第06章 应用型gis应用模型分析

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1、应用地理信息系统第六章应用型GIS应用模型分析应用模型概述应用模型建立方法邓吉秋中南大学GIS研究中心应用模型分析从应用角度看，地理信息系统不仅要完成管理大量复杂的地理数据的任务，更为重要的是实现对空间数据的分析、评价、预测和辅助决策。发展应用分析模型是地理信息系统走向实用化的关键。地理信息系统应用依赖于4个方面的要素：足够的地理数据和合理的数据结构合适的应用分析模型系统用于组织和实现应用模型的功能使用者与系统的交流1.应用模型概述1.1模型模型是把一个域（源域）的组成部分表现在另一个域（目标域）中的一种结构。一个模型是否实用，要看它模拟源域的效果和它在两个域间转换的难易

2、程度。对于应用型GIS来说，其模型从特殊的应用领域模型到应用型GIS中具体的基于计算机的物理信息模型，在不同的学科领域都有着非常广泛的应用。域模型（DomainModel）概念计算模型（ConceptualComputationalModel）逻辑计算模型（LogicalComputationalModel）物理计算模型（PhysicalComputationalModel）1.2应用模型的作用地理信息系统技术推广应用遇到的困难：软硬件环境特殊，不易配备许多用户没有掌握地理信息系统知识缺乏足够的专题分析模型在GIS应用系统中应用模型的作用：联系GIS应用系统与常规专业

3、研究的纽带综合利用GIS应用系统中大量数据的工具GIS应用系统解决各种实际问题的武器GIS应用系统向更高技术水平发展的基础利于信息交流1.3应用模型分类按结构分：按开发特点分：按内容及所解决问题分：数学模型系统提供模型基础模型统计模型二次开发模型专业模型概念模型内部模型按空间过程模拟方法分：按空间特性分：外部模型动力学过程模拟模型非空间模型随机过程模拟模型空间模型2.应用模型建立方法模型化一般方法逻辑原理数据统计方法空间分析函数应用模型重用2.1模型化一般方法模型的建立过程：XOY＝M概念模型数学模型统计模型模型的建立通常需综合各种方法。

4、作为一般规则，首先是在实践中不断观察总结，形成愈来愈丰富的概念模型，在积累经验的基础上采用数据统计方法摸索统计规律；然后上升到理论模型；最后再采用综合方法建立实用的分析模型。综合建模步骤系统描述与数据分析理论推导简化表达参数确定2.2逻辑原理地理信息系统数据管理和模型的实现，特别是逻辑模型的实现要依靠用户对系统功能的正确调用来完成，这需要建立一套独立于系统物理结构和计算机算法之上的逻辑规则，这些逻辑规则必须为系统设计者和使用者双方所理解和采用。逻辑原理主要指地理信息系统数据的基本操作公理、地图集合定义，可将所有地图及地图之间的操作表示为逻辑表达式，然后分解为基本操作予以完

5、成。逻辑运算都是按数据的特定组合条件去检索相应的图形、属性数据。操作公理处于相同或不同的数据平面上的数据可依据其空间关系和属性进行运算数据可依据其空间关系扩展到相邻区域地理信息系统数据之间的逻辑运算基于布尔代数数据可以通过计数、量算、逻辑运算等操作重新标识，重新标识的数据可与原始数据一样参加进一步运算多边形叠置产生的问题多余多边形的清除缝隙小多边形的处理多边形交点的搜索2.3数据统计方法数据分类在大多数情况下，首先将大量未经分类的数据输入信息系统的数据库，然后要求用户建立具体的分类算法，以获得所需要的信息。综合评价模型简化权重确定隶属度计算因子综合分等定级数

6、据统计方法主成分分析系统聚类分析多变量因子分析层次分析判别分析2.4空间分析函数离散点插值模型：已知点是准确值，插值点是近似值离散点多项式拟合模型：所有点都是近似值2.5应用模型重用源代码方式重用函数库方式重用独立可执行程序方式重用内嵌可执行程序方式重用DDE或OLE方式重用模型库方式重用组件模型重用源代码方式重用重用途径改写源代码优点可以保证GIS系统与模型在数据结构、数据处理等方面的一致性源代码开放，便于修改或升级缺点GIS开发者必须下很大功夫读懂模型的源代码在改写重用过程中常常会出错函数库方式重用重用途径调用函数库优点GIS系统与应用模

7、型能实现高度无缝的集成函数库一般有清晰的接口，使用方便缺点函数库无法与GIS数据有效结合开发者不能对函数库进行修改，灵活性、可扩充性差静态函数在一定程度上受限于语言独立可执行程序方式重用重用途径直接运行优点重用简便所需编程极少缺点系统效率降低，且使用不很方便界面往往不一致，视觉效果不好内嵌可执行程序方式重用重用途径嵌入运行优点符合软件工程学要求的模块化开发原则，便于开发工作的组织管理系统的运行性能比独立可执行程序方式好集成系统具有