虚拟地理环境

地学可视化的数据探索和地学多维图解的实现需要高效的人与地学数据、地学问题形成的图形场景的相互信息交流，也就是计算机系统能提供某种信息交流与反馈机制，可以让地学专家充分发挥其图形图像思维能力和想象力，可以让地学专家设想某种假设，并立即得到该假设导致的结果。虚拟现实技术可让人完全沉浸于某种计算机三维场景中，让地学专家把注意力集中于地学问题上，而其充分高效的多感觉交互能力为地学的数据探索和地学多维图解的技术实现，提供了可能。

虚拟现实(Virtual Reality)又称灵境技术，是指通过头盔式的三维立体显示器、数据手套、三维鼠标、数据衣(Data Suit)、立体声耳机等使人能完全沉浸计算机生成创造的一种特殊三维图形环境，并且人可以操作控制三维图形环境，实现特殊的目的。多感知性(视觉、听觉、触觉、运动等)，沉浸感(Immersion)，交互性(Interaction)，自主感(Autonomy)是虚拟现实技术的四个重要特征，其中自主感是指虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度，如物体从桌面落到地面等。

虚拟现实技术、计算机网络技术与地学相结合，可产生虚拟地理环境VGE (Virtual Geographical Environment)。虚拟地理环境是基于地学分析模型、地学工程等的虚拟现实，它是地学工作者根据观测实验、理论假设等建立起来的表达和描述地理系统的空间分布以及过程现象的虚拟信息地理世界，一个关于地理系统的虚拟实验室，它允许地学工作者按照个人的知识、假设和意愿去设计修改地学空间关系模型、地学分析模型、地学工程模型等，并直接观测交互后的结果，通过多次的循环反馈，最后获取地学规律。 虚拟地理环境特点之一是地学工作者可以进入地学数据中，有身临其境之感；另一特点是具有网络性，从而为处于不同地理位置的地学专家开展同时性的合作研究、交流与讨论提供了可能。 虚拟地理环境与地学可视化有着紧密的关系。

虚拟地理环境中关于从复杂地学数据、地学模型等映射成三维图形环境的理论和技术，需要地学可视化的支持；而地学可视化的交流传输与认知分析在具有沉浸投入感的虚拟地理环境中，则更易于实现。地学可视化将集成于虚拟地理环境中。 虚拟地理环境的发展与完善，除了依赖于计算机的虚拟现实技术外，还与地学信息获取处理技术(如遥感、遥测等)，地学分析模型构建水平，地学可视化，地学专家系统，地学空间认知理论等的发展密切相关。虚拟地理环境对地学发展有重要的意义。虚拟地理学的提出就表达了虚拟地理环境对地理学未来发展的作用和影响。

另外，一般认为地理科学发展缓慢的一个原因是无法进行室内试验，从而使地学假设理论无法得到实践的检验。虚拟地理环境为地学工作者提供了可重复的信息模拟实验的可能，任何一个地学分析模型均可以由其他人在虚拟地理环境中运行模拟，受到检验，从而加速地学理论的成熟和发展。