环境信息可视化表达的内容和方法

赵志刚

（齐齐哈尔市环境信息中心黑龙江齐齐哈尔161005）

环境信息可视化表达的内容和方法

赵志刚

（齐齐哈尔市环境信息中心黑龙江齐齐哈尔161005）

环境信息管理与环境管理有着密切的联系，环境信息可视化是对环境研究有效的方法。而信息可视化关键在于确定环境信息可视化表达的内容和方法。本文针对地理信息系统的使用，研究介绍了环境信息可视化表达的内容和方法。

环境信息；可视化；内容；方法环境问题一直是人们生活中的大问题，如今随着雾霾的大面积蔓延更是每况愈下，保护环境刻不容缓。我国也对环境问题投入了大量人力物力财力进行治理。环境监测设备越来越智能和全面。以GIS系统提供的可视化技术则是研究环境信息管理有效的工具。它能够帮助人们对周边环境更好的认知和理解。在更加深入了解环境后进行分析比较，提高对环境的管理和控制能力，更好更全面的治理环境，还生活一片绿色。而现实生活中怎么使用，怎样利用地理信息系统，什么形式下使用，关于数据的表达内容和方法就成了我们需要研究的问题。

1　科学可视化

这是一种技术上较为高级的技术处理方法，而这些技术方法通常利用图形、图像处理，计算机视觉和用户界面，以表达、建模以及对立体、表面、属性以及动画的显示等形式对数据加以可视化解释。这种技术方法相对立体建模之类的特殊技术方法来说，数据可视化所涵盖的技术方法借助科学可视化，利用计算机技术和方法，把不可视或抽象的信息概念转化为人们容易理解的形式表达要广泛、全面得多。发现规律，找到规律，提高工作效率。环境信息表达了客观事物的存在和演变，是现实环境事物的反映。大气、土壤、水、植被、山川地貌等生态要素是环境信息的主体也是研究的重要对象和基础，这些抽象的生态要素被处理表达，形成了可视化的环境信息。

2　环境信息可视化表达内容

2.1生态要素可视化

环境信息是否具有空间特征决定了环境信息可视化的适用内容，运用地理信息系统环境信息可视化能够直接反映监测区域的环境质量。对于不同的环境质量发展趋势也有专门的控制分析。绝大部分的环境信息都能通过环境可视化表达，计算机的处理交互过程可以表现为过程性表达与结果性表达。过程性表达主要专注于在计算机交互过程中对环境表现进展性规律的专注，而专注于结果性的表达称为结果性表达。

2.2环境监测数据

毫无疑问，环境监测的数据是环境保护工作的基础，通过数据反映环境发现情况来找到应对手段和方法。这些反映环境发展趋势的基础性业务数据包括对大气、水、噪音等各方面的内容来监测。同样的，这些内容被计算机交互过程以图形方式呈现，清晰明了地反映了环境情况。检测站需要通过收集实时数据进行更新管理。

2.3测量和统计数据

生态要素的各类数据是相关研究人员通过物理和化学的科学方法分析研究的。对于不同程度的数据在图片上用不同的深度表示，如同土壤重金属的测定，PM2.5指数的测定，酸雨采集样本的测定等等，都可以通过图片形式呈现。相关统计人员将检测的数据进行不同形式地统计，分地区，分气候，分天气等综合情况具体呈现表达。这样的统计分析使数据呈现更专业和一目了然。

2.4环境决策支持数据

专家和科研人员通过成熟环境专业模型利用地理信息系统分析环境预测，环境评价以及环境决策。综合分析导致环境恶劣的利害关系得出结论并向社会公众发布环境质量报告。例如分析后发现导致雾霾最重要的原因是尾气排放，那么我们就可以控制尾气排放，宣传绿色出行，针对性地解决尾气排放过多的问题。针对性解决问题更加有效率。

3　环境信息可视化表达的方法

3.1定点符号法

环境信息可视化的表达方法需要依赖环境信息管理系统。各种环境专题有不同的表达方法。定点符号法立足于采用颜色不同形状各异的符号来表示不同数量和质量的环境信息。常用表达方法分为定性和定量，定性主要为监控同种物体的移动位置信息，用不同形状颜色表示特征，不同大小表示数量差异。

3.2等值线法

等值线法将等值的几个点连接起来显示空间分布均匀渐变的现象，可以体现空间里污染的强度。用于表现空间内污染物的扩散。在等值线法中，等值线虚实，弯曲程度，粗细和颜色都各有差异，需要区别对待。

3.2网格法

网格法以网格为背景通过颜色表示数量特征，这种网格法反映的环境现象特征不仅计算准确还能够进行多空间分析。被质量评价，项目选址评价等广泛运用分析。

3.3范围法

范围法表达区域单位，表示范围内要素的质量特征。有其特有的简单性和明确性，一般忽略数量，如表示物种的迁移，雾霾的分布范围，洪涝的殃及范围等。

3.4动画表达

尽管各种表达方式层出不穷，但仍然有其固定性的缺陷。动画形式的表达就弥补了这一缺陷，时间流逝，所有的环境要素都在日新月异发生改变，而动画可以表达这一动态趋势，既解释了环境关系又表明了动态过程。是结合了时间空间表现形式的一大壮举。

3.5RS与GIS融合表达

遥感图像和卫星影像通过几何纠正与GIS融合，在GIS表达的生动形象可视的基础上多要素分析，多角度多视野，增强了直观性。

环境是人类生存和发展的基本前提。环境为我们生存和发展提供了必需的资源和条件。随着社会经济的发展，环境问题已经作为一个不可回避的重要问题提上了各国政府的议事日程。环境信息可视化是人们的福音，它提供给环境管理者直观的表达方式。以更简单明了的描述手法表达了环境变化趋势，利用它进行监控更好地做到保护环境，减轻环境污染，遏制生态恶化趋势。

[1]殷殿龙,陈季,徐洪恩,黄秀英,黄胜利,张武.环境信息可视化表达的内容和方法[J].中国科技信息,2010,12:115-116.

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[3]原志芳.道路养护地理信息可视化表达模型和应用研究[D].太原理工大学,2013.

[4]赖剑菲.海洋水文气象信息可视化表达的若干关键问题的研究[D].武汉大学,2005.

赵志刚（1967—）,男,河北人，本科,副高，主要从事环境工程研究。