。进而在1997年国际地图学会成立了可视化委员会，提出将科学计算可视化和地图可视化的连接和交流。 直到今天空间数据可视化也是当前计算机图形学领域的热门研究课题,它能通过分析、抽象和处理表示各种物体和场景的海量数据,实现了在计算机中真实模拟现实世界的目的,例如地图学也因可视化方法的提出而获得新的动力。GIS也因可视化的支持而为研究者提供了促使逻辑思维与形象思维相结合的认知工具。并且在医学、地球科学、天文物理、化学、机械工程等许多方面有广阔的应用前景。它是将某个物体的几何模型转变成我们视觉上清晰直观图像供进一步研究、分析,图像的绘制质量将直接影响工程技术人员对原始数据的理解,因此对可视化图形绘制的研究具有突出的现实意义。空间数据可视化绘制的主要研究内容包括光照模型、纹理技术和图形生成等。
光照模型是最常用的绘制技术之一。经典的基于物理的反射模型在象素级都是一个表面几何的函数,且表示成光照明的模式,但是它不能反映随着视点的变化而产生的反射特征的变化。一种基于几何的分辨率反射模型适用于表示不同级别的反射影象,但是这种量化由分辨率来确定的并被记录在多分辨率mipmaps中,为此一种多分辨率反射技术可以用来有效记录这些基于分布的参数。该技术使用基于几何的反射函数来表示,并且通过显示硬件的支持来实现实时绘制比较好的反射细节。纹理映射和调度是可视化绘制研究的一个重要内容。 可视化同时也是一种计算方法，它将符号或数据转换为直观的几何图形，便于研究人员观察其模拟和计算过程。可视化包括了图像综合，这就是说，可视化是用来解释输入到计算机中的图像数据，并从复杂的多维数据中生成图像的一种工具。 空间数据可视化的应用有以下几个方面：1、军事上的应用军事领域，未来的战争是数字化战争，数字化战场是其关键。而3DGIS是构建数字化战场的基础。战场上敌我双方的各种信息(包括自然、地理、社会经济、军事等各方面)将由三维地理坐标进行定位与整合，并得以实时地直观地表达，以便为各级指挥员在战前演练、战场指挥、战后评估提供一种全新的手段。2、民用上的应用在民用领域——比如城市规划、道路交通、公共安全、数字社区等方面，3DGIS都有着极为广泛的应用。以下着重介绍3DGIS在城市应急响应方面的应用。城市是基础设施与人口分布十分密集的地域，任何突发事件，如自然
第三章 空间数据的可视化表达
第三章空间数据的可视化表达 可视化，也称作科学计算可视化，它将符号或数据转换为直观的几何图形，便于研究人员观察其模拟和计算过程。包括地图数据的可视化，地理信息的可视化及空间分析结果的可视化。 地图数据的可视化：是地图数据的屏幕显示。可以根据数字地图数据分类﹑分级特点，选择相应的视觉变量（如形状﹑尺寸等），制作全要素或分要素表示的可阅读的地图，如屏幕地图﹑纸质地图或印刷胶片等。 地理信息的可视化:是利用各种数学模型，把各类统计数据﹑实验数据﹑观察数据﹑地理调查资料等进行分级处理，然后选择适当的视觉变量以专题地图的形式表示出来，如分级统计图﹑分区统计图﹑直方图等。这种类型的可视化体现了科学计算可视化的初始含义。 空间分析结果的可视化：地理信息系统的一个很重要的功能就是空间分析，包括网络分析﹑缓冲区分析﹑叠加分析等，分析的结果往往以专题地图的形式来描述。 3.1 地图数据的可视化 3.1.1矢量数据符号化 矢量数据符号化方法包括:单一符号﹑分类符号﹑分级符号﹑分级色彩﹑比率符号﹑组合符号﹑统计符号等。 1.分类符号设置 打开一个道路图层。 1.在道路图层上点右键打开Layer Properties对话框。 2.在Show列表框中选择Categories，其下出现三个选项，分别是Unique Value-按照一个 属性值进行分类；Unique Value,Many fields-按照多个属性值的组合分类确定符号类型； Match to symbols in a style-按照事先确定的符号类型通过自动匹配来表示属性分类。 3.选择Unique Value选项，在Value Field中选择CLASS,即街道的分级。 4.单击Add Values按钮，出现Add Values对话框，其中出现了三个等级字段，单击Complete List,显示全部字段，即道路共被分为六个类型。 5.选中所需要的字段，单击确定之后，在Symbols列表框中会出现所选中的字段，字段前 附有它们相应的符号样式。如果想添加所有字段，单击Add All Valuea按钮。 6.至此已对不同类型的道路进行分类，若对系统默认的符号样式不满，可以双击Value名 称前面的Symbol符号，打开Symbol Selector对话框。设置Option中的Color,Width改换其颜色和宽度。 7.完成设置后返回Layer Properties对话框。 2.分级符号设置 （1）分级色彩设置 1.加载一个州图层和该州的城市图层。 2.打开城市图层的Layer Properties对话框。 3.在Show列表框中单击Quantities，选中Graduated Colors,在Fields复选框的Value下拉 菜单中选择POP1990,表示1990年的人口总数；在Normalization 下拉菜单中选择Area，表示某一地区的总面积。其目的是将POP1990（人口数）除以Area(面积)，得到人口密度的计算结果。 4.将Classification复选框中的Classes定为7，单击Classify按钮，打开Classification对话 框：选择分级方式为Manual（手工分级），将原来的分级界限一次修改为：50，100，200.400，700，1500，15000。单击Show Std.Dev和Show Mean前的复选框，直方图中出现最新的分级界限、标准差和平均值。