GIS的输出与地图可视化

• 空间信息可视化主要形式有： • 1、数字地图：主要类型有：
– （1）虚拟地图，在计算机屏幕上产生的地图。 – （2）动态地图，由于地学数据存储于计算机内存， 可以动态显示地学数据的不同角度的观察，不同 方法的表示结果，或者随时间的变化结果。 – （3）交互交融地图，是指人可与地图进行相互作 用和信息交流。交互即相互改变显示行为，交融 即投入感和沉浸感。
只表示与主题有关的一种或几种要素。按照内容可以分为三大类：
自然地图、社会人文地图和其他专题地图。
（1）房产地图
（2）分区地图
（3）道路交通地图
（4）统计专题地图
输出方式 图形： 矢量地图、栅格地图、全要素地图、专题地图、等高线图、透视 图、立体图及地学分析图等。 数据报表或文字报告：
表格、清单及查询报告。
1. 符号要简明、形状要图案化 2. 符号应有概括性和表现力
3. 符号应有独立性和逻辑系统性
4. 符号色彩要有象征性
5. 符号总体要有艺术性
第十二章 GIS的数据输出与地图可视化
• GIS的输出 • 地图符号
专题信息表达
• 电子地图
• 空间信息可视化
• 计算机地图出版系统
专题地图的基本特征：
• 只显示一种或几种与主题相关联的要素 • 内容更加广泛多样 • 不仅可以表示现象的现状分布，而且能表示现象 的动态变化和发展规律 专题地图的构成： • 数学要素：坐标网、比例尺和地图定向等 • 专题要素：专题地图内容的主题
• 4、按光谱显示制图 遥感影像或观测的多 属性值可按光谱或分 层显示制图。
• 四、统计报表输出 统计报表是GIS的常见 输出形式。可输出各 种类型的统计图、统 计表。
• 五、三维模型和虚拟环境 三维模型提供GIS分析结果的虚拟数字产品， 如数字高程模型、数字景观模型、数字城 市模型、三维仿真地图、数字管线模型等 （图16-14）。虚拟环境是基于三维虚拟现 实与仿真系统，提供的三维虚拟场景 。
• 2、多媒体地图（超地图）：综合、形象地表 现空间信息的使用文本、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。 各种多媒体形式能够形象、 真实地表示空间信息某些特定方面，作为全 面地表示空间信息的不可缺少的手段。 • 3、三维仿真地图： 三维仿真地图是基于三维 仿真和计算机三维真实图形技术而产生的三 维地图，经具有仿真的形状、光照、纹 理……，也可以进行各种三维的量测和分析。
• 3、按整数属性值分色显示制图 可根据地物的整数属性值分色值显示制图。如森 林覆盖类型、道路等级等。
整数属性值分色值显示制图
• 4、按数值分类显示制图 某些数值可按一定的区 间进行分组、分类显示制 图。
数值分类显示制图
• 5、分类统计显示 某些数值可先进行统 计，然后将统计结果 进行显示制图。
• 图形输出设备：实施地图数据到图形转换的设备。 • 分类：


矢量型设备：笔式绘图仪
栅格型设备：光栅扫描显示器、点阵式打印机、静电绘图机、 喷墨绘图机及激光照相机。
12.1.2 GIS的图形输出设备
• 硬件
– 笔式绘图仪 – 光栅扫描显示器 – 点阵式打印机 – 静电绘图仪 – 激光照排机
– 喷墨绘图仪
• 12.6 计算机地图出版系统
12.5 空间信息可视化
可视化的概念首先在1987年由美国国家自然科学基金会员会图形图 象专题组提出了科学计算可视化（visualization in scientific computing)，它研究如何将科学计算过程中及计算结果所产生的数据转 换成图形或图像信息，并可进行交互式分析。 纸质地图、电子地图是地理信息系统的重要输出形式。毫无疑问，它 们是可视化的产品。 空间数据可视化的过程：
① 从GIS数据库 中检索出的要素、 特征及定位信息 ② 预 处 理 从符号库读 取符号信息 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
虚拟现实技术是实现地理信息系统动态可视化的关键所在。 虚拟现实技术的特征：立体感的视觉效果、存在感、多感知性、 闭环交互方式、动态显示。
中国地质大学江城学院
• 4、虚拟现实： 虚拟现实是空间信息可 视化进一步研究和发展的新方式。它是 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。
12.5.2 可视化的技术方法
• 一、地图可视化的概念化模型 • 根据1991年Taylor的地图视觉化的概念化模 型描述（图17-1），将地图学理论原则放在 三角形的底边，认知和传输为等边三角形的 另两边，连接处在三角形中心的可视化，并 认为认知和传输为目的的地图可视化构成了 现代地图学的主要内容。计算机技术，尤其 是计算机图形图像显示技术，提供了可视化 的技术支撑。1994年他增加了动态和交互作 用为可视化的主要特征。
– 地图符号的实质是以约定
关系为基础，用一种视觉 形象图形来代指事物的抽
象概念。
– 例如，黑色代表居民地、 独立地物，蓝色代表水系，
棕色代表地貌，绿色代表
森林，河流用由细到粗的 渐变线表示等。
12.2.2 地图符号的分类
1.按符号的图形特征可分为：
点符号
线状符号 面状符号
常见的点状符号
（1）数字高程模型
（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）数字景观模型
（3）三维仿真地图
（4）数字管线模型
（5）数字城市模型
三维虚拟场景
• 六、决策方案 • 地理信息系统的决策 支持分析的的结果往 往以地图和报表的结 合形式输出。如选址 分析、拆迁分析、路 径分析、资源分配分 析等。
选址分析决策方案输出
12.1.2 GIS的图形输出设备
数字数据： 存储在磁盘、磁带或光盘中的各种图形、图像或测量、统计数据。 格式多样化。
专题地图可根据专题属性进行显示和制图。主要方法有：
• 1、按分类码显示制图 • 可根据地物的分类码查询检索显示制图
分类码专题制图
• 2、按计算量测值显示制图 • 可根据地物的计算量测值显示制图。如计算的人 口密度、建筑密度等。
第十二章
GIS的输出与地图可视化
中国地质大学江城学院
第十二章 GIS的数据输出与地图可视化
• 12.1 GIS的输出 • 12.2 地图符号 • 12.3 专题信息表达 • 12.4 电子地图 • 12.5 空间信息可视化 • 12.6 计算机地图出版系统
一、GIS的输出
地理信息系统产品输出是按用户能理解的形式或能够传送到其它计算
• pie chart
• bar/column chart
• stacked chart
第十二章 GIS的数据输出与地图可视化
• 12.1 GIS的输出 • 12.2 地图符号 • 12.3 专题信息表达 • 12.4 电子地图 • 12.5 空间信息可视化
• 12.6 计算机地图出版系统
• 一、科学计算可视化 科学计算可视化是指运用计算机图形学和图 像处理技术，将科学计算过程中产生的数据 及计算结果转换为图形和图像显示出来，并 进行交互处理的理论、方法和技术。它不仅 包括科学计算数据的可视化，而且包括工程 计算数据的可视化，它的主要功能是从复杂 的多维数据中产生图形，也可以分析和理解 存入计算机的图像数据。它涉及到计算机图 形学、图像处理、计算机辅助设计、计算机 视觉及人机交互技术等多个领域。它主要基 于计算机科学的应用目的提出的，它侧重于 复杂数据的计算机图形。
2）电子地图资料库
3）提供网络地图 随着信息社会的到来，将大量使用电子地图，电子地 图生产已成为一热门行业，因此，在国外已出现著名 的电子地图供应商。
第十二章 GIS的数据输出与地图可视化
• 12.1 GIS的输出 • 12.2 地图符号 • 12.3 专题信息表达 • 12.4 电子地图
• 12.5 空间信息可视化
的产品，其形式有地图、图象、统计图表以及各种格式的数字产品等， 是系统中数据的表现形式。
喷墨绘图仪
矢量绘图仪
高分辨率彩显
打印机
胶片输出仪
虚拟现实与仿真系统
产品输出软件系统
解决方案
普通地图
专题地图
影像地图
统计报表
三维数字模型或虚拟环境
决策方案
• • • •
地图 图像 统计表 三维多媒体虚拟现实
• 地理信息系统产品的类型主要有普通地图、专题地图、影像地图、统
机并能立即使用的形式表示数据处理结果这样一种操作过程。
人们能理解的共同形式（有时叫做兼容输出）是地图、图形、表格 等；计算机兼容的形式是能读入其他计算机系统的磁盘、磁带等记录形
式，还包括某些通讯网、电话线、无线电话连接设施等电子传输形式。
GIS输出产品：
是指由系统处理、分析、可以直接提供研究、规划和决策人员使用
• 地理空间数据可视化技术技术是GIS输出成 果形式表达的重要技术。是现代计算机图 形、图象显示技术、数字建模技术与GIS技 术结合发展的结果。使用这种技术的GIS也 称为虚拟GIS（VR-GIS）。
12.5.1 可视化的概念
• 可视化本意即是变成可被视觉所感知。在 人脑中形成对某物（人）的图象，是一个 心理过程，目的是促使对事物的观察力及 建立概念等。
电子地图是以地图数据库为基础，以数字形式存贮在
外存贮器上，并能在屏幕上快速显示的可视地图。
电子地图的主要特点是： 快速、动画显示； 检索十分方便； 生产周期短； 编辑修改容易； 动态模拟； 通讯传送简便； 量测自动化。
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电子地图的应用

1）导航和智能运输系统（车载系统）