環境信息可視化表達的內容和方法

趙志剛

（齊齊哈爾市環境信息中心黑龍江齊齊哈爾161005）

環境信息可視化表達的內容和方法

趙志剛

（齊齊哈爾市環境信息中心黑龍江齊齊哈爾161005）

環境信息管理與環境管理有著密切的聯系，環境信息可視化是對環境研究有效的方法。而信息可視化關鍵在于確定環境信息可視化表達的內容和方法。本文針對地理信息系統的使用，研究介紹了環境信息可視化表達的內容和方法。

環境信息；可視化；內容；方法環境問題一直是人們生活中的大問題，如今隨著霧霾的大面積蔓延更是每況愈下，保護環境刻不容緩。我國也對環境問題投入了大量人力物力財力進行治理。環境監測設備越來越智能和全面。以GIS系統提供的可視化技術則是研究環境信息管理有效的工具。它能夠幫助人們對周邊環境更好的認知和理解。在更加深入了解環境后進行分析比較，提高對環境的管理和控制能力，更好更全面的治理環境，還生活一片綠色。而現實生活中怎么使用，怎樣利用地理信息系統，什么形式下使用，關于數據的表達內容和方法就成了我們需要研究的問題。

1　科學可視化

這是一種技術上較為高級的技術處理方法，而這些技術方法通常利用圖形、圖像處理，計算機視覺和用戶界面，以表達、建模以及對立體、表面、屬性以及動畫的顯示等形式對數據加以可視化解釋。這種技術方法相對立體建模之類的特殊技術方法來說，數據可視化所涵蓋的技術方法借助科學可視化，利用計算機技術和方法，把不可視或抽象的信息概念轉化為人們容易理解的形式表達要廣泛、全面得多。發現規律，找到規律，提高工作效率。環境信息表達了客觀事物的存在和演變，是現實環境事物的反映。大氣、土壤、水、植被、山川地貌等生態要素是環境信息的主體也是研究的重要對象和基礎，這些抽象的生態要素被處理表達，形成了可視化的環境信息。

2　環境信息可視化表達內容

2.1生態要素可視化

環境信息是否具有空間特征決定了環境信息可視化的適用內容，運用地理信息系統環境信息可視化能夠直接反映監測區域的環境質量。對于不同的環境質量發展趨勢也有專門的控制分析。絕大部分的環境信息都能通過環境可視化表達，計算機的處理交互過程可以表現為過程性表達與結果性表達。過程性表達主要專注于在計算機交互過程中對環境表現進展性規律的專注，而專注于結果性的表達稱為結果性表達。

2.2環境監測數據

毫無疑問，環境監測的數據是環境保護工作的基礎，通過數據反映環境發現情況來找到應對手段和方法。這些反映環境發展趨勢的基礎性業務數據包括對大氣、水、噪音等各方面的內容來監測。同樣的，這些內容被計算機交互過程以圖形方式呈現，清晰明了地反映了環境情況。檢測站需要通過收集實時數據進行更新管理。

2.3測量和統計數據

生態要素的各類數據是相關研究人員通過物理和化學的科學方法分析研究的。對于不同程度的數據在圖片上用不同的深度表示，如同土壤重金屬的測定，PM2.5指數的測定，酸雨采集樣本的測定等等，都可以通過圖片形式呈現。相關統計人員將檢測的數據進行不同形式地統計，分地區，分氣候，分天氣等綜合情況具體呈現表達。這樣的統計分析使數據呈現更專業和一目了然。

2.4環境決策支持數據

專家和科研人員通過成熟環境專業模型利用地理信息系統分析環境預測，環境評價以及環境決策。綜合分析導致環境惡劣的利害關系得出結論并向社會公眾發布環境質量報告。例如分析后發現導致霧霾最重要的原因是尾氣排放，那么我們就可以控制尾氣排放，宣傳綠色出行，針對性地解決尾氣排放過多的問題。針對性解決問題更加有效率。

3　環境信息可視化表達的方法

3.1定點符號法

環境信息可視化的表達方法需要依賴環境信息管理系統。各種環境專題有不同的表達方法。定點符號法立足于采用顏色不同形狀各異的符號來表示不同數量和質量的環境信息。常用表達方法分為定性和定量，定性主要為監控同種物體的移動位置信息，用不同形狀顏色表示特征，不同大小表示數量差異。

3.2等值線法

等值線法將等值的幾個點連接起來顯示空間分布均勻漸變的現象，可以體現空間里污染的強度。用于表現空間內污染物的擴散。在等值線法中，等值線虛實，彎曲程度，粗細和顏色都各有差異，需要區別對待。

3.2網格法

網格法以網格為背景通過顏色表示數量特征，這種網格法反映的環境現象特征不僅計算準確還能夠進行多空間分析。被質量評價，項目選址評價等廣泛運用分析。

3.3范圍法

范圍法表達區域單位，表示范圍內要素的質量特征。有其特有的簡單性和明確性，一般忽略數量，如表示物種的遷移，霧霾的分布范圍，洪澇的殃及范圍等。

3.4動畫表達

盡管各種表達方式層出不窮，但仍然有其固定性的缺陷。動畫形式的表達就彌補了這一缺陷，時間流逝，所有的環境要素都在日新月異發生改變，而動畫可以表達這一動態趨勢，既解釋了環境關系又表明了動態過程。是結合了時間空間表現形式的一大壯舉。

3.5RS與GIS融合表達

遙感圖像和衛星影像通過幾何糾正與GIS融合，在GIS表達的生動形象可視的基礎上多要素分析，多角度多視野，增強了直觀性。

環境是人類生存和發展的基本前提。環境為我們生存和發展提供了必需的資源和條件。隨著社會經濟的發展，環境問題已經作為一個不可回避的重要問題提上了各國政府的議事日程。環境信息可視化是人們的福音，它提供給環境管理者直觀的表達方式。以更簡單明了的描述手法表達了環境變化趨勢，利用它進行監控更好地做到保護環境，減輕環境污染，遏制生態惡化趨勢。

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趙志剛（1967—）,男,河北人，本科,副高，主要從事環境工程研究。