No3數(shù)字地圖制圖

1、No3數(shù)字地圖制圖 為什么重視GIS的輸出 根據(jù)GIS的基本原理，考慮到GIS的根本目標，對GIS輸 出的重視有三個方面的考慮： 是實現(xiàn)GIS基本功能的要求； 是系統(tǒng)維護、創(chuàng)造效益的要求； 是數(shù)字地圖制圖的要求。 Geographic Database 數(shù)據(jù)采集 Collection 數(shù)據(jù)庫建設 Editing/Maintenance 數(shù)據(jù)管理 Management 數(shù)據(jù)分析 Analysis 數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出 Output （2）系統(tǒng)維護 空間分析會不斷產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)集，形成對決策有直接或間接 支持能力的產(chǎn)品；形成對相關系統(tǒng)富有意義的、基礎性數(shù)據(jù)集， 所以出于系統(tǒng)建立目標（空間決策支持）、系統(tǒng)

2、維護的需要，必 須輸出；系統(tǒng)不能只輸入而不輸出； 輸出分析結(jié)果，支持決策； 輸出數(shù)據(jù)產(chǎn)品，支持相關系統(tǒng)建設、創(chuàng)造效益 （3）數(shù)字制圖 地圖是GIS最重要的分析結(jié)果和輸出形式。雖然紙本地圖依 然被廣泛使用，但有些場合卻很不方便，數(shù)字制圖極為必要； 如駕駛員的導航； 簡單模擬，如“if, then” ， 然而，GIS工具還不具備響應的地圖智能，因而那些操作GIS 工具的人員應該具備必要的地圖學和制圖制圖學基礎知識和基本 技能。 稍微有點規(guī)模的GIS系統(tǒng)，其輸出可歸納為三種類型。 （1）空間數(shù)據(jù)文件（庫）：直接向用戶傳輸數(shù)據(jù)庫中的部分數(shù)據(jù)。 例如國家基礎地理信息數(shù)據(jù)庫，下載、購買等； （2）數(shù)字制圖

3、：根據(jù)已有的制圖習慣生產(chǎn)，是一種參考或信息傳達的 產(chǎn)品。例如國家各種比例尺的地形圖、1:10萬土地利用圖等。 （3）空間數(shù)據(jù)可視化。用臨時地圖或類似地圖方式，用于顯示、分析、 編輯和查詢地理信息。 后兩項的區(qū)分是武斷的，在某種程度上二者存在一定重疊。 1.2 數(shù)據(jù)輸出的類型 地圖的兩個主要功能：存儲和傳輸?shù)乩硇畔ⅰ?存儲：一圖勝過千言萬語 地形圖：全面記錄地形、水系、居民地、交通網(wǎng)、境界線、土質(zhì)、植被 土地資源調(diào)查制圖（土地類型、利用方式）； 軍用地圖：軍事?lián)c； 傳輸：各種分析結(jié)果 不僅是表達和傳遞已知的信息，還要能挖掘出特殊的信息。 地圖的作用：地圖是重要的空間信息交流和空間決策支持工具。

4、地 圖的主要作用具體表現(xiàn)在：領土管理（版圖）、土地資源（其實是 征程自然資源）管理、殖民統(tǒng)治或戰(zhàn)爭對于地圖的需要。而今天的 制圖機構(gòu)已經(jīng)有了更多的用戶，并可以滿足更廣泛的用戶需要。 What are maps: maps are graphic representations of reality used to portray geographic information. Cartographers use symbols to depict the locations and distributions that are important to the map user. A map

5、cannot show you everything about a place in exact detail. There is a limit to how many features can be represented because, above all, a map has to be legible. Too many different colors, lines, shapes and text would cause visual cluter on the map. Typically, maps made with ARCPLOT are designed to hi

6、ghlight a small number of important geographic relationships and to illustrate the results of specific ARC/INFO analyses. 地圖是描繪地理信息的、對現(xiàn)實世界的一種圖形表達。制圖學家用 符號描述對于讀圖者十分重要的定位和屬性特征，地圖不能表示所 以信息，地圖必須通過對顯示內(nèi)容的限制使之可讀。過多的顏色、 線劃、圖斑和文字注記，將使地圖顯得混亂，通常，地圖只是強調(diào) 一小部分地理現(xiàn)象、地理關系，表示特定分析結(jié)果。 （2）紙本地圖的不足Limitations of Paper Map

7、s 固定比例尺（fixed scale)：制圖綜合使地圖清晰易讀，但這種概 化過程（非細化過程）不可逆。數(shù)字地圖可在一定比例尺范圍內(nèi)縮 放，并以適中的細節(jié)顯示。 固定空間范圍（Fixed extent）：如一張地圖不能覆蓋整個工作區(qū)， 就必須使用多張相鄰的地圖（不方便）。數(shù)字地圖是空間無縫的， 有序組織的話用戶能看到更為廣泛的區(qū)域范圍。 固定時間（Static view）：紙本地圖一般只表達靜態(tài)的地理現(xiàn)象， 數(shù)字地圖可以表達地理過程的動態(tài)。 紙本地圖的不足Limitations of Paper Maps （續(xù)） 平面地圖（Flat）：一般是平面的，限制了3維可視化。 最終顯示（only pr

8、esents complete world view)：是最終分析結(jié) 果，數(shù)字地圖可隨時組合、打開關閉相關數(shù)據(jù)層。 以制圖者為中心（Map producer-centric），數(shù)字地圖以用戶為中 心。 1932年第一次運用航空攝影制圖，1972年世界上第一顆 資源衛(wèi)星發(fā)射成功，計算機技術(shù)廣泛應用，地圖學進入數(shù)字地 圖制圖階段， “地圖設計地圖編繪制圖印刷”一體化。 意義：生產(chǎn)和傳輸更快捷，信息豐富且實時顯示；功能更 強大，特別是科學預測能力。 （3）數(shù)字地圖與數(shù)字地圖制圖 數(shù)字化革命對地圖學的影響可以從技術(shù)、理論和實踐三個方面 體現(xiàn) （1）理論：地圖學是研究“讓人們基于空間信息做出恰當決 策的

9、過程(ICA,2000)。地圖是真實世界的圖形一符號地理信息 模型，地圖學是研究制圖模型化和地學系統(tǒng)認知的科學。 （2）技術(shù) 產(chǎn)品模式，數(shù)字地圖的出現(xiàn)打破了模擬地圖一統(tǒng)天下的局面 地圖生產(chǎn)過程全數(shù)字化，地圖設計生產(chǎn)軟件，地圖自動綜合技 術(shù)進步，多系統(tǒng)支持對地圖學的推動（GPS，通訊、數(shù)字攝 影測量等） 分發(fā)途徑（計算機、網(wǎng)絡、電視等） （3）實踐：地圖教育、市場、國家與區(qū)域制圖工程、地圖的 人文價值發(fā)掘等 杜清運. 數(shù)字地圖學發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢. 地理空間信息. 2003， 1（4）：35，13 數(shù)字地圖制圖與地理信息系統(tǒng)(GIS)都以空間地理信息的存 取、處理、分析與表達為研究對象，是地圖學在

10、數(shù)字信息 時代的發(fā)展與延續(xù)。但相比而言，數(shù)字地圖制圖強調(diào)空間 地理信息的傳輸和表達，而GIS則以空間地理信息的處理 與分析為主， 龍毅 杜清運 鄔國鋒 蔡忠亮. 數(shù)字地圖制圖向地理信息系統(tǒng)發(fā)展的若干問題分析. 地圖. 2001， 2：14，22 主題鮮明：每個地圖要有突出的主題，分類、分級細度 適中。 科學嚴密：內(nèi)容有表現(xiàn)形式，應該達到世界最新科技發(fā) 展水平、資料可靠、事實求是 藝術(shù)美觀：圖面清晰可讀，富有民族特色；符號和色彩 設計柔和、協(xié)調(diào)美觀。 （1）目的(purpose)：制圖目的確定了需要繪制的信息及其繪制方 法。普通地圖和專題地圖，單一目的的專題地圖越來越多。 （2）現(xiàn)實(reali

11、ty)：制圖區(qū)域的形狀。 （3）可獲取的數(shù)據(jù)(available data)：數(shù)據(jù)的特性(如矢量或柵格， 連續(xù)或離散，以及點、線、面)會影響地圖設計。 （4）地圖比例尺(map scale)：它決定了地圖的數(shù)據(jù)量、符號的尺 寸及符號的重疊等。詳細程度、精確程度. （5）用戶(audience)：不同用戶需要不同類型的地圖，并希望以 不同方式進行顯示。 （6）使用條件(condition of use)：室內(nèi)、野外、數(shù)字化？戶外地 圖與室內(nèi)地圖不同，戶外的光線有好有壞；而室內(nèi)的光線處于兩者 之間。 （7）技術(shù)限制(technical limit)：數(shù)字化的或硬拷貝的顯示媒體影 響著設計過程。 主

12、要明確以下內(nèi)容： 1）該圖幅是專用還是多用 2）已出版的類似專題地圖 3）地圖使用者的特殊要求 專題地圖圖幅的區(qū)域范圍：專題地圖圖幅的區(qū)域范圍：是根據(jù)用途和要求來確定的。范圍選 擇是否合適，在很大程度上影響著圖幅的使用效能，并與專題地 圖的數(shù)學基礎有緊密的聯(lián)系。與普通地圖一樣，根據(jù)圖幅范圍可 分為單幅、單幅圖的“內(nèi)分幅”、分幅三種形式。 第一，突出專題區(qū)域線，區(qū)內(nèi)區(qū)外表示方法相同，只把專題區(qū)域界線加 粗，或加彩色暈邊，以顯示專題區(qū)域范圍，同時也能與相鄰區(qū)域緊密聯(lián) 系； 第二，只表示專題區(qū)域范圍，區(qū)域外空白，突出專題區(qū)域內(nèi)容，區(qū)內(nèi)要 素與區(qū)外沒有什么聯(lián)系。 第三，內(nèi)外有別，即專題區(qū)域內(nèi)用彩色，區(qū)

13、外用單色，且內(nèi)容從簡。這 是專題地圖普遍采用的方法。 單幅地圖：一幅圖的范圍能完整地包括專題區(qū)域而言。專題區(qū)域放置在 圖幅的正中，它的形狀確定了圖幅的橫放、豎放和長寬尺寸。專題區(qū)域 與周圍地區(qū)的關系要正確地處理。為了便于閱讀和使用，專題地圖一般 以橫放為主要式樣；有些專題區(qū)域性形狀是長的，而地圖的方向習慣是 上北下南，所以只能豎放。 內(nèi)分幅：指超過一張全開紙尺寸而分為若干印張而言。“內(nèi)分幅”應 按紙張規(guī)格，一般分幅不宜過于零碎，分幅面積的大體相同。 專題地圖數(shù)學基礎包括地圖投影、比例尺、坐標網(wǎng)、地圖配置與定 向、分幅編號和大地控制基礎等，其中地圖投影和比例尺是最主要的。 1）專題地圖的用途與要

14、求 2）制圖區(qū)域的地理位置、形狀和大小 3）地圖的幅面及形式 投影和比例尺的設計投影和比例尺的設計 1）投影設計 在專題地圖制圖中采用較多的是等積投影和等角投影，具體設計 時采用何種投影，要視專題地圖的用途和要求而定。 2）比例尺設計 專題地圖比例尺的設計應考慮圖幅的用途和要求，根據(jù)制圖區(qū)域 形狀、大小，充分利用紙張有效面積，并將比例尺數(shù)值湊為整數(shù)。在 實際設計地圖比例尺的工作中，往往還會出現(xiàn)一些特殊的問題，如： 不要圖框或破圖框、移圖、斜放。 圖面設計：專題地圖不僅要有科學性，而且也要有藝術(shù)性。圖面 設計包括圖名、圖例、比例尺、插圖（或附圖）、文字說明和圖 廓整飾等。 專題地圖的圖名要求簡明

15、圖幅的主題，一般安放在圖幅上 方中央。字體要與圖幅大小相稱，以等線體或美術(shù)體為主。 圖例符號是專題內(nèi)容的表現(xiàn)形式，圖例中符號的內(nèi)容、尺 寸和色彩應與圖內(nèi)一致，多半放在圖的下方。 圖名位置的安排 圖例位置的安排 附圖：是指主圖外加繪的圖件，在專題地圖中，它的作用主要是補充主 圖的不足。專題地圖中的附圖，包括重點地區(qū)擴大圖、內(nèi)容補充圖、主 圖位置示意圖、圖表等。附圖放置的位置應靈活。 專題地圖的文字說明和統(tǒng)計數(shù)字，要求簡單扼要，一般安排 在圖例中或圖中空隙處。其他有關的附注也應包括在文字說明中。 專題地圖的總體設計， 一定要視制圖區(qū)域形狀、 圖面尺寸、圖例和文字 說明、附圖及圖名等多 方面內(nèi)容和因

16、素具體靈 活運用，使整個圖面生 動，可獲得更多的信息。 左圖展示了一些不同風 格的圖面設計： 圖面設計示例 比例尺：有兩種表示方法：一是用文字（如一比四百萬）或 數(shù)字（如1：）表示；二是用圖解比例尺表示。圖解比例尺 間隔也有兩種劃分方法，一種是按單位長度劃分，表明代表 的實際長度；一種是按實地公里數(shù)劃分，每格是按比例計算 在圖上的長度。比例尺一般放在圖例的下方，也可放置在圖 廓外下方中央或圖廓內(nèi)上方圖名下處。 地圖的語言，表達地圖內(nèi)容的基本手段。 由形狀不同、大小不一和色彩有別的圖形和文字注記組成 注記也有形狀、尺寸和顏色之區(qū)別。 符號的構(gòu)成要素 （視覺差異） 傳輸?shù)奶卣?類別、質(zhì)量主次、等級

17、數(shù)量 形狀 尺寸 顔色 暈線及圖案花紋結(jié)構(gòu) Hue spectral color name Value lightness or darkness Saturation brightness or dullness Color has three distinct properties Infrared red orange yellow green blue violet ultraviolet 彩色空間 RGB彩色空間彩色空間 面向硬件的，每面向硬件的，每 種顏色由三種顏種顏色由三種顏 色混合而成色混合而成 顏色顏色C=kR*R+kG*G+kB*B 三刺激值三刺激值 RGB彩色空間彩色空間

18、 光光 的的 吸吸 收收 率率 藍紫色 藍紫色 紫藍色 紫藍色 400 450 500 550 600 650 700nm 藍色 藍色 藍綠色 藍綠色 綠色 綠色 黃綠色 黃綠色 黃色 黃色 橙色 橙色 紅橙色 紅橙色 紅色 紅色 藍藍 綠綠 紅紅 400nm 700nm 紫外光紫外光紅外光紅外光 可見光區(qū)可見光區(qū) 546.1nm 435.8nm 780nm CMY,CMYK模型（工業(yè)顏色模型） C(cyan,青色)由綠加藍 M(magenta,洋紅)由紅加藍 Y(yellow,黃)由紅加綠 K(black,黑) CMY是顏料的原色，區(qū)別與RGB,定義一種 原色為減去或吸收的一種原色并反射另兩

19、 種原色。主要用在打印機上。 HIS模型（視覺顏色模型系統(tǒng)） 區(qū)分顏色常用的區(qū)分顏色常用的3 3種基本特性量：種基本特性量： n色調(diào)（色調(diào)（HueHue）、）、 n強度強度 （IntensityIntensity）。）。 n飽和度（飽和度（SaturationSaturation） 適合人解釋圖像適合人解釋圖像 如：對某顏色，描述為很耀眼的淺紅色。如：對某顏色，描述為很耀眼的淺紅色。 與混合光譜中主要光波長相聯(lián)系與混合光譜中主要光波長相聯(lián)系 由角度表示。反映了該顏色最接近什么樣由角度表示。反映了該顏色最接近什么樣 的光譜波長。的光譜波長。0 0o o為紅色，為紅色，120120o o為綠色，為

20、綠色，240240o o 為藍色。為藍色。 色調(diào)Hue 色度（H） 的效果示意圖 H=0H=60H=120 H=180H=240H=300 強度強度IntensityIntensity 與物體的反射率成正比與物體的反射率成正比 它確定了像素的整體亮度，而不管其顏色它確定了像素的整體亮度，而不管其顏色 是什么。是什么。 I: 小小 大大 亮度(I)效果示意圖 飽和度飽和度SaturationSaturation 與一定色調(diào)的純度有關與一定色調(diào)的純度有關 飽和度參數(shù)是色環(huán)的原點到彩色點的半徑飽和度參數(shù)是色環(huán)的原點到彩色點的半徑 長度。長度。 在環(huán)的外圍圓周是純的或稱飽和的顏色，在環(huán)的外圍圓周是純的

21、或稱飽和的顏色， 其飽和度值為其飽和度值為1 1。在中心是中性（灰）色，。在中心是中性（灰）色， 即飽和度為即飽和度為0 0。 S 飽和度（S） 的效果示意圖 S=0S=1S=1/4S=1/2 HSI色系 黑 白 I S 紅點的上下移動 紅點的順（逆）時針轉(zhuǎn)動 紅點向圓心方向移動 Bertins Graphic Primitives 符號尺寸 size 明暗關系 value 色調(diào) hue 飽和度 saturation area line point Bertins Graphic Primitives （cont) area line point 點符號 線狀符號 面狀符號 符號選擇：地形圖的

22、圖式、一些普通地理圖上的常見圖例等，都 是我們設計符號的依據(jù)。 3. 數(shù)字專題地圖編制方法 （1）定點符號法：用不同形狀、顏色和大小的符號表 示點狀（或集中分布）現(xiàn)象分布、數(shù)量質(zhì)量特征。 位置：符號定位；數(shù)量：符號大小；質(zhì)量：形狀和顏色 點值法的優(yōu)點是簡單明了，如果恰當?shù)夭捎貌煌伾筒煌螤畹狞c， 既可以表示現(xiàn)象的數(shù)量特征，也可以表示它的質(zhì)量特征和發(fā)展概況。 3.1 專題地圖主要表現(xiàn)方法 （2）線狀符號法：用線狀符號表示線狀、帶狀現(xiàn)象位 置、方向、數(shù)量質(zhì)量特征。 位置：符號定位；數(shù)量：符號大?。毁|(zhì)量：形狀和顏色 河流、公路、公路 （3）等值線 將某種現(xiàn)象數(shù)值相同的點連成的平滑曲線，稱等值線。

23、 用來表示現(xiàn)象的連續(xù)分布和空間變化趨勢。 常見：氣候要素、高程 延安示范區(qū)01-03年6-9月降水量均值 （4）質(zhì)量底色法（質(zhì)地法） 用不同底色表示整個制圖區(qū)域內(nèi)某面狀現(xiàn)象的質(zhì)量 和數(shù)量差別。用顏色設計簡單，表現(xiàn)能力強； E:Digital_Mappingmaps_zhuxm.apr, data:home:/F:DlpDLP50sZhu_Mapsflqslxt （4）質(zhì)量底色法（續(xù)） 用符號（暈線）設計比較難，表現(xiàn)能力更強； E:Digital_Mappingmaps_zhuxm.apr, data:home:/F:DlpDLP50sZhu_Mapsflqslxt 質(zhì)底法+分級制圖 Choro

24、pleth Class Schemes Longley, 2005, p278 （5）范圍法 表示某現(xiàn)象在制圖區(qū)內(nèi)一定范圍的分布。 不連續(xù)成片狀分布， 一定不覆蓋全制圖區(qū)。 長武縣王東溝流域黃土陡崖分布圖 （5）范圍法（續(xù)） 延安 延安示范區(qū)陡坡耕地分布圖（2001年） 延安 15 25 Data: E:YAEDAEDAly03; Definition:(Ly=132) and (Ly =25) 3.2 對文件的需求 必須有數(shù)字化地圖、或者能生成數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)支持； Coverages, grids, TINs, Images, etc; 3.3 ARCGIS中的符號系統(tǒng) 點: marker

25、symbols - What are markerset files? 普染: Shade symbols - What are shadeset files? carto.shd; color.shd; colornames.shd; plotter.shd; stipple.shd; template.shd 線: line symbols - What are lineset files? carto.lin;color.lin;geology.lin;oilgas.lin;plotter.lin;template.lin;weather.lin Goto ArcInfo Worksta

26、tion ArcDoc? 3.4 一般步驟 常規(guī)制圖數(shù)字制圖 工作大綱（目的、意義）工作大綱（目的、意義） 收集整理資料 -底圖、遙感、統(tǒng)計 收集準備數(shù)據(jù)（庫） -基礎和專題要素、模型、投影換算 圖例設計 -分類分級、符號、色彩 地圖設計 -圖例、程序 作者原圖（編稿圖） 地圖編制 編繪原圖（整飾、清繪） 制印前的準備工作打?。ǔ霭妫?設計、編制、生產(chǎn)（出版）一體化 制圖方法模型化、程序(自動化） （1）圖名 （2）作者 （3）專題 要素和圖例 （4）比例尺 （5）內(nèi)外土廓 （6）經(jīng)緯 網(wǎng)及其注記 （7）地名 和河流 基礎地理要素+專題內(nèi)容+輔助要素（必要說明） （8）必要的說明 缺投影信息缺

27、投影信息 Title 圖名 Legend 圖例 Projection Grid經(jīng)緯網(wǎng) Data Source 數(shù)據(jù)基礎 Inset map 插圖 Map Body 主圖 Author 作者 North Arrow Scale 4. 初級制圖 4.1 瀏覽：概略知道圖文件是什么 圖形顯示 圖形和屬性查詢 4.2 矢量制圖 利用coverage或可生成coverage的文件制圖。 用現(xiàn)有屬性（字段）制圖 現(xiàn)有屬性庫+模型 工作大綱（目的、意義） 收集準備數(shù)據(jù)（庫） -基礎和專題要素、模型、投影換算 地圖設計 -圖例、程序 地圖編制、修改 打?。ǔ霭妫?全國：國界、經(jīng)緯網(wǎng)、主要河流、省會城市 黃土高

28、原：邊界1、邊界2、主要河流、多沙粗沙區(qū)邊界、延河流域 （框）、經(jīng)緯網(wǎng) （1）目的（大綱）：論文插圖，表明延河流域位置 - 在地表、在 中國 （2）收集準備數(shù)據(jù)庫（瀏覽） 延河流域示意圖 制作過程 工作大綱（目的、意義） 收集準備數(shù)據(jù)（庫） -基礎和專題要素、模型、投影換算 地圖設計 -圖例、程序 地圖編制、修改 打印（出版） 投影：albers1, albers2 Projection:ALBERS Zunits: NO Units:METERS Spheroid:KRASOVSKY Xshift:0.0000000000 Yshift:0.0000000000 Parameters 25

29、10 0.000 47 0 0.000 110 0 0.000 0 0 0.000 0.00000 0.00000 Projection:ALBERS Zunits: NO Units:METERS Spheroid:KRASOVSKY Xshift:0.0000000000 Yshift:0.0000000000 Parameters 25 10 0.000 /* 1st standard parallel 47 0 0.000 /* 2nd standard parallel 110 0 0.000 /* central meridian 0 0 0.000 /* latitude of

30、projections origin 0.00000 /* false easting (meters) 0.00000 /* false northing (meters) 示意整個過程 E:04YQKACIARDEM_PaperCovs_Paper 5. 高級數(shù)字制圖 利用矢量和柵格格式數(shù)據(jù)，經(jīng)過一定出來和運算， 編制數(shù)字地圖。 5.1 基于矢量數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)庫運算 以紙坊溝流域土壤侵蝕評價為例 以紙坊溝流域土壤侵蝕評價為例 （1）數(shù)據(jù)庫 空間單元：侵蝕環(huán)境表件相對均一的空間單元 （土地利用、地貌（坡度、坡向、溝/梁結(jié)構(gòu)）、土壤類型） 屬性數(shù)據(jù)：影響侵蝕的各種環(huán)境條件 A = KRSLCP

31、 （Universal Soil Loss Equation, USLE） Data source: E:Digital_MappingUSLE_Mappingeropat.xls （2）計算方法 數(shù)據(jù)源：base （ARC/INFO coverage） 將base.pat（info）導出為eropat.dbf（ dbase格式） 在Foxpro中運行USLE.PRG 將eropat.dbf 導入為base.pat （3）制圖方法 ARCVIEW支持下 簡便方法1 ARCGIS支持下 簡便方法2 （goto arcgis and import arcview project） ARCPLOT支

32、持下 編程方式 （goto ArcPlot and run ero_map.aml, show key file 精心設計（坐標、字體等），可編制符合制圖學要求專題地圖。 show the aml and map making processes; E:0YQKmappingero_onetime.aml 3.2 基于柵格數(shù)據(jù)（DEM），提取水系和流域邊界并 編制水系結(jié)構(gòu)圖 - 以小范家溝為例; aml 3.3 基于柵格數(shù)據(jù)（TM），提取NDVI并與矢量數(shù)據(jù) 復合，進行植被覆蓋度制圖 - 以黃河流域典型區(qū)域（1:10萬土壤侵蝕圖、30米TM） 為例 科學計算可視化：是一種計算方法，它研究如何把

33、科學數(shù)據(jù)，無論 是通過計算還是從測量獲得的數(shù)值，或是從衛(wèi)星傳送回來的圖像， 或是醫(yī)學CT（計算機層面X射線照相）和MRI（核磁共振成像）轉(zhuǎn) 換成可視的、能幫助科學家理解的信息。 地學計算可視化：是把計算機圖形學與圖像處理技術(shù)應用于地學計 算的學科。 6.1 可視化概念 6 地理信息可視化 地學（科學）計算可視化技術(shù)的出現(xiàn)，是為了解決： （1）為了高效地處理地學數(shù)據(jù)和解釋地學數(shù)據(jù)； （2）為了解決信息交流手段貧乏的問題； 目的意義：雖然人類應用語言文字交流的歷史超過5000年，但一 直缺乏有效的交流視覺信息的手段。 現(xiàn)代科學提供的很多信息無法用印刷品進行交流：DNA（脫氧核糖 核酸）大分子序列、

34、分子模型、醫(yī)學掃描圖像、人腦圖譜、流體流 動仿真、飛行器在地表面飛行仿真等等科學家之間就上述信息進 行交流時，必須借助于可視圖像才行。 把地學數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視的圖形這一工作對地學專家而言并不新鮮。 測繪、制圖（普通地圖、專題地圖，剖面圖等），都是用圖形(地 圖)來表達對地理世界現(xiàn)象與規(guī)律的認識和理解。 科學計算可視化與上述經(jīng)典常規(guī)工作的最大區(qū)別是科學計算可視化 是基于計算機開發(fā)的工具、技術(shù)和系統(tǒng)，而過去地學中的可視表達 和分析是手工或機助的(計算機輔助制圖)，并把紙質(zhì)材料作為地圖 信息存儲傳輸?shù)拿浇椤?地學（科學）計算可視化研究內(nèi)容 （1）研究如何把科學數(shù)據(jù)數(shù)值與圖像，轉(zhuǎn)變成可視的圖 形（圖像）與可理解的信息的工具； （2）研究把可視化技術(shù)應用于地學的各個學科。 6.2 可視化的技術(shù)與方法 可視化的方法1 ： （1）寫景法；（2）半色調(diào)符號表示法；（3）等高線法；（4） 分層次設色發(fā)；（5）暈渲法；（6）拍攝實地景觀照片；（7）建 造三維集合相似的物理模型；（8）產(chǎn)生三維線框透視投影圖； （9）真實感圖形顯示。 1 李志林，朱慶, 數(shù)字高程模型（第二版）. 2003, 武漢: 武大出版社 可視化過程包含兩類輸入數(shù)據(jù)；（1）來自模擬階段（計算或?qū)?驗）的數(shù)據(jù)；（2）分析階段中產(chǎn)生的控制可視化過程的