Geovisualisierung

Geovisualisierung oder Geovisualisation (kurz für Geografische Visualisierung), auch bekannt als kartografische Visualisierungbezieht sich auf eine Reihe von Tools und Techniken, die die Analyse von unterstützen Geospatial -Daten durch die Nutzung von Interaktive Visualisierung.

Wie die verwandten Felder von Wissenschaftliche Visualisierung[1] und Informationsvisualisierung[2] Die Geovisualisierung betont die Wissenskonstruktion gegenüber Wissenspeicherung oder Informationsübertragung.[1] Dazu vermittelt Geovisualisation Geospatialinformationen auf eine Weise, die in Kombination mit dem menschlichen Verständnis Datenerforschung und Entscheidungsprozesse ermöglicht.[1][3][4]

Traditionelle, statische Karten haben eine begrenzte Erkundungsfähigkeit. Die grafischen Darstellungen sind untrennbar mit den geografischen Informationen darunter verbunden. Gis und Geovisualisation ermöglichen mehr interaktivere Karten; Einschließt die Möglichkeit, verschiedene Schichten der Karte zu erforschen, ein- oder auszuzoomen und das visuelle Erscheinungsbild der Karte zu ändern, normalerweise auf einer Computeranzeige.[5] Geovisualisierung stellt einen Satz von dar kartografisch Technologien und Praktiken, die die Fähigkeit moderner Mikroprozessoren nutzen, Änderungen in Echtzeit auf eine Karte zu rendern, sodass Benutzer die kartierten Daten im laufenden Flug anpassen können.[1]

Geschichte

Der Begriff Visualisierung wird erstmals in der kartografischen Literatur mindestens 1953 in einem Artikel von erwähnt Universität von Chicago Geograph Allen K. Philbrick. Neue Entwicklungen im Bereich der Informatik veranlassten die Nationale Wissenschaftsstiftung So definieren Sie den Begriff in einem Bericht von 1987, in dem die Visualisierung bei der Konvergenz von Computergrafiken, Bildverarbeitung, Computer Vision, computergestütztem Design, Signalverarbeitung und Benutzeroberfläche studiert wurde[6] und betonte sowohl die Wissensschöpfung als auch die Hypothesegenerierung Aspekte der wissenschaftlichen Visualisierung.[1]

Geovisualisation entwickelt sich in den frühen 1980er Jahren als Forschungsgebiet, das größtenteils auf der Arbeit des französischen Grafik -Theoretikers basiert Jacques Bertin.[4] Bertins Arbeit zum kartografischen Design und zur Informationsvisualisierung teilen sich mit dem Bericht der National Science Foundation einen Fokus auf das Potenzial für die Verwendung von "dynamischen visuellen Anzeigen als Aufforderung für wissenschaftliche Einblicke und auf die Methoden, durch die dynamische visuelle Anzeigen wahrnehmbare kognitive Prozesse nutzen können, um die wissenschaftlichen Erklärungen zu erleichtern Denken".[4]

Die Geovisualisierung wurde als Thema von Praxis und Forschung weiter gewachsen. Das Internationale kartografische Vereinigung (ICA) wurde 1995 eine Kommission für Visualisierung und virtuelle Umgebungen eingerichtet.

Verwandte Felder

Die Geovisualisation ist eng mit anderen Visualisierungsfeldern verbunden, wie z. Wissenschaftliche Visualisierung[1] und Informationsvisualisierung.[2] Aufgrund seiner Wurzeln in Kartographie, Geovisualisation trägt zu diesen anderen Bereichen über die Kartenmetapher bei, die „häufig zur Visualisierung von nicht geografischen Informationen in den Bereichen Informationsvisualisierung und verwendet wurde Fachwissen Visualisierung. "[3] Es hängt auch mit mit Stadtsimulation.

Anwendungen

Die Geovisualisierung hat in einer Reihe realer Situationen, in denen die Entscheidungsprozesse für Entscheidungsfindung und Wissensschöpfung erbracht werden, in eine Reihe realer Situationen geführt. Die folgende Liste enthält eine Zusammenfassung einiger dieser Anwendungen, wie sie in der Geovisualisation -Literatur erörtert werden.

Wildland -Feuerkämpfe

Feuerwehrleute nutzen Sandbox -Umgebungen, um schnell und physisch Topographie zu modellieren und zu feuern, um die strategische Planung des Waldbrandes zu befehlen. Das Simtable ist ein 3D -interaktiver Feuersimulator, der Sandtable -Übungen zum Leben erweckt. Das Simtable verwendet fortschrittliche Computersimulationen, um Brände in jedem Bereich zu modellieren, einschließlich lokaler Nachbarschaften, wobei die tatsächliche Neigung, das Gelände, die Windgeschwindigkeit/-richtung, die Vegetation und andere Faktoren verwendet werden. Simtable -Modelle wurden in Arizonas größtem Feuer verwendet, das, die Waldenfeuer.[7]

Forstwirtschaft

Geovisualizer, die mit europäischen Forstern zusammenarbeiten, verwendeten Commongis- und Visualisierungs -Toolkit (Vtk) Visualisieren einer großen Reihe von räumlich-zeitlichen Daten, die sich auf europäische Wälder beziehen, sodass die Daten von Nicht-Experten über das Internet untersucht werden können. Der Bericht, der diese Bemühungen zusammenfasst, "deckt eine Reihe grundlegender Fragen auf, die für das breite Bereich der Geovisualisualisierungs- und Informationsvisualisierungsforschung relevant sind".[8]

Das Forschungsteam zitierte die beiden Hauptprobleme als Unfähigkeit der Geovisualizer, die Forsträder von der Wirksamkeit der Geovisualisierung in ihrer Arbeit und die Bedenken der Forstcher über die Zugänglichkeit des Datensatzes zu Nicht-Experten der "unkontrollierten Erkundung" zu überzeugen. Während sich die Geovisualizer auf die Fähigkeit der Geovisualisierung konzentrierten, die Wissenskonstruktion zu unterstützen, bevorzugten die Forsträder die Informationskommunikationsrolle traditionellerer Formen der kartografischen Repräsentation.[8]

Archäologie

Die Geovisualisation bietet Archäologen eine potenzielle Technik für die Kartierung nichter archäologischer Umgebungen sowie für den Zugang zu und für die Erforschung archäologischer Daten in drei Dimensionen.[9]

Die Auswirkungen der Geovisualisierung auf die Archäologie beschränken sich nicht auf Fortschritte in der archäologischen Theorie und Erforschung, sondern auch die Entwicklung neuer, kollaborativer Beziehungen zwischen Archäologen und Informatikern.[10]

Umweltstudien

Geovisualization -Tools bieten mehreren Stakeholdern die Möglichkeit, ausgewogene Umweltentscheidungen zu treffen, indem sie "die komplexen interagierenden Faktoren berücksichtigen, die bei der Untersuchung von Umweltveränderungen berücksichtigt werden sollten".[11] Geovisualization -Benutzer können a verwenden georeferenziert Modell zur Untersuchung einer komplexen Reihe von Umgebungsdaten, wobei eine Reihe von Szenarien oder Richtlinienoptionen befragt wird, um die beste Passform zu bestimmen.[12]

Stadtplanung

Sowohl Planer als auch die breite Öffentlichkeit können Geovisualization verwenden, um reale Umgebungen zu untersuchen und "Was ist, wenn" Szenarien basierend auf räumlich-zeitlichen Daten basieren. Während die Geovisualisierung in den vorhergehenden Bereichen in zwei getrennte Domänen unterteilt werden kann - die private Domäne, in der Fachleute Geovisualisierung verwenden, um Daten zu untersuchen und Hypothesen zu generieren, und die Öffentlichkeit[5]- Die Planung stützt sich stärker als viele andere Bereiche von der Zusammenarbeit zwischen der Öffentlichkeit und den Fachleuten.

Planer verwenden Geovisualisation als Instrument zur Modellierung der Umweltinteressen und politischen Bedenken der Öffentlichkeit. Jiang et al.[5] Erwähnen Sie zwei Beispiele, in denen "photorealistische 3D -Darstellungen verwendet werden, um die städtische Sanierung zu zeigen, dass dynamische Computersimulationen in den nächsten Jahren eine mögliche Verschmutzungsdiffusion zeigen". Die weit verbreitete Nutzung des Internets durch die breite Öffentlichkeit hat Auswirkungen auf diese gemeinsamen Planungsbemühungen, was zu einer zunehmenden Teilnahme der Öffentlichkeit führt und gleichzeitig die Zeit verringert, die erforderlich ist, um kontroverse Planungsentscheidungen zu diskutieren.[5]

Siehe auch

Verweise

  1. ^ a b c d e f Macachren, A.M. und Kraak, M. J. 1997 Explorative kartografische Visualisierung: Weiterentwicklung der Tagesordnung. Computer & Geowissenschaften, 23 (4), S. 335–343.
  2. ^ a b Stuart K. Card, Mackinlay, J. D. und Shreidermann, B. 1999. Lesen in der Informationsvisualisierung: Verwenden von Vision zum Denken. San Francisco: Morgan Kaumann Publishers.
  3. ^ a b Jiang, B. und Li, Z. 2005. Editorial: Geovisualisierung: Design, Verbesserte visuelle Tools und Anwendungen. Das kartografische Journal, 42 (1), S. 3–4.
  4. ^ a b c Macachren, A.M. 2004. Geovisualisation für Wissenskonstruktion und Entscheidungsunterstützung. IEEE -Computergrafiken und Anwendungen, 24 (1), S. 13–17.
  5. ^ a b c d Jiang, B., Huang, B. und Vasek, V. 2003. Geovisualisation für die Planung von Unterstützungssystemen. In der Planung von Support -Systemen in der Praxis Geertman, S. und Stillwell, J. (Hrsg.). Berlin: Springer.
  6. ^ McCormick, B. H., DeFanti, T. A. und Brown, M. D. (Hrsg.). 1987. Visualisierung im wissenschaftlichen Computer. Computergrafik, 21 (6). p. 63.
  7. ^ http://www.kob.com/article/stories/s2149915.shtml?cat=0[nackte URL]
  8. ^ a b Andrienko, G., Andrienko, N., Jankowski, P., Keim, D., Kraak, M.-J., Macachren, A. M. und Wrobel, S. 2007. Geovisuelle Analytik zur Unterstützung der räumlichen Entscheidungsunterstützung: Festlegung der Forschungsagenda. International Journal of Geographical Information Science, 21 (8), S. 839-857.
  9. ^ Watters, M. 2005. Geovisualisierung: Ein Beispiel aus dem Catholme -Zeremonienkomplex. Archäologische Prospektion, 13, S. 282-290.
  10. ^ Watters, M. 2005. Überprüfung der Erkundung von Geovisualisierung, Dykes, J., Macachren, A. M. und Kraak, M. J. (Hrsg.). Amsterdam: Elsevier Science, 2004. In Archaeological Prospection, 12, S. 265-266.
  11. ^ Gasco, Luis; Asensio, Cesar; De Arcas, Guillermo (2017-05-15). "Kommunizieren von Flughafen -Lärmemissionsdaten an die breite Öffentlichkeit". Wissenschaft des Gesamtumfelds. 586: 836–848. Bibcode:2017Scten.586..836g. doi:10.1016/j.scitotenv.2017.02.063. PMID 28214112.
  12. ^ Danada, J., Dias, E., Romao, T., Correia, N., Trabuco, A., Santos, C., Serpa, J., Costa, M., Camara, A. 2005. Mobile Umweltvisualisierung. Das kartografische Journal, 42 (1), S. 61-68.

Weitere Lektüre

  • Priyanka Mehta und Saumya Pareek.2012.3d Visualisierung für geo-referenziertes Gelände und Bodenunterwasser.
  • Cartwright, W. 1997. Neue Medien und ihre Anwendung auf die Produktion von Kartenprodukten. Computer & Geowissenschaften, 23 (4), S. 447–456.
  • Dykes, J., A. M. Macachren und M.-J. Kraak eds. 2005. Erforschung der Geovisualisierung. Amsterdam: Elsevier.
  • Kraak, M.-J. und A. M. Macachren. 1999. Visualisierung zur Erforschung räumlicher Daten (redaktionelle Einführung in die Sonderausgabe). International Journal of Geographical Information Science 13 (4): 285–287.
  • Kraak, M. J. und A. M. Macachren. 2005. Geovisualisation und Ganism. Kartographie und geografische Informationswissenschaft 32 (2): 67–68.
  • Macachren, A. M. und M. J. Kraak. 1997. Explorative kartografische Visualisierung: Weiterentwicklung der Tagesordnung. Computer & Geowissenschaften 23 (4): 335–343
  • Macachren, A. M. und M.-J. Kraak. 2001. Forschungsherausforderungen in der Geovisualisierung. Kartographie und geografische Informationswissenschaft 28 (1): 3–12.
  • Macachren, A. M., M. Gahegan, W. Pike, I. Brewer, G. Cai, E. Lengerich und F. Hardisty. 2004. Geovisualisation für Wissenskonstruktion und Entscheidungsunterstützung. IEEE -Computergrafiken und Anwendungen 24 (1): 13–17.
  • Philbrick, a.k. 1953. Auf dem Weg zu einer Einheit kartografischer Formen und geografischer Inhalte. Professioneller Geograph, 5 (5), S. 11–15.
  • Taylor, D.R.F. 1994. Geografische Informationssysteme: Der Mikrocomputer und die moderne Kartographie. In geografischen Informationssystemen: Der Mikrocomputer und die moderne Kartographie, D.R.F. Taylor und A.M. Macachren (Hrsg.). Oxford: Pergamon, S. 333–342.

Externe Links