1、地理信息系统基础课程内容结构,数学基础,理 解 原 理,掌 握 方 法,第五章 空间数据可视化、空间查询与图件制作,主要内容,第一节 空间数据可视化 第二节 空间查询 第三节 图件制作与输出,地理信息系统最基本的应用功能,参考书目： (1)教材：第1章第3节、第8章 (2)地理信息系统导论(Kang-tsung Chang)：第8章、第9章 (3)地理信息系统(邬伦): 第11章、第8章第1节,本章重点,第一节 空间数据可视化,1.概念,给排水系统,地形分析,地表形态,水源评价,把空间数据转换成可视图形的过程,应用,建模,可视化(概括),可视化应用流程,空间数据,可视化,GIS平台,第一节 空
2、间数据可视化,1.概念,GIS中如何实现多要素空间相互关系的可视化？,2.空间数据叠加显示,叠加显示 是将不同层面的信息内容叠加显示在结果图件或屏幕上。,作用,判断各要素空间相互关系，探查更为丰富的空间信息。,前提,各层要素要经过地理配准。,叠加显示的一般方式：,注意：,信息叠加显示不产生新的数据层，只是将多层信息复合显示，便于分析。,点状图，线状图和面状图之间的叠加；,遥感影像与专题地图的叠加；,专题地图与数字高程模型叠加,显示立体专题图。,第一节 空间数据可视化,1.概念 2.空间数据叠加显示,3.矢量数据的可视化,空间数据如何可视化？,打开图层,检索数据并显示,设置符号,设置色彩,图形显
3、示,设置标注字段,注记显示,制图,矢量数据可视化一般过程(归纳),第一节 空间数据可视化,1.概念 2.空间数据叠加显示,3.矢量数据的可视化,(1)图形数据的检索,（1）图形数据的检索,1)设置地理对象显示的区域和属性组合,2)建立符号对应表,屏幕能显示哪些区域的要素？,根据什么来区别要素，以便设置不同符号？,第一节 空间数据可视化,1.概念 2.空间数据叠加显示,3.矢量数据的可视化,(1)图形数据的检索,(2)预处理,（2）预处理,主要解决大量的空间数据的投影变换和图形概括问题。,1）投影变换,空间数据库地图投影,2）图形概括,空间数据库内的空间特征数据的细致程度匹配于数据库比例尺。,当
4、所需可视比例尺缩小后，数据冗余很大，要求对可视化要素在质量和数量上进行概括,背景：,压缩原因：,压缩方法之一：道格拉斯-普格法（自学）,按一个线目标为组织单元对数据进行压缩。能够保证各级特征点的保留。其逻辑步骤为： 连接曲线首、末点为直线，直线所涵盖点序称全程； 由全程各点对该直线作垂线； 求各点到垂足的垂距，取垂距最大且大于给定限差的点； 连接首点与所取点直线，及末点到所取点直线；对此两线分别递归进行（2）、（3）、（4）进程，直至再取不到点。,第一节 空间数据可视化,1.概念 2.空间数据叠加显示,3.矢量数据的可视化(1)图形数据的检索(2)预处理,(3)符号化,（3）符号化,空间要素以
5、其位置和属性为特征,矢量数据选择地图符号的通用法则：,点状符号 线状符号 面状符号,表示空间数据的思路：,1） GIS中符号设置的基本要素,地图学（回顾）形状尺寸方向颜色网纹,GIS中地图符号视觉变量的设置,点状要素,线状要素,面状要素,GIS符号系统中的视觉变量(归纳),形状 尺寸 图案 色彩,GIS中符号设置的基本要素,2）色彩应用,色彩实现,制图上，采用青、品、黄（C、M、Y）减色法,屏幕上，采用红、绿、蓝（R、G、B）加色法,色彩实现有两种情况 ：,色相(hue) 色别,色彩的属性,彩度(chroma)或饱和度(saturation) 色彩的丰富程度或鲜明程度,色值(value) 色彩
6、的明亮程度,色彩运用的一般法则,利用色相差异表征事物的质量（类别、性质）差异,利用色值和彩度表征事物的数量差异,色彩设计注意要点,c需要硬拷贝的视图色彩设计，应符合印刷或打印的要求、限定。,a 国家及部门图式中有规定的要素符号，必须采用图式用色。,b若无明确规定的，按约定 俗成原则。,3）注记,标注方式a.直接标注,黄 河,灵活但不易保存与地理实体无关联,b.根据要素属性标注,易保存 与地理实体联系紧密 整体灵活，但单个文 字不能拆分,c.注记层,易保存，灵活，但与地理实体关系不紧密,注记的属性,字体（字样） 大小 方向 色彩 字隔 字位,注记的一般法则,利用字体、色彩差异表征事物的质量（类别
7、、性质）差异利用标注的大小表征事物的数量差异,注记要点,c需要注意版面平衡。,a 国家及部门图式中有规定的注记，必须采用图式注记。,b若无明确规定的，按一般原则。,第一节 空间数据可视化,1.概念 2.空间数据叠加显示 3.矢量数据的可视化 （1）图形数据的检索 （2）预处理 （3）符号化,4.栅格数据的可视化,空间数据如何可视化？,4.栅格数据的可视化,方法： 每个像元用形状、 大小固定但颜色不 同的块状符号表示。,思考题,1.对于实验采集的数据，如何在GIS中进行符号化？,2.对同一层数据，为什么每次打开、显示时，图例会变化？,1.交互式数据查询概念,空 间 特 征,GIS管理地理数据的优
8、势之一,第二节 空间查询,空间数据交互式查询：,利用空间特征与属性之间的链接关系，通过人为设置空间关系和属性条件，进行地理信息查询的方式。,1.交互式数据查询概念 2.矢量数据查询,(1)依据属性数据查询,第二节 空间查询,a.逻辑表达式：国家名称=伊朗,a.逻辑表达式：(面积=1000000)and (面积=2000000),b.关系数据库的结构化查询语言查询。,总之，由于属性与空间特征之间的链接关系，依据属性数据的查询总能对应到空间特征数据。,1.交互式数据查询概念 2.矢量数据查询(1)依据属性数据查询,第二节 空间查询,(2)依据空间特征数据查询,点击查询,划定区域进行相关查询,求相交
9、与包含的要素,求邻近一定距离内的要素,求完全包含的要素,1.交互式数据查询概念,2.矢量数据查询(1)依据属性数据查询(2)依据空间特征数据查询(3)空间特征与属性数据联合查询,第二节 空间查询,先求完全在一定距离内的要素,再根据属性选择,1.交互式数据查询概念 2.矢量数据查询(1)依据属性数据查询(2)依据空间特征数据查询(3)空间特征与属性数据联合查询,第二节 空间查询,(1)依据单元值查询,3.栅格数据查询,a.点击单元查询,b.逻辑表达式,1.交互式数据查询概念 2.矢量数据查询(1)依据属性数据查询(2)依据空间特征数据查询(3)空间特征与属性数据联合查询 3.栅格数据查询(1)依
10、据单元值查询,第二节 空间查询,(2)区域统计,第三节 图件制作与输出,1.数据组合与视觉效果,（1）数据组合,1)图件类型与用途,2)自然层次,3)视觉层次 (图形背景关系),第三节 图件制作与输出,1.数据组合与视觉效果 （1）数据组合 （2）视觉效果,1)符号及图形的清晰度与易读性,2)整体图面的视觉对比度,3)图形与背景,4)图形的视觉平衡,第三节 图件制作与输出,1.数据组合与视觉效果（1）数据组合（2）视觉效果,2.地图版面与布局设计,（1）设计内容,（1）设计内容,主图,副图补充说明主图内容不足的地图,图名,图例,比例尺,统计图表及文字说明,图廓,第三节 图件制作与输出,1.数据组合与视觉效果(1)数据组合(2)视觉效果,2.地图版面与布局设计(1)设计内容(2)实现过程,(2)实现过程,第三节 图件制作与输出,3.图件输出,1.数据组合与视觉效果(1)数据组合(2)视觉效果,2.地图版面与布局设计(1)设计内容(2)实现过程,3.图件输出,(1)硬拷贝,1)打印输出,2)制版印刷,(2)软拷贝,1)输出图像文件(.tif、.jpg),2)输出中间文件(.eps),
