1、第一章 地理空間數據可視化概論主要內容1. 可視化的定義2.地理空間數據可視化的定義3.地理空間數據可視化的研究內容4.地理空間數據可視化的研究方向可視化的定義可視化是指在人腦中形成對某物（某人）的圖像，是一個心智處理過程，促進對事物的觀察力及建立概念等 科學計算可視化是通過研制計算機工具、技術和系統，把實驗或數值計算獲得的大量抽象數據轉換為人的視覺可以直接感受的計算機圖形圖像美國國家基金會第一次提出（1987）三要素：數據、渲染、人研究方向有體可視化，流場（ 二維、三維矢量場，流面技術） ，可視化的人機交互，數據建模，并行處理，實時動態處理技術，虛擬現實技術等可視化的定義信息可視化信息數據處

2、理大規模非數值型信息資源的視覺呈現，如軟件系統之中眾多的文件或者一行行的程序代碼，以及利用圖形圖像方面的技術與方法，幫助人們理解和分析數據與科學可視化相比，信息可視化則側重于抽象數據集，如非結構化文本或者高維空間當中的點（這些點并不具有固有的二維或三維幾何結構）博客世界的映射可視化的定義知識從定量到定性過程得以實現的、抽象的、邏輯的東西知識是需要通過信息使用歸納、演繹得方法得到有價值的信息沉淀并結構化后就形成了知識知識可視化指應用圖來構建與傳送復雜的洞察力與知識主要用于人與人之間的知識傳播知識可視化與信息可視化的區別前者主要涉及人的認知、人的思維與洞察力、以及人與人的知識交流等后者主要關于如何

3、通過對于大規模數據的可視化分析,獲取新的關系或模式知識可視化的定義知識可視化相關的概念心智圖、思維導圖、概念圖心智圖蜂的技能主要內容1. 可視化的定義2.地理空間數據可視化的定義3.地理空間數據可視化的研究內容4.地理空間數據可視化的研究方向地學可視化可視化對象地學數據地學專題相關可視化外層空間及其飛行器可視化大氣圈層空間可視化水圈（海洋等）可視化生物圈（植被，森林等）可視化地形圈可視化土壤圈可視化巖石圈可視化（地質，地下空間）人類圈可視化（城市，聚落，社會行為等）地學可視化虛擬的灌漿期玉米群體 風暴形成模擬 人群可視化地質體可視化地圖可視化地圖可視化將數據或者數據分析的結果形象化地表現在地圖

4、上，幫助使用者理解數據的規律和趨勢地理空間數據可視化地理空間數據可視化數字時代的地圖學（高俊. 地理空間數據的可視化J. 測繪工程, 2000, 9（3）: 1-7.）GIS 的可視化側重于技術層次上，例如數據模型（ 空間數據模型，時空數據模型） 的設計，二維/三維圖形的顯示，實時動態處理等目標是用圖形呈現地學處理和分析的結果相關概念虛擬現實利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物相關概念計算機模擬與仿真建立研究對象的數學模型或描述模型并在計算機上加以體現和試驗主要內容1. 可視化的定

5、義2.地理空間數據可視化的定義3.地理空間數據可視化的研究內容4.地理空間數據可視化的研究方向地理空間數據可視化的研究內容研究目的為將空間數據以可視化形式進行表達空間數據數據結構：柵格、矢量維數：二維、三維、四維人的地理空間認知可視化表達模式地理空間數據可視化的研究內容主要內容1. 可視化的定義2.地理空間數據可視化的定義3.地理空間數據可視化的研究內容4.地理空間數據可視化的研究前沿地理空間數據可視化研究前沿真三維GIS概念意在強調地上下室內外三維空間實體的集成表示，既有自然的地形地貌和地表的各種人工建筑物，還有地下的地質結構和各種工程設施與建筑 物，突出整個三維實體空間一體化的高精度建模和

6、準確度量分析。三維意味著多維，真三維GIS技術框架自然包含了傳統2維和2.5維的GIS技術內涵，并能根據需要提供恰當的多維表示三維可視化僅僅是三維GIS的基本功能之一，還需要三維數據編輯、分析和可視化處理能力地理空間數據可視化研究前沿Second Life第二人生Second Life（第二人生）由美國林登實驗室（Linden Lab）開發，于2003年正式上線投入運行，是互聯網上最接近真實的一個虛幻三維世界。在Second Life，每個人都可能成為企業家，地產、寶石、樂器等各種虛擬物品提供商，甚至夜總會老板等等，Second Life成了一個真正的經濟實體解讀現代人精神與物質需求的重要窗口

7、地理空間數據可視化研究前沿虛擬地理環境地理學/生態學地圖學/醫學地理學/虛擬地理學虛擬哲學與美學游戲、教育學社會學心理學（空間認知）網絡技術虛擬現實實驗地理學/實驗遙感仿真（軍事仿真）“3S”技術/地理信息科學/地球空間信息科學人工智能虛擬地理環境虛擬現實技術地理科學認知心理學虛擬哲學與社會學地理模型地理模型分類體系（草案）(據南京師范大學VGE重點實驗室)環境化學元素時空變化模擬土壤侵蝕過程模擬水積過程模擬風暴移動預測與模擬氣象、氣流、風場模擬虛擬地理環境定義虛擬地理環境（VGE）（龔建華、林暉）是以化身人、化身人群、化身人類為主體的一個虛擬共享空間與環境，它既可以是現實地理環境的表達、模擬

8、、延伸與超越，也可以僅是指賽博空間中存在的一個虛擬社會世界 狹義的虛擬地理環境是一種傳統意義上的軟件信息系統，作為一種工具，幫助我們理解和分析現實地理環境。虛擬地理環境，特稱為虛擬地理環境系統廣義上的虛擬地理環境，是人類可以生活、工作、生產和消費的一個新的空間世界，它與現實地理環境一樣，是一個包含空間系統、生態系統和社會系統的一個開放的、 復雜性巨系統 “非典”疾病傳播與控制模擬中科院遙感所地理空間數據可視化研究前沿虛擬地理環境原型Google Earth: 數字地球 SD8000HP J4110AProCurv計算機網絡層面地理數據層面圖象模型屬性元數據圖形其他多維表示層面個人感知層面多用戶

9、協同工作的社會層面1D文字、聲音，2D圖形圖象，2.5D表面，3D立體，4D動畫視覺、聽覺、觸覺等多通道空間感知語言、手勢、草圖等自然交互數據 獲取、組織管理與發布信息選取（數據分析）、重組與表示知識發現、模擬、預測與規劃決策虛擬地理環境系統結構基于天地人機關系的虛擬地理環境研究實驗平臺虛擬之“地”（虛擬地理環境）人（地理智識與意象）機（計算交互環境）實體之“地”（地理環境）天（觀測系統）地面觀測與實證調查多用戶協同環境建模林區中的林火蔓延場景 福建漳浦縣某林區對應的馬尾松林福建省空間信息工程研究中心數字規劃用于礦山開采的虛擬環境Animation of Crustal* Movement f

10、or a Year(Exaggerated by 400,000 times)*: Ground Surface地理現象與過程海 嘯地理現象與過程Laem Krang Yai Ban Bang La On : IKONOS_29 Dec 2004Laem Krang YaiBan Bang NiangBan Bang La OnBan Khuk KhakAndaman SeaKhao LakKhao Bang KhrokSubmerged shoreline . Narrow coast2-3 m.msl . Irregular with many bays/inlets1 = Tin placer deposites2 = Inlets1122222IKONOS Perspective Image of P