《最新地理信息系统原理（高勇12 空间建模与空间决策支持ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新地理信息系统原理（高勇12 空间建模与空间决策支持ppt课件.ppt（21页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、空间分析模型空间分析模型l概念l模型模型：是对现实世界中的实体或现象的抽象或简化，是对实体和现象中最重要的构成及其相互关系的表述l空间分析空间分析：是基于地理对象的位置和形态特征的数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息l空间分析模型空间分析模型：是指用于GIS空间分析的数学模型l空间分析模型的特点l空间定位是空间分析模型特有的性质，空间实体的多样性决定了空间分析模型建立的复杂性l空间关系也是空间分析模型的一个重要特征，空间层次关系、相邻关系和拓扑关系也决定了空间分析模型建立的特殊性l包含坐标、高程、属性以及时序特征的空间数据及其庞大，大量的空间数据通常用图形表示，因此空间数据模型具有可视化
2、图形特征地图模型示例地图模型示例1l食草动物栖息地质量评价模型l考虑了影响食草动物生存的基本因子：水源、食物、和隐藏条件，以及景观单元的面积，连通性和破碎程度的度量指标 水源地植被类型景观单元植被类型景观单元景观单元景观单元饮水难易度觅食难易度隐藏难易度面积凸度指数欧拉数相对大小相对连通性相对一致性景观各点栖息质量景观单元栖息质量总体质量复 合 栖息质量再分类再分类再分类再分类再分类再分类平均平均再分类再分类再分类叠加（和）定级地图模型示例地图模型示例2l国家森林公园选址模型步骤步骤操作命令操作命令找出所有森林地区1为林地 ，0为非林地再分类合并森林分类图属性相同的相邻多边形的边界归组找出距公
3、路或铁路0.5公里的地区缓冲区分析找出距公路或铁路1公里的地区缓冲区分析找出非城市区用地 1为非市区，0为市区再分类找出森林地区、非市区、且距公路或铁路0.5至1公里范围内的地区拓扑叠加分析合并相同属性的多边形归组地图模型示例地图模型示例3l木材毁坏量回归预测模型l模型的因变量（图）：坡度，树径，树高，蓄积量，树木缺矢量 54321090. 5120. 1007. 0424. 0670. 1490. 2XXXXXY地图模型的实现地图模型的实现l宏命令和脚本语言l大多数GIS软件提供了宏命令或脚本描述语言l可以将上述建立的各种地图模型表示成GIS的操作命令序列，自动批处理完成整个模型过程 l可视
4、化的地图建模辅助工具 输入图层命令1命令2中间图层1中间图层2中间图层3命令3命令4结果图层实例：实例：Model Builder面向应用的面向应用的GIS建模建模lGIS建模lGIS是一种工具，能综合不同数据源：地图、DEM、GPS、图像、表格l模型可以是基于矢量或基于栅格的，其选择取决于模型的本质、数据源和算法l模型也可以是矢量和栅格数据的综合l建模可以在GIS内进行，或者需要GIS于其他计算机程序的连接 GIS 导入数据 导出数据 数据 转换 空间 模型 交换文件 GIS 宏语言 DLL 空间 模型 函数参数 GIS 空间 模型 高级编程语言或GIS宏语言 松散集成 紧密集成 完全集成
5、方式方式松散集成松散集成紧密集成紧密集成完全集成完全集成特点特点模型和GIS各成系统，通过文件进行数据交换模型和GIS共享空间数据库模型和GIS共享数据与功能，融为一体优点优点实现简单模型可以直接使用GIS数据系统运行效率高，开发成本低缺点缺点费时耗力，空间数据冗余较大的开发成本如果缺少关键的函数，有不能实现的风险空间决策支持空间决策支持l空间决策支持是应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，以提取出隐含于空间数据中的某些事实与关系，并以图形和文字的形式直接地加以表达，从而为人类活动的空间行为决策提供科学、合理的支持l区域规划、土地利用规划、设施位置选择、环境管理等都是有关空间行为的决策
6、问题l这些问题的解决方案是由决策者或领域专家在专业领域知识和经验的启发下，在分析大量的空间和非空间信息的基础上得到的l空间决策问题大大超过了地理信息系统通常的空间分析功能的要求 空间决策支持系统空间决策支持系统l决策支持系统（Decision Support System, DSS）l是辅助决策者通过数据、模型、知识以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统l它是在管理信息系统（MIS）的基础上发展起来的，在MIS的基础上增加了非结构化问题处理，模型计算和各种方法，为解决结构化、非结构化和半结构化的问题提供了更广泛的方法。l它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环
7、境，调用各种信息资源和分析工具，帮助决策者提高决策水平和质量。l决策支持系统是辅助管理者对半结构化问题的决策过程，支持而不是代替管理者的判断，提高决策的有效性而不是效率的计算机应用系统空间决策支持系统的组成空间决策支持系统的组成lDSS的基本结构主要由四个部分组成l数据部分l模型部分l推理机部分l人机交互部分 数据部分推理部分模型部分人机交互部分人机交互系统模型库管理系统数据库管理系统 知识库管理系统模型库知识库数据库 推理机用户专家系统专家系统l专家系统l是人工智能在信息系统中的应用，是一个智能计算机程序系统l其内部具有大量专家水平的某个领域知识与经验l能够利用人类专家的知识和解决问题的方法
8、来解决该领域的问题l专家系统的主要功能取决于大量的知识l设计专家系统的关键是知识表达和知识运用 l一般的专家系统包括五个部分l数据库l知识库l推理机l解释器l知识获取专家知识知识获取人机交互界面推理机解释器数据库知识库 专家系统空间数据挖掘与知识发现空间数据挖掘与知识发现l空间数据挖掘l是在空间数据集合中发现知识，提取感兴趣的空间模式和特征、空间数据与非空间数据之间的联系以及其它数据特点的过程l主要研究空间数据的概率分布模式、聚类和分类特征、属性间的依赖关系以及时空自相关和互相关特征等l挖掘的内容l普遍的几何知识：数量、大小、形态特征等的普遍的几何特征l空间分布规律：垂直向、水平向、垂直水平联
9、合分布等l空间关联规律：相邻、相连、共生、包含等空间关联规则；l空间聚类规则：特征相近的空间目标聚类成上一级类的规则l空间特征规则：某类或几类空间目标的几何和属性的普遍的共性特征l空间区分规则：两类或多类目标间几何的或属性的不同特征l空间演变规则：空间目标依时间的变化规则l主要方法l空间分析方法、统计分析方法、归纳学习方法、聚类与分类方法l探测性的数据分析方法、粗集方法、云理论、空间特征和趋势探测方法l数字地图图像分析和模式识别方法、可视化方法等。 几个著名的空间数据挖掘的案例几个著名的空间数据挖掘的案例l1855年，亚细亚霍乱席卷整个伦敦，一位流行病学家J.Snow（约翰斯诺）在地图上标出受霍乱袭击的所有区域，发现这些地区组成了一个簇，簇的质心是布劳德街的一个水泵井。在关闭这个泵井后，霍乱开始消退。随后，科学家证实这种疾病具有水源传播性。lR.Lenz在使用地图时发现所有大陆可以拼在一起成为一块陆地，就提出了冈瓦纳大陆（Gondwana land）理论，即所有的大陆原本是一整块陆地。随后的化石研究为这一假设提供了更多的证据。l1909年，一群牙科医生发现，美国科罗拉多州Springs地区居民的牙齿格外健康，经研究认为这归功于当地饮用水中高含量的天然氟化物。研究人员随后证实氟化物对抑制龋齿十分有效。现在美国所有的市政当局都保证在引用水中添加氟化物。