05空间数据可视化与输出
空间数据的处理流程
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空间数据可视化与制图
空间数据可视化与制图
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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。
空间数据的多尺度显示方法：
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。
空间数据可视化与制图
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二、符号的色彩
地图符号的色彩可帮助人们区分图形，从而减少符 号的数量，加强地图要素的分级分类能力。
通常一种符号用一种色彩来表示。
空间数据可视化与制图
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1） RGB表示颜色
R 黄
白
RGB三基色定理
黑
G
B
白色（R G B）= （100， 100 ，100）
黑色（R G B）=（0，0，0）
2.5维图形无法表示三维物体的体特征。
空间数据可视化与制图
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（3）真三维数据的可视化
90年代以来，三维物体的体特征的可视化研究成了热点。
从发展看GIS可视化研究着重于技术层次上，如数据模 型、图形图象显示、图形图象的实时动态处理等。
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。
化过程更强调数字化和符号化的概念,而且空间信息可视化描
述的是地理空间内的事物，可视化过程实际上是对地理空间信
息的提取和综合
空间数据可视化与制图
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空间信息可视化特点 交互性
通过交互性，使用户进入事件的发展之中，并得到 可视化结果。 信息载体的多维性
实现空间信息的可视化需要用多媒体表达方式。 信息表达的动态性
地理信息系统应用知识点总结
地理信息系统应用知识点总结地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集计算机科学、地理学、测绘学等学科知识于一体的技术体系，用于管理、分析和展示地理数据以及相关信息的一种工具。
下面将对地理信息系统应用中的关键知识点进行总结，以便更好地理解和应用该技术。
一、地理信息系统基础概念1. 地理信息系统定义：地理信息系统是一种集成了数据处理、图形处理、数据库管理、问题分析和输出等功能的专门处理地理信息的系统。
2. 地理数据：指与地理位置信息相关的各种数据，包括地图、卫星影像、海拔高程、气候数据等。
3. 地理信息：基于地理数据经过处理、整理和分析等得出的信息。
二、地理信息系统数据模型1. 矢量数据模型：用点、线、面等几何要素和属性信息来描述地理现象。
2. 栅格数据模型：将地理表象的数据分割为规则的像元格，使用像元值或像元的统计信息来描述地理现象。
三、地理信息系统的功能1. 空间数据采集和输入：通过各种传感器获取、导入地理数据，并进行数据预处理。
2. 空间数据存储和管理：对采集的地理数据进行组织、管理和存储，构建空间数据库。
3. 空间数据查询和分析：通过各种查询和分析操作来获取地理信息。
4. 空间数据可视化和输出：将地理信息以图形形式展示出来，并输出为地图、报表等形式。
四、地理信息系统应用领域1. 地质勘查：用GIS技术对矿产资源进行勘查评价、矿床分布预测等。
2. 土地利用规划：通过对土地类型、土壤条件、地形地貌等因素的综合分析，进行土地利用规划和评估。
3. 城市规划：利用GIS技术进行城市规划、环境评估、交通规划等。
4. 环境保护：通过GIS技术对环境资源进行监测、评估和管理，提高环境保护水平。
5. 交通导航：利用GIS技术进行交通网络建模、路径规划等，提高交通运输效率。
五、地理信息系统应用案例1. 谷歌地图：谷歌地图是一款基于地理信息系统的在线地图服务，能够提供全球范围内的地图、卫星影像、街景等信息。
第3章 空间数据二维可视化
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色彩实现
色彩实现有两种情况： 一种是色彩化仅在屏幕上进行，不需印刷制版，那末， 屏幕仿真设色即不需往下进行； 另一种情况需要印刷制版，由于印刷制版与屏幕设色的色 彩机制不同，采用的是黄、品（红）、青（Y、M、C）减色 法，因此，需要建立与颜色数据库相一一对应的印刷色彩数 据库。或通过理论模型和实验系数，结合实际的屏幕设色系 统和印刷色彩，予以实验修正后实施。
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面符的绘制
由于面符是一n1×n2矩阵，因而首先把面区域填实，取 出面内点阵，分块与n1×n2面符矩阵做"与"运算完成面符绘 图。当然也可再进行后续的底色及前景色彩设计。
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第四节 空间信息的色彩设计与输出
空间信息图形表示中，色彩是一个重要的信息表达手段， 是符号化中的一部分，同时也涉及到最终地图图形的输出。 色彩设计是一种很困难的，也是很专门的艺术工作。由于 GIS建立在计算机上，因此色彩的设计已完全改变了传统 用手工在纸面上设计的旧习，采用色彩数据库及计算机设 色在很大程度上改善了这一工作，但是色彩的最终结果， 仍要由人的视见感受来决定。这一过程可分为：色彩的屏
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栅格符号化
栅格符号化就是以栅格方式来绘制可视化符号，它一般 采用信息块方式，主要原因一方面由于它是近年来发展起来 的方法，采取了开放式绘图方式；另一方面由于采用程序块 方法，栅格图形变化太多，也过于复杂，程序很难编制 ； 对于栅格符号化一般涉及以下几个方面： 栅格符号的缩放与旋转 点状符号的绘制 线状符号的绘制 面符的绘制。
•例如：要在计算机上显示长江
首先需要在GIS数据库中找到有关长江的图形数据； 即：由离散点组成的河流中心线数据及所附带的宽度信 息等； 其次，数据必须经过必要的预处理(例如大比例尺显示可能 需要进行坐标插值和曲线光滑，小比例尺显示可能需要数 据压缩显示)； 三，根据可视化需要，参照图式规范按比例尺符号化(例如河 流哪些部分单线显示，哪些部分双线显示)； 四，在实际工作中不仅仅需要屏幕可视化，则涉及到地图输 出的问题(包括打印图件、输出文件等)。
华中科技大学硕士研究生入学考试《地理信息系统》考试大纲
华中科技大学硕士研究生入学考试《地理信息系统》考试大纲
（代码：865 ）
一、基本要求
作为“3S”技术之一的地理信息系统(GIS)，是跨越信息科学、计算机科学、地球科学、空间科学和管理科学的新兴交叉学科。
凭借其强大的可视化管理和空间分析功能，GIS可以大大提高信息管理、分析和决策的水平、效率及可视化程度，已成为各行各业必不可少的工具之一。
要求考生不仅全面了解GIS的基本含义、研究历史、现状及其发展趋势，而且要初步掌握GIS的理论基础、相关技术及其应用方法，熟悉常用的GIS软件系统，了解GIS工程的建设方法，具备应用GIS技术处理和解决其专业研究课题的初步能力。
二、考试内容
1．GIS概论
包括GIS基本概念、GIS的构成及功能、GIS与其他相关学科及技术的关系、GIS的发展概况和GIS的应用
2．地理空间与空间信息基础
包括地理空间概念、常规的地理空间表达方法、数字化地理空间表述方法、空间数据模型与结构、空间数据质量和空间数据元数据
3．空间数据库基础
包括数据库基本概念、传统数据库系统的数据模型和GIS数据库系统的组织方式
4．空间数据采集与处理及可视化
包括空间数据采集、空间数据处理和空间数据可视化输出
5．空间分析原理与方法
包括空间分析模型基本概念、栅格数据分析方法、矢量数据分析方法和其他常用分析方法
6．GIS工程设计与开发
包括GIS工程设计模式、GIS工程设计的基本原则以及GIS工程的设计与开发模型和方法
7．GIS发展趋势
包括Web GIS、Com GIS、3D GIS、时态GIS和数字地球等
三、考试方式及题型
考试方式为闭卷，题型主要包括名词解释、填空题、简答题和综合应用题等。
空间数据的地理基础Part
04 空间数据模型与表达方式
矢量数据模型及表达方式
点、线、面等基本元素
01
矢量数据模型通过点、线、面等基本元素来表达空间实体，每
个元素都具有明确的坐标和属性信息。
几何形状和拓扑关系
02
矢量数据可以表达复杂的几何形状和拓扑关系，如多边形、圆
弧等，同时支持空间查询和分析操作。
数据精度高
03
矢量数据的坐标精度较高，适用于需要精确表达空间位置和形
GIS在空间数据处理中应用
• 空间数据查询与检索：GIS可以快速准确地查询和检索各种空间数据，包括地理位置、属性信息和拓扑关系等。 这对于城市规划、环境监测和灾害评估等领域具有重要意义。
• 空间数据可视化与表达：GIS可以将各种空间数据以图形、图像或三维模型的形式进行可视化表达，使用户能 够更直观地了解和分析空间数据。
空间数据的地理基础part
目 录
• 空间数据概述 • 地理信息系统基础 • 坐标系统与投影变换 • 空间数据模型与表达方式 • 空间数据采集与处理方法 • 空间数据质量评价与误差分析 • 总结与展望
01 空间数据概述
空间数据定义与特点
空间数据定义
空间数据是用来描述地理实体空间分 布、形态、位置以及相互关系等信息 的数据，通常具有定位、定性、时间 和空间关系等特征。
• 空间数据分析与处理：GIS提供了丰富的空间数据分析和处理工具，如缓冲区分析、叠加分析、网络分析和统 计分析等。这些工具可以帮助用户深入挖掘空间数据中的信息和规律，为决策提供支持。
• GIS在决策支持中的应用：GIS技术已经广泛应用于各个领域，如城市规划、交通管理、环境监测、资源管理和 灾害评估等。在这些领域中，GIS可以为决策者提供全面、准确、及时的空间信息和分析结果，帮助决策者做 出更科学、更合理的决策。
空间信息可视化
空间信息可视化的形式：
E、虚拟现实
它是由计算机和其它设备组成的高 级人机交互系统，以视觉为主，结合 听、触、嗅甚至味觉来感知的环境， 并与之交互作用。
空间信息可视化的过程：
空间数据可视化的过程
从符号库读 取符号信息 ① 从GIS数据库中 检索出的要素、 特征及定位信息 ② 预 处 理
色彩库 色彩信息
2、数据压缩
空间数据库内几何数据是匹配于数据库比例尺的数据密度，当所需可视比 例尺变化，尤其是缩小后，数据冗余很大，必须压缩
3、几何数据的光滑
线实体呈折线方式和光滑曲线两种方式延伸，空间数据库内几何数据一般 以中心轴线上特征点离散方式存储，为正确表达呈光滑曲线延伸的要素，必须依 据该曲 线的离散数据进行光滑，使符号化后线状符号要求
空间信息可视化的形式：
A、纸质地图
纸质地图包括地形图(普通地图)、专题 地图及特种地图，它们既是传统地理信 息的表达工具，同时也是计算机环境下 空间信息可视化的一种重要而基本的可 视化产品类型
空间信息可视化的形式：
B、电子地图
是基于计算机数字处理和屏幕显示的地图。 它是空间信息可视化的主要产品形式之一， 大部分的空间客体信息进入计算机后都能 够以电子地图的形式直观地显示在计算 屏幕上，供用户查阅
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。 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 空间 数据库 处 理
2、根据可视化目的，进行检索出对象的质量和数量分级分类的调正、 变更和合并
空间信息的可视化【实用资料】
色彩库 色彩信息
③ 符号化
④ 地图输出
从字符库读取 汉字及字符信 息
符号库设计
1、符号设计的实现途径有四种： ⑴文本编辑器设计方法， ⑵采用系统提供的二次开发语言编程实现， ⑶利用系统本身的图形编辑功能实现， ⑷提供符号设计界面。
总之，他们都有各自的特点和不足，一致 的看法是为系统提供一个符号编辑器，即 符号设计系统。
⑶根据符号代码到符号库中获取符号描述信息；
⑷空间实体符号化模块根据实体对象的几何位置信息和 符号描述信息对空间实体进行符号化，并将符号化结果输出 。输出形式可以是直接输出到屏幕、绘图仪等硬件设备或GIS 系统数据文件中的一个数据层，也可以是其他系统能接受的 地图文件。
第七章 空间信息的可视化
四、电子地图
3、空间信息的可视化
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。
空间数据库
处理
第七章 空间信息的可视化
二、空间信息可视化的形式
1、地图： 硬拷贝：纸质或其它介质地图； 软拷贝：屏幕上的电子地图。 2、多媒体地学信息 综合、形象地表现空间信息所使用的文本、表格、声音、图像、图形、动画、音频、视 频各种形式逻辑地联接并集成为一个整体概念，是空间信息可视化的重要形式。 3、三维仿真地图
电子地图（集）是一种新型的、内容广泛的GIS产品，而电子地图（集）系统则是 一些内容广泛、功能各异的新型GIS系统。
第七章 空间信息的可视化
五、动态地图
1、概念：
动态地图是能集中、形象地表示空间信息的时空变化状 态和过程的电子地图。它产生和发展是时空GIS的发展 的必要基础和前提。
地理信息系统第二章课件
对缺失的信息进行补充。
数据编辑与处理
• 格式转换：将不同格式的数据统一格式。
数据编辑与处理
空间分析
01
如距离、面积、体积等计算。
数据聚合
02
将小范围的数据合并为较大范围的数据。
数据转换
03
将一种形式的数据转换为另一种形式。
数据转换与投影
坐标转换
将数据从一个坐标系转换到另一个坐 标系。
格式转换
02 地理信息系统的发展历程
地理信息系统的起源
01
02
03
20世纪60年代
地理信息系统概念的形成， 主要用于地图制作和空间 查询。
20世纪70年代
地理信息系统开始应用于 资源调查、城市规划等领 域。
20世纪80年代
地理信息系统技术逐渐成 熟，开始广泛应用于各个 领域。
地理信息系统的发展阶段
萌芽阶段
02
它能够处理空间数据，将地理位 置与相关属性相结合，为决策提 供支持。
地理信息系统的组成
硬件
包括计算机、存储设备、输入/输 出设备等，用于处理和存储地理
信息数据。
软件
GIS软件是地理信息系统的重要组 成部分，用于处理和分析地理数据。
人员
包括GIS专业人员和用户，负责GIS 系统的开发、管理和应用。
地理信息系统的功能
数据输入与编辑
GIS能够接受各种来源的数据， 并进行编辑和整理。
数据存储与管理
GIS具有强大的数据存储和管理 功能，能够高效地管理海量地 理数据。
数据查询与分析
GIS支持空间数据的查询、检索和 分析，能够进行各种空间分析， 如缓冲区分析、叠置分析等。
数据可视化与输出
第七章：土地信息的输出与可视化
某些通讯网络、电话网、无线电连接设施等电子传输形式。
3、空间信息的可视化 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。
空间数据库 处理
二、空间信息可视化的形式
1、地图： 硬拷贝：纸质或其它介质地图； 软拷贝：屏幕上的电子地图。 2、多媒体地学信息 综合、形象地表现空间信息所使用的文本、表格、声音、图像、图形、动画、音频、视 频各种形式逻辑地联接并集成为一个整体概念，是空间信息可视化的重要形式。 3、三维仿真地图
5、扫描绘图仪和喷墨绘图仪
这两种绘图仪都属于栅格类图形、图像输出设备。
扫描绘图仪用于制作胶片。它把光源聚焦于承片滚筒 的面上，并逐点曝光，曝光量由像元的值来控制。扫描滚 筒高速旋转，每转一周步进一定距离，如25m。曝光量 分为256级，对应于像元的256个灰度级。这种扫描绘图
仪输出的栅格数据的彩色或黑白图像具有很高的分辨率，
二、数据输出的设备
对于输出地图、表格和图形、图像等被人们理解的数据的 设备可以分为两大类：一种是在电子屏幕上显示出GIS的分析 结果或输出内容，如图形终端等计算机屏幕；另一种是在纸张、 聚酯薄膜或其它材料上产生永久性图形或文本数据的所有装臵， 例如，打印机、绘图仪等。此外，对于计算机兼容输出形式的 设备通常有磁带机、磁盘驱动器、CD刻盘机等以及必要的计算 机网络通讯设备。 它们按输出产品的格式又可分为：栅格输出和矢量输出两类， 并且通常与所输出空间信息的数据格式（矢量与栅格）相对应， 但栅格输出设备可输出矢量图形，矢量输出设备也可输出栅格 图形。GIS中输出设备与系统的关系可用图5－1来描述。
数据的输出与输入
鼠标的类型包括机械鼠标、 光学鼠标、无线鼠标等。
鼠标的主要技术参数包括精度、 响应速度、舒适度等。
04
数据输出与输入的格式
CSV格式
总结词
CSV（逗号分隔值）是一种常见的电子表格格式，它以纯文本形式存储表格数据。
详细描述
CSV文件由一系列记录组成，每个记录包含多个字段，字段之间以逗号分隔。CSV文件通常用于存储表格数据， 如电子表格软件（如Microsoft Excel）可以轻松打开和编辑CSV文件。CSV格式简单、易读、易写，并且可以在 不同的软件和平台上共享和传输。
扫描仪的主要技术参数包括分 辨率、色彩深度、扫描速度等。
键盘
键盘是用于输入文本、数字和其 他符号的设备，通常采用按键形 式，每个按键代表一个字符或命
令。
键盘的类型包括机械键盘、薄膜 键盘等。
键盘的主要技术参数包括按键数、 布局、手感等。
鼠标
鼠标是用于在计算机或其他电 子设备上进行光标定位和选择 的设备，通常采用滚轮或触摸
HTML格式
总结词
HTML（超文本标记语言）是一种用 于创建网页的标准标记语言。
详细描述
HTML文件由一系列的标签组成，用于定义网 页的结构和内容。HTML不仅可以用于创建网 页的结构，还可以用于嵌入脚本语言（如 JavaScript）来控制网页的行为。HTML格式是 Web开发的基础，用于构建动态和静态网页内 容。
条形码和二维码
通过扫描条形码或二维码获取相关 信息或数据。
图像扫描
将图像扫描成数字格式，用于图像 处理、分析和识别。
文件输入
导入数据
将数据从外部文件导入到数据库、电子表格或程序中。
文件传输
通过网络或其他方式将文件传输到另一台计算机或服 务器上。
第二讲ACGIS空间数据的可视化表达
1. 交互标注操作
如果需要标注的图形要素较少，或者需要标注的内容没有包含在数据层的属性表中，或者需要对部分图形要素进行特别说明，就可以使用此种方式。 其主要借助绘图工具栏（Draw Toolbar）中的注记工具(Text Tools)来完成
1. 交互标注操作
注意 ArcMap窗口包括数据视图和版面视图两种状态，放置在数据视图中的注记可以在版面视图中按比例输出。但只能在数据视图中编辑；而直接放置在版面视图中的注记可以输出打印，并可以在版面视图在中编辑，但无法出现在数据视图。
课下阅读
汤国安，杨昕 编著，ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程（第二版）：第5章 （美）普赖斯 著，李玉龙 等译,ArcGIS地理信息系统教程（第五版）：第2、3章
部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！
3. 地理坐标格网设置
4. 地图整饰操作
地图整饰操作主要包括图名、图例、比例尺、指北针等。具体操作如下： （1）在窗口主菜单，单击Insert命令，打开下拉菜单。
（2）分别点取需要加入的要素，进行具体的设置操作。 （3）如果需要对它们进行修改，在需要修改的要素上双击左键，弹出对话框，进行修改。在此不作赘述。
2. 分类符号标示数据
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：
2. 分类符号标示数据
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）。
第五次上机练习-空间数据可视化表达
空间数据可视化表达可视化，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。
包括以下三个方面：1）地图数据的可视化表达：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、颜色等），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。
2）地理信息的可视化表示：是利用各种数学模型，把各类统计数据、试验数据、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。
3）空间分析结果的可视化表示：地理信息系统的一个很重要的功能是空间分析，分析的结果往往以专题地图的形式来描述。
一数据符号化数据符号化是将已处理好的地图数据恢复成连续图形，并附之以不同符号表示的过程。
符号化的原则是按实际形状确定地图符号的基本形状，以符号的颜色或者形状区分事物的性质。
一般，符号化方法分为以下几类：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、色彩阴影等。
由于单一符号设置是ArcMap符号系统中加载新数据层所默认的表示方式，设置非常简单，下面介绍几种其他常用的符号设置方法。
1.1分类符号设置打开数据usastates，以states_name为例。
1.2分级符号设置（1） 分级色彩设置打开数据usastates，以2003年的人口密度为例。
（2） 分级符号设置打开数据usastates，以2003年的人口为例。
1.3统计符号设置打开数据usastates，以不同人种数量为例。
1.4组合符号设置打开数据usastates和usa census cities，城市分类与人口数量一体为例。
1.5栅格影像地图设置打开数据RS image二专题地图编制2.1 版面设计☆地图模板操作打开file/New，比较不同的模板。
☆图面尺寸设置单击View下的Layout View命令，进入版面视图。
第五章空间数据的可视化表达
2
2)地理信息的可视化表示
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。
查看分类 方法
分级属性中默认要素的分级方案是Natual Breaks，它是在分级数确定的情况下，通 过聚类分析将相似性最大的数据分在同 一级，差异性大的分在不同级，这种方 法可以保持较好数据的统计特性，但分 级界限往往是任意数，不符合常规制图 需要。
23
选择分类方法 为手动；
在中断值中依 次输入数值
查看分类符号属性
双击红框中的线 符号改变线类型；
单击类型红框中 的名称改变标注 名称；
查看符号化后的 公路，以及内容 列表中的变化；
1.3、分级色彩
将要素属性数值按照一定的分级方法分成若干级别之后， 用不同的颜色来表示不同级别。每个级别用来表示数值的 一个范围，从而可以明确反映制图要素的定量差异。
第五章 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。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。是地图数据的屏幕 显示。
1
1)地图数据的可视化表示
5
符号化有两个含义：在地图设计中，地 图数据的符号化是指利用符号将连续的 数据进行分类分级、概括化、抽象化的 过程。在数字地图转换为模拟地图过程 中，地图的符号化指的是将已处理好的 地图数据恢复成连续图形，并附之以不 同符号表示的过程。
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专题地图
专题地图
根据专业需要，突出反映一种或多种主题要素或现象且表示特定专题信 息的地图，它着重反映自然和社会经济现象中某一方面或某几方面的特 征，是满足专业部门特殊需要的地图。
专题地图内容
数学要素 专题要素 底图要素
专题地图特征
内容主题化 内容前沿化 功能多元化 形式多样化
16
专题地图的表示方法
专题地图的表示方法主要分为统计表示方法和非统计表示方法。 其中，统计表示方法表示定量分类专题信息；非统计表示方法可 分别表示定量和定性专题信息 。
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分级统计专题图
18
图表统计专题图
19
定位统计专题图
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等级符号专题图
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专题地图的制作
专题地图的设计过程包括前期准备、地图设计、项目实施（地理底图 和专题要素数据的输入、编辑与处理、符号化等）、地图整饰、地图 输出等阶段 。
14
地图注记
ArcGIS中地图标注的设置过程
1）右键单击需要进行标注的数据层打开Layer Properties对话框，点击Label选 项卡 2）勾选“Label features in this layer”复选框 3）根据需要选择ArcGIS中三种自动标注方式（全部要素标注、部分要素标注、 多种属性标注）中的一种
专题地图制作过程
22
5.3 电子地图
电子地图
是以地图数据库为基础，以数字形式存贮于计算机外贮器上 （如磁盘、光盘等），依托GIS工具，对地图实现输入、查询 分析、输出并能在电子屏幕上实时显示的可视地图
电子地图的特征：
数据扩展性强 可视化性能优越 灵活性强 制作周期短 信息载负达
23
电子地图系统的运行环境
13
地图注记
注记的字体、字级和颜色
常用的汉字体有宋体、黑体、仿宋体和华文新魏等，数字和西文则采 用Times New Roman； 字级指地图上注记尺寸的大小，常以字号或镑为单位； 颜色的选用要与注记所表示的事物类别相联系。
注记的排列和配置
水平字列 垂直字列 雁形字列 屈曲字列
几种可能的注记配置方式
地图符号
在GIS中，地图符号是指在地图上表示制图对象的空间分布，数量或质量等特 征的标志或信息载体，具体包括了线形符号、色彩图形和其他注记。
地图符号的特征
抽象性 系统性 约定性 时空性 传递
地图符号构成
符号的形状 ：主要是用来表示地物的外形和特征 。 符号的尺寸 ：符号的尺寸要与地图大小相符合，比例尺不同，大小不同。 符号的颜色 ：使用颜色是为了形象地反映地物的质量、数量和等级特征。
地图
在GIS中，地图被认为是按照一定的数学法则，将地球（或星体）表 面上的空间数据，经概括综合，缩小表达在一定载体上的图形模型， 是传递空间地理环境信息的工具，能反映各种自然和社会现象的多维 信息、空间分布、组合、联系和制约及其在时空中的变化与发展。
地图的组成
图形要素 数学要素 辅助要素
7
地图符号
空间数据二维显示
空间数据三维显示
4
虚拟现实技术与虚拟地理环境
虚拟现实技术
指通过头盔式的三维立体显示器、数据手套（Data Glove）、三维鼠标、 数据衣（data suit）、立体耳机等使人能完全沉浸在计算机生成创造的 一种特殊三维图形环境中，通过人与计算机的交互操作，实现对现实或 虚幻现实的仿真模拟，使人能得到置身其中的感觉。
标注要素编辑
1）可通过在数据组上右键单击，打开快捷菜单，选择Reference Scale中的Set Reference Scale命令来设置数据组的相对比例尺 2）ArcGIS中存在另一种标注方式Annotation，它是单独建立的一个图层，可 以单独进行编辑的，并移动其位置 ，为了与Label区别，因此称Label为标注， 称Annotation作标记 ，并且Annotation可以通过Label转换过来
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电子地图的发布
发布静态的地图，只需将用户需要的地图界面直接输出成 BMP，JPEG等格式的图片 发布动态地图，需要在电子地图成果的基础上建立电子地图 发布与管理模型框架，实时更新电子地图有关的数据，以便 使用者能根据最新数据作出适当选择
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5.4 GIS产品输出 GIS产品输出
GIS产品
GIS产品是指经过系统处理和分析，直接提供给专业规划人员、 研究人员、决策人员等使用者的各种地图、图表、图像、数字报 表、文字报告等。
虚拟现实技术的特点
多感知性 交互性 自主感 沉浸感
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虚拟地理环境
虚拟地理环境(Virtual Geographic Environment)
指由虚拟现实技术、计算机网络技术和地理学结合 而产生的，是基于 地学分析模型、地学工程等的虚拟现实。
虚拟故宫
虚拟校园
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5.2 GIS与地图制图 GIS与地图制图
第5章 空间数据可视化与输出
空间数据的可视化 GIS与地图制图 电子地图 GIS产品输出 复习思考题 实验
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5.1 空间数据的可视化
可视化
可视化（visualization）是指将人类对于客观对象的认知通过视觉、 以“可见”的方式进行表达或模拟，从而便于人类理解客观现象、 发现客观规律和传播知识。
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空间数据可视化
空间数据可视化的特点
可视化过程具有交互性 信息表达具有动态性 空间数据表达载体的多维性
空间数据可视化的常用形式
地图 图像 统计图表 数字数据
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空间数据的多维可视化
GIS空间数据的多维可视化是指采用2.5维、三维、四维等地图表现形式 来反映地理实体的多维特性。 空间数据多维可视化的发展历经了二维静态到二维动态、交互、三维、 虚拟现实的过程。
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简要实习步骤
1、在ArcMap中加载数据行政区划数据Polygons,并在其属性表 中添加Density字段 2、根据各省的行政代码将Population$表中的人口数据连接到 Polygons的属性表中 3、在Polygons属性表的Density字段标题上右击使用字段计算 器（Field calculator）根据人口与面积计算各省区的人口密度 4、根据人口密度，按5级分类生成我国各省人口密度图，并 添加图名、图例、比例尺及指北针，将图形输出按200dpi的精 度输出为jpg格式的图片
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地图符号分类
按照符号的定位情况分类
定位符号 说明符号
按照符号所代表的客观事物的分布状况分类
点状符号 线状符号 面状符号
点状符号 线状符号 面状符号
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地图符号的感受效果
地图符号的感受效果
地图符号使用不同的视觉变量，如尺寸、形状、灰度、纹理、方向和颜色 等，能够实现不同的感受效果。
地图符号感受效果实例图
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地图注记
定义
地图注记是指地图上所有的文字和数字，它是地图内容的重要组 成部分，用来表示事物的名称、质量和数量的特性。
地图注记的种类
名称注记：说明各种事物的专有名称，如居民点名称等，在 地图上数量最大。 说明注记：用来说明各种事物的种类、性质或特征，用于补 充图形符号的不足，它常用简注表示。 数字注记：用来说明某些事物的数量特征，如高程、公路宽 度、人口数量等。
空间数据可视化
空间数据可视化是指运用计算机图形学和图像处理技术、地图学， 将复杂的科学现象和自然景观及一些抽象概念图形化，对其在信 息输入、处理、查询、分析以及预测中产生的数据结果采用图形 符号、图形、图像的形式表示出来，同时结合图表、文字、表格、 视频、动画等可视化形式进行交互处理的理论、方法或技术。
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地图符号制作
地图符号设计原则
①符号形状图案化 ②符号种类简化 ③符号具有对比协调性 ④符号具有逻辑系统性 ⑤图形色彩具有象征性 ⑥总体具有艺术性
地图符号的制作
点状符号制作 线状符号制作 面状符号制作
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地图符号制作
点状符号制作过程（在ArcGIS软件中实现）
1）打开Arcmap界面，单击Tools命令，打开Styles命令条的Style Manager对话框图 2）单击ESRI.Styles命令，在下拉菜单中点击Market Symbol命令， 新建点状符号，打开Symbol Proterty Editor对话框 3）在Type下拉菜单中点击Simple Market Symbol打开Symbol Proterty Editor对话框确定符号外轮廓形状、符号大小、外轮廓线 的颜色、粗细等 4）单击Ok完成简单点状符号制作，在Style Manager对话框右侧出 现一个新符号，给新符号命名，完成制作。
电子地图运行的基本硬件环境包括了彩色图形卡、数字化仪、 扫描仪、高分辨率的彩色显示器、微机、硬拷贝机、绘图机 和光盘驱动器。
电子地图硬件环境示意图
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电子地图软件系统模块
生产模块 分析模块 显示模块 电子地图生成模块
电子地图软件环境示意图
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电子地图的应用
导航电子地图 多媒体电子地图 网络地图 地形图 遥感电子地图
GIS产品输出பைடு நூலகம்
GIS产品输出就是指将GIS分析或查询检索的结果表示为某种用户 需要的可以理解的形式的过程，其主要表现形式是地图图形输出。
GIS产品输出形式
地图 图像
统计图表或文字报告
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GIS产品输出设备 GIS产品输出设备
图形输出的分类
暂输出： 暂输出：主要指电子屏幕显示，如图形显示器、电子投影仪 等。 永久保存输出：包括打印输出、绘图仪成图、胶片制版、数 永久保存输出 据格式转换等。
实习目的 了解专题地图的组成要素，掌握专题电子地图的制作方法。 实习内容 制作中国人口密度电子地图 实验原理与方法 实验原理：专题地图相对于普通地图而言，它突出反映一种或几 种主题要素或现象。同普通地图一样，专题地图由图形要素、数 学要素和辅助要素等构成，而图形要素包括地理底图要素和专题 要素两大类。 实验方法：先将外部表格中的人口等数据连接至行政区划数据中， 然后根据人口数量与面积，计算各省区的人口密度，再对人口密 度符号化，对地图进行整饰，最后输出专题地图。