GIS空间建模幻灯片.ppt

(二)为什么需要GIS应用模型 GIS 应用模型是GIS的基本构成之一 GIS的空间分析是基本的、解决一般的通用问题的基本理论和方法； 尽管GIS 软件具有强大的空间分析功能，为解决各种现实问题提供了有效的基本工具，但对于某一专门应用目的的解决，还必须通过构建专门的应用模型。 （例如土地利用适宜性模型、选址模型、洪水预测模型等）。 (三)、 GIS应用模型的技术优势 1）优良的硬件环境 2）多功能的软件模块 3）能够客观表达地理空间的数据模型 4）便于人机沟通的用户界面 (四)、应用模型的作用 GIS应用模型用一定程度的简化和抽象，通过逻辑的演绎，去把握地理系统各要素之间的相互关系、本质特征及可视化显示，是GIS走向实用化的关键。 应用模型是联系GIS应用系统与专业研究的纽带； 应用模型是综合利用GIS应用系统中大量数据的工具； 应用模型是GIS应用系统解决各种实际问题的武器； 应用模型有利于系统使用者与设计者之间的信息交流；便于用户使用和操作。 (五)、GIS应用模型的类型 数学模型：应用数学分析方法建立的模型； 如人口增长模型 经验模型：通过数理统计方法和观测实验建立的模型； 如适宜性分析模型 混合模型：既有基于理论原理的确定性变量、又有经验性的不确定变量； 如位置选择模型 (六)构建GIS应用模型的三种方法 1）利用GIS内部建模工具 利用GIS软件本身的宏语言（如MapInfo的MapBasic语言、ArcInfo的VBA语言等）、应用函数库（API）或功能组件（COM）开发所需的空间分析模型。 　　　该方法是将GIS软件已经具有的功能模块作为模型部件，按照具体应用的目的和标准，将这些部件进行有机的组合而形成解决某个具体问题的应用模型。 内部模型可以充分利用GIS软件本身的资源和功能，模型构建和开发的效率比较高。（如坡地分析） 2）利用GIS系统外部建模工具 这种方法是基于利用GIS的空间数据库和可视化输出功能，而模型的分析功能则主要利用其它应用软件进行开发，如MatLab和IDL。这种构模方法实现了不同软件与GIS软件的集成，无需在GIS环境中重新编制分析软件。 运行效率有一定影响。 　　　（如人口统计分析） 3）混合型的模型构建 混合模型是上述两种建模法的结合。 既充分考虑利用GIS软件提供的功能，尽量减少用户自行开发的压力，又能兼具吸收其它功能软件的特殊功用，为解决用户实际问题提供更灵活、更适用的解决方法。 回归模型示例 积雪量模拟 SWE = a + b X Col+ c X Row + d X Height 松鼠生活环境适宜性模型 Y = 0.002*H + 0.228*Slope + 0.685*C1 +0.433*C2 + 0.481*C3 + 0.009*AspectEW 概率分布：p=1/(1+exp(-Y)) 灰狼适宜生存环境与空间分布 Logit(p)=-6.5988 + 14.6189*R （R为道路密度） 出现狼的概率: p=1/(1+elogit(p)) 过程模型 关于现实世界环境过程的知识综合成一组用于定量分析该过程的关系或方程 提供判断或内在解释能力 方程可能比较复杂 输出结果可用于进行预测 * * 一、概述 (一)什么是GIS的应用模型 模型是一种现象或系统的简化表示 GIS应用模型： 根据具体的应用目标和问题，借助于GIS自身的优势，将观念世界中形成的概念模型，具体化为信息世界中的可操作的机理和过程。 是以空间分析的基本方法和算法模型为基础，针对客观世界专门应用目的而构建的解决专门问题的理论和方法。 是GIS技术应用向专业领域的发展。 明确分析的目的和评价准则 准备分析数据 进行空间分析操作 进行结果分析 解释、评价结果 结果输出 二、建立GIS应用模型的一般步骤 实例分析 （1） 问题背景 为了在某地建立一森林公园旅游点，需参考一定的旅游条件，假设该旅游点须满足距公路、铁路0.5km以外10km以内，非市区，有林地，要求在行政区划图上选出该旅游点位置，并注明面积大小。 数据源 公路及铁路分布图； 森林分布及权属图； 城镇行政区划图； 问题求解所涉及的GIS功能 属性重分类； 面状边界消除与合并； 缓冲区生成； 拓扑叠加； 面积量测； 绘图输出； 生成报表 实例分析 （1） 实例分析 （1） 具体步骤 (1)将城镇行政区划图重新分类，生成市区、非市区两类； (2)拓扑叠加生成图层，得到 非林地； 林地且市区； 林地、非市区、距道路0.5km内； 林地、非市区、距道路0.5km外10km内； 林地、非