中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院地理信息系統(tǒng)原理中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院GIS原理與方法1緒論2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3

地理信息系統(tǒng)的地理數(shù)學(xué)基礎(chǔ)4地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入5地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理6空間數(shù)據(jù)管理8空間分析9數(shù)字高程模型12GIS輸出與數(shù)字地圖13地理信息系統(tǒng)工程14地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院第十二章

GIS的數(shù)據(jù)輸出與地圖可視化12.1GIS的輸出12.2地圖符號12.3專題信息表達(dá)12.4電子地圖12.5空間信息可視化12.6計算機地圖出版系統(tǒng)中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院

地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出是按用戶能理解的形式或能夠傳送到其它計算機并能立即使用的形式表示數(shù)據(jù)處理結(jié)果這樣一種操作過程。

人們能理解的共同形式（有時叫做兼容輸出）是地圖、圖形、表格等；計算機兼容的形式是能讀入其他計算機系統(tǒng)的磁盤、磁帶等記錄形式，還包括某些通訊網(wǎng)、電話線、無線電話連接設(shè)施等電子傳輸形式。GIS輸出產(chǎn)品

是指由系統(tǒng)處理、分析、可以直接提供研究、規(guī)劃和決策人員使用的產(chǎn)品，其形式有地圖、圖象、統(tǒng)計圖表以及各種格式的數(shù)字產(chǎn)品等，是系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。12.1GIS的輸出中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院噴墨繪圖儀矢量繪圖儀高分辨率彩顯打印機膠片輸出儀虛擬現(xiàn)實與仿真系統(tǒng)產(chǎn)品輸出軟件系統(tǒng)解決方案普通地圖專題地圖影像地圖統(tǒng)計報表三維數(shù)字模型或虛擬環(huán)境決策方案中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院地圖圖像統(tǒng)計表三維多媒體虛擬現(xiàn)實中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的類型主要有普通地圖、專題地圖、影像地圖、統(tǒng)計報表、三維數(shù)字模型、三維虛擬地圖、決策方案等。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院

一、普通地圖

普通地圖包括靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示的普通地圖和暈宣地圖（下圖，左為暈宣圖，右為線化圖）。可提供布局合理、比例適當(dāng)、負(fù)載平衡、符號化明確、圖例正確、易于出版印刷等地圖產(chǎn)品。普通地圖輸出中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院

二、專題地圖

提供按專題屬性顯示或某種專題應(yīng)用的多種類型專題類別地圖。

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院（1）房產(chǎn)地圖（2）分區(qū)地圖（3）道路交通地圖（4）統(tǒng)計專題地圖中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院專題地圖可根據(jù)專題屬性進(jìn)行顯示和制圖。主要方法有：中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院1、按分類碼顯示制圖可根據(jù)地物的分類碼查詢檢索顯示制圖

分類碼專題制圖中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院2、按計算量測值顯示制圖可根據(jù)地物的計算量測值顯示制圖。如計算的人口密度、建筑密度等。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院

3、按整數(shù)屬性值分色顯示制圖

可根據(jù)地物的整數(shù)屬性值分色值顯示制圖。如森林覆蓋類型、道路等級等。整數(shù)屬性值分色值顯示制圖中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院

4、按數(shù)值分類顯示制圖

某些數(shù)值可按一定的區(qū)間進(jìn)行分組、分類顯示制圖。數(shù)值分類顯示制圖中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院5、分類統(tǒng)計顯示

某些數(shù)值可先進(jìn)行統(tǒng)計，然后將統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行顯示制圖。

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院三、影像地圖影象地圖包括正射影像圖、柵格地圖、分類漸進(jìn)色彩顯示的地圖和多光譜影像圖等。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院

1、正射影像圖遙感影像經(jīng)幾何糾正處理后，得到正射影像圖。

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院

2、柵格地圖

空間數(shù)據(jù)分類的柵格化顯示、掃描地圖、網(wǎng)格觀測數(shù)據(jù)等可通過柵格地圖顯示制圖。

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院3、分類漸進(jìn)色彩顯示的地圖

一些觀測結(jié)果，如污染程度、溫度分布等可通過分類漸進(jìn)色彩顯示進(jìn)行制圖。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院4、按光譜顯示制圖

遙感影像或觀測的多屬性值可按光譜或分層顯示制圖。

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院四、統(tǒng)計報表輸出

統(tǒng)計報表是GIS的常見輸出形式?？奢敵龈鞣N類型的統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表。

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院五、三維模型和虛擬環(huán)境三維模型提供GIS分析結(jié)果的虛擬數(shù)字產(chǎn)品，如數(shù)字高程模型、數(shù)字景觀模型、數(shù)字城市模型、三維仿真地圖、數(shù)字管線模型等（圖16-14）。虛擬環(huán)境是基于三維虛擬現(xiàn)實與仿真系統(tǒng)，提供的三維虛擬場景。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院（1）數(shù)字高程模型（2）數(shù)字景觀模型（4）數(shù)字管線模型（3）三維仿真地圖中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院（5）數(shù)字城市模型中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院三維虛擬場景中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院六、決策方案地理信息系統(tǒng)的決策支持分析的的結(jié)果往往以地圖和報表的結(jié)合形式輸出。如選址分析、拆遷分析、路徑分析、資源分配分析等。選址分析決策方案輸出中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院12.1.2GIS輸出設(shè)備硬件筆式繪圖儀光柵掃描顯示器點陣式打印機靜電繪圖儀激光照排機噴墨繪圖儀中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院12.1.2GIS輸出設(shè)備設(shè)備圖形輸出方式精度特點矢量繪圖機矢量線劃高適合繪制一般的線劃地圖，還可以進(jìn)行刻圖等特殊方式的繪圖噴墨打印機柵格點陣高可制作彩色地圖與影像地圖等各類精致地圖制品。高分辨彩顯屏幕像元點陣一般實時顯示GIS的各類圖形、圖像產(chǎn)品。行式打印機字符點陣差以不同復(fù)雜度的打印字符輸出各類地圖，精度差，變形大。膠片拷貝機光柵較高可將屏幕圖形復(fù)制至膠片上，用于制作幻燈片或正膠片。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院第十二章

GIS的數(shù)據(jù)輸出與地圖可視化12.1GIS的輸出12.2地圖符號12.3專題信息表達(dá)12.4電子地圖12.5空間信息可視化12.6計算機地圖出版系統(tǒng)中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院12.2地圖符號12.2.1地圖符號的實質(zhì)地圖符號的實質(zhì)是以約定關(guān)系為基礎(chǔ)，用一種視覺形象圖形來代指事物的抽象概念。例如，黑色代表居民地、獨立地物，藍(lán)色代表水系，棕色代表地貌，綠色代表森林，河流用由細(xì)到粗的漸變線表示等。

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院12.2.2地圖符號的分類1.按符號的圖形特征可分為：點符號線狀符號面狀符號常見的面狀符號

常見的線狀符號

常見的點狀符號

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院符號系統(tǒng)舉例點符號線符號面符號中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院2.按符號和所表示對象的比例關(guān)系可分為：依比例符號

大多為面狀半依比例符號

大多為線狀不依比例符號

大多為點狀3.按符號所表示制圖對象的地理特征量度可分為：定性符號定量符號等級符號參見第3節(jié)：專題信息表達(dá)中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院12.2.3地圖符號的設(shè)計要求1.符號要簡明、形狀要圖案化2.符號應(yīng)有概括性和表現(xiàn)力3.符號應(yīng)有獨立性和邏輯系統(tǒng)性4.符號色彩要有象征性5.符號總體要有藝術(shù)性中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院第十二章

GIS的數(shù)據(jù)輸出與地圖可視化12.1GIS的輸出12.2地圖符號12.3專題信息表達(dá)12.4電子地圖12.5空間信息可視化12.6計算機地圖出版系統(tǒng)中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院專題地圖定點符號法專題地圖質(zhì)別底色法專題地圖分區(qū)圖表法專題地圖質(zhì)別底色法中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院輸出圖面設(shè)計中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院piechartbar/columnchartstackedchart中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院第十二章

GIS的數(shù)據(jù)輸出與地圖可視化12.1GIS的輸出12.2地圖符號12.3專題信息表達(dá)12.4電子地圖12.5空間信息可視化12.6計算機地圖出版系統(tǒng)中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院電子地圖是以地圖數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以數(shù)字形式存貯在外存貯器上，并能在屏幕上快速顯示的可視地圖?？焖?、動畫顯示；生產(chǎn)周期短；

檢索十分方便；編輯修改容易；動態(tài)模擬；

通訊傳送簡便；

量測自動化。電子地圖的主要特點是：

中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院電子地圖的應(yīng)用1）導(dǎo)航和智能運輸系統(tǒng)（車載系統(tǒng)）2）電子地圖資料庫3）提供網(wǎng)絡(luò)地圖隨著信息社會的到來，將大量使用電子地圖，電子地圖生產(chǎn)已成為一熱門行業(yè)，因此，在國外已出現(xiàn)著名的電子地圖供應(yīng)商。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院第十二章

GIS的數(shù)據(jù)輸出與地圖可視化12.1GIS的輸出12.2地圖符號12.3專題信息表達(dá)12.4電子地圖12.5空間信息可視化12.6計算機地圖出版系統(tǒng)中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院12.5空間信息可視化

可視化的概念首先在1987年由美國國家自然科學(xué)基金會員會圖形圖象專題組提出了科學(xué)計算可視化（visualizationinscientificcomputing)，它研究如何將科學(xué)計算過程中及計算結(jié)果所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像信息，并可進(jìn)行交互式分析。

紙質(zhì)地圖、電子地圖是地理信息系統(tǒng)的重要輸出形式。毫無疑問，它們是可視化的產(chǎn)品。

①從GIS數(shù)據(jù)庫中檢索出的要素、特征及定位信息

②預(yù)處理從符號庫讀取符號信息③符號化

從字符庫讀取漢字及字符信息④地圖輸出

色彩庫色彩信息空間數(shù)據(jù)可視化的過程：中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院虛擬現(xiàn)實技術(shù)是實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)動態(tài)可視化的關(guān)鍵所在。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征：立體感的視覺效果、存在感、多感知性、閉環(huán)交互方式、動態(tài)顯示。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院地理空間數(shù)據(jù)可視化技術(shù)技術(shù)是GIS輸出成果形式表達(dá)的重要技術(shù)。是現(xiàn)代計算機圖形、圖象顯示技術(shù)、數(shù)字建模技術(shù)與GIS技術(shù)結(jié)合發(fā)展的結(jié)果。使用這種技術(shù)的GIS也稱為虛擬GIS（VR-GIS）。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院12.5.1可視化的概念可視化本意即是變成可被視覺所感知。在人腦中形成對某物（人）的圖象，是一個心理過程，目的是促使對事物的觀察力及建立概念等。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院一、科學(xué)計算可視化科學(xué)計算可視化是指運用計算機圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將科學(xué)計算過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及計算結(jié)果轉(zhuǎn)換為圖形和圖像顯示出來，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。它不僅包括科學(xué)計算數(shù)據(jù)的可視化，而且包括工程計算數(shù)據(jù)的可視化，它的主要功能是從復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖形，也可以分析和理解存入計算機的圖像數(shù)據(jù)。它涉及到計算機圖形學(xué)、圖像處理、計算機輔助設(shè)計、計算機視覺及人機交互技術(shù)等多個領(lǐng)域。它主要基于計算機科學(xué)的應(yīng)用目的提出的，它側(cè)重于復(fù)雜數(shù)據(jù)的計算機圖形。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院二、空間信息的可視化空間信息可視化是一個全新的概念，可解釋為，空間信息可視化是指運用地圖學(xué)、計算機圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將地學(xué)信息輸入、處理、查詢、分析以及預(yù)測的數(shù)據(jù)及結(jié)果采用圖形符號、圖形、圖像，并結(jié)合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式顯示并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。也可以說，空間信息可視化是科學(xué)計算可視化在地學(xué)領(lǐng)域的特定發(fā)展。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院空間信息可視化主要形式有：1、數(shù)字地圖：主要類型有：（1）虛擬地圖，在計算機屏幕上產(chǎn)生的地圖。（2）動態(tài)地圖，由于地學(xué)數(shù)據(jù)存儲于計算機內(nèi)存，可以動態(tài)顯示地學(xué)數(shù)據(jù)的不同角度的觀察，不同方法的表示結(jié)果，或者隨時間的變化結(jié)果。（3）交互交融地圖，是指人可與地圖進(jìn)行相互作用和信息交流。交互即相互改變顯示行為，交融即投入感和沉浸感。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院2、多媒體地圖（超地圖）：綜合、形象地表現(xiàn)空間信息的使用文本、表格、聲音、圖像、圖形、動畫、音頻、視頻各種形式邏輯地聯(lián)接并集成為一個整體概念，是空間信息可視化的重要形式。各種多媒體形式能夠形象、真實地表示空間信息某些特定方面，作為全面地表示空間信息的不可缺少的手段。3、三維仿真地圖：三維仿真地圖是基于三維仿真和計算機三維真實圖形技術(shù)而產(chǎn)生的三維地圖，經(jīng)具有仿真的形狀、光照、紋理……，也可以進(jìn)行各種三維的量測和分析。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院4、虛擬現(xiàn)實：虛擬現(xiàn)實是空間信息可視化進(jìn)一步研究和發(fā)展的新方式。它是由計算機和其它設(shè)備如頭盔、數(shù)據(jù)手套等組成的高級人--機交互系統(tǒng)，以視覺為主，也結(jié)合聽、觸、嗅甚至味覺來感知的環(huán)境，使人們有如進(jìn)入真實的地理空間環(huán)境之中并與之交互作用。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院12.5.2可視化的技術(shù)方法一、地圖可視化的概念化模型根據(jù)1991年Taylor的地圖視覺化的概念化模型描述（圖17-1），將地圖學(xué)理論原則放在三角形的底邊，認(rèn)知和傳輸為等邊三角形的另兩邊，連接處在三角形中心的可視化，并認(rèn)為認(rèn)知和傳輸為目的的地圖可視化構(gòu)成了現(xiàn)代地圖學(xué)的主要內(nèi)容。計算機技術(shù)，尤其是計算機圖形圖像顯示技術(shù)，提供了可視化的技術(shù)支撐。1994年他增加了動態(tài)和交互作用為可視化的主要特征。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院地圖視覺化的概念化模型中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院二、可視化的技術(shù)方法盡管近幾