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。
可視化技術最初起源于科學計算可視化。科學計算可視化是指運用計算機圖形學和圖像處理技術，將科學計算過程中產生的數據及計算結果轉換為圖形和 圖像顯示出來并進行交互處理的理論、 *** 和技術。它不僅包括科學計算數據的可視化，而且包括工程計算數據的可視化，它的主要功能是從復雜的多維數據中產生圖形，也可以分析和理解存入計算機的圖像數據。它涉及計算機圖形學、圖像處理、計算機輔助設計、計算機視覺及人機交互技術等多個領域。它主要是基于計算機科學的應用目的提出的，側重于復雜數據的計算機圖形。
地理空間數據可視化與科學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。地理空間數據可視化是指運用地圖學、計算機圖形學和圖像處理技術，將地學信息輸入、處理、査詢、分析以及預測的數據及結果采用圖形符號、圖形、圖像，并結合圖表、文字、表格、視頻、音頻等可視化形式顯示，并進行交互處理的理論、 *** 和技術。地理空間數據可視化是科學計算可視化在地學領域的特定發展。地理空間數據可視化改變了傳統地圖的應用和使用形式。從新的制圖技術和表達內容來講，可以認為地理空間數據可視化是一種廣義的地圖制圖過程，其成果是廣義地圖。
地理空間數據可視化具有三個方面的重要作用：
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（1）可視化可用來表達地理空間信息。地理空間分析操作結果能用設計良好的地圖來顯示，以方便對地理空間分析結果的理解，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，我們能理解所設計的并彼此獨立的兩個數據集的性質，但很難理解兩者之間的關系。只有通過疊加與合并兩個數據集之類的空間分析操作，才可以測定兩個數據集之間的可能空間關系，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）可視化可以用于數據的仿真模擬。在一些應用中，有足夠的數據可供選擇，但在實際的空間數據分析之前，必須回答與“數據庫的狀態是什么?”或 “數據庫中哪一項屬性與所研究的問題有關?” 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據的功能。
地理空間數據可視化在理解地理空間信息方面發揮著重要作用，例如：
（1）在地質勘探領域，尋找礦藏其主要方式是通過地質勘探 了解大范圍內的地質結構，發現可能的礦藏構造，并且通過測井數據了解局部區域的地層結構，探明礦藏位置及其分布，估計蘊藏量及開采價值。由于地質數據及測井數據的數量極大且不均勻，無法依據紙面上數據進行分析，利用可視化技術，則可以從大量的地質勘探及測井數據中構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及其相關關系，從而使專業人員能對原始數據做出正確解釋，得到礦藏存在、位置及儲量大小等重要信息。它可以指導打井作業、節約資金，大大提高尋找礦藏效率。
（2）在氣象預報領域，氣象預報的準確性依賴于對大量數據的計算和計算結果的分析。科學計算可視化一方面可將大量的數據轉化為圖像，顯示某個時刻的等壓面、等溫面、風力大小與方向、云層的位置及運動、暴雨區的位置與強度等，使預報人員對天氣做出準確分析和預報；另一方面根據全球的氣象監測數據和計算結果，可將不同時期全球的氣溫分布、氣壓分布、雨量分布及風力風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行研究和預測。
（3）計算流體動力學，汽車、船舶、收音機等的外形設計都必須考慮在氣體、流體高速運動的環境中能否正常工作。過去，必須將所設計的機體模型放人大型風洞中做流體動力學的物理模擬實驗，然后根據實驗結果修改設計，再實驗修改，直至完成，這種做法設計周期長、資金耗費大。現在，已可在計算機系統上建立機體幾何模型，并進行風洞流體動力學的模擬計算。為理解和分析流體流動的模擬計算結果，必須利用可視化技術盡快將結果數據動態地顯示出來，并將各時刻數據（不管是全局的還是局部的）精確顯示及分析，這將是機體設計關鍵性的步驟。
（4）分子模型構造是生物工程，化學工程中先進的最有創造性的發展技術，今天科學計算可視化已經是學術界和工業界研究分子結構并與其相互作用的有力武器，它使分子模型構造技術發生了革命性的變化，過去的復雜和昂貴的 *** ，已經變成了可控性強、操作簡易可靠的有效工具。例如，在遺傳工程的藥物設計中，使用彩色三維立體顯示來改進已有藥物的分子結構或設計新的藥物，以及構造蛋白質和DNA等高度復雜的分子結構。
顯然，科學計算可視化在學科的廣泛程度上包括了空間信息的可視化，這是因為從復雜的多維數據中產生圖形是空間信息可視化的基本內容，不管是空間數據的顯示，還是空間分析結果的表示、空間數據的時空遷移以及每一空間數據處理的過程，無一不是其基本內容。
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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