1 gis与空间动态模型的结合方式.ppt

地理信息系统导论 优化模式基本结构由一系列边界条件和一个（或几个）目标函数组成。在这些边界条件下，求目标函数的极大值或极小值。边界条件代表了规划目标所必须满足的划条件，它们代表了对于目标规划区域功能的基本评价；而优化目标函数则代表了一个最大限度可能达到的规划目标。因此，在边界条件中体现出来的关目标函数的规划条件具有首要意义，与优化目标函数相应的规划目标的重要性则稍差一些引入目标函数的极大、极小化意义，在于得到一个定位一配置问题的明确答案。 6．空间相互作用与位置——分配模型 6．3 空间优化模式的分类 按照目标规划的时间范围、问题空间类型、公共设施服务方式、路途费用承担者以及公共设施使用类型等，可以将空间优化模式进行分类，如图 11-18所示。 6．空间相互作用与位置——分配模型 图10-18：空间优化模式分类 6．空间相互作用与位置——分配模型 6．3．1规划时间范围 如果规划是在某个时间段（点）上解决位置一分配问题，则采用静态优化模式。如果规划时间范围包括数个时间段（点），则采用动态优化模式。动态优化模式虽然形式上易于描述，但在用于解决现实的规划问题时，由于优化目标的规模过大而难以实现，许多问题可以用静态模式加以圆满解决。 6．空间相互作用与位置——分配模型 6．3．2问题空间类型 如果所研究地区所有点都可能作为供给点，这就是一个连续性的问题。但在规划问题上，可作供给点的数目一般是有限的，因此，问题的解决可用离散模式。 规划时间范围及问题空间类型这二个维度非常重要，因为与它们相应的模式类型在形 式结构的复杂性、问题解决的可能性和模式的可操作性上差别很大。下面将重点讨论“静 态一离散空间优化模式”，该模式按照具体规划问题中所遇到的设施类型还可以再进行细分。 6．空间相互作用与位置——分配模型 6．3．3公共设施服务方式 如果公共设施只限于在某个确定地点为需求者提供服务，例如学校、幼儿园、养老院、医院、派出所等，需求者必须亲自前去这些公共设施接受服务，则称这些公共设施的服务方式为“集中式”。 如果公共设施所能提供的服务必须从供给点通过某种运输手段带给需求者，例如消防队、医疗急救中心、警察局等，则称这些公共设施的服务方式为“分布式”。 6．空间相互作用与位置——分配模型 6．3．4运输费用承担者 当公共设施的服务方式为“集中式”时，需求者一般直接负担自己前去这些公共设施接受服务的路途费用；当公共设施的服务方式为“分布式”时，需求者为接受服务所支付的费用一般与路途距离无关。 在“集中式”的位置——分配系统中，服务供给点的可接近程度必须从社会公正和机会均等的观点出发，而在“分布式”的位置——分配系统中工作效率问题的考虑更为重要。 6．空间相互作用与位置——分配模型 6．3．5公共设施的使用类型 一些公共设施如小学、医院、政府管理机构等，它们基于相应的法律如小学九年制义务教育、户籍管理制度等以及不可避免的客观事实如看病就医等，对于需求者具有强制性使用的性质。这种类型的公共设施由于不存在着竞争意义上的对手，因此，它们将来的需求以及设施规模都是可以预测的，称这类公共设施为规定性使用类型。 6．空间相互作用与位置——分配模型 6．3．6 需求点的分配类型 和公共设施的使用类型一样，需求点的分配类型也可以是自愿或规定的。在“分布式”的位置一分配系统中，需求点的分配类型属于规定型，属于公共设施的由需求点组成的附属区域一般是确定的（既使需求者是出于自愿的）；在“集中式”的位置一分配系统中，需求点的分配类型属于自愿型，属于公共设施的由需求点组成的附属区域一般是不确定的。 6．空间相互作用与位置——分配模型 6．3．7 附属区域类型 需求点的规定分配与不相连的附属区域相对应，需求点的自愿分配与相连的附属区域相对应。 6．空间相互作用与位置——分配模型 6．4 静态离散空间优化模式的数学表达 线性规划 有关静态——离散的定位——配置问题是在规划重要公共设施的位置及其附属区域时出现的。静态——离散的位置——配置问题须考虑很多潜在的供给点，并且位置和附属区域的确定将在长时间内处于不变的状态。 在空间优化过程中，如果目标函数和边界条件都是线性的，则采用的数学工具是线性规划。所谓线性规划，是指在一组线性的等式和不等式的约束下，求一个线性函数的最大值或最小值的问题。 6．空间相互作用与位置——分配模型 基因算法（Genetic Algorithm） 基因算法是最近提出的用于解决优化问题的方法，它通过对一个集合的变量值进行优化，得到可以定量描述优劣的目标。量化描述目标合适程度的思路来自于达尔文的进化论，在进化过程中，不同代生物染色体的基因的内容和形式都在发生变化，使得生物更能够适合于生存