Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Геовизуализация или геовизуализация (сокращение от географической визуализации ), также известная как картографическая визуализация , относится к набору инструментов и методов, поддерживающих анализ геопространственных данных с помощью интерактивной визуализации .

Как и в смежных областях научной визуализации [1] и визуализации информации [2], геовизуализация делает упор на конструирование знаний, а не на их хранение или передачу информации. [1] Для этого геовизуализация передает геопространственную информацию способами, которые в сочетании с человеческим пониманием позволяют исследовать данные и принимать решения. [1] [3] [4]

Традиционные статические карты имеют ограниченные исследовательские возможности; графические изображения неразрывно связаны с географической информацией ниже. ГИС и геовизуализация позволяют создавать больше интерактивных карт; включая возможность исследовать различные слои карты, увеличивать или уменьшать масштаб и изменять внешний вид карты, обычно на экране компьютера. [5] Геовизуализация представляет собой набор картографических технологий и практик, которые используют преимущества современных микропроцессоров для отображения изменений на карте в реальном времени, позволяя пользователям корректировать отображаемые данные на лету. [1]

История [ править ]

Термин «визуализация» впервые упоминается в картографической литературе, по крайней мере, в 1953 году в статье географа из Чикагского университета Аллена К. Филбрика. Новые разработки в области информатики побудили Национальный научный фонд переопределить этот термин в отчете 1987 года, в котором визуализация помещалась на стыке компьютерной графики, обработки изображений, компьютерного зрения, компьютерного проектирования, обработки сигналов и исследований пользовательского интерфейса [ 6] и акцентировал внимание на аспектах научной визуализации как создании знаний, так и генерировании гипотез. [1]

Геовизуализация развивалась как область исследований в начале 1980-х годов, в основном на основе работ французского графического теоретика Жака Бертена . [4] Работа Бертина над картографическим дизайном и визуализацией информации, как и Национальный научный фонд, сосредоточена на потенциале использования «динамических визуальных дисплеев в качестве подсказок для научного понимания» и на методах, с помощью которых динамические визуальные дисплеи могут использовать перцептивные когнитивные процессы для облегчения научного мышления ". [4]

Геовизуализация продолжает развиваться как предмет практики и исследований. Международная картографическая ассоциация (ICA) была создана Комиссия по визуализации и виртуальной среде в 1995 году.

Связанные поля [ править ]

Геовизуализация тесно связана с другими областями визуализации, такими как научная визуализация [1] и визуализация информации . [2] Благодаря своим корням в картографии , геовизуализация вносит свой вклад в эти другие области посредством метафоры карты, которая «широко использовалась для визуализации негеографической информации в областях визуализации информации и визуализации знаний предметной области ». [3] Это также связано с городским моделированием .

Приложения [ править ]

Геовизуализация проникла в разнообразные ситуации реального мира, требующие процессов принятия решений и создания знаний, которые она может обеспечить. В следующем списке приводится краткое изложение некоторых из этих приложений, обсуждаемых в литературе по геовизуализации.

Тушение пожаров в дикой местности [ править ]

Пожарные использовали среду «песочницы» для быстрого и физического моделирования топографии и ведения огня для стратегического планирования командования при лесных пожарах. SimTable - это интерактивный 3D-симулятор огня, воплощающий в жизнь упражнения на песочном столе. SimTable использует расширенное компьютерное моделирование для моделирования пожаров в любой области, включая местные районы, с использованием фактического уклона, местности, скорости / направления ветра, растительности и других факторов. Модели SimTable использовались в крупнейшем зарегистрированном пожаре в Аризоне - Wallow Fire . [7]

Лесное хозяйство [ править ]

Геовизуализаторы, работая с европейскими лесниками, использовали CommonGIS и Visualization Toolkit ( VTK ) для визуализации большого набора пространственно-временных данных, связанных с европейскими лесами, что позволило неспециалистам исследовать эти данные через Интернет. В отчете, обобщающем эти усилия, «раскрывается ряд фундаментальных вопросов, относящихся к широкой области исследований в области геовизуализации и визуализации информации». [8]

Исследовательская группа назвала две основные проблемы: неспособность геовизуализаторов убедить лесников в эффективности геовизуализации в их работе и опасения лесников по поводу доступности набора данных для неспециалистов, занимающихся «неконтролируемой разведкой». В то время как геовизуализаторы сосредоточились на способности геовизуализации помочь в создании знаний, лесники предпочли информационно-коммуникационную роль более традиционных форм картографического представления. [8]

Археология [ править ]

Геовизуализация предоставляет археологам потенциальную технику для картирования раскопанных археологических сред, а также для доступа и изучения археологических данных в трех измерениях. [9]

Значение геовизуализации для археологии не ограничивается достижениями в археологической теории и исследованиях, но также включает развитие новых отношений сотрудничества между археологами и учеными-компьютерщиками. [10]

Экологические исследования [ править ]

Инструменты геовизуализации предоставляют множеству заинтересованных сторон возможность принимать сбалансированные экологические решения, принимая во внимание «сложные взаимодействующие факторы, которые следует принимать во внимание при изучении изменений окружающей среды». [11] Пользователи геовизуализации могут использовать модель с географической привязкой для изучения сложного набора данных об окружающей среде, опрашивая ряд сценариев или вариантов политики для определения наилучшего соответствия. [12]

Городское планирование [ править ]

Как специалисты по планированию, так и широкая общественность могут использовать геовизуализацию для изучения реальных сред и моделирования сценариев «что, если» на основе пространственно-временных данных. В то время как геовизуализация в предыдущих областях может быть разделена на две отдельные области - частную область, в которой профессионалы используют геовизуализацию для исследования данных и создания гипотез, и общественное достояние, в котором эти профессионалы представляют свое «визуальное мышление» широкой публике [ 5] - планирование в большей степени, чем многие другие области, полагается на сотрудничество между широкой общественностью и профессионалами.

Планировщики используют геовизуализацию как инструмент для моделирования экологических интересов и политических проблем широкой общественности. Jiang et al. [5] упоминают два примера, в которых «трехмерные фотореалистичные представления используются для демонстрации городской реконструкции [и] динамическое компьютерное моделирование используется для демонстрации возможного распространения загрязнения в течение следующих нескольких лет». Широкое использование Интернета широкой общественностью имеет последствия для этих совместных усилий по планированию, что приводит к более активному участию общественности при одновременном сокращении количества времени, необходимого для обсуждения более спорных решений по планированию. [5]

См. Также [ править ]

  • Анимированное отображение
  • Картография
  • Системы автоматизированного проектирования
  • Компьютерная графика
  • Компьютерное зрение
  • Исследовательский анализ данных
  • Географическая информатика
  • Геоинформатика
  • Обработка изображений
  • Обработка сигналов

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f MacEachren, AM и Kraak, MJ 1997 Исследовательская картографическая визуализация: продвижение повестки дня. Компьютеры и науки о Земле, 23 (4), стр. 335–343.
  2. ^ a b Стюарт К. Кард , Маккинлей, Дж. Д. и Шнейдерманн, Б. 1999. Чтение в визуализации информации: использование зрения для мышления. Сан-Франциско: Издательство Морган Кауманн.
  3. ^ а б Цзян Б. и Ли З. 2005. Редакция: Геовизуализация: дизайн, улучшенные визуальные инструменты и приложения. Картографический журнал, 42 (1), стр. 3–4.
  4. ^ a b c MacEachren, AM 2004. Геовизуализация для построения знаний и поддержки принятия решений. IEEE Computer Graphics and Applications , 24 (1), pp.13–17.
  5. ^ а б в г Цзян Б., Хуанг Б. и Васек В. 2003. Геовизуализация для систем поддержки планирования. В книге «Планирование систем поддержки на практике», Гиртман, С., и Стиллвелл, Дж. (Ред.). Берлин: Springer.
  6. ^ McCormick, BH, Дефанти Т.А., и Браун, доктор медицинских наук (ред.). 1987. Визуализация в научных вычислениях. Компьютерная графика, 21 (6). п. 63.
  7. ^ http://www.kob.com/article/stories/S2149915.shtml?cat=0
  8. ^ a b Андриенко, Г., Андриенко, Н., Янковский, П., Кейм, Д., Краак, М.-Дж., МакИчрен, А.М., и Вробель, С. 2007. Геовизуальная аналитика для поддержки пространственных решений: настройка повестка дня исследований. Международный журнал географической информации, 21 (8), стр. 839-857.
  9. ^ Уоттерс, М. 2005. Геовизуализация: пример из церемониального комплекса Католма. Археологическая разведка, 13, стр. 282-290.
  10. ^ Уоттерс, М. 2005. Обзор исследования геовизуализации, Дайкс, Дж., МакИчрен, AM, и Краак, MJ (ред.). Амстердам: Elsevier Science, 2004. В археологической разведке, 12, стр. 265-266.
  11. ^ Гаско, Луис; Асенсио, Сезар; де Аркас, Гильермо (15 мая 2017 г.). «Предоставление данных об уровне шума в аэропортах широкой общественности». Наука об окружающей среде в целом . 586 : 836–848. Bibcode : 2017ScTEn.586..836G . DOI : 10.1016 / j.scitotenv.2017.02.063 . PMID  28214112 .
  12. ^ Данада, Дж., Диас, Э., Ромао, Т., Коррейя, Н., Трабуко, А., Сантос, К., Серпа, Дж., Коста, М., Камара, А. 2005. Мобильная визуализация окружающей среды . Картографический журнал, 42 (1), стр. 61-68.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Приянка Мехта и Сомья Пэрик, 2012 г. 3D-визуализация ландшафта с географической привязкой и подповерхностного слоя: инновационный подход к визуализации подповерхностного слоя почвы.
  • Картрайт, В. 1997. Новые медиа и их применение в производстве картографической продукции. Компьютеры и науки о Земле, 23 (4), стр. 447–456.
  • Дайкс, Дж., AM MacEachren, и M.-J. Kraak eds. 2005. Изучение геовизуализации. Амстердам: Эльзевир.
  • Kraak, M.-J., and AM MacEachren. 1999. Визуализация для исследования пространственных данных (редакционное введение в спецвыпуск). Международный журнал географической информации 13 (4): 285–287.
  • Краак, MJ, и AM MacEachren. 2005. Геовизуализация и ГИС-наука. Картография и географическая информатика 32 (2): 67–68.
  • MacEachren, AM и MJ Kraak. 1997. Исследовательская картографическая визуализация: продвижение повестки дня. Компьютеры и науки о Земле 23 (4): 335–343
  • MacEachren, AM, и M.-J. Kraak. 2001. Проблемы исследования в геовизуализации. Картография и географическая информатика 28 (1): 3–12.
  • MacEachren, AM, M. Gahegan, W. Pike, I. Brewer, G. Cai, E. Lengerich и F. Hardisty. 2004. Геовизуализация для построения знаний и поддержки принятия решений. IEEE Computer Graphics & Applications 24 (1): 13–17.
  • Филбрик А.К. 1953. К единству картографических форм и географического содержания. Профессиональный географ, 5 (5), с. 11–15.
  • Тейлор, DRF 1994. Географические информационные системы: микрокомпьютер и современная картография. В географических информационных системах: микрокомпьютер и современная картография, DRF Taylor и AM MacEachren (Eds.). Оксфорд: Пергамон, стр. 333–342.

Внешние ссылки [ править ]

  • Комиссия МКА по геовизуализации (с 2007 г.)
  • Комиссия МКА по визуализации и виртуальным средам (1995-2007)
  • Геовизуализация в Национальном институте рака
  • GeoViz Toolkit - набор инструментов с открытым исходным кодом для геовизуализации
  • Penn State GeoVISTA Center
  • Программное обеспечение для визуализации Avizo - программная среда для наук о Земле