本书系统地介绍了空间信息可视化的基本理论，空间数据的获取与组织，以及二维、三维空间信息可视化的技术、方法与优化等相关理论知识。本书共7章，第1章概述可视化的定义、特征、发展历程及分类，并介绍空间信息可视化；第2章从可视化基本流程、视觉变量、设计原则、视觉感知、空间认知等方面介绍空间信息可视化的技术基础；第3章涉及二维空间信息可视化、三维空间信息可视化、多媒体表示法、虚拟现实可视化等表示方法；第4章详细介绍了任务模型，并在此基础上阐述了增强表达、自适应可视化及可视化绘制优化的技术与方法；第5章介绍时空过程模拟原理与方法，并以灾害时空模拟为切入点进行阐述；第6章介绍空间信息可视化交互设备与环境、技术及效果评测原则等内容；第7章主要介绍空间信息可视化在多个领域的典型应用实例。
样章试读
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丛书序
前言
第一章 绪论 1
1.1 可视化定义与特征 1
1.1.1 可视化定义 1
1.1.2 可视化特征 2
1.2 可视化发展历史 3
1.2.1 17世纪前：早期地图与图表 4
1.2.2 17世纪：测量与理论 4
1.2.3 18世纪：新的图形形式 4
1.2.4 1800～1849年：现代信息图形设计的开端 5
1.2.5 1850～1899年：数据制图的黄金时期 5
1.2.6 1900～1949年：现代休眠期 5
1.2.7 1950～1974年：复苏期 6
1.2.8 1975～2011年：动态交互式数据可视化 6
1.2.9 2012年至今：大数据时代 7
1.3 可视化分类 7
1.3.1 科学计算可视化 7
1.3.2 数据可视化 8
1.3.3 信息可视化 9
1.3.4 知识可视化 10
1.3.5 几种可视化比较 12
1.4 空间信息可视化 12
1.4.1 空间信息概念与类型 13
1.4.2 空间信息特点 13
1.4.3 空间信息可视化特征 14
1.4.4 空间信息可视化主要内容 15
1.4.5 空间可视化方法 17
第2章 空间信息可视化技术基础 22
2.1 可视化基本流程 22
2.2 视觉变量 24
2.2.1 静态视觉变量 24
2.2.2 动态视觉变量 29
2.2.3 三维视觉变量 31
2.2.4 语义视觉变量 34
2.3 可视化设计原则 36
2.3.1 信息密度 36
2.3.2 美学因素 37
2.3.3 动画与过渡 40
2.3.4 可视化隐喻 41
2.4 视觉感知 43
2.4.1 视觉感知理论 43
2.4.2 视觉感知处理过程 45
2.4.3 视觉编码与解析 46
2.5 空间认知 49
2.5.1 空间认知模型 49
2.5.2 空间认知的应用 51
第3章 空间信息多维可视化表达方法 54
3.1 二维空间信息可视化 54
3.1.1 几何图形表示法 54
3.1.2 色彩灰度表示法 63
3.2 三维空间信息可视化 71
3.2.1 三维可视化原理 71
3.2.2 地形三维可视化 79
3.2.3 地物三维可视化 85
3.3 多媒体表示法 90
3.3.1 多媒体概念 90
3.3.2 多媒体类型数据的可视化方法 91
3.4 虚拟现实可视化 94
3.4.1 虚拟现实概念 94
3.4.2 虚拟现实系统类型 94
3.4.3 虚拟现实可视化应用场景 97
3.4.4 虚拟现实发展趋势 100
第4章 任务驱动的空间信息自适应可视化 101
4.1 任务模型 101
4.1.1 可视化任务模型 101
4.1.2 多层次可视化任务模型 103
4.2 增强表达 107
4.2.1 基于扩展现实的信息增强表达 108
4.2.2 基于符号示意的信息增强表达 112
4.3 自适应可视化 119
4.3.1 多层次任务自适应可视化 119
4.3.2 多样化终端自适应可视化 123
4.4 可视化绘制优化 125
4.4.1 可视化场景优化方法概述 125
4.4.2 多细节层次模型 127
4.4.3 海量数据高效绘制技术 129
4.4.4 隧道视野场景优化方法 133
第5章 时空过程模拟可视化 139
5.1 时空过程模拟原理与方法 139
5.1.1 时空过程模拟框架 139
5.1.2 时空数据模型 139
5.1.3 时空过程动态建模 141
5.1.4 时空过程可视化方法 142
5.1.5 时空过程预测分析 144
5.2 溃坝洪水演进模拟可视化分析 146
5.2.1 溃坝洪水时空过程模拟 146
5.2.2 溃坝洪水时空过程可视化 148
5.3 泥石流演进模拟可视化分析 150
5.3.1 泥石流灾害模拟与并行优化 150
5.3.2 泥石流灾害演进过程可视化 154
5.4 滑坡模拟可视化分析 158
5.4.1 滑坡特征信息提取 158
5.4.2 滑坡灾害过程时空模拟计算 162
5.4.3 滑坡全过程动态可视化表达 165
5.5 室内火灾人员疏散逃生模拟可视化分析 167
5.5.1 室内火灾三维场景构建 168
5.5.2 人员逃生路径规划算法 170
5.5.3 室内火灾人群疏散模拟方法 172
第6章 空间信息可视化交互 175
6.1 空间交互设备与环境 175
6.1.1 交互设备 175
6.1.2 交互方式 179
6.1.3 交互环境 183
6.2 空间信息可视化交互技术 184
6.2.1 基本交互技术 184
6.2.2 高级交互技术 187
6.2.3 组合交互技术 190
6.3 可视化效果评测 192
6.3.1 评测流程 193
6.3.2 影响评测效度的因素 194
6.3.3 评测方法 196
6.3.4 评估维度及指标 197
第7章 空间信息可视化典型应用 200
7.1 铁路智能建造 200
7.1.1 背景 200
7.1.2 框架设计 200
7.1.3 可视化应用分析 201
7.2 灾害时空过程模拟 206
7.2.1 背景 206
7.2.2 框架设计 207
7.2.3 可视化应用分析 208
7.3 自然资源监管 215
7.3.1 背景 215
7.3.2 框架设计 216
7.3.3 可视化应用分析 218
7.4 油气管线智慧综合管理 222
7.4.1 背景 222
7.4.2 框架设计 222
7.4.3 可视化应用分析 223
主要参考文献 228
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