可視化的本意即是變成可被視覺所感知。在人腦中形成對某物（人）的圖像，是—個心理過程，目的是促使對事物的觀察力及建立概念等。
可視化技術(shù)最初起源于科學(xué)計算可視化。科學(xué)計算可視化是指運用計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將科學(xué)計算過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及計算結(jié)果轉(zhuǎn)換為圖形和 圖像顯示出來并進(jìn)行交互處理的理論、 *** 和技術(shù)。它不僅包括科學(xué)計算數(shù)據(jù)的可視化，而且包括工程計算數(shù)據(jù)的可視化，它的主要功能是從復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖形，也可以分析和理解存入計算機(jī)的圖像數(shù)據(jù)。它涉及計算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)視覺及人機(jī)交互技術(shù)等多個領(lǐng)域。它主要是基于計算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用目的提出的，側(cè)重于復(fù)雜數(shù)據(jù)的計算機(jī)圖形。
地理空間數(shù)據(jù)可視化與科學(xué)計算可視化存在一些不同，最顯著的一點就是圖形符號化的概念。地理空間數(shù)據(jù)可視化是指運用地圖學(xué)、計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將地學(xué)信息輸入、處理、査詢、分析以及預(yù)測的數(shù)據(jù)及結(jié)果采用圖形符號、圖形、圖像，并結(jié)合圖表、文字、表格、視頻、音頻等可視化形式顯示，并進(jìn)行交互處理的理論、 *** 和技術(shù)。地理空間數(shù)據(jù)可視化是科學(xué)計算可視化在地學(xué)領(lǐng)域的特定發(fā)展。地理空間數(shù)據(jù)可視化改變了傳統(tǒng)地圖的應(yīng)用和使用形式。從新的制圖技術(shù)和表達(dá)內(nèi)容來講，可以認(rèn)為地理空間數(shù)據(jù)可視化是一種廣義的地圖制圖過程，其成果是廣義地圖。
地理空間數(shù)據(jù)可視化具有三個方面的重要作用：
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（1）可視化可用來表達(dá)地理空間信息。地理空間分析操作結(jié)果能用設(shè)計良好的地圖來顯示，以方便對地理空間分析結(jié)果的理解，也能回答類似“是什么?”“在哪里?”“什么是共同的?”等問題。
（2）可視化能用于地理空間分析。事實上，我們能理解所設(shè)計的并彼此獨立的兩個數(shù)據(jù)集的性質(zhì)，但很難理解兩者之間的關(guān)系。只有通過疊加與合并兩個數(shù)據(jù)集之類的空間分析操作，才可以測定兩個數(shù)據(jù)集之間的可能空間關(guān)系，才能回答“哪個是更好的站點?”“哪條是最短的路徑?”等類似問題。
（3）可視化可以用于數(shù)據(jù)的仿真模擬。在一些應(yīng)用中，有足夠的數(shù)據(jù)可供選擇，但在實際的空間數(shù)據(jù)分析之前，必須回答與“數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)是什么?”或 “數(shù)據(jù)庫中哪一項屬性與所研究的問題有關(guān)?” 這些類似的問題。這里的空間分析需要允許用戶可視化仿真空間數(shù)據(jù)的功能。
地理空間數(shù)據(jù)可視化在理解地理空間信息方面發(fā)揮著重要作用，例如：
（1）在地質(zhì)勘探領(lǐng)域，尋找礦藏其主要方式是通過地質(zhì)勘探 了解大范圍內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)可能的礦藏構(gòu)造，并且通過測井?dāng)?shù)據(jù)了解局部區(qū)域的地層結(jié)構(gòu)，探明礦藏位置及其分布，估計蘊(yùn)藏量及開采價值。由于地質(zhì)數(shù)據(jù)及測井?dāng)?shù)據(jù)的數(shù)量極大且不均勻，無法依據(jù)紙面上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用可視化技術(shù)，則可以從大量的地質(zhì)勘探及測井?dāng)?shù)據(jù)中構(gòu)造出感興趣的等值面、等值線，顯示其范圍及走向，并用不同色彩、符號及圖紋顯示出多種參數(shù)及其相關(guān)關(guān)系，從而使專業(yè)人員能對原始數(shù)據(jù)做出正確解釋，得到礦藏存在、位置及儲量大小等重要信息。它可以指導(dǎo)打井作業(yè)、節(jié)約資金，大大提高尋找礦藏效率。
（2）在氣象預(yù)報領(lǐng)域，氣象預(yù)報的準(zhǔn)確性依賴于對大量數(shù)據(jù)的計算和計算結(jié)果的分析。科學(xué)計算可視化一方面可將大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像，顯示某個時刻的等壓面、等溫面、風(fēng)力大小與方向、云層的位置及運動、暴雨區(qū)的位置與強(qiáng)度等，使預(yù)報人員對天氣做出準(zhǔn)確分析和預(yù)報；另一方面根據(jù)全球的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，可將不同時期全球的氣溫分布、氣壓分布、雨量分布及風(fēng)力風(fēng)向等以圖像形式表示出來，從而對全球的氣象情況及變化趨勢進(jìn)行研究和預(yù)測。
（3）計算流體動力學(xué)，汽車、船舶、收音機(jī)等的外形設(shè)計都必須考慮在氣體、流體高速運動的環(huán)境中能否正常工作。過去，必須將所設(shè)計的機(jī)體模型放人大型風(fēng)洞中做流體動力學(xué)的物理模擬實驗，然后根據(jù)實驗結(jié)果修改設(shè)計，再實驗修改，直至完成，這種做法設(shè)計周期長、資金耗費大。現(xiàn)在，已可在計算機(jī)系統(tǒng)上建立機(jī)體幾何模型，并進(jìn)行風(fēng)洞流體動力學(xué)的模擬計算。為理解和分析流體流動的模擬計算結(jié)果，必須利用可視化技術(shù)盡快將結(jié)果數(shù)據(jù)動態(tài)地顯示出來，并將各時刻數(shù)據(jù)（不管是全局的還是局部的）精確顯示及分析，這將是機(jī)體設(shè)計關(guān)鍵性的步驟。
（4）分子模型構(gòu)造是生物工程，化學(xué)工程中先進(jìn)的最有創(chuàng)造性的發(fā)展技術(shù)，今天科學(xué)計算可視化已經(jīng)是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究分子結(jié)構(gòu)并與其相互作用的有力武器，它使分子模型構(gòu)造技術(shù)發(fā)生了革命性的變化，過去的復(fù)雜和昂貴的 *** ，已經(jīng)變成了可控性強(qiáng)、操作簡易可靠的有效工具。例如，在遺傳工程的藥物設(shè)計中，使用彩色三維立體顯示來改進(jìn)已有藥物的分子結(jié)構(gòu)或設(shè)計新的藥物，以及構(gòu)造蛋白質(zhì)和DNA等高度復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)。
顯然，科學(xué)計算可視化在學(xué)科的廣泛程度上包括了空間信息的可視化，這是因為從復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)中產(chǎn)生圖形是空間信息可視化的基本內(nèi)容，不管是空間數(shù)據(jù)的顯示，還是空間分析結(jié)果的表示、空間數(shù)據(jù)的時空遷移以及每一空間數(shù)據(jù)處理的過程，無一不是其基本內(nèi)容。
來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/1837e
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