GIS课程教案(第六章空间查询与空间分析)-2.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3、构造最小生成树的依据有两条 4、算法（Kruskal，克罗斯克尔算法，也叫“避圈”法） 设图G是由m个节点构成的连通赋权图，则构造最小生成树的步骤如下： 1）先把图G中的各边按权数从小到大重新排列，并取权数最小的一条边为T中的边。 2）在剩下的边中，按顺序取下一条边。若该边与T中已有的边构成回路，则舍去该边，否则选进T 中。 3）重复2），直到有m-1条边被选进T中，这m-1条边就是G的。 第六章 空间查询与空间分析 §6-6 网络分析 1）在网中选择n－1条边连接网的n个顶点； 2）尽可能选取权值为最小的边。 1 2 6 5 4 3 16 19 33 21 11 14 18 6 5 6 1 2 6 5 4 3 16 11 18 6 5 6 1 2 6 5 4 3 16 11 18 5 6 赋权图 最小生成树之一 最小生成树之二 （三）资源分配—定位与分配问题 1、含义： 定位与分配模型是根据需求点的空间分布，在一些候选点中选择给定数量的供应点以使预定的目标方程达到最佳结果。---最佳分配中心，最优配置。 包括： 第六章 空间查询与空间分析 §6-6 网络分析 定位问题是指已知需求源的分布，确定在哪里布设供应点最合适的问题； 分配问题是确定这些需求源分别受哪个供应点服务的问题。 2、算法 在运筹学的理论中，定位与分配模型常可用线性规划求得全局性的最佳结果。由于其计算量以及内存需求巨大，所以在实际应用中常用一些启发式算法来逼近或求得最佳结果。 如P—中心的定位分配问题：在m个候选点中选择P个供应点为n个需求点服务，使得为这几个需求点服务的总距离(或时间或费用)为最少。 3、应用： 实际应用中，选择供应点时，并不只是要使总的加权距离为最小，有时需要使总的服务范围为最大，有时又限定服务的最大距离不能超过一定的值，因此仅仅是P中心模型不足以解决更多的实际问题，需要进行修改、扩充。 （四）流分析 1、概念： 1）流：资源在结点间的传输。 2）流分析：按照某种优化标准（时间最少、费用最低、路程最短或运送量最大等）设计资源的运送方案。 3）最小费用最大流量：不仅要考虑使网络上的流量最大，而且要使运送流的费用或代价最小。 2、为了实施流分析，就要根据最优化标准的不同扩充网络模型 例如：把结点分为发货中心和收货中心，分别代表资源运送的起始点和目标点。这时发货中心的容量代表待运送资源量，收货中心的容量代表它所需要的资源量。弧段的相关数据也要扩充，如果最优化标准是运送量最大，需要设定边的传输能力；若是费用最低，则要设定边的传输费用等。 3、计算：网络流理论是它的计算基础。 第六章 空间查询与空间分析 §6-6 网络分析 一、空间分析建模—专业应用模型 1、定义： 空间分析模型是指用于GIS空间分析的数学模型，是在GIS空间数据基础上建立起来的模型，是通过作用于原始数据和派生数据的一组顺序的、交互的空间分析操作命令，对一个空间决策过程进行的模拟。 如国家森林公园选址需要建立相应选址模型。 数据源已知，包括公路铁路分布图（线状地物），森林类型分布图（面状），城镇区划图（面状），需要得到国家森林公园候选地址信息提取的模型。 第六章 空间查询与空间分析 §6-7 空间分析模型 步骤 空间操作命令 找出所有森林地区（1为林地，0为非林地） 合并森林分类图属性相同的相邻多边形的边界 属性再分类（聚类） 归组 找出距公路或铁路0.5公里的地区（保持安静） 缓冲区分析 找出距公路或铁路1公路1公里的地区（交通方便） 缓冲区分析 找出非城市区用地 再分类 找出森林地区、非市区、且距公路或铁路0.5至1公里范围内的地区 叠置分析 2、空间分析与应用模型的关系 （1）空间分析模型是联系GIS应用系统与专业领域的纽带，必须以广泛、深入的专业研究为基础； （2）空间分析模型是综合利用GIS中大量数据的工具，数据的综合分析和应用主要通过模型来实现； （3）空间分析模型是分析型和辅助决策型GIS区别于管理型GIS的一个重要特征，是解决空间分析和辅助决策问题的核心。 第六章 空间查询与空间分析 3、空间分析模型的意义 空间分析 应用模型 空间分析是基本的，解决一般问题的理论和方法，而一般应用模型是不可枚举的，是复合、复杂的，解决专门问题的理论和方法，它的解决应以空间分析的基本方法和算法模型为基础。（局部与整体的关系） §6-7 空间分析模型 4、地理信息建模系统（geographic information modelling system，简称GIMS） 是研究如何根据给定条件（如已知数