地理信息可視化特點(diǎn)研究

楊自海 劉偉

(沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司,遼寧沈陽(yáng) 110000)

地理信息可視化特點(diǎn)研究

楊自海 劉偉

(沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司,遼寧沈陽(yáng) 110000)

通過(guò)在地理數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)下,通過(guò)地圖的形式將地理信息表現(xiàn)出來(lái)的過(guò)程被稱為地理信息可視化,地理信息可視化是可視化表達(dá)中最重要的部分。從空間認(rèn)知的角度出發(fā),對(duì)地理信息可視化的工程進(jìn)行詳細(xì)的研究;并通過(guò)與地理信息可視化特點(diǎn)的相結(jié)合,從而提出空間地理信息的表現(xiàn)方式與空間認(rèn)知的基礎(chǔ)形式。

地理信息可視化 形式 特點(diǎn)

1 地理信息可視化

1.1 地理信息可視化的特點(diǎn)

(1)形象直觀性:通過(guò)以生動(dòng)、形象、只管的圖像、圖形、影像模型等多種表現(xiàn)形式,將某個(gè)地區(qū)的地理信息展現(xiàn)出來(lái),從而是人們能夠?qū)ο嚓P(guān)的圖形圖像進(jìn)行了解和查詢。(2)多源數(shù)據(jù)的采集與集成性:通過(guò)使用地理信息可視化技術(shù)對(duì)不同類型、格式與介質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和采集,無(wú)論收集的數(shù)據(jù)形式或格式是否一致,都可以采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理,由此為多元數(shù)據(jù)的分析提供有利條件。(3)交互探討性:交互方式往往在大量的數(shù)據(jù)中對(duì)視覺思維更有利,在研究分析的過(guò)程中,可以對(duì)數(shù)據(jù)任意檢索,同時(shí)也可以做到信息交互變化。將多源信息進(jìn)行合理的集成整合,通過(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)管理,在此同時(shí)具備空間分析與查詢的能力,從而方便了地學(xué)工作者采用交互方式進(jìn)行多源地學(xué)信息的對(duì)比、查詢、分析等工作,并從中訓(xùn)得規(guī)律,有利于規(guī)劃決定與經(jīng)營(yíng)。(4)時(shí)空信息的動(dòng)態(tài)性:空間信息并非是地理信息的主體,地理信息更具備動(dòng)態(tài)性,因此也稱為時(shí)空信息。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的提高和時(shí)間維護(hù)的投入,有望使地理信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)表示和動(dòng)態(tài)檢索。

1.2 地理信息可視化過(guò)程

(1)圖形與圖像的生成:在地理信息系統(tǒng)中,通過(guò)將不同類型的圖形、圖像在相同環(huán)境中建立,從而達(dá)到對(duì)某種地理對(duì)象的可視化,與此同時(shí)運(yùn)用圖形圖像之間基于地理分析方法的形式建立動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián),使地理對(duì)象的分布特點(diǎn)及不確定因素更能準(zhǔn)確的表達(dá)出來(lái)。(2)空間信息的查詢:在地理信息可視化功能中信息查詢是最重要的組成部分,它主要是遵照訪問(wèn)者的要求在查詢系統(tǒng)中進(jìn)行相關(guān)信息的查詢。使用戶可以通過(guò)交互式功能篩選出符合條件的信息,可以使用戶能夠?qū)Σ樵兊牡乩硇畔⑦M(jìn)行詳細(xì)的了解。在當(dāng)前地理信息系統(tǒng)中比較常見的查詢方式主要分為空間關(guān)系查詢、屬性特征查詢和基于以上兩種方法的查詢。

2 空間認(rèn)知

2.1 空間的表現(xiàn)形式

物理空間就是指現(xiàn)實(shí)世界的物質(zhì)空間,它包括了所有規(guī)模大小的空間。感覺運(yùn)動(dòng)空間是指在人類的身體尺度上發(fā)生物理作用的空間。后面三種則被認(rèn)為是空間的三種基本表現(xiàn)形式。感知空間是指人的感覺器官以不同方式與周圍環(huán)境所產(chǎn)生刺激之間發(fā)生的物理作用,并形成典型特征感知圖像空間; 認(rèn)知空間將典型特征感知圖像與人的知覺、知識(shí)和記憶這些認(rèn)知要素相連,以進(jìn)一步形成有關(guān)典型對(duì)象認(rèn)知圖像的空間。符號(hào)空間是對(duì)空間的符號(hào)化表達(dá),人們基于空間要素的簡(jiǎn)化、關(guān)聯(lián)與綜合對(duì)空間的組織、結(jié)構(gòu)、關(guān)系進(jìn)行符號(hào)化表達(dá),由此可見,地圖就是一種有形符號(hào)。

2.2 空間認(rèn)知的主要層次

(1)空間特征感知:在感知空間中,人們應(yīng)用各種有關(guān)特征產(chǎn)生的感知手段和方法,從某一視點(diǎn)( 或角度) 來(lái)觀察空間實(shí)體各組成部分的屬性特征。由于通過(guò)感知手段和方法所產(chǎn)生的特征具有空間表現(xiàn)性,因此,在感知空間中所產(chǎn)生的特征具有空間表現(xiàn)性,故感知空間也被稱為特征感知空間。(2)空間對(duì)象認(rèn)知:空間對(duì)象認(rèn)知發(fā)生于認(rèn)知空間。在認(rèn)知空間內(nèi),人們?cè)谟嘘P(guān)空間實(shí)體各組成部分的屬性特征感知基礎(chǔ)上,基于空間實(shí)體的部分-整體(Part-whole)關(guān)系知識(shí),通過(guò)將空間實(shí)體各組成部分之間的屬性特征相集成,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于某個(gè)空間實(shí)體的對(duì)象化認(rèn)識(shí)。由于認(rèn)知是#對(duì)象化$的認(rèn)知,因此,認(rèn)知空間也被稱為對(duì)象認(rèn)知空間。(3)空間格局認(rèn)知:空間格局認(rèn)知發(fā)生于符號(hào)空間。人們?cè)趯?duì)空間要素屬性特征的簡(jiǎn)化、關(guān)聯(lián)與綜合的基礎(chǔ)上,以有關(guān)空間實(shí)體的部分·整體(Part-whole)關(guān)系知識(shí)(或經(jīng)驗(yàn))為指導(dǎo),對(duì)空間實(shí)體進(jìn)行對(duì)象化符號(hào)表達(dá)。由此,人們將能夠基于實(shí)體的對(duì)象化符號(hào)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)有關(guān)空間組織、結(jié)構(gòu)與關(guān)系的邏輯判斷、歸納與演繹推理分析,以形成有關(guān)空間的格局認(rèn)識(shí)。

3 地理信息可視化認(rèn)知機(jī)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視化的對(duì)象,地理信息可視化被認(rèn)為是一種語(yǔ)言過(guò)程。因而,只有在正確認(rèn)識(shí)分析所要表達(dá)的對(duì)象的同時(shí)選擇正確的表示方法和設(shè)計(jì)合理的視覺符號(hào),才能充分發(fā)揮地理信息的表達(dá)能力。地理信息的可視化過(guò)程中需要根據(jù)不同的地理因素、地理特征以及研究目的來(lái)采取不同的可視化方法,所表達(dá)的地理要素中隱含的信息特征是可視化方法及視覺樣式的主要依據(jù)。地理事物的時(shí)間性是地理空間信息的特征,同時(shí)也是所有客觀物質(zhì)都具備的特性。通過(guò)時(shí)間的角度來(lái)看,任何地理對(duì)象都需要從瞬時(shí)性和歷時(shí)性兩點(diǎn)對(duì)時(shí)間問(wèn)題進(jìn)行思考,以上兩點(diǎn)也可被稱為是研究對(duì)象的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)。關(guān)于研究者對(duì)研究對(duì)象或研究目的的不同,人們對(duì)地理信息中瞬時(shí)性與歷時(shí)性的關(guān)注度也有所不同,因此,可視化的方法也是不相同的

3.2 地理信息認(rèn)知過(guò)程

任何地理信息都存在于一定的物質(zhì)、能量載體之中,這些信息從一個(gè)載體向另一載體傳遞。在信息的傳遞過(guò)程中,地理主體和地理對(duì)象是地理信息載體的兩個(gè)基本類型。地理對(duì)象狀態(tài)與方式就是地理信息,它的載體是地理對(duì)象本身。當(dāng)?shù)乩韺?duì)象被主體感知進(jìn)入意識(shí)層面,就成為認(rèn)識(shí)論的地理信息,它的載體是人的感覺器官和人的大腦。經(jīng)過(guò)人腦對(duì)地理信息的加工和重構(gòu)可以利用、改變和影響地理客體,促成新的地理信息發(fā)生與重構(gòu),這就是地理信息傳輸?shù)倪^(guò)程,它主要包括地理知覺、地理表象、地理信息概念化、心理表征以及地理空間推理。地理知覺是指將地理事物從地理空間中區(qū)分出來(lái),獲取其位置信息并對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。它是地理知識(shí)獲取的起點(diǎn),既遵循知覺組織的通用原則和模型,又有專屬的信息加工原則和步驟。同時(shí),地理知覺的方式和方法對(duì)地理空間尺度劃分和地理知識(shí)的編碼使用具有重要影響。

[1]岳麗燕,胡文亮.地理信息可視化研究[J].河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013(4).

[2]艾廷華.適宜空間認(rèn)知結(jié)果表達(dá)的地圖形式[J].遙感學(xué)報(bào),2012(2).