Geovisualiseerimine

Geovisualiseerimine ehk geograafiline visualiseerimine viitab visualiseerimisele, kus kasutatakse ruumiandmete analüüsimiseks mitmesuguseid tööriistu ja tehnikaid, näiteks kaardid, 3D-vaated, kokkuvõtvad kaardid ja tabelid, ajalised vaated ja võrgustiku suhete skeemid.
Nende andmete hulgas, millega tänapäeval ühiskond kokku puutub, on oluline koht ruumiandmetel. Nende visualiseerimine ongi geovisualiseerimine. Väga tihti on need keerulise struktuuriga, mis võib visualiseerimise keerukaks muuta. Mõnikord nõuab see kaartide või 3D-vaadete kasutamist, kus vähemalt kaht mõõdet kasutatakse ruumi näitamiseks. See on erinev informatsiooni visualiseerimisest, kus tegeletakse abstraktsete andmetega. See piirab andmete ajaliste ja temaatiliste komponentide kujutamise võimalusi. Tänapäevases geovisualiseerimise tarkvaras võivad andmed olla esitatud niihästi traditsiooniliste kartograafia tehnikate (värvuste, tekstuuri, sümbolite ja diagrammide) kui selliste moodsate tehnikate abil nagu animatsioon ja interaktiivsed 3D-vaated. Kaartide tegemisel kasutatakse kombineeritud mittegeograafilise visualiseerimise tehnikaid, näiteks hajutatud punkte või paralleelseid koordinaate. Geovisualiseerimise standardiks on saanud mitme interaktiivse vaate kasutamine, mis on andmete saamiseks omavahel seotud. Sellegipoolest on veel lahendamist vajavaid probleeme, näiteks geovisualiseerimise tööriistade hulga suurenemine ja nende kasutatavus.
Nii geovisualiseerimine kui ka sellega seotud suunad, teaduslik visualiseerimine ja informatsiooni visualiseerimine, rõhutavad pigem teadmiste tõlgendamisele kui teadmiste talletamisele ja informatsiooni vahetusele. Sellest tulenevalt annab geovisualiseerimine ruumilist informatsiooni inimesele edasi arusaadavalt, samas võimaldab andmete uurimist ja aitab otsustada.
Traditsioonilisi staatilisi kaarte saab uurida üksnes piiratud ulatuses. Geoinfosüsteem ja geovisualiseerimine võimaldavad luua interaktiivseid kaarte, sealhulgas uurida kaardikihte, vähendada, suurendada ja muuta kaardi välimust, seda kõike tavaliselt juba arvuti ekraanil. Geovisualiseerimine kasutab ära moodsate mikroprotsessorite võimalusi muuta kaarti ühe hetkega. Nii saavad kasutajad muuta kaardistatud andmeid käigu pealt.
Ajalugu.
Mõistet "visualiseerimine" mainiti esimest korda kartograafia kirjanduses 1953. aastal Chicago Ülikooli geograafi Allen Philbrick artiklis. Uuendused arvutiteaduses sundisid USA Riikliku Teaduse Sihtasutust ümber defineerime mõistet 1987. aasta aruandes, kus visualiseerimist nimetati kui arvutigraafika, pilditöötlemise, arvutivisiooni, arvutidisaini erialade ja kasutajaliidese sulamit ning tähtsustati teadusliku visualiseerimise nii teadmiste kui ka hüpoteeside loomise aspekte.
Geovisualiseerimine arenes uurimissuunaks 1980. aastate alguses suuresti tänu prantsuse teoreetikule Jacques Bertinile . Bertini töö kartograafilise disaini ja informatsiooni visualiseerimisel jagas USA Riikliku Teaduse Sihtasutuse aruande fookust potentsiaalsel suunal nagu "dünaamiline-visuaalne kuvamine kui pilguheit teaduslikku maailma ja dünaamiline-visuaalne kuvamine võib kangutada tunnetuslikke protsesse, et kaasa aidata teaduslikule mõtlemisele".
Geovisualiseerimine on jätkanud kasvamist praktikas ja uurimissuunana. Rahvusvaheline Kartograafiaassotsiatsioon (ICA) rajas 1995. aastal Visualiseerimise ja virtuaalse keskkonna komisjoni.
Seotud alad.
Geovisualiseerimine on tihedalt seotud teiste visualiseerimise suundadega, näiteks teadusliku visualiseerimise ja informatsiooni visualiseerimisega . Omades juuri kartograafias, panustab geovisualiseerimine nendesse suundadesse kaardi kujul, kus "laialdaselt kasutatakse mittegeograafilise info visualiseerimist informatsiooni visualiseerimise ja teadmiste visualiseerimise vallas".
Praktilised rakendused.
Geovisualiseerimine on loonud tee mitmesse päriselu situatsiooni, kus see aitab kaasa otsuste tegemisele ja teadmiste tekkele. Järgneb nimekiri, mis võtab kokku erinevad geovisualiseerimise rakendused vastavas kirjanduses.
Maastikutulekahju.
Tuletõrjes kasutatakse geovisualiseerimist, et kiiresti ja füüsiliselt modelleerida topograafiat ja metsa tulekahjude korral juhtida strateegilist kustutamist. SimTable on interaktiivne 3D-põlengustimulaator, mis äratab kustutava ala ellu. SimTable kasutab arenenud arvutisimulatsiooni, et modelleerida tule liikumist erinevates oludes, sh kohalikus ümbruskonnas, kasutades tegelikku nõlvakallet, pinnareljeefi, tuule kiirust ja suunda, taimkatet ja ´muid tegureid. Sim Table'i mudeleid kasutati Arizona suurimas tulekahjus, Wallow' tulekahjus.
Metsandus.
Geovisualiseerijad kasutavad Euroopa metsades CommonGis ja Visualization tööriistakomplekti (Visualization Toolkit (VTK)), et visualiseerida mahukaid ajalis-ruumilisi andmeid, mis on seotud Euroopa metsadega. Võimaldades andmeid uurida internetis ka mitte-ekspertidel. Aruanne, mis võtab selle jõupingutuse kokku, "tekitab suure hulga fundamentaalseid küsimusi, mis on seotud geovisualiseerimise ja informatsiooni visualiseerimise uurimise laia alaga".
Uurimismeekond on viidanud kahele suurele probleemile, geovisualiseerijate suutmatusele veenda metsandusetöötajaid geovisualiseerimise efektiivsuses ja metsandusetöötajaid usaldamatus, et võimaldada mitte-ekspertidele andmetele ligipääs "kontrollimatuks uurimiseks". Samal ajal kui geovisualiseerijad keskenduvad geovisualiseerimise võimalusele abistada teadmiste tõlgendamisel, siis metsnikud eelistavad info edastamisel rohkem traditsioonilisi kartograafilise esitamise vorme.
Arheoloogia.
Geovisualiseerimine võimaldab arheoloogidel potentsiaalsete tehnikatega kaardistada väljakaevamiste keskkondi, samuti ka läheneda andmetele ja uurida arheoloogilisi andmeid kolmes mõõtmes.
Geovisualiseerimise arheoloogia rakendused võimaldavad arendada arheoloogia teooriat ja uurimist. Lisaks toovad uut arengut suhetesse ja koostööd arheoloogide ja arvutiteadlaste vahel.
Keskkonnateadused.
Geovisualiseerimise tööriistad annavad paljudele gruppidele võimalusi tasakaalustada keskkonnaalaseid otsuseid, võttes arvesse keerukaid vastanduvaid tegureid, millest keskkonnamuutused sõltuvad. Geovisualiseerimise kasutajad kasutavad georeferenseeritud mudelit, et uurida keerukaid keskkonna andmeid, võrrelda stsenaariume ja poliitika valikuid, et selgitada välja parim.
Linnaplaneerimine.
Nii planeerijaid kui ka avalik üldsus saab kasutada geovisualiseerimist, et avastada reaalse maailma keskkondi ja modelleerida "mis siis kui" stsenaariume, kasutades ajalis-ruumilisi andmeid. Kui geovisualiseerimine eelnevatel aladel võib jaguneda kahe eri sektori vahel – erasektor, kus professionaalid kasutavad geovisualiseerimist, et uurida andmeid ja püstitada hüpoteese, ning avalik sektor, kus professionaalid esitlevad oma visuaalset mõtlemist avalikkusele – planeerimine keskendub rohkem kui mõni teine ala üldsuse ja professionaalide koostööle.
Planeerijad kasutavad geovisualiseerimist kui tööriista, et modelleerida avalikkusele muret tekitavaid huvipakkuvaid piirkondi ja poliitikaid. Jiang "et al". mainis kaks näidet, kus "linna edasiarendamisel kasutatakse fotorealistlikke 3D-vaateid ja dünaamilisi arvutisimulatsioone, et näidata võimalikku reostuse levimist aastate jooksul." Avalikkuse interneti kasutamise laialdane levik on nõudnud selliseid koostööl põhinevaid pingutusi, mis on suurendanud avalikku kaasamist, samal ajal kui on lühenenud aeg, mis kulub planeeringute vastuoluliste otsuste üle vaidlemisele.