空间信息的可视化(精华版)

示出主要的事物和本质的特征。
专题地图制图综合的实质
在科学分析研究内容要素特征的基础上， 根据图幅的用途和比例尺，将图幅的专题内 容加以概括化，把最主要的要素、对象的基 本轮廓、主要的特征和基本规律反映在地图 上。
4.2
影响制图综合的主要因素
地图比例尺
地图的主题
地图的用途 制图区域的地理特征
空间数 据库
处 理
空间信息可视化示例
1.2
空间信息可视化的形式
1.2.1 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。
1.2
空间信息可视化的形式
1.2.2 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。
2.2.2 注记的字体、字级和颜色
字体
宋体、等线体、仿宋体和横线体等；
字级 以照相排字机注明的规格为标准，在
一幅图上，按照事物的重要程度和意 义，采用不同的字级，以便使注记大 小与图形符号相对应；
颜色 只有色相的变化，颜色的选用要与注
记所表示的事物类别相联系。
2.2.3 注记的排列和配置
注记不压盖图上的重要部分。应与 其所说明的事物关系明确。不能遮盖地 物，注记之间也不能相互重叠。
用平面的图形符号表示地面的起伏状况； 能表示出景物看不见的本质特征；
可表示出地面没有外形的许多自然和社会经济现象。
2.1.4
地图符号的分类
（1）按照符号的定位情况分类 分为定位符号和说明符号。
1）定位符号: 指图上有确定位置，一般不
能任意移动的符号，如河流、居民地及边界等；
2) 说明符号: 指为了说明事物的质量和数
别的图形和文字组成。
成都市地图
北京市地图
2.1.2 地图符号的表示内容
单个符号 可以表示事物的空间位置、大 小、质量和数量特征； 同类符号 可以反映各类要素的分布特点； 各类符号的总和 可以表明各要素之间的相 互关系及区域总体特征。
2.1.3 地图符号的功效
有选择的表示地理环境中的主要事物；
（2）符号的尺寸
与地图用途、比例尺、制图区域特点和读 取条件、屏幕分辨大小等方面联系。
与分辨能力、绘图和复制技术能力相适应。
注：分辨率大，符号尺寸可大一些，结 构也可复杂些；反之亦反。
（3）符号的颜色
正确利用色彩的象征意义； 主题或主要要素的符号应施以鲜明、饱和的色
彩，对基础和次要要素则宜用浅淡的色彩；
地理可视化研究框架 [Didase]
3) GIS可视化
从GIS及其可视化的发展看
（1）GIS可视化着重于技术层次上，例 如数据模型(空间数据模型，时空数据模 型)的设计，二维、三维图形的显示，实 时动态处理等； （2）可视化目标是用图形呈现地学处理 和分析的结果。
1.4 空间信息可视化研究框架
计算机可视化 虚拟现实+网络技术
技术和系统，把实验或数值计算获得的大量
抽象数据转换为人的视觉可以直接感受的计
算机图形图像，从而可进行数据分析。
1.1 基本概念
空间信息的可视化： 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。
扩大地图内容的感染力，增强地图内容
的清晰易读性。
2) 线条
线条实质上是点、线、面状符号的简称，是显示制图现象数 量和质量的手段。
各种线条样式
3) 注记
注记是上述两种手段的补充
注记应紧密结合专题内容，可增强 现象的显现效果。
对于类型图和区划图，一般都要利 用注记。
第四节
4.1 概念
制图综合
制图综合是对制图区域客观事物的 取舍和简化。经过概括后的地图可以显
优先考虑地图内容各要素的分类、分 级要求，另需顾及地图符号的构成要素， 及形状、尺寸和颜色。
（1）符号的形状
应使设计的符号图案化和系统化，并 充分考虑到制图工艺和屏幕可视化要求。
图案化 要使设计的符号图形或类似于物体 本身的实际形态，或具有象征会意的作用。 系统化 设计地图符号图形时要顾及彼此之 间的联系并考虑符号图形与符号含义内在 的、有机的联系。
着色或填绘晕纹或文字注记。
概略范围法 示概略范围。
用虚线、点线表示轮廓界线，
或不绘轮廓界线，只以文字或单个符号表
(2) 范围的表示方法
用一定图形的实线或虚线表示； 用不同颜色普染区域； 在不同区域范围内绘以不同晕线；
在区域范围内均匀配置晕线符号；
在区域范围内加注说明注记或采用填充符号。
（a）精确范围法（b）概略范围法
量特征而附加的一类符号，它通常是依附于定位 符号而存在的，如说明森林树种的符号等。
（2）按照符号所代表的客观事物分布状 况分类
分为点状符号、线状符号和面状符号。
是一种表达不能依比例尺 表示的小面积事物（如油库等）和点状（如 控制点）所采用的符号。
1）点状符号
点状符号
ArcGIS下点的表示
2）线状符号
顾及印刷和经济效果。
地图符号的使用
2.2
地图上的注记
2.2.1 地图注记的种类
地图上的文字和数字总称为地图注 记，它是地图内容的重要部分 。
注 记 种 类
名称注记
说明各种事物的专有名称。 如居民点名称；
说明注记
数字注记
说明各种事物的种类、性 质或特征，常用简注表示；
用来说明某些事物的数量 特征，如高程等。
空间信息的可视化
第一节 空间信息的可视化 第二节 地图的符号 第三节 专题信息表现
第四节 制图综合
空间信息的可视化
1.1 基本概念
可视化(Visualization)：是指在人脑 中形成对某物（某人）的图像，是一个 心理处理过程，促使对事物的观察力及 建立概念等。
1.1 基本概念
科学计算可视化：是通过研制计算机工具、
可强调图上按面积表示的地物的主要方向， 如山脊线、山脉走向线等。
线状符号法（地质构造线）
3.2.6 统计图法
根据编图区域内各区划单位或典型地点 的统计资料，用地图形式表达出来。
图形统计图法
根据统计资料作成图形或图表， 绘在地图上该区划单位之内。
分级统计图法
按照统计资料，根据现象的密 度、强度划分等级，在地图上填绘深浅不同的颜色 或疏密不同的晕线。
是一种表达呈线状或带状延伸分布事
物的符号，如河流，其长度能按比例尺表示，而
宽度一般不能按比例尺表示，需要进行适当的夸
大。一般又称为半依比例符号。
线状符号
ArcGIS下线的表示
3) 面状符号
是一种能按地图比例尺表示出事物分
Hale Waihona Puke Baidu
布范围的符号。并可以从图上量测其长度、宽度 和面积，一般又把这种符号称为依比例符号。
过符号的变化可以把地图内容的分类、分级、
重要、次要等不同情况表达出来。
(3) 地图符号的感受效果
地图是由在不同位置上的符号图形所组成
的，符号的复杂排列能引起视觉的不同感受。
地图符号使用了不同的视觉变量，如 尺寸、形状、灰度、纹理、方向和颜色等， 实现了不同的感受效果。
地图符号效果
2.1.6
地图符号的设计
3.1 概念和分类
3.1.1
概念 专题地图是突出地表示一种或几
种自然现象和社会经济现象的地图。
3.1.2 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，如人口 图、行政区划图等。
其他专题地图
指不属于上述二类的专 题地图，如航海图、航空图等。
几种可能的注记配置方式
甘 孜 州 SAK
city
SAK content
含 量 分 布 图
第三节 专题信息表现
专题地图除了采用普通地图某些表示
方法并使其得到进一步发展外，本身还 需要有专门反映各种要素性质、数量、
空间分布和时间变化的表示方法。
第三节 专题信息表现
在专题地图中，各种制图对象的基本形 状是由点、线、面及其过渡形态组成的，并 以此反映现象的分布特点、现象的变化时刻、 质量和数量的特征及综合特征。
地球系统
地学多维图解
地球系统
地学可视化
虚拟地理环境
地图可视化
GIS 可视化
专题应用领域可视化（如海洋、大气、地质、城市、社会经济等）
空间信息可视化研究框架
第二节 地图的符号
2.1 地图符号的实质
2.1.1 概念
地图符号（Symbol）是地图的语
言，它是表达地图内容的基本手段。地
图符号由形状不同、大小不一和色彩有
等值线
3.2.2 质底法
首先按现象的性质进行分类或分区，制 成图例，在地图上绘出各分类界线，然后把 同类现象或属于同一区划的现象绘成同一颜 色或同一的晕纹。
优点 缺点
鲜明美观 不易表示各类 现象的过渡
质底法
3.2.3 范围法
用于表示某种现象在一定范围内的分布。 (1) 分类
精确范围法 有明确的界线，可在界线内
3.2.4 点值法 在图上用小点表示现象的分布和数 量，适用于表示分布不均匀的现象。
均匀布点法 定位布点法 在一定的区划单位内均匀地布点。 按照现象实际所在地布点。
点值法
3.2.5 线状符号法
表示几何概念的线划，如分水岭、境界线；
表示线状分布不能依地图比例尺表示其宽 度的地物，如河流、道路等；
地图可视化
地理可视化
GIS可视化
1) 地图可视化
信息表达交流模型 理论 地理视觉认知决策模型 地图可视化 虚拟地图 动态地图 技术 交互交融地图 超地图
地图可视化的概念框架
2) 地理可视化
Didase[1990] 提出了地理可视化的作用框 架，强调了地理研究过程中地图的作用，它 包括数据探索，假设形成并确证，综合合成， 到最后的结果表达与呈现。
符号的图形尺寸
可视化要求
4.3
制图综合的基本方法
制图综合是一个高度智能化的和具 有创造性的作业过程，它是一个整体任 务，包含了一系列不同性质的操作，可 以分解为若干个子过程来实现。
制图综合的基本方法为内容的取舍、 数量化简、质量化简和形状化简。
取 舍
移 位
合 并
点符号的综合
取舍
移位
简化
定位统计图法
将固定地点的统计资料，用图 表形式绘在地图上的相应地点。
统计图法
3.2.7 DEM法
广泛运用于工程、规划和军事领域。 地 貌 晕 染 图
三维曲面图
3.3
专题地图内容的表现手段
现有的表达手段可归纳为色彩、 线条和注记三种。
1) 色彩
色彩能弥补单色图的缺陷，丰富图
幅内容，如实反映制图物体的自然面貌，
3.2
面状专题内容的表示方法
等值线法 质底法
范围法
符号法 统计图法
点值法
动线法 DEM表示法
3.2.1 等值线法
等值线指在地图上通过表示一种现象的
数量指标的一些等值点的曲线。宜用于表示
地面上连续分布而逐渐变化的现象，并说明
这种现象在地图上任一点的数值或强度。 等值线间隔大小决定于现象的数值变 化范围。颜色可由浅到深，由寒色过渡到 暖色。
光滑
线符号的综合
简化
合并
移位
光滑
面符号的综合
面状符号
ArcGIS中面的表示
2.1.5 地图符号的构成特点
(1) 符号的构成要素
形状 表示事物的外形和特征。 尺寸 和地图内容、用途、比例尺、目
视分辨能力、绘图与印刷能力有关。
颜色 反映事物的质量、数量特征和等级。
(2) 地图符号的系统化
由形状、尺寸和颜色变化组成的各种地图
符号并不是孤立的，它们具有内在的联系。通
1.2
空间信息可视化的形式
1.2.3 三维仿真地图
1.2
空间信息可视化的形式
1.2.4 虚拟现实
由计算机和其它设备如头盔、数据手套
等组成的高级人机交互系统，以视觉为主，
也结合听、触、嗅甚至味觉来感知的环境，
使人们有如进入真实的地理空间环境之中并
与之交互作用。
1.3 空间信息可视化的类型
可视化类型包括