水系数据可视化PPT推荐.ppt

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传统信息管理方法技术越来越不适应现代水资源管理的需要：

庞大的空间数据（通常是三维的）难以分析应用；

数据及各个子系统具有时间变化特点；

时空信息定量化分析的要求（图形的多层次迭加，大规模水流污染物扩散模拟，分布参数的流域模拟等）。

地理信息系统（GIS）具有高效的空间数据的管理和处理能力，并提了供强大的数据检索功能和可视化功能，将GIS与水质标准相衔接，应用到水资源管理系统中，可以有效解决水系数据量庞大，随时间动态变化的问题，并实现时空信息的定量化分析以及预测模拟。

第二章第二章水系空间数据可视化理论基础水系空间数据可视化理论基础2.1数据的组织与处理数据的组织与处理地理实体地理实体空间特征空间特征专题特征专题特征时间特征时间特征考虑到水系各个要素空间数据随时间变化相对较慢，可以将时间信息当作属性数据来对待。

2.1.12.1.1水系属性数据的组织与管理水系属性数据的组织与管理水系属性数据的特点：

数据量大、结构复杂、变化速度快、与空间实体关系密切以及时间特征等。

水系属性数据分类与编码：

分类就是将具有共同属性和特征的事物或现象归并到一起，而把不同属性和特征的事物或现象分开的过程，是认识事物的一种方法。

编码就是指确定属性数据的代码的方法和过程，其直接产物就是代码。

通过编码，可以准确的表达事物的各种属性性，从而便于进行GIS的分析，检索，可视化等各项操作。

水系属性数据的分类分级水系属性数据的分类分级河流级别：

河流级别：

1级，级，2级，级，3级，级，4级级，5级，级，6级，级，7级，级，8级，级，9级级水质分类：

水质分类：

类、类、类、类、类、类、类、类、类、劣类、劣类类水质指标水质指标：

物理指标（水温、悬浮物（物理指标（水温、悬浮物（SS）、浊度、透明度及电导率等）、浊度、透明度及电导率等）化学指标化学指标（PH值、总碱（酸）度、总硬度等）值、总碱（酸）度、总硬度等）氧指标体系（溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总需氧量等氧指标体系（溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总需氧量等）金属元素及其化合物指标体系（汞、镉、铅、砷、铬、锰等）金属元素及其化合物指标体系（汞、镉、铅、砷、铬、锰等）微生物学指标微生物学指标（受致病微生物污染的细菌总数，肠菌群（受致病微生物污染的细菌总数，肠菌群等等）其他有害物质的指标（挥发酚、氰化物、油类、多环芳烃等其他有害物质的指标（挥发酚、氰化物、油类、多环芳烃等）属性文件属性文件*.dbf2.1.2空间数据的组织与管理空间数据的组织与管理用户用户水水系系管管数数理理据据系系可可统统视视化化空间空间数据库数据库属性属性数据库数据库坐标文件坐标文件*.shp索引文件索引文件*.shxESRI提供的矢量数据格式Shapefiles坐标文件坐标文件*.shp索引文件索引文件*.shx属性文件属性文件*.dbfShapefiles空间数据管理与数据库访问空间数据管理与数据库访问：

2.2水系空间数据的可视化水系空间数据的可视化2.2.1空间数据可视化的一般过程空间数据可视化的一般过程从从GIS数数据据库库中中检检索索出出的的要要素素、特特征征及及定定位位信息信息预预处处理理从符号库读取符号信息从符号库读取符号信息从字符库读取字符信息从字符库读取字符信息符号化符号化色彩库色彩库色彩信息色彩信息地图输出地图输出2.2.2空间数据可视化表达方式空间数据可视化表达方式地图可视化地图可视化地图的自然表达：

地图的自然表达：

“地图是周围环境的图形表达地图是周围环境的图形表达”，该方，该方法不适合于表达抽象的概念。

法不适合于表达抽象的概念。

地图的符号表达地图的符号表达：

一套完整的、科学的地图符号系统，表：

一套完整的、科学的地图符号系统，表示现实世界的典型特征示现实世界的典型特征.地图的美学效果表达地图的美学效果表达：

想要从地图中获取可靠的信息，不：

想要从地图中获取可靠的信息，不单单取决于地图的图形质量而且取决于地图的美学效果。

单单取决于地图的图形质量而且取决于地图的美学效果。

地理信息可视化地理信息可视化GIS的图形表达：

的图形表达：

用不同的尺寸、色彩、纹理来区分不同属用不同的尺寸、色彩、纹理来区分不同属性的地理数据，达不到数据形象化的效果性的地理数据，达不到数据形象化的效果。

图示表达图示表达：

依据地图图式规范，实现地理数据的符号化：

依据地图图式规范，实现地理数据的符号化GISGIS的地图表达的地图表达：

满足表达信息的准确性外还要满足地图审：

满足表达信息的准确性外还要满足地图审美特点。

美特点。

空间分析结果的可视化。

2.2.3水系空间数据的符号化水系空间数据的符号化符号化及其原则符号化及其原则：

在数字地图转换为模拟地图过程中，地图数据的在数字地图转换为模拟地图过程中，地图数据的符号化符号化指的指的是将已处理好的矢量地图数据恢复成连续图形，并附之以不同符是将已处理好的矢量地图数据恢复成连续图形，并附之以不同符号表示的过程。

号表示的过程。

符号化符号化形状变量，尺寸变化，颜色变化反应点状实体的某些属性信息尺寸与结构配合反应主次等级观念尺寸变化主要是粗细的变化，用以表示河流的等级面状符号反应区域性特征，不同色彩的颜色区分不同的区域分级符号分级符号符号化的分类符号化的分类：

一般来说符号化方法可分为以下几类：

单一符号、分类符号、分级符号、分级色彩、比率符号、组合符号、统计符号、彩色阴影等。

单一符号：

用点状、线状或者面状符号来表达制图要素。

该方法忽略了要素在数量、大小等方面的差异，只能反映制图要素的地理位置而不能反映要素的定量差异。

分类符号：

根据属性值来设置地图符号的方式。

属性值相同的采用相同的符号，属性值不同的采用不同的符号。

分级符号：

采用不同的符号来表示不同级别的要素属性数值。

符号形状取决于制图要素的特征，而符号的大小取决于分级数值的大小或者级别高低。

统计符号：

用于表示制图要素的多项属性。

有饼状图、柱状图、累计柱状图等。

第三章第三章空间数据可视化的实现工具空间数据可视化的实现工具ArcEngine与与.NET3.1ArcEngine中的中的ArcGIS控件介绍控件介绍一一MapControlMapControl和和PageLayoutControlPageLayoutControl二二MapControlMapControl控件主要应用于地理数据的显示和分析；

控件主要应用于地理数据的显示和分析；

PageLayoutControlPageLayoutControl用于地图的修饰和整理，可以用于生成一副用于地图的修饰和整理，可以用于生成一副成品地图。

成品地图。

1.二二TOCControl和和ToolbarControl2.2.TOCControlTOCControl和ToolbarControlToolbarControl控件分别对应于ArcMapArcMap中的“TableofContents”TableofContents”和各种工具条，这两个控件都要与一个“伙伴控件”协同工作。

ToolbarControlToolbarControl控件TOCControl控件控件MapControl控件控件PageLayoutControl控件控件第四章第四章水系空间数据可视化的实现水系空间数据可视化的实现4.1系统的总体框架设计系统的总体框架设计4.2系统主界面的实施系统主界面的实施主菜单主菜单工具条工具条主视图窗主视图窗图层控制窗图层控制窗鹰眼鹰眼4.3系统功能系统功能查询功能查询功能属性查图形属性查图形图形查属性图形查属性图形浏览功能图形浏览功能水系统计分析功能水系统计分析功能专题地图功能专题地图功能空间分析功能空间分析功能利用利用GISGIS的缓冲区分析方法，并结合一定的模型进行运算，分析的缓冲区分析方法，并结合一定的模型进行运算，分析污染源及水质对流域周边影响范围及程度污染源及水质对流域周边影响范围及程度。

动态模拟与预测动态模拟与预测水系数据的可视化，不单单是显示专题信息，生成专题地图，水系数据的可视化，不单单是显示专题信息，生成专题地图，还要实现动态模拟，跟据一定的水质数学模型，对河流的水质状况还要实现动态模拟，跟据一定的水质数学模型，对河流的水质状况进行模拟和预测。

将水质模拟模型与进行模拟和预测。

将水质模拟模型与GISGIS相集成，对模拟结果进行可相集成，对模拟结果进行可视化的表达，这样就可以反映水质的时空变化情况。

视化的表达，这样就可以反映水质的时空变化情况。

第五章第五章结论与展望结论与展望5.1结论结论可视化技术直观、形象地表现、解释、传输水系的空间信息并揭示其规律和变化，为水环境的管理提供了一套简单灵活、操作性强的方案。

空间数据可视化实现了数据存储与数据显示的分离，使得基于GIS的各种应用不必将太多的精力投入到数据的组织与存储中，而是对数据的运算分析结果的使用和研究。

空间数据可视化以地图作为载体，电子地图作为空间数据可视化的一种形式，在很大程度上继承了传统的地图符号化理论体系。

结合计算机图形学技术和地图学，地图的符号化技术在数字化的基础上有了进一步的发展和完善。

专题地图可以深入揭示区域内水系数据的特征，使得水系不可见得数据变得可视。

专题地图的制作，不但要追求图面的清晰简洁，而且要力求表达信息丰富易懂。

在本论文探讨的系统中，专题地图不但表现水系当前的专题，而且还可用来表示经过预测或空间分析后的专题。

应用可视化开发平台C#.NET，结合ArcEngine提供的控件和各种地图渲染对象，开发水系空间数据可视化管理系统。

该系统根据水系管理的需求通过不同的方式实现查询检索、空间分析、专题图制作、预测模拟等功能。

5.2需要的改进需要的改进除了电子地图外应应用更多的可视化手段，如动态模拟、三维仿真、多媒体技术等，从广度和深度上对空间数据的可视化做进一步的研究，扩展水系空间数据可视化管理系统的功能。

对水系空间数据不能切成片段来对待，由于空间数据还具有时间特征，因此要将其放入到时空中，也就是在时空GIS的环境下来实现水系数据的可视化。

论文中所探讨的系统还只是单机环境下的系统，不能满足基于网络的可视化要求，因此今后还应开展这方面的研究。

为了能够在不同尺度下对河流水质进行预测，还需深入的研究二维三维水质模型，并结合GIS实现模拟后数据的可视化。

全国全国75%75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；

的湖泊出现了不同程度的富营养化；

90%90%的城市水域污染严重；

的城市水域污染严重；

南方城市总缺水量的南方城市总缺水量的60%-70%60%-70%是由于水污染造成；

是由于水污染造成；

淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、