地理信息可视化-测绘地理信息技术

符号运用
• 绝对数据与派生数据制图中的符号配置
– 属性数据根据加工与否可分为两类，即原始数据和派 生数据
– 原始数据是通过测量或调查而得到的数据，如人口调 查中的一个县的人口数量 – 派生数据一般是指经过加工的数据，如人口密度等 – 一般建议等值区域图用来进行派生数据的表达，而分 级符号图用来进行原始数据的制图
符号运用
• 运用符号表达空间对象时，应注意
– 符号的定位
• 地图上常常以符号的位置表达其实际空间位置 • 符号定位的一般原则是准确，保证所示空间对象在逻辑和美观 上的和谐统一 • 有时由于实际空间对象的位置重叠或相距很近，当用符号表达 时，容易产生拥挤现象，破坏了图形的美观性和易读性。这时 可保留重要地物的准确位置，而其他次要地物可相对移动
地理信息可视化
主要内容
• 空间信息输出方式与类型
• 可视化的一般原则
• 可视化表现形式
地理信息可视化
• 可视化的基本含义是将科学计算中产生的大量非 直观的、抽象的或者不可见的数据，借助计算机 图形学和图像处理等技术，以图形图像信息的形 式，直观、形象地表达出来，并进行交互处理
• 地图是空间信息可视化的最主要和最常用的形式
• 地图
– 地图是空间实体的符号化模型，是地理信息系统产品 的主要表现形式 – 根据地理实体的空间形态，常用的地图种类有点位符 号图、线状符号图、面状符号图、等值线图、三维立 体图、晕渲图等
地理信息系统输出产品类型
• 点位符号图在点状实体或面状实体的中心以制图符号表示 实体质量特征 • 线状符号图采用线状符号表示线状实体的特征 • 面状符号图在面状区域内用填充模式表示区域的类别及数 量差异 • 等值线图将曲面上等值的点以线划连接起来表示曲面的形 态 • 三维立体图采用透视变换产生透视投影，使读者对地物产 生深度感并表示三维曲面的起伏 • 晕渲图以地物对光线的反射产生的明暗使读者对二维表面 产生起伏感，从而达到表示立体形态的目的
• 地理信息系统中的空间信息可视化从表现内容上 来分，有地图（图形）、多媒体、虚拟现实等 • 从空间维数上来分有二维可视化、三维可视化、 多维动态可视化等
空间信息输出方式与类型
• 三种图形图像输出和属性数据报表输出方式
– 屏幕显示主要用于系统与用户交互式的快速显示，是 比较廉价的输出产品，需以屏幕摄影方式做硬拷贝， 可用于日常的空间信息管理和小型科研成果输出 – 矢量绘图仪制图用来绘制高精度的比较正规的大图幅 图形产品
计算机屏幕显示地图
打印输出
喷墨绘图机
打印输出
• 打印输出可利用以下几种打印机：
– 点阵打印机：点精度达0.141mm，可打印比例准确的彩色地图， 且设备便宜，成本低，速度与矢量绘图相近，但渲染图比矢量绘 图均匀，便于小型地理信息系统采用，目前主要问题是解析度低， 且打印幅面有限，大的输出图需进行图幅拼接 – 喷墨打印机：是高档的点阵输出设备，输出质量高、速度快，随 着技术的不断完善与价格的降低，目前已经取代矢量绘图仪的地 位，成为GIS产品主要的输出设备
– 统计图常用的形式有柱状图、扇形图、直方图、折线 图和散点图
ARCVIEW制作的统计表格与直方图
可视化的一般原则
• 符号运用
– 当用图形图像表达空间对象时，一般用符号位置来表 示该要素的空间位置，用该符号与视觉变量组合来显 示该要素的属性数据 – 如：道路在地图上一般用线状符号表达，通过线型如 线宽来区分不同的道路级别，如粗实线表示高等级公 路，而细实线表示低等级公路 – 地图符号系统中的视觉变量包括形状、大小、纹理、 图案、色相、色值和彩度
颜色运用
• 地图制作中色彩的运用首先必须理解色彩的三个 属性，即色相、色值和彩度
– 色相（又称色别）是一种色彩得以与另一种色彩相区 别的性质，如红色与绿色即为不同的色相
– 色相也可定义为组成一种颜色的光的主波长
– 喷墨打印机，特别是高品质的激光打印机已经成为当 前地理信息系统地图产品的主要输出设备
主要图形输出设备一览表 设备 矢量绘图机 喷墨打印机 高分辨彩显 行式打印机 胶片拷贝机 图形输出方式 矢量线划 栅格点阵 屏幕象元点阵 字符点阵 光栅 精度 高 高 一般 差 较高 特点 适合绘制一般的线划地图，还可以进行刻图等 特殊方式的绘图。 可制作彩色地图与影象地图等各类精致地图制 品。 实时显示GIS的各类图形、图像产品。 以不同复杂度的打印字符输出各类地图，精度 差，变形大。 可将屏幕图形复制至胶片上，用于制作幻灯片 或正胶片。
符号运用
• 形状表征了图上要素类别
• 大小和纹理(符号斑纹的间距)表Байду номын сангаас了图上数据之 间的数量差别
• 色相、色值和彩度，以及图案则更适合于表征标 称（nominal）或定性（qualitative）数据
– 例如，在同一幅地图上可用不同的面状图案代表不同 的土地利用类型
• 栅格数据的表达局限在用不同的颜色和颜色阴影 来显示
符号运用
• 易读性
– 空间对象的属性可通过视觉变量的不同组合来表达， 因此，符号的布局、组合和纹理直接影响到图面的易 读性
• 视觉差异性
– 图形元素和背景、相邻元素的对比是符号运用中最为 重要的一点。视觉上的差异性可以提高符号的分辨能 力和识别能力 – 过多的符号差异会导致图面的繁杂，不利于符号的识 别
– 激光打印机：是一种既可用于打印又可用于绘图的设备，激光打 印机可以长年保持印刷效果清晰细致，印在任何纸张上都可得到 好的效果。绘制的图像品质高、绘制速度快
地理信息系统输出产品类型
• 地理信息系统产品是指由系统处理、分析，可以 直接供研究、规划和决策人员使用的产品，其形 式有地图、图像、统计图表以及各种格式的数字 产品等
普通地图
晕渲地形图
地理信息系统输出产品类型
• 图像
– 图像也是空间实体的一种模型，它不采用符号化的方 法，而是采用人的直观视觉变量（如灰度、颜色、模 式)表示各空间位置实体的质量特征
正射影像地图
三维模拟建筑图
地理信息系统输出产品类型
• 统计图表
– 非空间信息可采用统计图表表示
– 统计图将实体的特征和实体间与空间无关的相互关系 采用图形表示，它将与空间无关的信息传递给使用者