地理信息系统技术应用 课件 项目5 地理信息可视化

地理信息可视化的概念目视，看见，望见主动式被动式：使……可被看见可视化设计者信息载体使用者信息从这里出发，向南走300米，右转，再向西走300多米，左转，再走200多米，就可以到目的地了。日常生活中的可视化——问路绘图表示日常生活中的可视化——报表绘图报表2000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620178998904190829125918092489309936794179470958896379685973397899847994710006山东省总人口（单位：万人）将科学计算中产生的大量非直观的、抽象的或者不可见的数据，借助计算机图形学和图像处理等技术，以图形图像信息的形式，直观、形象地表达出来，并进行交互处理。可视化定义：以地理信息科学、计算机科学、地图学、认知科学、信息传输学与地理信息系统为基础，并通过计算机技术、数字技术、多媒体技术，直观、形象地表现、解释、传输地理空间信息并揭示其规律，是关于信息表达和传输的理论、方法与技术的一门学科。地理信息可视化地理信息可视化从表现内容上来分，有图形、多媒体、虚拟现实等。地图多媒体虚拟现实从空间维数上进行分类：二维可视化、三维可视化等。二维可视化三维可视化地理信息可视化的类型地理信息可视化类型图形多媒体虚拟现实等图形地图图像统计图表一、图形地图是空间实体的符号化模型，是地理信息系统产品的主要表现形式。地图按照载体形式，可分为纸质地图和数字地图等。地图纸质地图是静态的，直观性强，可读性强，但在存储、更新、多层次分析等方面存在很大困难。数字地图是以数字形式来记录和存储地图。第一，信息存储量大、体积小、方便携带；第二，方便在计算机上借助高分辨率的显示器显示；第三，方便快速更新、多层次的复合分析。相比纸质地图，数字地图的优点：地图全要素地图内容包括水系、地貌、植被、居民地、交通、境界、独立地物等要素，属于国家基本比例尺地形图。按照地图内容又分为全要素地图和专题图。地图按照地图内容又分为全要素地图和专题图。地图专题地图是突出表示一种或几种自然现象或社会经济现象的地图。图像也是表达空间实体的一种模型，它不采用符号化的方法，而是采用人的直观视觉变量表示各空间位置实体的质量特征。正射影像图图像统计图和数据报表，用于表示属性信息。统计图表柱状图饼状图折线图散点图统计图数据报表将文本、声音、图形、动画、音频、视频等各种形式融为一体，综合、形象地表现地理信息。二、多媒体地理信息二、多媒体地理信息汽车导航系统三、虚拟现实虚拟现实三维立体显示器数据手套三维鼠标数据衣立体声耳机虚拟现实技术、计算机网络技术与地理信息相结合，可产生虚拟地理环境。三、虚拟现实地理信息可视化的产品输出方式屏幕显示矢量绘图仪制打印输出屏幕显示主要用于系统和用户交互式的快速显示。矢量绘图仪制用来绘制高精度的比较正规的大图幅图形产品；常用的矢量制图仪器有笔式绘图仪，它通过计算机控制笔的移动而产生图形。打印机点阵打印机喷墨打印机激光打印机可打印比例准确的彩色地图，渲染图比矢量绘图均匀，便于小型地理信息系统采用，但解析度低，且打印幅面有限。属高档的点阵输出设备，输出质量高、速度快，是GIS产品主要的输出设备。可以长年保持印刷效果清晰细致，印在任何纸张上都可得到好的效果。绘制的图像品质高、速度快，也是当前计算机图形输出主要输出设备。点阵打印机喷墨打印机激光打印机地理信息可视化的基本原则地图语言三要素地图符号色彩文字注记视觉变量什么是视觉变量？视觉变量有哪些？如何运用？定义：能引起视觉差别的最基本的图形和色彩变化因素，又称为基本图形变量。结构位置6个基本视觉变量形状尺寸方向明度密度颜色我国学者补充：视觉变量视觉变量空间对象以其位置和属性为特征。视觉变量的运用符号位置：表示图上要素的空间位置。视觉变量组合：显示图上要素的属性信息，定性数据/定量数据。形状：表征图上要素类别。视觉变量的运用大小和纹理密度：表征了图上数据之间的数量差别。视觉变量的运用色彩的色相、色值、彩度和图案：表示标称或定性数据。视觉变量的运用可视化原则符号运用原则色彩运用原则注记运用原则图面配置原则一、符号运用的原则正常情况下保证定位准确。符号中心定位三角点埋石图根点独立天文点水准点符号基线中心定位亭文物碑石钟楼、鼓楼、城楼、古关塞1、定位准确性正常情况下保证定位准确。目标冲突情况下优先保证重要目标的定位准确。图片来源：http:///web/sword/portal/shareDetails?cId=2744#/course/chapter1、定位准确性压盖符号的布局、组合和纹理直接影响到图面的易读性。2、易读性视觉上的差异性可以提高符号的分辨能力和识别能力；符号视觉变量的不同组合可以提高视觉差异性。3、视觉差异性二、颜色运用的原则

(1)色相(2)色值（亮度）(3)彩度（饱和度）二、颜色运用的原则色彩的三个属性二、颜色运用的原则感情色彩习惯用色色彩方案1、感情色彩制图中要充分考虑人的感情色彩和情绪，使得效果更人性化。1、感情色彩不同民族的文化特点和背景又赋予色彩各自的含义和象征，制图时要尊重各个民族使用色彩的习惯。数据表达中，要充分考虑人们在长期阅图中形成的习惯和专业背景。绿色

植被蓝色水系2、习惯用色色彩的配置方案主要是通过色相、色值（亮度）和彩度（饱和度）的综合运用来表达不同制图对象的属性信息。3、色彩方案三、文字注记运用原则字体的变化字体类型字体摆放字体在字样、字形、大小和颜色方面变化多样。在选择字体类型的时候要考虑可读性、协调性和传统习惯性。三、注记运用1、字体变化2、字体类型文字摆放的位置应能显示其所标识空间要素的位置和范围。点状要素的名称在符号左上角线状要素的名称与线平行面状要素的名称一般面积范围内3、字体摆放四、图面配置图名图例、比例尺主图图廓移图一幅完整的地图图面内容应包括主图、副图、图名、图例、比例尺、图廓、指北针、制图时间、坐标系统等内容。(1)主题突出(2)图面平衡(3)视觉层次清晰(4)易于阅读图面配置的原则地图图幅的主体，应占有突出位置及较大的图面空间。主图主图补充说明主图内容不足的地图。副图制图区域的形状、地图比例尺与制图区域的大小难以协调时，可将主图的一部分移到图廓内较为适宜的区域。移图图名是展示地图主题最直观的形式，应当突出、醒目。图名图名位置的安排一般可放在图廓外的北上方，或图廓内以横排或竖排的形式放在左上、右上的位置。图名应尽可能集中在一起，经常都被置于图面中的某一角。图例一般被安置在图名或图例的下方。1:500000或

图上1cm代表实地5000米数字式线段式文字式比例尺一般以两根内细外粗的平行黑线显示内外图廓。图廓专题信息的表示方法定义：具有优先目标和专业特点的地理信息称为专题信息，它为特定的专门目的服务。专题信息（ThematicInformation）专题信息通常用专题地图来表示。定义：突出并较完备地表示一种或几种自然现象和社会经济现象，从而使内容专门化的地图。图片来源：http:///zgfzzt/shbj/zz/hjjg_31440/shjgl/201709/t20170926_1704075.htm专题地图（ThematicMap）一、专题地图自然地图社会经济地图其他专题地图专题地图分类自然地图表示自然界各种现象的特征、地理分布及其相互关系。如地质图、水文图等。社会经济地图表示各种社会经济现象的特征、地理分布及其相互关系。例如人口密度图、行政区划图等。其他专题地图指不属于上述两类的专题地图。例如航海图、航空图等。普通地图上的一部分内容要素。专题地图地理基础专题内容专题地图突出表示的主要内容。专题地图内容（1）专题地图表示的内容专一。前南斯拉夫地势图专题地图特征（2）专题地图内容大部分是普通地图上所没有的，以及地面上不易观察到的，或者存在于空间无法直接测量的，或不可重现的一些历史事件。（3）专题地图不仅能表示现象的现状、分布规律及其相互联系，还能反映现象的动态变化和发展规律，包括运动的轨迹、运动的过程，质和量的增长及发展趋势。（4）专题地图不仅能表示现象的空间分布和定性特征，还能较好地表示现象的数量特征。（5）专题地图具有专门的符号和特殊的表示方法，可以通过地图符号的图形、颜色和尺寸等的变化，使专题要素突出于第一层平面，增强地图的立体感。点状符号法线状符号法面状符号法二、专题地图的表示方法定点符号法是以不同形态、颜色和大小的符号，表示呈点状分布的地理资源的分布、数量和质量特征的一种表示方法。定点符号法特点：符号位置表示地物的实际位置；符号的大小表示数量的差别；形状和颜色表示质量的差别。表示呈线状分布的物体或现象。线状符号法线状符号又称质别底色法：把全制图区域按照专题现象的某种指标分为不同区域，在各区域范围内填绘不同颜色或图案，以显示连续而布满全制图区域的现象的质的差别。质底法常见的质底图有区划图，包括行政区划图、农业区划图、植被区划图，等等。常用于统计制图。分级统计图法将制图区域分成若干区，然后按各区现象的集中程度（密度或强度）划分等级，最后按级别的高低分别涂以深浅不同的颜色或绘以方格、疏密不同的晕线