gis概論課件第6章

1、2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)1地理信息系統(tǒng)概論 第6章 地理信息系統(tǒng)的應用模型2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)2本 章 內(nèi) 容 GIS應用模型概述 1.2.常見GIS應用模型2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)31 GIS應用模型概述 地理信息系統(tǒng)的應用模型，就是根據(jù)具體的應用目標和問題，借助于GIS自身的技術優(yōu)勢，使觀念世界中形成的概念模型，具體化為信息世界中可操作的機理和過程。這種模型的構建，不但是解決實際復雜問題的必要途徑，也是GIS取得經(jīng)濟和社會效益的重要保證。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)41 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法

2、 2、應用模型的種類 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)51 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 地圖建?？梢允且粋€空間分析流程的逆過程，即從分析的最終結(jié)果開始，反向一步步分析為得到最終結(jié)果，哪些數(shù)據(jù)是必須的，并確定每一步要輸入的數(shù)據(jù)以及這些數(shù)據(jù)是如何派生而來。以下的例子將說明其過程：2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)61 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 假定需要獲得這樣一個結(jié)果，即要顯示出所有坡度大于20度的地區(qū)。首先的問題是要生成這樣一幅圖像，哪些數(shù)據(jù)是必須具備的：如要生成一幅坡度大于20度的圖像，需要一幅反映所有坡度的圖像，數(shù)據(jù)庫里有這樣的

3、圖像嗎？如果沒有，就進一步沿著反向思路提問：“如要生成一幅所有坡度的圖像，需要什么樣的數(shù)據(jù)？”。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)71 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 一幅高程數(shù)據(jù)圖像可用于生成坡度圖像。那么，這幅高程數(shù)據(jù)圖像有沒有呢？如果沒有的話，生成該圖像需要何種數(shù)據(jù)？這一過程一直持續(xù)，直至找出所有必備數(shù)據(jù)為止。然后反向用圖形或符號將有關數(shù)據(jù)及其操作流程表示出來就得到一個地圖模型。本例表示如圖6-1： 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)81 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 圖6-1：提取坡度大于20度的計算流程 圖中，矩形框內(nèi)為數(shù)據(jù)，箭頭

4、表示操作命令，方向表示操作順序。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)91 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 1）步驟 空間分析的目的是解決某類與地理空間有關的問題，通常涉及多種空間分析操作的組合。好的空間分析過程設計將十分有利于問題的解決，一般步驟是：2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)101 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 1）明確分析的目的和評價準則；2）準備分析數(shù)據(jù)；3）進行空間分析操作；4）進行結(jié)果分析；5）解釋、評價結(jié)果（如有必要，返回步驟1）；6）結(jié)果輸出（地圖、表格和文檔）。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)111 GIS應用

5、模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例1，道路拓寬改建中的拆遷指標計算 （1）明確分析的目的和標準 本例的目的是計算由于道路拓寬而需拆遷的建筑物的建筑面積和房產(chǎn)價值，道路拓寬改建的標準是： 道路從原有的20m拓寬至60m； 拓寬道路應盡量保持直線； 部分位于拆遷區(qū)內(nèi)的10層以上的建筑不拆除。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)121 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例1，道路拓寬改建中的拆遷指標計算 （2）準備進行分析的數(shù)據(jù) 本例需要涉及兩類信息，一類是現(xiàn)狀道路圖；另一類為分析區(qū)域內(nèi)建筑物分布圖及相關信息。 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)131 GIS應

6、用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例1，道路拓寬改建中的拆遷指標計算 （2）進行空間操作 首先選擇擬拓寬的道路，根據(jù)拓寬半徑，建立道路的緩沖區(qū)。 然后將此緩沖區(qū)與建筑物層數(shù)據(jù)進行拓撲疊加，產(chǎn)生一幅新圖，此圖包括所有部分或全部位于拓寬區(qū)內(nèi)的建筑物信息。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)141 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例1，道路拓寬改建中的拆遷指標計算 （4）進行統(tǒng)計分析 首先對全部或部分位于拆遷區(qū)內(nèi)的建筑物進行選擇，凡部分落入拆遷區(qū)且樓層高于10層以上的建筑物，將其從選擇組中去掉，并對道路的拓寬邊界進行局部調(diào)整。 然后對所有需拆遷的建筑物進行拆遷指標計算

7、。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)151 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例1，道路拓寬改建中的拆遷指標計算 （5）將分析結(jié)果以地圖和表格的形式打印輸出。 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)161 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例2，輔助建設項目選址 本例說明如何利用空間操作和特征提取功能，為一建設項目選擇最佳的建設位置。 （1）建立分析的目的和標準 分析的目的是確定一些具體的地塊，作為一個輕度污染工廠的可能建設位置。工廠選址的標準包括：2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)171 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例

8、2，輔助建設項目選址 地塊建設用地面積不小于10000m2；地塊的地價不超過1萬元/m2；地塊周圍不能有幼兒園、學校等公共設施，以免受到工廠生產(chǎn)的影響。 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)181 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例2，輔助建設項目選址 （2）從數(shù)據(jù)庫中提取用于選址的數(shù)據(jù) 為達到選址的目的，需準備兩種數(shù)據(jù)，一種為包括全市所有地塊信息的數(shù)據(jù)層；另一類為全市公共設施（包括幼兒園、學校等）的分布圖。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)191 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例2，輔助建設項目選址 （3）進行特征提取和鄰域分析 從地塊圖中

9、選擇所有滿足條件1、2的地塊； 對公共設施進行鄰域分析（緩沖區(qū)）；2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)201 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 例2，輔助建設項目選址 （3）將選擇的地塊及相關信息以地圖和表格形式打印輸出。 （4）將選擇的地塊及相關信息以地圖和表格形式打印輸出。 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)211 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 2）方法 制圖建模2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)221 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 制圖建模（Cartographic Modeling） 應用分析建模，由于是建立

10、在對圖層數(shù)據(jù)的操作上的，所以又稱為制圖建模。它是通過組合各種空間分析的操作，回答有關空間問題的一個過程。更形式化的定義是通過作用于原始數(shù)據(jù)和派生數(shù)據(jù)的一組順序的、交互的空間分析操作命令，對一個空間分析過程進行的實現(xiàn)模擬。 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)231 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 制圖建模（Cartographic Modeling） 制圖建模的結(jié)果得到一個應用模型，它是對空間分析過程及其數(shù)據(jù)的一種圖形或符號表示，目的是幫助分析人員組織和規(guī)劃所要完成的分析過程，并逐步指定完成這一分析過程所需的數(shù)據(jù)。制圖建模也可用于研究說明文檔，作為分析研究的參考和素材。

11、 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)241 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 制圖建模的方法： 制圖建模的方法采用空間分析流程的逆過程，即從空間分析的最終結(jié)果開始，反向一步步分析為得到最終結(jié)果，需要采取哪些空間分析方法？哪些數(shù)據(jù)是必須的？并確定每一步要輸入的數(shù)據(jù)以及這些數(shù)據(jù)是如何派生而來。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)251 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 地圖模型實現(xiàn)： 大多數(shù)GIS軟件提供了宏命令或腳本描述語言，可以將上述建立的各種地圖模型表示成GIS的操作命令序列，自動批處理完成整個模型過程。例如一個根據(jù)DEM圖像生成坡度圖，可以表達

12、成GIS命令格式：CALC Slopemap = slope ( DEMmap )2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)261 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 地圖模型實現(xiàn)： 還有一些GIS軟件提供了高級的可視化的地圖建模輔助工具，用戶只需使用其提供的工具在窗口中繪出模型的流程圖，指定流程圖的意義、所用的參數(shù)，矩陣等即可完成地圖模型的設計，而無需書寫復雜的命令程序?？梢暬貓D建模工具為用戶提供了高層次的設計工具和手段，可使用戶將更多的精力集中于專業(yè)領域的研究。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)271 GIS應用模型概述 1、應用模型建模的步驟和方法 地圖模型實現(xiàn)：

13、2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)281 GIS應用模型概述 2、應用模型建模的種類1）根據(jù)應用模型所表達的空間對象的不同，分三類：（1）基于理化原理的理論模型，又稱為數(shù)學模型，是用用數(shù)學分析方法建立的數(shù)學表達式，反映地理過程本質(zhì)的理化規(guī)律，如：地表徑流模型、海洋和大氣環(huán)流模型等。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)291 GIS應用模型概述 2、應用模型建模的種類（2）基于變量之間的統(tǒng)計關系或啟發(fā)式關系的模型，這類模型稱為經(jīng)驗模型，是通過數(shù)理統(tǒng)計方法和大量觀測實驗建立的模型，如水土流失模型、適宜性分析模型等；2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)301 GIS應用模型概述 2、應用模型建模的種類（3）基于