中图分类号：P28文献标识码：A 近年来，可视化（或称科学可视化）正受到越来越多的重视。这是由于视觉思维在科学研究和日常生活中所发挥的作用日益明显。研究表明，在人所获取的各种信息中，通过视觉而得到的占60%以上[1]。 因此， 国际地图学会（ICA ）于1995 年成立了一个可视化委员会（Commission on Visualization），并在1996年6月与计算机器图形学会ACM SIGGRAPH （the Association for Computing Machinery'sSpecial Interest group on Graphics）合作，开始一个名为“Carto-Project”的研究项目，其目的是探索计算机图形学的技术与方法如何更有效地应用在地图学与空间数据分析方面，以促进科学计算可视化与地图可视化的连接与交流[2]。1999年8月，在加拿大渥太华召开的国际地图学（ICA）会议上， 对地图可视化的热烈讨论成为这次会议的一个重要特点，在所提交的论文中，有近20%的论文与地图可视化有关。地图可视化（以下简称可视化）已经成为现代地图学的一个核心内容之一。 1 可视化的概念 美国自然科学基金会于1986年召开了一个专家特别会议，会议召集一批著名的科学家、软件工程师、艺术家、硬件制造商来共同讨论计算机可视化的技术发展与研究战略，专家们一致认为应该把发展可视化工具包括图形、图像处理技术的硬软件和可视化界面工具放在首要位置。在与会专家提交的报告中，将可视化定义为“可视化是一种计算方法，它将符号转化成几何图形，便于研究人员观察其模拟和计算……，可视化包括了图像理解与图像综合，这就是说，可视化是一个工具，用来解译输入到计算机中的图像数据和从复杂的多维数据中生成图像，它主要研究人和计算机怎样协调一致地感受、使用和传输视觉信息”[3]。 这一定义主要是从计算机科学的角度拟订的，侧重于复杂数据的图形处理与表示的计算机方面，同时将人和计算机对视觉信息的感知行为作为研究的内容。 地图学家主要从认知的角度去认识可视化，如MacEachren（1990）等将地图可视化理解为：“首要的也是最重要的是一种认知行为，它是人类在发展意念表示上的能力，这种意念表示有助于辨别模式，创造和发展新次序”[4]。而Scott（1987）则将可视化描述成“一种对意念图像的创建与操作”[3]。 而按Philbrick（1953）的看法， 地图可视化把地图当作地理研究或空间分析的工具。Dibiase持类似的观点，他在1990 年提出了一个在科学研究尤其是地理科学背景下地理可视化的研究框架。他把基于地图的科学可视化定义为科学研究的工具，强调地图在科学研究序列中的作用。这一序列是由探究（exploration）、确认（confirmation）、 综合（synthesis）到表示的曲线（图1）。地图在探究一端的作用是促进人的视觉思考，在表示一端的作用是把研究结果面向公众的视觉传输[5]。这一框架强调在探究一端地图促进地学视觉思考的作用，从而重建了地理学与地图学的联系。由此可知，可视化相对于地图学而言，并不是什么新东西，只不过是用一种新方法来看待地图学的应用（研究工具），维持地图学重心在视觉传输（过去的20～30年中重要领域）与视觉思考（地图学在本世纪上半叶的重要领域）之间的平衡[6,7]。
图1 Dibiase 关于把可视化作为科学研究工具的描述（第比斯，1990） Fig.1 Dibiase's depiction of visualization as a tool ofscientific research（Dibiase，1990） 泰勒强调可视化是技术而不是应用，他以认知（分析和应用）、传输（新的显示技术）、形式化（新的计算机技术）为边组成一个三角形，可视化占据三角形的中心，即认知、传输与形式化的交汇处。他称可视化是“计算机图形学的一个领域”，研究视觉表示的“分析”和“传输”两个问题[8]。 总之，对于地图学来说，可视化技术已远远超出了传统符号化及视觉变量表示的水平，而进入了一个新阶段[9]。 地图可视化是一门以计算机科学、地图学、认知科学、信息传输学与地理信息系统为基础，为直观、形象地表现、解释、传输空间信息并揭示其规律，关于信息表达、传输的理论、方法与技术的学科。其重点是通过计算机技术、数字技术、多媒体技术，将那些通常难以设想和接近的环境与事物，以动态直观的方式表现出来，从而揭示自然和社会的发展规律，达到认识世界和改造世界的目的。 2 地图可视化的特点 在传统上，纸一直是地图信息的主要载体。纸质地图集数据存储与数据显示于一身，限制了对许多事物和现象的直观表示。地图可视化建立在现代数字技术基础上，实现了数据存储与数据表示的分离。与纸质地图表示相比，地图可视化有以下一些特点：直观性、交互性、动态性、多维性与集成性。
