虚拟地理环境创新团队

寻找陈先生在生活中的印迹，以寄托我无穷的哀思！

好想再聆听一次先师的教诲，可如今已无从寻找，永无可能！

大师胸怀，高山仰止！

对于先师，感恩不尽！

先师一路走好！

龚建华于1995-1997年师从陈述彭先生作博士后研究，在先生的指导下，从事地学可视化与地学多维图解研究。多年来，学生受先师之教诲，多有收获，感激先师之点拨明慧。说来惭愧，学生愚钝，先师之丰富、宏大之思维，虽苦苦思索，仍鲜有可告慰先师之领悟，多负先师殷切期盼之愿。但先师开辟之人生、世界之图解之路，学生依然会寻路前往。先师安息，光辉永存！

 1）龚建华多年来关于陈先生的“地学多维图解”的不懈思考

       A：关于陈先生“地学多维图解”的思考1（1997）【博士后报告第四章摘录】：

【龚建华，博士后出站报告：地学可视化-理论、技术及其应用,1997】

   陈述彭先生以其多年的丰富理论和实践经验提出地学多维图解模式。地学图解包含有丰富的内涵，但又较难理解。作者近二年常常思考这样的问题，什么是地学图解?它与可视化的联系和区别是什么?如何在计算机中来表现地学多维图解模式？

   本章就是作者对上述问题的思考和认识。

   作者认为地学图解包括解释与解读二方面特性。地学图解侧重于解释特性时是用图形向读者介绍地学专家对某一地学现象和规律已形成的认识，是属于信息交流；当地学图解侧重于解读特性时，意思是地学专家以图为基础，在其它手段(如不同角度观察、相关知识支撑等)帮助下，逐步获取关于某地学问题的认识规律，是属于信息分析。如果针对个人(地学专家)而言，解释与解读常融合在一起，并没有明显的先后顺序区别。

   关于多维的问题，作者做了简要说明，认为地理时间、地理空间是与研究的地学问题相关，在具体地学应用中，地理时间、地理空间与地理属性是不可分割的，所以把地理时间、地理空间、众多的地理属性的集合，作为地学多维变量。同时，提出地理参考系由空间分布、地理时间与地理尺度(时间尺度、空间尺度)组成。

地学多维图解模型包括地学可视对象数据库，地学三维可视化，地学知识库(推理机)和地学专家，它以获取和表达某地学规律为主要目标，而不是关于图形图像的产生制作过程。地学多维图形图像的解读过程，需要依靠地学知识库和推理机，以及方便、高效的人机交互实时动态反馈技术。地图可视化的信息交流传输模型及其地理空间认知决策模型是地学多维图解的理论基础。

   地学多维图解系统的真正实现，还需要较长的一段时间，它与虚拟地理环境系统将会交互发展。

   本章基于自主开发的地学三维可视化系统Geo3DVision，对青海省昆特依盆地地下矿产资源的分布规律作了初步分析和图解。

    最后，作者对地学多维图解再作一点补充。本文讨论的地学图解一直有一个前提，即图解时，存在有纸质地图或虚拟地图作为基础。那么，如果没有上述的“地图”基础，能否作图解呢？作者认为是可以的。这需要扩展图解的涵义，并需把地学专家的大脑图形图像思维及其想象力作为基本的要素。而这时的图解，即是把具有空间分布特性的地学现象反映在大脑中，并通过地学专家的图形图像思维处理，从而获取关于地学问题的科学认识。所以，这样的图解其实把具有空间分异的地理现实世界作为“图”，再经过大脑地理心智意象的作用，来解答地学问题，获取地学规律。

    B：关于陈先生“地学多维图解”的思考2（2000）【《虚拟地理环境》一书第四章摘录】：

                                                                                              【龚建华，林珲，2001. 虚拟地理环境-在线虚拟现实的地理学透视. 高等教育出版社.】    

            4.4.1 地学可视化与地学图解相互关系

     根据前面所述，地学可视化在用于解决地学问题时，为专家提供一个不受限制的多样化操作空间，通过穷尽法，展示关于某地学问题(地学数据)的被视觉可以感受的图形图像，而这些图形图像表现了多样化各种可能的空间分布或者变量之间的可能关系，而地学专家在与不同选择、不同侧重、不同变化的图形图像的高效信息交互中(陈述彭1997)，探求新的形态特征或新的多变量之间的关系。所以，地学数据可视化本身并不能发现或建立新知识，只是提供一个开放环境，一个有效的基于 “图”的信息交流通道，让地学专家自由地、创造性地与数据打交道，而知识发现则由地学专家完成的。这样，地学可视化的研究，主要是如何建立有效的信息图与人的视觉之间的相互信息交流和交互，有利于知识的发现；而背后更深一步的心智知识分析过程与特征，一般作为黑箱处理，很少探析。

    与从信息图考虑的地学可视化不一样，地学图解，直接从地学专家角度考虑，它是运用“图”为思维工具，建立、修整和完善知识图的过程。实际上，地学图解是把地学专家的内在模糊、动态不定的心智意像的逐渐外化过程，是关于外在可感知的知识图与内在不可见的心智意像的相互作用过程。

    所以，地学图解着重研究的是地学专家的地理认知意象及其知识表达。但是，根据前面所述，现代地学图解是以信息图为基础的，而信息图的信息传输交流水平，会影响知识图与心智意象的相互作用，所以现代地学图解与地学可视化又是密切相关的。

    这样，地学可视化和地学图解的相互关系可以理解为前者是从底层向上的过程，后者是从顶层向下的过程，前者是关于信息图与视觉系统的相互关系，后者是关于地学认知意象与知识表达，两者的紧密结合，将会有效地提高地学知识的可视探析发现效率（图4-12）。

                  

  c：关于陈先生“地学多维图解”的思考3（2008）【“地理知识可视化”一文摘录】：

【龚建华，李亚斌，王道军，黄明祥，王伟星,2008. 地理知识可视化中知识图特征与应用研究－以小流域坝系可视化空间规划为例. 遥感学报，12(2): 355-361.】

 

     当前的知识可视化研究主要是为了构建与管理现代企业组织的知识，增强企业的知识创新能力与竞争力发展起来的一个领域。但是，管理领域知识可视化的相关研究，推动着知识可视化在其他领域的相关研究。在地理科学与地理信息科学领域，地理知识可视化具有特殊性，因为地理空间现象与规律的地“图”可视化表达，一直是地学/地理研究的一个基本要求与特征。但是，正如科学计算可视化的作用一样，从另一学科、另一视角发展起来的知识可视化，在“空间与图形认知”、“概念命题表达”、“概念图解表达”、“语言与图形表达相互关系”、“可视语言”等方面，会给地理知识可视化的研究，带来跨学科的、新的研究视角与活力。

     从地理计算可视化、地理信息可视化发展到地理知识可视化，表示了从数据、信息到知识的一个过程，也与陈述彭先生多年来一直倡导的 “地学多维图解”以及“地学信息图谱” 的研究密切相关^[4-5]。本文关于地理知识可视化以及地理知识图的研究，源自于对于虚拟地理环境与地理计算可视化/地理信息可视化、虚拟地理环境与知识发现、虚拟地理环境与现实地理环境、虚拟地理环境与地理认知等相互关系的思考^[20]；也是对于ArcGIS Schematics (ArcGIS图解图)工具的发布与作用的意义思考。本文对于地理知识可视化以及地理知识图只是一个初步的探讨，对于虚拟地理环境中如何生成地理知识图、如何管理地理知识图、如何集成应用地理知识图等，没有深入讨论。在未来的研究中，地理知识图与三维虚拟空间的关系，地理认知与知识可视化理论基础，地理知识图的数据模型、地理知识图的可视化绘制、基于地理知识图的地理空间检索与推理、地理知识库与地理知识图的关系、地理“具象”信息图与地理知识图的关系、协同与集聚地理知识图的管理、计算/信息可视化与知识可视化的集成、不确定性/模糊知识的可视化表达等等方面，都有待于进一步的探索。

2）龚建华1997年师从陈先生的博士后出站报告：【下载龚建华博士后报告】

3）陈先生2000年为龚建华与林珲合著的《虚拟地理环境》一书的序言：

【陈先生关于虚拟的序言】

序

       虚拟起源于哲学思维，滥觞于艺术创作，最后落实到技术实践。西安半坡村文化遗址出土的陶葬器，顶盖上开通一个小孔，让灵魂有可能从小孔“超脱”出来，似乎灵魂是可以不受时空尺度的约束，随心所欲地放大或缩小的。这里体现出人们的思维，很早就试图超越生活的现实。

       虚拟是一种依托于现实的延伸，其中有合理的逻辑的组分，也有完全虚幻的梦境。正是由于这种自由翱翔的思想的超越，成为人类文明进步的驱动力。曹雪芹用他经历中没落王府的生活片断，虚拟出石头记中美妙绝伦的大观园。近代的许多建筑师们，苦心孤诣搜索石头记中文字的描述，设计出许多施工方案，再现出北京和上海大观园的旅游景点，正定的宁国府和荣国府，又真的把虚拟变成了现实。似是而非，以假乱真，只好见仁见智，任人评论。但是无论如何，贫寒交迫的曹雪芹，确实变成了现代的摇钱树。他的太虚幻境，以经济效益和社会效益而论，应该算得上“品牌”了。可惜他生不逢时，没有申请专利、注册域名，请大律师保护他的知识产权。

       封神榜和西游记提出的幻想，似乎愈来愈多地成为人们生活中的现实。广寒宫里的嫦娥和玉桂，并非高不可攀。尽管俄罗斯科学家至今在对30年前美国宇航家登月提出质疑，但从空间站通向月球基地的计划，毕竟为期不远了。大陆漂移的假设遭受了近百年的非难，然而大洋深钻和6000米的深海机器人的活动，愈来愈证实和完善了大陆板块学说，威格纳1929年预言：“只有掌握整个地球全部数据的时候，我们的认识才会逼近真理。”可是他没有料到，人类刚进入21世纪，数字地球很快就成了热门话题，而1米分辨率的卫星影像能够成为商品，可以从网页上下载。许许多多的幻想终于成为现实，事例实在太多了。

       虚拟是一种演绎的方法，又是一种归纳的手段。前者可以三国演义为例，开宗明义，指出“分久必合，合久必分”，乃天下之大趋势。以此为楔子，作为全书虚拟的框架，然后具体描绘人物的个性和历史地位，由简而繁；后者可以周易、太极图为例，宇宙万物都简单地被归结为正与负，阴与阳，乾与坤。时至今日，计算技术也不外乎0与1的二进制。千变万化的生物基因信息也被归纳为4种排列组合的符号编码而已。复杂的事物就又变得十分简单了。

       虚拟现实确实是一门博大精深的学问，一言难尽。作者要在一本著作当中全面而又深入的探讨是非常艰难的。龚建华博士和林珲院士在本书精炼简短的篇幅中，既提出了基于因特网的在线三维虚拟现实与分布式虚拟环境系统的设计；又探讨了图形表达、图形思维用于数据挖掘和知识发现的理论、方法；还对虚拟世界的本体论及其特征，虚拟地理环境与可持续发展的理念，进行了哲学的探索和科学的实践。他们知难而进的科学创新精神是十分令人敬佩的。

       今天，在网络经济与知识创新的信息社会中，在高新科学技术条件的支持下，虚拟现实无往而不在。虚拟现实不只是看得见、摸不着的影像，渐渐地变成了可以指挥、控制的中介环境，广泛应用于外科手术与战场指挥，应用于工程设计和城市景观规划。虚拟大学和博物馆；虚拟的桥梁隧道，文物建筑；乔丹的球艺，深蓝的棋谱，莫不虚拟的活龙活现，淋漓尽致。读者如果能够从本书获得启示，引发遐想，沿着虚拟的思路，努力去追求时间与空间的超越，开拓自己的事业，丰富自己的生活和工作，那就在信息化的道路上，彼此可以称为同志了。