GIS應(yīng)用模型總結(jié)課件

第六章GIS的應(yīng)用模型第六章GIS的應(yīng)用模型1§6.1GIS的應(yīng)用模型

GIS的應(yīng)用模型：是根據(jù)具體的應(yīng)用目標(biāo)和問題，借助于GIS自身的技術(shù)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。

一、GIS應(yīng)用模型的分類1.根據(jù)所表達的空間對象的不同：模型分類理論依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域模型理論物理或化學(xué)機理地表徑流模型運動方程經(jīng)驗啟發(fā)式或統(tǒng)計關(guān)系適宜性分析模型統(tǒng)計、回歸混合用理論原理確定的確定性變量+用經(jīng)驗確定的不確定性變量資源分配模型運輸方程§6.1GIS的應(yīng)用模型GIS的應(yīng)用模型：是根據(jù)具體22.按照研究對象的瞬時狀態(tài)和發(fā)展過程：模型分類應(yīng)用目的靜態(tài)分析地理現(xiàn)象及要素相互作用的格局動態(tài)預(yù)測研究目標(biāo)的時間、空間動態(tài)演變及趨勢2.按照研究對象的瞬時狀態(tài)和發(fā)展過程：模型分類應(yīng)用目的靜態(tài)分3二、GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建(1)GIS環(huán)境內(nèi)的模型建造(3)混合型的模型建造(2)GIS外部的模型建造1、構(gòu)建途徑二、GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建(1)GIS環(huán)境內(nèi)的模型建造(3)42.建模步驟明確分析的目的和評價準(zhǔn)則；準(zhǔn)備分析數(shù)據(jù)；進行空間分析操作；結(jié)果分析；解釋、評價結(jié)果(如有必要，返回步驟①)；結(jié)果輸出(地圖、表格和文檔)。2.建模步驟5例1—道路拓寬改建過程中的拆遷指標(biāo)計算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(biāo)準(zhǔn)是：道路從原有的20m拓寬至60m；拓寬道路應(yīng)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。

2）準(zhǔn)備進行分析的數(shù)據(jù)本例需要涉及兩類信息：現(xiàn)狀道路圖；分析區(qū)域內(nèi)建筑物分布圖及相關(guān)信息。1）明確分析的目的和標(biāo)準(zhǔn)例1—道路拓寬改建過程中的拆遷指標(biāo)計算計算由于道路拓寬63)進行空間操怍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。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(biāo)計算。

5)將分析結(jié)果以地圖和表格的形式打印輸出3)進行空間操怍首先選擇擬拓寬的道路，根據(jù)拓寬半徑，7主要用于土地資源規(guī)劃與管理，它是指土地針對某種特定開發(fā)活動的分析?！?.2適宜性分析模型

（1）確定具體的開發(fā)活動一、主要步驟：（2）選擇其影響因子（3）評判各個因子對這種開發(fā)活動的適宜程度（4）提供規(guī)劃決策依據(jù)主要用于土地資源規(guī)劃與管理，它是指土地針對某種§68開發(fā)的目的及意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀技術(shù)路線預(yù)期成果第一步：確定具體的開發(fā)活動開發(fā)的目的及意義第一步：確定具體的開發(fā)活動9通過對開發(fā)活動的分析、論證后，確定：影響因素：項目評價目標(biāo)所涉及的因素。參評因子：影響每個因素的因子因子屬性：每個因子所涉及的屬性第三步：選擇某種評判方法，對各個因子進行適宜程度評價第二步：選擇主要影響因素及因子第四步：將評價結(jié)果（方案）提交用戶，供用戶選擇。通過對開發(fā)活動的分析、論證后，確定：第三步：選擇某種評判方法10每個因子有一組屬性某項T評價目標(biāo)所涉及的影響因素X1，

X2，

…，Xmu1，

u2，

…unv1，

v2，

…，vl每個因素對應(yīng)一組參評因子二、一般形式每個因子有一組屬性某項T評價目標(biāo)所涉及的影響因素X1，X11每個屬性集對于項目T都有一個優(yōu)劣等級，且滿足：V1l>Vjl>…Vnl向量表示屬性集：根據(jù)以上選擇的因素，可以得到每個因素

Xi所對應(yīng)一個屬性集：每個屬性集對于項目T都有一個優(yōu)劣等級，且滿足：V1l>12其中：P為Xi（每個因素）對T貢獻值

W為Xi（每個因素）對T

的權(quán)重值P和W的確定：依據(jù)研究對象，通過計算或者經(jīng)驗公式來確定。各個因素按屬性集的優(yōu)劣可用矩陣表示其中：P為Xi（每個因素）對T貢獻值W為Xi（每13G(Pji)

=1-∣R(T)–Pji/100∣評價分值計算計算某個T

的適宜等級Sj當(dāng)使得G

為最大值時所對應(yīng)的j，即為適宜等級Sj由以上矩陣，可求取基于柵格單元的評價分值:G(Pji)=1-∣R(T)–Pji/100∣14適宜等級Sj評價當(dāng)適宜等級為S1：可認為最適宜S2：可認為次適宜S3：可認為臨界值S4：不適宜當(dāng)適宜級為S2或S3時，必須同時確定其限制性因子。限制性因子的計算公式為適宜等級Sj評價當(dāng)適宜等級為當(dāng)適宜級為S2或S3時，必須同15例1、利用GIS進行土地適宜性評價1、目標(biāo)對玉米地進行土地適宜性評價，通過評價將研究區(qū)分成四種適宜性等級，S1、S2、S3、S4S1(最適宜)S2(次適宜)S3(免強適合)S4(不適宜)三、應(yīng)用實例例1、利用GIS進行土地適宜性評價S1(最適宜)三、應(yīng)162、評價方法及過程：基于GIS的土地質(zhì)量評價法對評價對象的生態(tài)條件進行調(diào)查，得出結(jié)論：玉米屬于禾本科，為一年生草本植物；主導(dǎo)生態(tài)條件是：喜高溫、水量大、土壤肥、土層松、根系要防水土流失；(1)評價對象生態(tài)條件的調(diào)查2、評價方法及過程：基于GIS的土地質(zhì)量評價法對評價對象的17確定玉米地土地適宜性評價的主要因素和因子及等級標(biāo)準(zhǔn)；其影響因素和因子為：(2)確定評價對象的影響因素和因子F2F1F3F4確定玉米地土地適宜性評價的主要因素和因子及等級標(biāo)準(zhǔn)；其影響因18(3)利用GIS生成影響因素數(shù)據(jù)通過GIS操作過程，可以有效的生成基于柵格單元的供水條件等級數(shù)據(jù)文件R1如：供水有效性，其影響因子為水源和土層厚度供水級別

距水源（m）

土層厚度（cm）1級<100>502級100-20050-203級200-50020-104級>500<10F1供水F2供肥F3供氧F4土壤侵蝕主要因素和因子疊置分析供水分級水系圖土壤圖數(shù)字化數(shù)字化緩沖區(qū)屬性分級

因子1因子2(3)利用GIS生成影響因素數(shù)據(jù)供水1級<100>50219同理，可以生成供肥條件等級數(shù)據(jù)文件R2、供氧條件等級數(shù)據(jù)文件R3和土壤侵蝕等級數(shù)據(jù)文件R4。由于每個影響因素Fi（i=1，2，3，4）對評價對象的貢獻大小和適宜程度不同，因此，可表述為：

不同因素有不同的權(quán)重（wi）不同級別的因素對評價對象的貢獻函數(shù)值(Pij)也不相同。

(4)計算個因素的權(quán)重和貢獻函數(shù)值可通過計算來獲得權(quán)重（wi）和貢獻函數(shù)(Pij)值。同理，可以生成供肥條件等級數(shù)據(jù)文件R2、供氧條件等級數(shù)由于每20①建立4個因素的重要性比較表將4個因素按重要性排隊，得F4、F3、F2、F1按倍數(shù)關(guān)系比較相互之間的重要性，即：

令F4的重要性為1；F3的重要性同F(xiàn)4，為1；F2的重要性是F3重要性的2倍；F1的重要性是F2重要性的4倍②求權(quán)重（Wi）：Wi=Ui/mi=1∑UiW4=1/(1+1+2+2*4)=1/12=0.083W3=1/12=0.083W2=0.083*2=1/6=0.17W1=0.17*4=2/3=0.67

①建立4個因素的重要性比較表②求權(quán)重（Wi）：Wi=Ui21P值的確定方法：貢獻函數(shù)值可以按照影響因素的級別來確定。一般將各因子最適宜的指標(biāo)值定為貢獻函數(shù)值100，將各因子最不適宜的指標(biāo)值定為貢獻函數(shù)值0，在這之間，指標(biāo)值與函數(shù)值按線性關(guān)系計算和確定。例如：對供水因素，如按上所述分四級，將最適合的定為貢獻函數(shù)值為100，不適合的定為貢獻函數(shù)值為0。③按影響因素的級別確定貢獻函數(shù)值即最適合的指標(biāo)貢獻函數(shù)為P1i=100（供水為一級）較適合的指標(biāo)貢獻函數(shù)為P2i=67（供水為二級）免強適合的指標(biāo)貢獻函數(shù)為P3i=33（供水為三級）不適合的指標(biāo)貢獻函數(shù)為P4i=0（供水為四級）P值的確定方法：貢獻函數(shù)值可以按照影響因素的級別來確定。一般22④計算玉米地土地適宜性評價等級，并輸出分級圖。

通過將不同土地質(zhì)量數(shù)據(jù)文件Ri的等級，切換為與評價指標(biāo)表相同等級對應(yīng)的指標(biāo)值，便可計算出基于柵格單元的評價分值R（T）：

指標(biāo)等級因素(權(quán)重*貢獻)F1水F2肥F3氧F4侵蝕10.67*100=67.00.17*100=17.00.08*100=8.00.08*100=8.020.67*67=44.80.17*67=11.40.08*67=5.40.08*67=5.430.67*33=22.20.17*33=5.60.08*33=2.60.08*33=2.640.67*0=00.17*0=00.08*0=00.08*0=0如對柵格點求出F1指標(biāo)為67，F(xiàn)2指標(biāo)為11.4，F(xiàn)3指標(biāo)為2.6，F(xiàn)4指標(biāo)為0評分值67+11.4+2.6+0=81最后得分級圖。R(T)=（∑WiPji）/100，j=1，2，…，n

i=1mm為因素n為因子④計算玉米地土地適宜性評價等級，并輸出分級圖。指標(biāo)因素(231.1一般過程(1)選取影響因素；(2)單因素評價：根據(jù)單因素評價標(biāo)準(zhǔn)，逐一給每一因素(圖)中的圖形單元打分，得到單因素適宜性評價圖。(3)多因素乘權(quán)疊加。為各影響因素賦權(quán)重；計算每一圖形單元的綜合評價分數(shù)：S=式中：S：某一圖形單元的綜合分數(shù)；Wi：第i個因素的權(quán)重；Ci：第i個因素的單因素評分；n：參評因子數(shù)。

1.1一般過程(1)選取影響因素；S=式中：S24實例2：

目的：評價新建機場用地的適宜性，選擇合適的新機場場址。1）影響因素：土地利用狀況和地面坡度；類

型編

碼分

值空

地113分新果林21l分老果林221分7-2-1土地利用分值表

7-2-2地面坡度分值表

地面度數(shù)

分值0~535~10210~151>2002）單因素評價：實例2：目的：評價新建機場用地的適宜性，選擇合適的新機場場253）多因素乘權(quán)疊加兩因素等權(quán)重：W1＝W2＝0.5

圖7-2-1土地適宜性評價的實現(xiàn)過程

3）多因素乘權(quán)疊加兩因素等權(quán)重：W1＝W2＝0.5圖7-26思考題1：根據(jù)下列指標(biāo)為新建的大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖實驗室尋找適宜的地點首選土地利用類型為灌木林地（Landuse.shp中的lucode=300）適宜開發(fā)的土壤類型（soils.shp中的suit>=2）；地點必須離開下水道管線300m范圍之內(nèi)1)準(zhǔn)備進行分析的數(shù)據(jù)本例需要涉及三類信息：土地利用圖；土壤類型圖；地下水管道分布圖思考題1：根據(jù)下列指標(biāo)為新建的大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖實驗室尋找適宜的地272)進行空間操怍首先對地下水管線建立300M的緩沖區(qū)；對土地利用類型圖和土壤類型圖進行合并的疊加運算；然后將對地下水管道建立的緩沖區(qū)圖層與合并的圖層進行相交疊加運算，產(chǎn)生一幅新圖，此圖包括所有位于下水管線300M范圍內(nèi)的土壤類型信息和土地利用類型信息。進行空間查詢，選擇土地利用類型為灌木林地和適宜開發(fā)的土壤類型的地塊。3)進行結(jié)果分析

共13個地塊符合選址要求4)將分析結(jié)果以地圖和表格的形式打印輸出2)進行空間操怍首先對地下水管線建立300M的緩沖區(qū)；328思考題2確定某種植物的潛在生境，需滿足的條件為：在高度帶2之內(nèi)（高度帶地圖為elevzone.shp）;距河流200米之內(nèi)（河流地圖stream.shp）1)準(zhǔn)備進行分析的數(shù)據(jù)本例需要涉及三類信息：數(shù)字高程圖；河流分布圖；思考題2確定某種植物的潛在生境，需滿足的條件為：1)準(zhǔn)備292)進行空間操怍首先對河流建立200M的緩沖區(qū)；然后將對建立的緩沖區(qū)圖層與數(shù)字高程圖層進行相交疊加運算，產(chǎn)生一幅新圖，此圖包括所有位于河流200M范圍內(nèi)的高程信息。進行空間查詢，選擇高程帶為2的區(qū)域。3)進行結(jié)果分析

共2個地塊符合選址要求

4)將分析結(jié)果以地圖和表格的形式打印輸出2)進行空間操怍首先對河流建立200M的緩沖區(qū)；3)進30思考題3模擬一個地下水脆弱性的分析項目。地下水的脆弱性與三個變量有關(guān)，即土壤特征(soil_gd)、地下水埋深(depwater_gd)和土地利用狀況(landuse_gd),每個變量的評分系統(tǒng)為0～50，其分值分別存儲在soil_gd、landuse_gd和depwater_gd三個字段中。三個格網(wǎng)的分辨率均為90m。指數(shù)值=3×土壤得分+土地利用得分+地下水埋深得分注：landuse中的城市和建成區(qū)的賦值為99，不納入本模型。

1)準(zhǔn)備進行分析的數(shù)據(jù)本例需要涉及三類信息：土地利用圖；土壤特征圖；地下水埋深圖思考題3模擬一個地下水脆弱性的分析項目。1)準(zhǔn)備312)進行空間操怍首先對地下水脆弱性圖層進行數(shù)據(jù)的重新分類，排除不參加分析的城市和建成區(qū)；按照評價公式對三個要素圖層進行疊加運算。3)進行結(jié)果分析

評價結(jié)果的分值介于145.2~2504)將分析結(jié)果以地圖和表格的形式打印輸出2)進行空間操怍首先對地下水脆弱性圖層進行數(shù)據(jù)的重新分類32§6.3發(fā)展預(yù)測模型

3.1簡介3.2實例分析

人口預(yù)測模型：式中：Pt第t年人口數(shù)；P0基年人口數(shù)；

λ人口出生率；u人口死亡率；t時間(年份)。

研究地區(qū)：λ=12.5‰，u=6.5‰；將基年定為1985年，并且P0=612.7萬人；設(shè)每年凈遷入該研究地區(qū)的人口數(shù)為W=5萬人。則§6.3發(fā)展預(yù)測模型3.1簡介人口預(yù)測模型：33

規(guī)劃期的人口預(yù)測數(shù)(表7-3-1)。表7-3-1規(guī)劃期人口預(yù)測數(shù)

年

份

19851986 1987 1988 1989 1990增長速度

人口數(shù)（萬人）

612.7 621.4 630.1638.9647.7 656.6 1.43%

規(guī)劃期的人口預(yù)測數(shù)(表7-3-1)。34§6.4位址選擇模型

4.1位址選擇的標(biāo)準(zhǔn)和過程

1.標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

工程標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)濟標(biāo)準(zhǔn)2.過程

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段：建立專家咨詢組，明確選址的要求，選擇影響因子，進行位址選擇的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

綜合影響的評價階段：按照工程和經(jīng)濟可行性的要求，建立選址條件。

選址分析階段：實施位址選擇，并對結(jié)果進行評價。§6.4位址選擇模型4.1位址選擇的標(biāo)準(zhǔn)和過程環(huán)35思考題4.確定一些具體的地塊，作為一個輕度污染工廠的可能建設(shè)位置。工廠選址的標(biāo)準(zhǔn)包括：地塊建設(shè)用地面積不小于10000m2；地塊的地價不超過1萬元／m2；地塊周圍（2000m）不能有幼兒園、學(xué)校等公共設(shè)施，以免受到工廠生產(chǎn)的影響。

1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備需要的數(shù)據(jù)信息：包括全市所有地塊信息的數(shù)據(jù)層；全市公共設(shè)施(包括幼兒園、學(xué)校等)的分布圖。

思考題4.確定一些具體的地塊，作為一個輕度污染工廠的可能建363)進行選址分析

將提取出的地塊圖與擦除了緩沖區(qū)的公共設(shè)施圖層數(shù)據(jù)進行疊加，疊加的結(jié)果即可作為選址的初步結(jié)果。然后對初步結(jié)果進行評價，選擇出最適宜的位址。

4)將選擇的地塊及相關(guān)信息以地圖和表格形式打印輸出。2)進行分析操作對幼兒園、學(xué)校按照給定的范圍（2000m）建立緩沖區(qū)，并將緩沖區(qū)在公共設(shè)施層中擦除；從地塊圖中選擇所有滿足條件1、2的地塊，并與公共設(shè)施層數(shù)據(jù)進行拓撲疊加。

3)進行選址分析將提取出的地塊圖與擦除了緩37

第六章GIS的應(yīng)用模型第六章GIS的應(yīng)用模型38§6.1GIS的應(yīng)用模型

GIS的應(yīng)用模型：是根據(jù)具體的應(yīng)用目標(biāo)和問題，借助于GIS自身的技術(shù)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。

一、GIS應(yīng)用模型的分類1.根據(jù)所表達的空間對象的不同：模型分類理論依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域模型理論物理或化學(xué)機理地表徑流模型運動方程經(jīng)驗啟發(fā)式或統(tǒng)計關(guān)系適宜性分析模型統(tǒng)計、回歸混合用理論原理確定的確定性變量+用經(jīng)驗確定的不確定性變量資源分配模型運輸方程§6.1GIS的應(yīng)用模型GIS的應(yīng)用模型：是根據(jù)具體392.按照研究對象的瞬時狀態(tài)和發(fā)展過程：模型分類應(yīng)用目的靜態(tài)分析地理現(xiàn)象及要素相互作用的格局動態(tài)預(yù)測研究目標(biāo)的時間、空間動態(tài)演變及趨勢2.按照研究對象的瞬時狀態(tài)和發(fā)展過程：模型分類應(yīng)用目的靜態(tài)分40二、GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建(1)GIS環(huán)境內(nèi)的模型建造(3)混合型的模型建造(2)GIS外部的模型建造1、構(gòu)建途徑二、GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建(1)GIS環(huán)境內(nèi)的模型建造(3)412.建模步驟明確分析的目的和評價準(zhǔn)則；準(zhǔn)備分析數(shù)據(jù)；進行空間分析操作；結(jié)果分析；解釋、評價結(jié)果(如有必要，返回步驟①)；結(jié)果輸出(地圖、表格和文檔)。2.建模步驟42例1—道路拓寬改建過程中的拆遷指標(biāo)計算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(biāo)準(zhǔn)是：道路從原有的20m拓寬至60m；拓寬道路應(yīng)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。

2）準(zhǔn)備進行分析的數(shù)據(jù)本例需要涉及兩類信息：現(xiàn)狀道路圖；分析區(qū)域內(nèi)建筑物分布圖及相關(guān)信息。1）明確分析的目的和標(biāo)準(zhǔn)例1—道路拓寬改建過程中的拆遷指標(biāo)計算計算由于道路拓寬433)進行空間操怍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。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(biāo)計算。

5)將分析結(jié)果以地圖和表格的形式打印輸出3)進行空間操怍首先選擇擬拓寬的道路，根據(jù)拓寬半徑，44主要用于土地資源規(guī)劃與管理，它是指土地針對某種特定開發(fā)活動的分析?！?.2適宜性分析模型

（1）確定具體的開發(fā)活動一、主要步驟：（2）選擇其影響因子（3）評判各個因子對這種開發(fā)活動的適宜程度（4）提供規(guī)劃決策依據(jù)主要用于土地資源規(guī)劃與管理，它是指土地針對某種§645開發(fā)的目的及意義國內(nèi)外研究現(xiàn)狀技術(shù)路線預(yù)期成果第一步：確定具體的開發(fā)活動開發(fā)的目的及意義第一步：確定具體的開發(fā)活動46通過對開發(fā)活動的分析、論證后，確定：影響因素：項目評價目標(biāo)所涉及的因素。參評因子：影響每個因素的因子因子屬性：每個因子所涉及的屬性第三步：選擇某種評判方法，對各個因子進行適宜程度評價第二步：選擇主要影響因素及因子第四步：將評價結(jié)果（方案）提交用戶，供用戶選擇。通過對開發(fā)活動的分析、論證后，確定：第三步：選擇某種評判方法47每個因子有一組屬性某項T評價目標(biāo)所涉及的影響因素X1，

X2，

…，Xmu1，

u2，

…unv1，

v2，

…，vl每個因素對應(yīng)一組參評因子二、一般形式每個因子有一組屬性某項T評價目標(biāo)所涉及的影響因素X1，X48每個屬性集對于項目T都有一個優(yōu)劣等級，且滿足：V1l>Vjl>…Vnl向量表示屬性集：根據(jù)以上選擇的因素，可以得到每個因素

Xi所對應(yīng)一個屬性集：每個屬性集對于項目T都有一個優(yōu)劣等級，且滿足：V1l>49其中：P為Xi（每個因素）對T貢獻值

W為Xi（每個因素）對T

的權(quán)重值P和W的確定：依據(jù)研究對象，通過計算或者經(jīng)驗公式來確定。各個因素按屬性集的優(yōu)劣可用矩陣表示其中：P為Xi（每個因素）對T貢獻值W為Xi（每50G(Pji)

=1-∣R(T)–Pji/100∣評價分值計算計算某個T

的適宜等級Sj當(dāng)使得G

為最大值時所對應(yīng)的j，即為適宜等級Sj由以上矩陣，可求取基于柵格單元的評價分值:G(Pji)=1-∣R(T)–Pji/100∣51適宜等級Sj評價當(dāng)適宜等級為S1：可認為最適宜S2：可認為次適宜S3：可認為臨界值S4：不適宜當(dāng)適宜級為S2或S3時，必須同時確定其限制性因子。限制性因子的計算公式為適宜等級Sj評價當(dāng)適宜等級為當(dāng)適宜級為S2或S3時，必須同52例1、利用GIS進行土地適宜性評價1、目標(biāo)對玉米地進行土地適宜性評價，通過評價將研究區(qū)分成四種適宜性等級，S1、S2、S3、S4S1(最適宜)S2(次適宜)S3(免強適合)S4(不適宜)三、應(yīng)用實例例1、利用GIS進行土地適宜性評價S1(最適宜)三、應(yīng)532、評價方法及過程：基于GIS的土地質(zhì)量評價法對評價對象的生態(tài)條件進行調(diào)查，得出結(jié)論：玉米屬于禾本科，為一年生草本植物；主導(dǎo)生態(tài)條件是：喜高溫、水量大、土壤肥、土層松、根系要防水土流失；(1)評價對象生態(tài)條件的調(diào)查2、評價方法及過程：基于GIS的土地質(zhì)量評價法對評價對象的54確定玉米地土地適宜性評價的主要因素和因子及等級標(biāo)準(zhǔn)；其影響因素和因子為：(2)確定評價對象的影響因素和因子F2F1F3F4確定玉米地土地適宜性評價的主要因素和因子及等級標(biāo)準(zhǔn)；其影響因55(3)利用GIS生成影響因素數(shù)據(jù)通過GIS操作過程，可以有效的生成基于柵格單元的供水條件等級數(shù)據(jù)文件R1如：供水有效性，其影響因子為水源和土層厚度供水級別

距水源（m）

土層厚度（cm）1級<100>502級100-20050-203級200-50020-104級>500<10F1供水F2供肥F3供氧F4土壤侵蝕主要因素和因子疊置分析供水分級水系圖土壤圖數(shù)字化數(shù)字化緩沖區(qū)屬性分級

因子1因子2(3)利用GIS生成影響因素數(shù)據(jù)供水1級<100>50256同理，可以生成供肥條件等級數(shù)據(jù)文件R2、供氧條件等級數(shù)據(jù)文件R3和土壤侵蝕等級數(shù)據(jù)文件R4。由于每個影響因素Fi（i=1，2，3，4）對評價對象的貢獻大小和適宜程度不同，因此，可表述為：

不同因素有不同的權(quán)重（wi）不同級別的因素對評價對象的貢獻函數(shù)值(Pij)也不相同。

(4)計算個因素的權(quán)重和貢獻函數(shù)值可通過計算來獲得權(quán)重（wi）和貢獻函數(shù)(Pij)值。同理，可以生成供肥條件等級數(shù)據(jù)文件R2、供氧條件等級數(shù)由于每57①建立4個因素的重要性比較表將4個因素按重要性排隊，得F4、F3、F2、F1按倍數(shù)關(guān)系比較相互之間的重要性，即：

令F4的重要性為1；F3的重要性同F(xiàn)4，為1；F2的重要性是F3重要性的2倍；F1的重要性是F2重要性的4倍②求權(quán)重（Wi）：Wi=Ui/mi=1∑UiW4=1/(1+1+2+2*4)=1/12=0.083W3=1/12=0.083W2=0.083*2=1/6=0.17W1=0.17*4=2/3=0.67

①建立4個因素的重要性比較表②求權(quán)重（Wi）：Wi=Ui58P值的確定方法：貢獻函數(shù)值可以按照影響因素的級別來確定。一般將各因子最適宜的指標(biāo)值定為貢獻函數(shù)值100，將各因子最不適宜的指標(biāo)值定為貢獻函數(shù)值0，在這之間，指標(biāo)值與函數(shù)值按線性關(guān)系計算和確定。例如：對供水因素，如按上所述分四級，將最適合的定為貢獻函數(shù)值為100，不適合的定為貢獻函數(shù)值為0。③按影響因素的級別確定貢獻函數(shù)值即最適合的指標(biāo)貢獻函數(shù)為P1i=100（供水為一級）較適合的指標(biāo)貢獻函數(shù)為P2i=67（供水為二級）免強適合的指標(biāo)貢獻函數(shù)為P3i=33（供水為三級）不適合的指標(biāo)貢獻函數(shù)為P4i=0（供水為四級）P值的確定方法：貢獻函數(shù)值可以按照影響因素的級別來確定。一般59④計算玉米地土地適宜性評價等級，并輸出分級圖。

通過將不同土地質(zhì)量數(shù)據(jù)文件Ri的等級，切換為與評價指標(biāo)表相同等級對應(yīng)的指標(biāo)值，便可計算出基于柵格單元的評價分值R（T）：

指標(biāo)等級因素(權(quán)重*貢獻)F1水F2肥F3氧F4侵蝕10.67*100=67.00.17*100=17.00.08*100=8.00.08*100=8.020.67*67=44.80.17*67=11.40.08*67=5.40.08*67=5.430.67*33=22.20.17*33=5.60.08*33=2.60.08*33=2.640.67*0=00.17*0=00.08*0=00.08*0=0如對柵格點求出F1指標(biāo)為67，F(xiàn)2指標(biāo)為11.4，F(xiàn)3指標(biāo)為2.6，F(xiàn)4指標(biāo)為0評分值67+11.4+2.6+0=81最后得分級圖。R(T)=（∑WiPji）/100，j=1，2，…，n

i=1mm為因素n為因子④計算玉米地土地適宜性評價等級，并輸出分級圖。指標(biāo)因素(601.1一般過程(1)選取影響因素；(2)單因素評價：根據(jù)單因素評價標(biāo)準(zhǔn)，逐一給每一因素(圖)中的圖形單元打分，得到單因素適宜性評價圖。(3)多因素乘權(quán)疊加。為各影響因素賦權(quán)重；計算每一圖形單元的綜合評價分數(shù)：S=式中：S：某一圖形單元的綜合分數(shù)；Wi：第i個因素的權(quán)重；Ci：第i個因素的單因素評分；n：參評因子數(shù)。

1.1一般過程(1)選取影響因素；S=式中：S61實例2：

目的：評價新建機場用地的適宜性，選擇合適的新機場場址。1）影響因素：土地利用狀況和地面坡度；類

型編

碼分

值空

地113分新果林21l分老果林221分7-2-1土地利用分值表

7-2-2地面坡度分值表

地面度數(shù)

分值0~535~10210~151>2002）單因素評價：實例2：目的：評價新建機場用地的適宜性，選擇合適的新機場場623）多因素乘權(quán)疊加兩因素等權(quán)重：W1＝W2＝0.5

圖7-2-1土地適宜性評價的實現(xiàn)過程

3）多因素乘權(quán)疊加兩因素等權(quán)重：W1＝W2＝0.5圖7-63思考題1：根據(jù)下列指標(biāo)為新建的大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖實驗室尋找適宜的地點首選土地利用類型為灌木林地（Landuse.shp中的lucode=300）適宜開發(fā)的土壤類型（soils.shp中的suit>=2）；地點必須離開下水道管線300m范圍之內(nèi)1)準(zhǔn)備進行分析的數(shù)據(jù)本例需要涉及三類信息：土地利用圖；土壤類型圖；地下水管道分布圖思考題1：根據(jù)下列指標(biāo)為新建的大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖實驗室尋找適宜的地642)進行空間操怍首先對地下水管線建立300M的緩沖區(qū)；對土地利用類型圖和土壤類型圖進行合并的疊加運算；然后將對地下水管道建立的緩沖區(qū)圖層與合并的圖層進行相交疊加運算，產(chǎn)生一幅新圖，此圖包括所有位于下水管線300M范圍內(nèi)的土壤類型信息和土地利用類型信息。進行空間查詢，選擇土地利用類型為灌木林地和適宜開發(fā)的土壤類型的地塊。3)進行結(jié)果分析

共13個地塊符合選址要求4)將分析結(jié)果以地圖和表格的形式打印輸出2)進行空間操怍首先對地下水管線建立300M的緩沖區(qū)；365思考題2確定某種植物的潛在生境，需滿足的條件為：在高度帶2之內(nèi)（高度帶地圖為elevzone.shp）;距河流200米之內(nèi)（河流地圖stream.shp）1)準(zhǔn)備進行分析的數(shù)據(jù)本例需要涉及三類信息：數(shù)字高程圖；河流分布圖；思考題2確定某種植物的潛在生境，需滿足的條件為：1)準(zhǔn)備662)進行空間操怍首先對河流建立200M的緩沖區(qū)；然后將對建立的緩沖區(qū)圖層與數(shù)字高程圖層進行相交疊加運算，產(chǎn)生一幅新圖，此圖包括所有位于河流200M范圍內(nèi)的高程信息。進行空間查詢，選擇高程帶為2的區(qū)域。3)進行結(jié)果分析

共2個地塊符合選址要求

4)將分析結(jié)果以地圖和表格的形式打印輸出2)進行空間操怍首先對河流建立200M的緩沖區(qū)；3)進67思考題3模擬一個地下水脆弱性的分析項目。地下水的脆弱性與三個變量有關(guān)，即土壤特征(soil_gd)、地下水埋深(depwater_gd)和土地利用狀況(landuse_gd),每個變量的評分系統(tǒng)為0～50，其分值分別存儲在soil_gd、landuse_gd和depwater_gd三個字段中。三個格網(wǎng)的分辨率均