第5章：地理信息可视化

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1、55.1 5.1 可视化的概念与形式可视化的概念与形式5.25.2 符号化符号化5.35.3 地图地图符号库符号库5.4 5.4 电子地图电子地图地理信息可视化地理信息可视化上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页5 5、地图数据结构与地图数据库地图数据结构与地图数据库本章应掌握的重点内容为：本章应掌握的重点内容为：1 1、地图符号设计的原理地图符号设计的原理；2 2、符号化的方法；符号化的方法；3 3、地图符号库；地图符号库；4 4、电子地图的特征。电子地图的特征。本章的难点：本章的难点：1 1、符号库的引用、符号库的引用 5/1/20232计算机地图制图原理与方法计算机地图

2、制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页5 5 地理信息可地理信息可视视化化 5.1 可视化的概念与形式可视化的概念与形式可视化可视化：运用计算机图形学和图像处理技术，将：运用计算机图形学和图像处理技术，将计算过程中产生的数据及计算结果转换为图形和图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。像显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。可视化的作用可视化的作用：实现人与机的图像通信；知道在：实现人与机的图像通信；知道在计算过程中发生了什么现象，并可改变参数，观察计算过程中发生了什么现象，并可改变参数，观察其影响；可提

3、供在计算机辅助下的可视化技术手段。其影响；可提供在计算机辅助下的可视化技术手段。5/1/20233计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页地图信息可视化：地图信息可视化：运用计算机地图制图技术以及运用计算机地图制图技术以及计算机图形学和图像处理技术，将地理信息输入、计算机图形学和图像处理技术，将地理信息输入、存储、处理、查询以及输出的数据结果采用图形符存储、处理、查询以及输出的数据结果采用图形符号、图形、图像，结合图表、文字、表格等可视化号、图形、图像，结合图表、文字、表格等可视化形式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。形式显示

4、并进行交互处理的理论、方法和技术。可视化的形式：可视化的形式：地地 图图（纸质地图、数字地图、电子地图及三维地图）（纸质地图、数字地图、电子地图及三维地图）多媒体多媒体（文本、表格、图形、图像、动画、音频、视频等）（文本、表格、图形、图像、动画、音频、视频等）虚拟现实虚拟现实5/1/20234计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页5.2 符号化符号化 地图符号的概念：地图符号的概念：地图的主要表达形式，它是地图区别地图的主要表达形式，它是地图区别于其他表示地理环境方法的一个重要特征。地图符号不于其他表示地理环境方法的一个重要特征

5、。地图符号不仅能反映地图要素的存在、类别及其数量和质量特征，仅能反映地图要素的存在、类别及其数量和质量特征，而且通过他们的组合，还能反映出地理要素的空间分布、而且通过他们的组合，还能反映出地理要素的空间分布、结构、联系以及变化等。结构、联系以及变化等。地图符号的类型地图符号的类型（依据地理事物与现象的空间分布特征（依据地理事物与现象的空间分布特征来划分地图符号的类型）：来划分地图符号的类型）：点状符号、线状符号和面状点状符号、线状符号和面状符号符号。5/1/20235计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页地图符号的分类分级：地图

6、符号的分类分级：对各类地理现象进行概括（分类对各类地理现象进行概括（分类分级）和抽象，然后用抽象的具有共性的符号表示某类分级）和抽象，然后用抽象的具有共性的符号表示某类事物；可以很好的反映所表达现象的层次关系。事物；可以很好的反映所表达现象的层次关系。地图符号设计的原理：地图符号设计的原理：形状：形状：设计的设计的符号图案化符号图案化和和系统化系统化，并充分考虑到计，并充分考虑到计算机绘图和屏幕可视化的技术要求；算机绘图和屏幕可视化的技术要求；尺寸：尺寸：应与地图用途、比例尺、制图区域特点和屏幕应与地图用途、比例尺、制图区域特点和屏幕分辨率高低等方面相联系；分辨率高低等方面相联系；色彩：色彩：

7、可以简化地图符号的图形差别，减少符号的数可以简化地图符号的图形差别，减少符号的数量，增强各要素分类分级之间的联系，美化地图，提高量，增强各要素分类分级之间的联系，美化地图，提高地图的表现力。地图的表现力。5/1/20236计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页符号化的方法符号化的方法 符号化过程：符号化过程：利用地图数据库得到有关地图要素的利用地图数据库得到有关地图要素的分类分级编码及相应符号要素实体抽象后得到的定分类分级编码及相应符号要素实体抽象后得到的定位坐标数据，以形成地图空间内的图形符号模型的位坐标数据，以形成地图空间内

8、的图形符号模型的过程。过程。直接信息法：直接信息法：直接表示符号图形的各个细部，在信直接表示符号图形的各个细部，在信息块中直接存储符号图形的矢量数据或栅格数据。息块中直接存储符号图形的矢量数据或栅格数据。间接信息法：间接信息法：信息块中不直接存储符号图形数据，信息块中不直接存储符号图形数据，而只存储符号图形的几何参数。而只存储符号图形的几何参数。讨论：两种信息法的优缺点？各自的适用范围？讨论：两种信息法的优缺点？各自的适用范围？5/1/20237计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页5.3 地图符号库地图符号库符号库设计的原则：

9、符号库设计的原则：应尽量参照现有的地图图式；应尽量参照现有的地图图式；在新设计地图符号时应遵循图案化、精确在新设计地图符号时应遵循图案化、精确性、对比性、统一性、象征性及自动化绘性、对比性、统一性、象征性及自动化绘制适应性等一般原则；制适应性等一般原则；选择适当的符号信息块结构；选择适当的符号信息块结构；符号库的可扩充性。符号库的可扩充性。5/1/20238计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页矢量符号库矢量符号库点状符号信息块：点状符号信息块：点状符号信息块中记录图形点状符号信息块中记录图形的颜色码、图形特征点坐标及绘图机抬落

10、笔编的颜色码、图形特征点坐标及绘图机抬落笔编码。通常，信息块采用以符号定位点为原点的码。通常，信息块采用以符号定位点为原点的局部坐标系。局部坐标系。线状符号信息块：线状符号信息块：地图上各种线状符号通常可地图上各种线状符号通常可由某一图元沿线状要素的中轴线串接而成。由某一图元沿线状要素的中轴线串接而成。面状符号信息块：面状符号信息块：地图上的面状符号通常由填地图上的面状符号通常由填充符号在面域内按一定方式配置组合而成。多充符号在面域内按一定方式配置组合而成。多属情况下，填充符号在面域内是按一定方向、属情况下，填充符号在面域内是按一定方向、间隔逐行配置的。间隔逐行配置的。5/1/20239计算机

11、地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页栅格符号库栅格符号库 用于栅格方式的图形输出，也可按点线用于栅格方式的图形输出，也可按点线面三类建库，其中点状符号信息块和线状面三类建库，其中点状符号信息块和线状信息块可由矢量符号信息块转换得到，或信息块可由矢量符号信息块转换得到，或对符号的标准样式直接进行扫描获得；面对符号的标准样式直接进行扫描获得；面状信息块的构成不同于矢量符号库中的面状信息块的构成不同于矢量符号库中的面状信息块。地图上规则分布的面状符号，状信息块。地图上规则分布的面状符号，在平面上总可以划分成等大的图案块，每在平面上总可以划

12、分成等大的图案块，每个图案块的图形相同。个图案块的图形相同。5/1/202310计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页符号库的引用符号库的引用引用符号库中的符号信息来自绘图的一般引用符号库中的符号信息来自绘图的一般过程：从地图数据库中检索出地图要素的过程：从地图数据库中检索出地图要素的特征代码以及定位信息，再从符号库中差特征代码以及定位信息，再从符号库中差得相应符号信息块的入口地址，在符号库得相应符号信息块的入口地址，在符号库中读取信息块，然后调用相关的绘图子程中读取信息块，然后调用相关的绘图子程序完成绘图。序完成绘图。5/1/

13、202311计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页5.4 电子地图电子地图电子地图的基本特征：电子地图的基本特征：数据与软件的集成性；数据与软件的集成性；交互性；交互性；表达的多样性；表达的多样性；多尺度数据的集合；多尺度数据的集合；快速、高精度的信息检索与地图分析；快速、高精度的信息检索与地图分析；多维与动态可视化；多维与动态可视化；共享性；共享性；低成本性。低成本性。5/1/202312计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页电子地图的设计与制作电子地图的设计与

14、制作电子地图的设计电子地图的设计是指以计算机为基础，研是指以计算机为基础，研究电子地图的数据采集、存储管理和输出究电子地图的数据采集、存储管理和输出显示等技术方案的一种过程。显示等技术方案的一种过程。电子地图的设计原则：电子地图的设计原则：数据设计（基础地理数据和专题数据）数据设计（基础地理数据和专题数据）界面设计（形式、显示和布局）界面设计（形式、显示和布局）符号和注记设计符号和注记设计 色彩设计色彩设计5/1/202313计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页电子地图的制作过程：电子地图的制作过程：生产计划生产计划搜集资料搜

15、集资料制作底图、文字、图像、声音、动画等制作底图、文字、图像、声音、动画等专题信息数据的制作专题信息数据的制作各种图表的制作各种图表的制作各种数据合成各种数据合成出版出版5/1/202314计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页电子地图集的设计与制作电子地图集的设计与制作 电子地图集的基本单元电子地图集的基本单元：可以是单幅电子：可以是单幅电子地图，也可以是非地图的图片、视频等。地图，也可以是非地图的图片、视频等。根据所在位置的不同，电子地图集中包含根据所在位置的不同，电子地图集中包含了了9种基本单元，包括片头、目录、图组、种基

16、本单元，包括片头、目录、图组、主图、图幅、插图、片尾、背景音乐、专主图、图幅、插图、片尾、背景音乐、专题目标。题目标。5/1/202315计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页电子地图集的一般结构电子地图集的一般结构片头片头目录目录图组图组1 1图组图组2 2图组图组n n片尾片尾5/1/202316计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页电子地图集的制作过程：电子地图集的制作过程：选题和目标分析；选题和目标分析；结构与风格设计；结构与风格设计；数据的加工与制作；数

17、据的加工与制作；数据集成；数据集成；成果检查与电子地图浏览系统的应用测试；成果检查与电子地图浏览系统的应用测试；出版发行。出版发行。5/1/202317计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页电子地图集系统的开发电子地图集系统的开发 电子地图集软件包括电子地图集软件包括设计制作系统设计制作系统和和浏览浏览系统系统两个部分。两个部分。系统的总体框架：系统的总体框架：设计系统设计系统浏览系统浏览系统电子地图集数据库电子地图集数据库输出输出输入输入5/1/202318计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一

18、页目录目录退出退出首页首页末页末页电子地图集设计系统的开发：电子地图集设计系统的开发：系统应具备的功能：系统应具备的功能：电子地图集数据库的读写功能；电子地图集数据库的读写功能；对电子地图集的素材进行分门别类的管理；对电子地图集的素材进行分门别类的管理；可以构建可以构建9种类型的基本单元；种类型的基本单元；建立各基本单元之间的关联方法；建立各基本单元之间的关联方法；构建符号库系统，实现电子地图的显示。构建符号库系统，实现电子地图的显示。5/1/202319计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法上一页上一页下一页下一页目录目录退出退出首页首页末页末页电子地图集浏览系统的开发：电子地图集浏览系统的开发：系统应具备的功能：系统应具备的功能：电子地图集数据库的读写功能；电子地图集数据库的读写功能；电子地图集各种基本单元的显示功能；电子地图集各种基本单元的显示功能；电子地图的缩放、漫游功能；电子地图的缩放、漫游功能；多媒体的播放功能；多媒体的播放功能；专题属性信息的快速响应功能；专题属性信息的快速响应功能；电子地图的查询、检索功能；电子地图的查询、检索功能；电子地图的空间分析功能。电子地图的空间分析功能。5/1/202320计算机地图制图原理与方法计算机地图制图原理与方法