地学研究中的可视化计算与应用

地学研究中广泛遇到三维乃至更高维数据场的分析、解释和显示的问题。科学计算可视化研究的核心问题就是把多维数据变换为人的视觉所能感受到的计算机图像,使研究者能够观察它们的模拟和计算过程,并进行交互控制。因此,科学计算可视化被广泛应用于资源、环境、地震、气象等地学研究领域,极大地改观了传统的研究方法,丰富了地学发现的过程,给予地球科学家更为深刻的洞察力,并且预示出一系列新的交叉学科。     

电脑可视化与三维显示

本文简要讨论了电脑三维可视化的基本概念,相对于传统图解的进步、发展现状研究难点与热点,软件系统的功能、发展趋势与应用前景.     

地学三维可视化

本文论述地学三维可视化研究现状与未来的发展,认为地学三维数据模型,地学三维数据场,地学矢量场、标量场的三维可视化,三维图像表面空间分析,实时动态可视化技术是当前GIS中可视化的研究重点和发展方向。本文介绍了GIS地学三维可视化与分析系统Geo-3D Vision的主要功能。     

信息城市中虚拟可视化的研究

信息城市作为数字地球的主要组成部分与核心问题,已受到世人越来越多的关注,成为当前的研究热点。本文以长春净月潭旅游经济开发区为研究区域,探讨虚拟现实技术与地理信息系统技术相结合的VR-GIS技术,建立虚拟仿真环境,实现研究区三维动态可视化显示,为城市环境规划、交通旅游提供全新的技术支持。     

多维可视化技术在地理空间元数据检索中的应用研究

基于信息可视化技术的数据检索是一个新的研究领域。在地理空间元数据检索过程中,多维可视化技术将有助于显示检索过程,改进检索结果,提供数据间隐含信息来提高检索精度。本文基于地理空间元数据的特点,对三种可用的多维可视化技术:平行坐标、星状图和散点图矩阵的形式和特点进行了分析。同时研究了地理空间元数据检索的关键技术:可视化技术、交互浏览、数据组织和检索算法。最后探讨了可视化检索的评估理论和方法。     

栅格数据地学可视化分析环境的构建分析

以遥感数据、数字高程数据等为代表的栅格数据获取技术的进步,以及栅格数据本身适合地学模拟的特点,使得栅格数据应用越来越广泛.当前以定量计算为主的方法难以有效支撑栅格数据分析任务,将可视化引入,充分利用人机协同优势,形成栅格数据地学可视化分析环境是一个较好的解决途径.但是,栅格数据大数据量的特征会引起属性空间可视化时的遮挡...     

斜角坐标系图的专题地图量化信息可视化方法

引入量化图形中种类最为丰富的斜角坐标系图,作为专题地图的主题图形,用于统计地图制作,拓展了专题地图量化信息可视化的表示方法。重点介绍了基于斜角坐标系图的专题地图量化信息可视化应用程序开发的设计思想,通过分析斜角坐标系图形的构图特点和可视化变量,抽象出了一个基础菱形。基于MapInfo软件中的Map-Basic宏语言,设计了斜角坐标系量化图形基础菱形的标准过程,通过调用基础菱形的标准过程,可以实现单坐标系图形和组合图形的绘制。作者借助MapBasic的工程文件连接各个应用程序模块,开发出了以单坐标系、双坐标系和中心组合图形模块为中心的专题地图量化信息可视化应用程序,并实现了量化图形自动排序、手工排序、图形整体移动等功能。最后以河北省1990、1995、1998年第一、二、三产业产值的实际数据,绘制了以三坐标系中心组合图形为主题图形的专题地图,对引入的斜角坐标系量化图形进行应用效果的实例验证。     

三维地面模型的可视化研究

对于地形模型的构造有多种方法,如:规则格网法(GRID)、不规则三角网(TIN)和混合法(GRID-TIN)等.GRID模型具有较小的存储量和简单的数据结构,便于存储和管理.在对这些已有的三维地面模型进行分析的基础上,着重以DEM矩形网格法为例探讨了地面模型的构造,并在此基础上实现了三维地面模型的动态显示和交互操作等功能,最后给出了具体实例.     

GIS空间数据电子出版可视化技术研究

地理信息系统不仅发展成为一门成熟的技术科学 ,而且已成为一个新兴的产业 ,在测绘、地质矿产、农林水利、环境监测、区域开发等领域发挥越来越重要的作用。利用地球信息科学领域积累的大量的 GIS数据 ,进行其出版可视化技术研究与实践 ,不仅能够满足 GIS空间数据的出版要求 ,同时对于最大限度地利用 GIS数据资源、避免基础数据的重复投入和提高地图生产效率有着重要的现实意义。本文论述了地理空间数据的类型、关系、矢量数据结构及其在电子出版系统中共享的制约因素 ,讨论了 GIS空间数据在电子出版系统中可视化技术实现的基本方法 ,在实践的基础上提出了两种企业级解决方案。     

中国自然景观综合信息图谱研究

地学图谱是用可视化形式 ,有规律的图形来表现空间信息 ,地学信息图谱是计算机化的地学图谱 ,是地图可视化的一种新形式。中国自然景观综合信息图谱是地学信息图谱研究的一个重要内容。本文首先介绍了自然景观信息图谱的基本概念 ;然后探讨中国自然景观综合信息图谱设计与提炼的技术路线 ,以及中国自然景观综合信息图谱与自然景观单要素信息图谱的提炼方法 ,并给出具体实例 ;最后简要介绍了中国自然景观综合信息图谱信息系统的研制。通过对中国自然景观综合信息图谱的设计与提炼 ,探讨了地学信息图谱的研究思路和技术路线 ,为地学信息图谱的进一步研究 ,提供了可借鉴的方法。     

虚拟GIS及其虚拟可视化技术研究

虚拟GIS作为虚拟城市建设的关键技术之一,已经成为当前GIS研究领域的研究热点。本文以东华理工学院为研究区域,探讨虚拟现实技术与GIS技术相结合的VR-GIS技术,建立了校园虚拟仿真环境,实现研究区的3维动态可视化显示,为校园漫游和校区规划提供全新的技术支持,进而对城市环境规划、交通旅游等方面的发展有一定的借鉴意义。     

RSS新闻事件的多维描述与时空可视化方法

百度等按照时间或焦点的传统新闻检索方式,缺少对新闻事件在时间维度和空间维度及时空发展规律上的组织和表达。鉴此,本文提出了一种在时间和空间维度对在线简易信息聚合(Really Simple Syndication,RSS)新闻进行多维描述和时空可视化的方法,帮助用户全面、直观理解焦点新闻事件的时空发展过程及趋势。该方法从新浪、百度和Google等多家网站的RSS新闻服务中抽取新闻,将新闻报道时间近似为新闻事件发生时间进行时间维度描述,动态解析并识别新闻概要中的中文地名词汇,进行地址匹配和空间定位,完成新闻事件空间维度描述。以H7N9禽流感热点新闻为例,本文通过过度颜色、统计折线图进行时间维可视化表达,以大小渐变的圆形符号进行空间维可视化表达,多维度描述并展示了H7N9禽流感新闻事件的发展过程和趋势。     

基于GeoSOT-3D的空间对象快速可视化与实验分析

地球空间信息剖分组织,在全球海量、多源、多分辨率数据组织与管理方面表现出了极大的优越性。但全球尺度的空间数据往往数据量大、内容丰富,进行对象表达时需处理的数据量,远远超出计算机硬件的处理能力。鉴此,本文在GeoSOT-3D地球空间剖分框架下,借鉴已有三维快速可视化技术,并顾及GeoSOT-3D自身的全球多尺度划分、无缝无叠、二进制一维整形编码等特性,将现有三维快速可视化方法与GeoSOT-3D剖分框架特性相结合,提出了八叉树索引的空间对象裁剪和消隐策略,实现了GeoSOT-3D框架下空间对象的快速剖分表达。同时,以空间电磁场的表达为例,开发了试验系统,并对结果进行了分析,解决了GeoSOT-3D空间对象表达效率低下的问题。     

基于空间大数据的智慧城市脉动可视化研究

随着智慧城市信息化建设热潮的日益高涨,全国各地政府纷纷响应国家部委号召打造智慧城市应用典范,而地理空间公共信息平台是其建设重要组成部分。基于平台已汇聚海量数据基础,开展客观反映城市发展脉搏的数据分析并以通俗易懂的形式可视化表达是本文研究的重点。通过以天津中新生态城为例,利用Canvas Web可视化渲染技术,搭建基于B/S架构的海量数据可视化平台,实现城市发展脉动规律的时空动态展示。     

跨平台嵌入式数字地图可视化中间件设计与应用

本文在分析嵌入式环境下平台差异和计算、存储与显示等资源有限对数字地图可视化限制性的基础上,基于中间件思想,提出了跨嵌入式操作系统平台的数字地图可视化中间件EMD_MW（Embedded Map Display_MiddleWare）,设计了操作系统抽象层、服务框架层和功能层中间件体系结构。利用操作系统抽象层,提取与数字地图可视化相关的操作系统消息转发和图形图像绘制接口进行抽象,屏蔽了不同嵌入式操作系统之间的异构性;利用服务框架层屏蔽了数据存储差异性,扩展了基本图形绘制接口;通过功能层提供数字地图显示各类接口,并详细阐述了EMD_MW的抽象层、服务框架和功能层的设计和实现,给出了基于EMD_MW的几种工程应用。本文设计的跨平台嵌入式数字地图可视化中间件,已在多个嵌入式地理信息应用系统中得到检验,表明该中间件具有良好的跨平台特性,较好地解决了不同嵌入式平台下的数字地图显示问题。     

空间信息要素模型可视化的设计模式与应用

GIS系统的实现是一个相当复杂的过程,分层次模块化的方法被广泛采用,同时应用设计模式更加简单方便地重复使用成功的设计和体系结构,更有利于GIS系统的开发和重构。本文通过对描述地理信息系统空间信息模型中要素模型的几何体结构分析,充分运用和组合各种设计模式,在要素可视化设计和实现中,探讨要素组织采用组合模式与访问者模式相结合的形式,实现异构几何体的聚集访问;要素可视化的实现总体上采用合成模式与绘制采用策略模式相结合的形式,实现要素与绘制的有机分离及各种绘制形式的充分支持。这种结构的好处在于不但能很方便地实现Open GIS中有关要素几何体的抽象规范和相应的实现规范,而且能使系统结构清晰、模块分明,组织自然,有利于系统的开发、维护和扩展。     

基于时态GIS的古气候动力模拟动态演化的分析与实现

对古气候研究环节中的动态演化问题进行研究和分析,提出了一种时空索引模型,以解决动态演化过程中的时间和空间的对应关系问题,利用时空索引对象来解决空间对象及其属性描述信息,在时间t的信息查询、显示和叠加。为古气候研究、再现和重建古气候以及模拟古气候环境下的大气环流基本场(包括温度场、降水场、气压场和位势高度场),在两维空间格局上,进行时间维的动态演化分析,提供了一个实用工具,在全球变化和区域响应等可视化方面具有较为广泛的应用前景。     

战场可视化与数字地图

信息时代的战场是数字化战场,而战场可视化则是数字战场的一种表达手段。文中在对战场可视化的概念进行深入探讨的基础上,指出以数字地图为基础的电子地图、战场环境仿真是新的战场可视化手段,并对其相关理论、关键技术及应用系统进行了论述。