地理信息可视化特点研究

杨自海 刘伟

(沈阳经济技术开发区规划建筑设计有限公司,辽宁沈阳 110000)

地理信息可视化特点研究

杨自海 刘伟

(沈阳经济技术开发区规划建筑设计有限公司,辽宁沈阳 110000)

通过在地理数据的驱动下,通过地图的形式将地理信息表现出来的过程被称为地理信息可视化,地理信息可视化是可视化表达中最重要的部分。从空间认知的角度出发,对地理信息可视化的工程进行详细的研究;并通过与地理信息可视化特点的相结合,从而提出空间地理信息的表现方式与空间认知的基础形式。

地理信息可视化 形式 特点

1 地理信息可视化

1.1 地理信息可视化的特点

(1)形象直观性:通过以生动、形象、只管的图像、图形、影像模型等多种表现形式,将某个地区的地理信息展现出来,从而是人们能够对相关的图形图像进行了解和查询。(2)多源数据的采集与集成性:通过使用地理信息可视化技术对不同类型、格式与介质的数据进行接收和采集,无论收集的数据形式或格式是否一致,都可以采用统一的数据库来管理,由此为多元数据的分析提供有利条件。(3)交互探讨性:交互方式往往在大量的数据中对视觉思维更有利,在研究分析的过程中,可以对数据任意检索,同时也可以做到信息交互变化。将多源信息进行合理的集成整合,通过统一数据库管理,在此同时具备空间分析与查询的能力,从而方便了地学工作者采用交互方式进行多源地学信息的对比、查询、分析等工作,并从中训得规律,有利于规划决定与经营。(4)时空信息的动态性:空间信息并非是地理信息的主体,地理信息更具备动态性,因此也称为时空信息。随着计算机技术水平的提高和时间维护的投入,有望使地理信息进行动态表示和动态检索。

1.2 地理信息可视化过程

(1)图形与图像的生成:在地理信息系统中,通过将不同类型的图形、图像在相同环境中建立,从而达到对某种地理对象的可视化,与此同时运用图形图像之间基于地理分析方法的形式建立动态关联,使地理对象的分布特点及不确定因素更能准确的表达出来。(2)空间信息的查询:在地理信息可视化功能中信息查询是最重要的组成部分,它主要是遵照访问者的要求在查询系统中进行相关信息的查询。使用户可以通过交互式功能筛选出符合条件的信息,可以使用户能够对查询的地理信息进行详细的了解。在当前地理信息系统中比较常见的查询方式主要分为空间关系查询、属性特征查询和基于以上两种方法的查询。

2 空间认知

2.1 空间的表现形式

物理空间就是指现实世界的物质空间,它包括了所有规模大小的空间。感觉运动空间是指在人类的身体尺度上发生物理作用的空间。后面三种则被认为是空间的三种基本表现形式。感知空间是指人的感觉器官以不同方式与周围环境所产生刺激之间发生的物理作用,并形成典型特征感知图像空间; 认知空间将典型特征感知图像与人的知觉、知识和记忆这些认知要素相连,以进一步形成有关典型对象认知图像的空间。符号空间是对空间的符号化表达,人们基于空间要素的简化、关联与综合对空间的组织、结构、关系进行符号化表达,由此可见,地图就是一种有形符号。

2.2 空间认知的主要层次

(1)空间特征感知:在感知空间中,人们应用各种有关特征产生的感知手段和方法,从某一视点( 或角度) 来观察空间实体各组成部分的属性特征。由于通过感知手段和方法所产生的特征具有空间表现性,因此,在感知空间中所产生的特征具有空间表现性,故感知空间也被称为特征感知空间。(2)空间对象认知:空间对象认知发生于认知空间。在认知空间内,人们在有关空间实体各组成部分的属性特征感知基础上,基于空间实体的部分-整体(Part-whole)关系知识,通过将空间实体各组成部分之间的属性特征相集成,来实现对于某个空间实体的对象化认识。由于认知是#对象化$的认知,因此,认知空间也被称为对象认知空间。(3)空间格局认知:空间格局认知发生于符号空间。人们在对空间要素属性特征的简化、关联与综合的基础上,以有关空间实体的部分·整体(Part-whole)关系知识(或经验)为指导,对空间实体进行对象化符号表达。由此,人们将能够基于实体的对象化符号进一步实现有关空间组织、结构与关系的逻辑判断、归纳与演绎推理分析,以形成有关空间的格局认识。

3 地理信息可视化认知机理

3.1 地理信息的二元特征分析

地理信息即是地理信息可视化的对象,地理信息可视化被认为是一种语言过程。因而,只有在正确认识分析所要表达的对象的同时选择正确的表示方法和设计合理的视觉符号,才能充分发挥地理信息的表达能力。地理信息的可视化过程中需要根据不同的地理因素、地理特征以及研究目的来采取不同的可视化方法,所表达的地理要素中隐含的信息特征是可视化方法及视觉样式的主要依据。地理事物的时间性是地理空间信息的特征,同时也是所有客观物质都具备的特性。通过时间的角度来看,任何地理对象都需要从瞬时性和历时性两点对时间问题进行思考,以上两点也可被称为是研究对象的静态与动态。关于研究者对研究对象或研究目的的不同,人们对地理信息中瞬时性与历时性的关注度也有所不同,因此,可视化的方法也是不相同的

3.2 地理信息认知过程

任何地理信息都存在于一定的物质、能量载体之中,这些信息从一个载体向另一载体传递。在信息的传递过程中,地理主体和地理对象是地理信息载体的两个基本类型。地理对象状态与方式就是地理信息,它的载体是地理对象本身。当地理对象被主体感知进入意识层面,就成为认识论的地理信息,它的载体是人的感觉器官和人的大脑。经过人脑对地理信息的加工和重构可以利用、改变和影响地理客体,促成新的地理信息发生与重构,这就是地理信息传输的过程,它主要包括地理知觉、地理表象、地理信息概念化、心理表征以及地理空间推理。地理知觉是指将地理事物从地理空间中区分出来,获取其位置信息并对其进行识别。它是地理知识获取的起点,既遵循知觉组织的通用原则和模型,又有专属的信息加工原则和步骤。同时,地理知觉的方式和方法对地理空间尺度划分和地理知识的编码使用具有重要影响。

[1]岳丽燕,胡文亮.地理信息可视化研究[J].河北师范大学学报(自然科学版),2013(4).

[2]艾廷华.适宜空间认知结果表达的地图形式[J].遥感学报,2012(2).