空间信息可视化

5.2.4　空间信息可视化

空间信息可视化是信息可视化中重要的技术，涉及大多数国民经济的行业，已经有广泛的应用。地理空间可视化通过强大的、有效的地图系统将复杂的空间和属性数据以地理的形式展现出来，从而挖掘数据之间的关联性和发展趋势，了解市场动态、发现商业机会，进而做出及时和正确的判断和决策。空间信息的可视化是现有计算机可视化技术的具体应用，是以地理环境作为依托，强调的是地理认知与分析，透过视觉效果，探讨空间信息所反映的规律知识是空间信息可视化的真正目的。

随着高速计算机的出现，利用仿真和虚拟技术可以模拟一些不能观测到的自然现象或社会现象，同时利用这种技术帮助科学家更容易理解观测到的数据，尤其是过去难以理解的数据。

20世纪60年代发展起来的基于计算机的地理信息系统开始形成时，就利用计算机图形软硬件技术，把地理空间数据的图形显示与分析作为基本的不可缺少的功能，GIS可视化要早于科学计算可视化的提出。GIS可视化早期受限于计算机二维图形软硬件显示技术的发展，大量的研究放在图形显示的算法上，如画线、颜色设计、选择符号填充、图形打印等。继二维可视化研究后，进一步发展为对地学等值面(如数字高程模型)的三维图形显示技术的研究，它是通过三维到二维的坐标转换、隐藏线、面消除、阴影处理、光照模型等技术，把三维空间数据投影显示在二维屏幕上。由于对地学数据场的表达是二维的，而不是真三维实体空间关系的描述，因此属于2.5维可视化。但现实世界是真三维空间的，二维GIS无法表达诸如地质体、矿山、海洋、大气等地学真三维数据场，所以，从20世纪80年代末以来，真三维GIS及其体可视化成为GIS的研究热点。随着全球变化，区域可持续发展，环境科学等的发展，时间维越来越被重视。而计算机科学的发展，如处理速度加快，处理与存储数据的容量加大，数据库理论的发展等使得动态地处理具有复杂空间关系的大数据量成为可能，从而使得时态GIS、时空数据模型、图形实时动态显示与反馈等的研究方兴未艾。所以，从GIS及其可视化的发展看，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，目标是用图形呈现地学处理和分析的结果。