虛擬地理環境

虛擬地理環境，是以虛擬現實理念/虛擬現實技術為核心，基於地理信息、遙感信息、以及賽博空間網路信息與移動空間信息，研究現實地理環境和賽博空間的現象與規律。通過虛擬地理環境，可以促進實驗地理學、地理/遙感信息科學、信息地理學、以及虛擬地理學的研究與發展。

虛擬地理環境，可以定義為是以化身人、化身人群、化身人類為主體的一個虛擬共享空間與環境，它既可以是現實地理環境的表達、模擬、延伸與超越，也可以僅是指賽博空間中存在的一個虛擬社會世界。其中的化身人、化身人群、化身人類是表示現實世界中的人與虛擬世界中的化身相結合后的集合體。化身是用戶在虛擬世界中的三維圖形表達，是一種身份表達。

虛擬地理環境教育部重點實驗室主任閭國年教授給予的定義如下：

虛擬地理環境（Virtual Geographical Environment，VGE）是指數字化了的現實地理環境、恢復與復原的過去的地理環境、預測與預報的未來的地理環境。

虛擬地理環境研究的作用與意義，具體包括：

1、以虛擬地理環境為基礎，可建立虛擬地理實驗室，為研究和解決區域可持續發展過程中所面臨的資源開發、環境保育、大型工程建設等重大科學問題，提供一個集定性與定量兩種方法為一體的、以人為核心的、人機交融的地理“研討廳”，由此促進實驗地理學的研究，推動地理科學的發展；

2、虛擬地理環境，把現實地理環境中的地理（遙感）信息環境、以及現代網路信息世界（賽博空間）作為客觀實在進行研究，從而突破了“虛擬地理環境”作為信息技術系統的狹義理解，為“虛擬地理學”的發展建立了基礎；

3、以虛擬地理環境為基礎，開展遙感、遙測實驗方法研究，發展遙感信息科學/遙感科學；

4、虛擬地理環境，是以人為核心的、面向大眾與網路社會的三維虛擬環境，可用於虛擬地理野外實習、地理遠程教育、生態環境教育、地理遊戲與娛樂等；由此，並可推動“大眾地理學”以及“地理美學”的發展；

5、虛擬地理環境的研究，可以為我國的數字信息工程（數字地域、數字城市、數字流域）建設提供理論與方法基礎。

虛擬地理環境的具體研究，是結合科學計算可視化、信息可視化、遙感信息模型和虛擬現實技術，在城市、地質、煤礦、水文、海洋、林業等領域，開展地學可視化與虛擬地理環境系統的設計、開發和應用。在案例和原型系統的基礎上，對虛擬地理環境、地理/遙感信息科學和地理科學的理論和方法開展原創性的探索研究。

虛擬地理環境研究方向的子方向包括：

研究方向一：虛擬地理環境系統

1）投入式虛擬地理環境系統

該方向研究投入式虛擬現實用於地理景觀模擬，地學數據分析，地學模型計算與模擬等的理論和方法。

具體研究內容包括：三維數據模型，實時三維圖形顯示和實時交互，地學模型計算演演算法與可視表達的融合，面向大眾和面向地學專家的人機交互界面設計，虛擬環境空間認知，群體決策等。該虛擬環境可用於數字城市、虛擬旅遊、地學模型計算模擬等研究和應用領域。

2）分散式虛擬地理環境系統

該方向研究基於網路的分散式虛擬地理環境系統的建立方法和應用。

具體研究內容包括：分散式三維數據模型，大數據量虛擬世界的網上實時顯示和瀏覽，分散式多用戶的共享空間和實時互操作，地學模型遠程計算與地學試驗，地學智能體，元胞自動機，應用程序伺服器開發等。該系統可用於建設虛擬社區，支持區域可持續發展參與式規劃、管理和決策，建設虛擬教育實習基地等。

3）移動虛擬地理環境系統

具體研究內容包括：移動式GIS、GPS和虛擬現實技術的集成和融合，虛擬空間和現實空間的合成理論，支持地理學野外工作與實驗的方法特徵等。

研究方向二：地學可視化與地學知識發現

該方向結合數據挖掘技術，研究圖形/圖象/地圖表達和圖形思維用於地學知識發現的理論和方法。

具體研究內容包括：地學可視化與地學圖解，地學計算，(集聚) 知識表達，數據挖掘方法，多樣化圖形表達，面向地學問題求解的人機交互界面，多感知投入式問題求解方法，分散式群體合作研究方法，地圖視覺認知，地理空間認知等。

研究方向三：虛擬地理環境與虛擬地理學

該方向以網路信息空間、虛擬現實以及數字地球發展為背景，研究信息社會/知識社會下虛擬地理學的理論和方法，探索虛擬地理環境的基本規律，以及虛擬地理環境和現實地理環境的相互關係和作用特徵。

具體研究內容包括：虛擬地理學的理論和方法框架，虛擬地理學與賽博地理學、信息地理學的相互關係理論，虛擬地理環境的時間維、空間維特性，虛擬地理環境的演化驅動力機制，虛擬地理環境與數字地球等。

研究方向四：信息/虛擬地理與區域可持續發展

在信息社會大背景下，從信息地理/虛擬地理角度，探索區域可持續發展理論、方法與實踐，主要的研究從全球化/本土化、虛擬經濟、網路社會（虛擬社區、網路教育等）、複雜性信息系統、公眾參與、群體決策等角度開展研究。