虚拟地理环境探索

地理学界：

地理环境：地理学的核心概念，客观存在的世界。

“虚拟”地理环境——对地理环境的表达、模拟、仿真、延伸和超越 （虚拟地理环境—现实地理环境）

计算机学界：

虚拟现实技术，虚拟环境技术

虚拟地理环境，虚拟现实技术在地球（理）科学领域的应用。（此环境，是指计算机技术生成的三维信息空间；地理环境，表示三维信息空间是与地理空间有关）

2 虚拟地理环境的概念

    虚拟地理环境可从两个视角进行定义，一是从虚拟现实技术角度，从计算机技术、地理信息系统的功能、工具角度（也称“小定义”）；二是从虚拟现实角度，从地理学、社会学角度（也称“大定义”）。

1）从虚拟现实技术角度，从计算机技术、地理信息系统角度：（小定义）

虚拟地理环境，是基于因特网、万维网的多用户虚拟三维环境，可用于发布地学多维数据，模拟和分析复杂的地学现象过程，支持可视和不可视的地学数据解释、未来场景预见(现)、设计规划、协同工作和群体决策等；同时它也可以用于地理教育、旅游和娱乐。其中，三维空间，既可以是对应于现实地理环境的地理空间，是现实地理空间的表达与仿真，也可以是一个用于协同工作、支持群体决策的虚拟地理试验与工作空间。

   “小定义”层次上的虚拟地理环境是一种传统意义上的软件信息系统，作为一种工具，帮助我们理解和分析现实地理环境。该层次上的虚拟地理环境，特称为虚拟地理环境系统（原先：地学虚拟环境）。

2）从虚拟现实角度，从地理学、社会学角度：（大定义）

    虚拟地理环境定义为包括作为主体的化身人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境，包括计算机、网络等软硬件环境，数据环境，虚拟图形境象环境，虚拟经济环境，和虚拟社会、政治和文化环境，其中的化身人类是表示现实世界中的人与虚拟世界中的化身相结合后的集合整体。

    “大定义”层次上的虚拟地理环境，是人类可以生活、工作、生产和消费的一个新的空间世界，它与现实地理环境一样，是一个包含空间系统、生态系统和社会系统的一个开放的、复杂性巨系统。

3 虚拟地理环境研究的理论、技术与实践

3.1虚拟地理环境的基础理论研究

1）虚拟地理学（ 地理学视角 ）

    a）虚拟地理学的研究对象：虚拟地理环境；

    b）计算地理学(地理学实验）。

2）地理表达语言学 （ 符号学、语言学、社会媒体学视角）

    文本，地图，图形/图象，GIS，虚拟环境

3）人-机关系理论  ( 计算机人机交互理论视角 ）

    人-机界面，人机/人人互动，人脑/电脑，认知，主客体关系

4）虚拟性地理哲学  （ 哲学视角 ）

    现实性哲学，在场/不在场，超越现实，人地关系，可持续发展，“虚拟开拓人类的发展空间，开拓了以可能性、以不可能的可能性来重构人和社会发展的时代”

3.2  虚拟地理环境的技术研究

1）虚拟地理环境系统

    系统框架结构，三维数据模型，系统建模，实时交互技术，共享空间和多用户操作，基于地学过程模型的虚拟环境，分布式协同工作和群体决策，地学智能体，地学智能人（化身）等；[GIS+VR/VE+Internet；计算可视化系统；虚拟现实系统；分布式虚拟环境系统；仿真系统。]

2）超现实地理环境 （ 混合现实技术 ）

•现实多媒体信息和虚拟空间的合成；

•移动穿戴式混合现实.

        （移动式GIS、GPS和虚拟现实技术的集成和融合，物理视觉目标和计算机中图形目标的配准算法，虚拟空间和现实空间的合成理论与方法等）。

3.3 虚拟地理环境的实践研究

1）数字城市工程，数字区域工程；

    数字福建工程，数字北京工程，Virtual London等；

2）地学图解虚拟环境系统；

3）虚拟地理环境与区域可持续发展实践

（区域可持续发展虚拟决策支持环境, 虚拟地理环境的现实空间分布与信息鸿沟问题）；

4）虚拟战场环境；

5）在线（远程）地理教学等.