Геовизуализация

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

Как и смежные области научной визуализации [1] и визуализация информации [2] геовизуализация делает упор на создание знаний, а не на хранение знаний или передачу информации. [1] Для этого геовизуализация передает геопространственную информацию способами, которые в сочетании с человеческим пониманием позволяют проводить исследование данных и процессы принятия решений. [1] [3] [4]

Традиционные статические карты имеют ограниченные исследовательские возможности; графические изображения неразрывно связаны с расположенной ниже географической информацией. ГИС и геовизуализация позволяют создавать более интерактивные карты; включая возможность исследовать различные слои карты, увеличивать или уменьшать масштаб и изменять внешний вид карты, обычно на дисплее компьютера. [5] Геовизуализация представляет собой набор картографических технологий и практик, которые используют возможности современных микропроцессоров отображать изменения на карте в реальном времени, позволяя пользователям корректировать картографические данные на лету. [1]

История [ править ]

Термин «визуализация» впервые упоминается в картографической литературе, по крайней мере, еще в 1953 году, в статье географа Чикагского университета Аллена К. Филбрика. Новые разработки в области информатики побудили Национальный научный фонд дать новое определение этому термину в отчете 1987 года, в котором визуализация помещалась на стыке компьютерной графики, обработки изображений, компьютерного зрения, автоматизированного проектирования, обработки сигналов и исследований пользовательского интерфейса. [6] и подчеркнул как аспекты научной визуализации, связанные с созданием знаний и выработкой гипотез. [1]

Геовизуализация развивалась как область исследований в начале 1980-х годов, в основном на основе работ французского теоретика графики Жака Бертена . [4] Работа Бертена по картографическому дизайну и визуализации информации разделяет отчет Национального научного фонда, в котором основное внимание уделяется потенциалу использования «динамических визуальных дисплеев в качестве подсказок к научному пониманию, а также методам, с помощью которых динамические визуальные дисплеи могут использовать перцептивные когнитивные процессы для облегчения научных исследований». мышление». [4]

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

Связанные поля [ изменить ]

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 используется для визуализации негеографической информации в областях визуализации информации и визуализации предметных знаний ». [3] Это также связано с городским моделированием .

Приложения [ править ]

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

Борьба с лесными пожарами [ править ]

Пожарные используют среду «песочницы» для быстрого и физического моделирования топографии и пожаров для стратегического планирования командования при возникновении лесных пожаров. SimTable — это интерактивный 3D-симулятор пожара, воплощающий в жизнь упражнения на песочной площадке. SimTable использует передовое 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 при крупнейшем за всю историю пожаре в Аризоне — Wallow Fire . [7]

Лесное хозяйство [ править ]

Геовизуализаторы, работающие 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, суммирующем эти усилия, «раскрывается ряд фундаментальных проблем, имеющих отношение 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 фокусировались на способности геовизуализации помогать в построении знаний, лесники предпочитали информационно-коммуникационную роль более традиционных форм картографического представления. [8]

Археология [ править ]

Геовизуализация предоставляет археологам потенциальный метод картирования раскопанной археологической среды, а также для доступа и изучения археологических данных в трех измерениях. [9]

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

Экологические исследования ​ ​

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 экологических данных, анализируя ряд сценариев или вариантов политики, чтобы определить наиболее подходящий. [12]

Городское планирование [ править ]

Как планировщики, так и широкая общественность могут использовать геовизуализацию для изучения реальной среды и моделирования сценариев «что, если» на основе пространственно-временных данных. Геовизуализацию в предыдущих областях можно разделить на две отдельные области: частную, в которой профессионалы используют геовизуализацию для исследования данных и генерации гипотез, и общественную, в которой эти профессионалы представляют свое «визуальное мышление» широкой публике. [5] — планирование в большей степени, чем многие другие области, зависит от сотрудничества между широкой общественностью и профессионалами.

Планировщики используют геовизуализацию как инструмент для моделирования экологических интересов и политических проблем широкой общественности. Цзян и др. [5] Упомянем два примера, в которых «трехмерные фотореалистичные изображения используются, чтобы показать реконструкцию городов, а динамическое компьютерное моделирование используется, чтобы показать возможное распространение загрязнения в течение следующих нескольких лет». Широкое использование Интернета широкой общественностью имеет последствия для этих совместных усилий по планированию, приводя к расширению участия общественности и одновременно уменьшая количество времени, необходимое для обсуждения более спорных решений по планированию. [5]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж МакИхрен, А.М. и Краак, М.Дж., 1997. Исследовательская картографическая визуализация: продвижение повестки дня. Компьютеры и науки о Земле, 23 (4), стр. 335–343.
  2. ^ Перейти обратно: а б Стюарт К. Кард , Маккинли Дж. Д. и Шнейдерманн Б. 1999. Чтение в визуализации информации: использование видения для мышления. Сан-Франциско: Издательство Морган Кауманн.
  3. ^ Перейти обратно: а б Цзян Б. и Ли З. 2005. Редакция: Геовизуализация: дизайн, расширенные визуальные инструменты и приложения. Картографический журнал, 42 (1), стр. 3–4.
  4. ^ Перейти обратно: а б с Макихрен, AM 2004. Геовизуализация для построения знаний и поддержки принятия решений. Компьютерная графика и приложения IEEE , 24 (1), стр. 13–17.
  5. ^ Перейти обратно: а б с д Цзян Б., Хуанг Б. и Васек В. 2003. Геовизуализация для систем поддержки планирования. В книге «Системы поддержки планирования на практике», Гертман С. и Стиллвелл Дж. (ред.). Берлин: Шпрингер.
  6. ^ Маккормик, Б.Х., ДеФанти, Т.А., и Браун, доктор медицины (ред.). 1987. Визуализация в научных вычислениях. Компьютерная графика, 21(6). п. 63.
  7. ^ «КОБ-ТВ» . Архивировано из оригинала 7 октября 2012 г. Проверено 23 мая 2012 г.
  8. ^ Перейти обратно: а б Андриенко Г., Андриенко Н. , Янковский П., Кейм Д., Краак М.-Дж., Макихрен А.М. и Вробель С. 2007. Геовизуальная аналитика для поддержки пространственных решений: определение программы исследований. Международный журнал географической информатики, 21 (8), стр. 839–857.
  9. ^ Уоттерс, М. 2005. Геовизуализация: пример из католмского церемониального комплекса. Археологический поиск, 13, стр. 282-290.
  10. ^ Уоттерс, М. 2005. Обзор изучения геовизуализации, Дайкс Дж., МакИхрен А.М. и Краак М.Дж. (ред.). Амстердам: Elsevier Science, 2004. В Archaeological Prospection, 12, стр. 265–266.
  11. ^ Гаско, Луис; Асенсио, Сезар; де Аркас, Гильермо (15 мая 2017 г.). «Доведение данных об уровне шума в аэропортах до широкой публики». Наука об общей окружающей среде . 586 : 836–848. Бибкод : 2017ScTEn.586..836G . doi : 10.1016/j.scitotenv.2017.02.063 . ПМИД   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 Саумья Парик. 2012.3D-визуализация местности и почвенных слоев с географической привязкой: инновационный подход к визуализации недр 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., А.М. МакИрен и М.-Дж. Краак ред. 2005. Изучение геовизуализации. Амстердам: Эльзевир.
  • Краак, М.-Дж. и А.М. Макихрен. 1999. Визуализация для исследования пространственных данных (редакционное введение к спецвыпуску). Международный журнал географической информатики 13 (4): 285–287.
  • Краак, М.Дж. и А.М. Макихрен. 2005. Геовизуализация и ГИС-науки. Картография и географическая информатика 32 (2):67–68.
  • МакИхрен, А.М. и М.Дж. Краак. 1997. Исследовательская картографическая визуализация: продвижение повестки дня. Компьютеры и геонауки 23 (4): 335–343
  • МакИхрен А.М. и М.-Дж. Краак. 2001. Проблемы исследования в области геовизуализации. Картография и географическая информатика 28 (1):3–12.
  • МакИхрен А.М., М. Гахеган, В. Пайк, И. Брюэр, Г. Кай, Э. Ленгерих и Ф. Хардисти. 2004. Геовизуализация для построения знаний и поддержки принятия решений. Компьютерная графика и приложения IEEE 24 (1): 13–17.
  • Филбрик, А.К. 1953. К единству картографических форм и географического содержания. Профессиональный географ, 5 (5), стр. 11–15.
  • Тейлор, DRF 1994. Географические информационные системы: микрокомпьютер и современная картография. В книге «Географические информационные системы: микрокомпьютер и современная картография», Д. Ф. Тейлор и А. М. Макихрен (ред.). Оксфорд: Пергамон, стр. 333–342.

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с геовизуализацией .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Geovisualization&oldid=1226497005"