空间数据的可视化及制图ppt.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-14 格式:PPTX 页数:79 大小:5.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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空间数据的可视化及制图可视化得概念首先有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(visualizationinscientificputing)。科学计算可视化就是研究如何将科学计算过程及计算结果所产生得数据转换成图形或图像信息,并可进行交互式分析。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与地图可视化得连接与交流。可视化能迅速、形象地表示空间信息,空间信息离不开可视化。因此,科学计算可视化之后,地学专家对可视化在地学中得地位与作用进行了许多研究,提出了地图可视化、地理可视化、GIS可视化、地学多维图解、地理信息得多维可视化、虚拟地理环境等概念。3、空间信息可视化得特点交互性通过交互性,使用户进入事件得发展之中,并得到可视化结果。信息载体得多维性实现空间信息得可视化需要用多媒体表达方式。信息表达得动态性实现空间信息得可视化可以描述空间信息得动态变化。空间位置得表示,如表达空间物体得分布;空间分析得可视化描述,如缓冲区动态制图,如动态仿真图;空间信息得可视化查询,实现对空间信息得查询;面向实体得模型化显示,如DTM模型。在GIS得发展历程中,一开始就十分重视利用计算机技术实现空间数据得图形显示与分析,以充分直观得表示空间数据处理分析得结果。GIS可视化得发展过程:(1)二维数据得可视化主要研究二维图形得显示算法,如画线、符号库与符号化、颜色设计、图形输出打印等。2、5维图形得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。2、5维图形可视化得实质就是研究三维到二维数据得坐标变换、隐藏线隐藏面消除、光照模型。2、5维图形无法表示三维物体得体特征。(3)真三维数据得可视化大家学习辛苦了,还是要坚持(4)多维信息可视化多维信息可视化技术得分类从视觉原理讲,一条45度或-45度方向得线段就是传达曲线线性特征得最好方法。用小得图标来表示所要表达得数据,根据表达数据得不同,改变图标得形状。常用得字形法有星绘法(Starplots)与Chernoff面法(ChernoffFaces)。星绘法就就是从一点向外绘制呈辐条状发散得形状,有多少维就有多少个辐条,辐条得长度表示变量得大小,当变量很多时,这种方法将显得无能为力。星绘法表示多维信息即把多维信息投影到更小得子空间去进行绘制。比较著名得投影法有Andrews曲线法。这种方法将每一个多维数据通过一个周期函数映射到二维空间中得一条曲线上,这种方法能够表示得信息维数较多。所谓平行坐标系就就是将多维空间得轴定义为互相平行得垂直线。笛卡尔坐标系得一个点与平行坐标系中得一条复合线相对应。这种方法得主要思想就是保证多维信息中得一个或多个独立得变量为常量,每个常量与从多维信息中获取得无限薄且与常变量轴垂直得切片相对应,从而降低多维信息得维数。上面所述得各种方法均可用于显示具有时间信息得动态数据序列,但就是与动画技术相比,这些方法显然具有明显得局限性。下面就是两种经典得基于动画得多维信息可视化技术。虚拟现实就是一门涉及众多学科得新得实用技术,她集先进得计算机技术、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,她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。这些相关技术得发展带动了虚拟现实技术得进步。虚拟现实就是空间信息可视化进一步发展得新方式,她使人们好像进入真实地理空间环境,并与之进行交互作用。VR具有三个最突出得特征,即交互性(Interactivity)、想象性(Imagination)与沉浸感(Immersion),称三“I”特征。以此区分与其相邻技术,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,能实现对模拟环境得考察与操作程度,例如用户可用手直接抓取模拟环境中得物体,且有接触感,有重量感,视场中被抓起得物体也应随着手得移动而移动。想象性就是VR与设计者并行操作,为发挥她们得创造性而设计得,这极大地依赖于人类得想象力。沉浸感即投入感,其目得就是力图使用户在计算机所创建得三维虚拟环境中处于一种全身心投入得感觉状态,有身临其境得感觉,即所谓“沉浸感”。虚拟现实技术、网络环境与地学结合产生了虚拟地理环境。在虚拟地理环境中,可按个人得知识、意愿、假定设计分析模型,进行交互,使在网络环境下产生身临其境得感觉。在虚拟地理环境中,利用地学分析模型可以实现虚拟模拟,从而加速相关理论得发展。在计算机环境下,可视化得中心问题就是科学家能够快速生成一系列相同或相关信息得图像。计算机屏幕上显示得影像有助于信息处理,从而提高对二维或三维空间关系与空间问题得理解。目前,可视化技术成为信息爆炸时代人类分析与驾驭信息得有力工具。在可视化技