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1、第27卷第2期江西师范大学学报(自然科学版)Vol.27No.22003年4月JOURNALOFJIANGXINORMALUNIVERSITYApr.2003文章编号:1000-5862(2003)02-0164-03地理信息系统空间分析模型与实现方法的分析和比较赖格英(江西师范大学城市与环境科学学院,江西南昌330027)摘要:从地理信息系统应用中的薄弱环节着手,分析了空间分析模型在地理信息系统中的重要性和必要性,并对目前5种常用的地理信息系统的空间分析模型的实现方法进行了分析与比较.关键词:地理信息系统;空间分析模
2、型;实现方法中图分类号:P209文献标识码:A地理信息系统(GIS)技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用,极大地推动了社会生产力的发展,同时,也极大地刺激了GIS技术自身的迅速壮大.我国地理信息系统的发展,经过十几年的努力,正由学术与技术驱动向应用与市场驱动过渡,特别是随着我国国民经济信息化工程的实施,这种巨大的应用潜力正在变成应用与市场需求,初步形成了我国的地理信[1]息系统产业.然而,目前大多数地理信息系统功能还主要停留在空间数据的获取、存储、管理和表达方面
3、,分析功能相对较弱,因而在某种程度上限制了地理信息系统在各个应用领域的应用深度和广度.空间分析是地理信息系统的核心功能,也是地理信息系统与其它计算机系统的根本区别,模型分析意指在地理信息[2]系统支持下,分析和解决问题的方法体现,它是地理信息系统应用深化的重要标志.空间分析在地理学及相关领域的研究中有着悠久的历史与传统,数学概念与方法的引入,并从统计方法扩展到运筹学、拓扑学乃至分形理论等方法的应用,进一步促进了其定量分析的能力.然而在目前的地理信息系统中,这方面的功能没有得到充分的发挥.随着数字地球计划的提出,作为数字
4、地球技术基础之一的地理信息系统无疑将起到举足轻重的作用,此时的地理信息系统,就决不是简单的应用范围的扩大,而是一个质的飞跃.因此强化空间分析模型的开发空间,是使地理信息系统能够处理全息的信息,或者全息地处理信息的必由之路.本文从地理信息系统的功能着手,分析了空间分析模型在地理信息系统中的重要性和必要性,并对目前地理信息系统的空间分析模型的实现方法进行了分析.1地理信息系统空间分析的现状地理信息系统的数据结构包含矢量数据结构和栅格数据结构两种类型,两种数据结构的特殊性导致了空间分析也分为两大类,即矢量数据空间分析和栅格数
5、据空间分析.矢量数据空间分析一般包括:空间数据查询和属性分析、多边形的重新分类、边界消除与合并、点线、点与多边形、线与多边形、多边形与多边形的叠加、缓冲区分析、网格分析、面运算、目标集统计分析等内容.栅格数据空间分析功能通常包括:记录分析、叠加分析、滤波分析、扩展领域操作、区域操作、统计分析等内容.这些通用的基本的空间分析与操作功能奠定了地理信息系统的基本空间分析功能,然而这些通用的GIS的空间分析功能对于大多数的应用问题是远远不够的,因为各个领域都有自己独特的专用模型.例如在区域规划领域中,就有大量的区域规划应用模型
6、,由于区域规划需要大量反映区域状况的各种空间和非空间的信息,地理信息系统提供和管理空间数据和属性数据等多源数据的功能,可以为区域规划提供新的分收稿日期:2002-01-21作者简介:赖格英(1963-),男,江西省寻乌县人,副教授,主要从事遥感和地理信息系统的研究和教学工作.第2期赖格英,等:地理信息系统空间分析模型与实现方法的分析和比较165析方法和手段,也能提供更高层次的信息服务.然而由于区域规划的高度复杂性和综合性,地理信息系统提供的通用空间分析功能无法满足复杂的模型分析,特别是缺少对发展空间问题决策的有效支持能
7、力,因而地理信息系统在区域规划领域中的应用受到一定的局限.在其它地理信息系统的应用领域,也都有类似的情况.2地理信息系统空间分析模型的实现方法及比较目前实现GIS空间分析功能与各种领域专用模型的结合主要有以下5种途径:(1)GIS环境内二次开发语言的空间分析建模法;(2)基于GIS外部松散耦合式的空间分析建模法;(3)混合型的空间分析建模法;(4)插件技术的空间分析建模法;(5)基于面向目标的图形语言建模法.(1)GIS环境内二次开发语言的空间分析建模法.目前通用的GIS大多通过提供进行二次开发的工具和环境来解决这一问
8、题,如ARC/INFO提供的进行二次开发的宏语言AML,又如Mappinfo的MapBasic二次开发语言.二次开发工具的一个主要问题是它对于普通用户而言过于困难.而GIS成功应用于专门领域的关键在于支持建立该领域特有的空间分析模型.GIS成功地应用于专门领域的关键在于支持建立该领域特有的空间分析模型.GIS应当支持面向用户的空间
