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(yīng)用模型2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)2本 章 內(nèi) 容 GIS應(yīng)用模型概述 1.2.常見(jiàn)GIS應(yīng)用模型2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)31 GIS應(yīng)用模型概述 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型，就是根據(jù)具體的應(yīng)用目標(biāo)和問(wèn)題，借助于GIS自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，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(jī)理和過(guò)程。這種模型的構(gòu)建，不但是解決實(shí)際復(fù)雜問(wèn)題的必要途徑，也是GIS取得經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的重要保證。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)41 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法

2、 2、應(yīng)用模型的種類 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)51 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 地圖建?？梢允且粋€(gè)空間分析流程的逆過(guò)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(lái)。以下的例子將說(shuō)明其過(guò)程：2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)61 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 假定需要獲得這樣一個(gè)結(jié)果，即要顯示出所有坡度大于20度的地區(qū)。首先的問(wèn)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(kù)里有這樣的

3、圖像嗎？如果沒(méi)有，就進(jìn)一步沿著反向思路提問(wèn)：“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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)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(méi)有呢？如果沒(méi)有的話，生成該圖像需要何種數(shù)據(jù)？這一過(guò)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(hào)將有關(guān)數(shù)據(jù)及其操作流程表示出來(lái)就得到一個(gè)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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 圖6-1：提取坡度大于20度的計(jì)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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)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(guān)的問(wèn)題，通常涉及多種空間分析操作的組合。好的空間分析過(guò)程設(shè)計(jì)將十分有利于問(wèn)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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 1）明確分析的目的和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則；2）準(zhǔn)備分析數(shù)據(jù)；3）進(jìn)行空間分析操作；4）進(jìn)行結(jié)果分析；5）解釋、評(píng)價(jià)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(yīng)用

5、模型概述 1、應(yīng)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(biāo)計(jì)算 （1）明確分析的目的和標(biāo)準(zhǔn) 本例的目的是計(jì)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(jià)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。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)121 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)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(biāo)計(jì)算 （2）準(zhǔn)備進(jìn)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(guān)信息。 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)131 GIS應(yīng)

6、用模型概述 1、應(yīng)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(biāo)計(jì)算 （2）進(jìn)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(jìn)行拓?fù)浏B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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)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(biāo)計(jì)算 （4）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 首先對(duì)全部或部分位于拆遷區(qū)內(nèi)的建筑物進(jìn)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(duì)道路的拓寬邊界進(jìn)行局部調(diào)整。 然后對(duì)所有需拆遷的建筑物進(jìn)行拆遷指標(biāo)計(jì)算

7、。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)151 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)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(biāo)計(jì)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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 例2，輔助建設(shè)項(xiàng)目選址 本例說(shuō)明如何利用空間操作和特征提取功能，為一建設(shè)項(xiàng)目選擇最佳的建設(shè)位置。 （1）建立分析的目的和標(biāo)準(zhǔn) 分析的目的是確定一些具體的地塊，作為一個(gè)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：2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)171 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 例

8、2，輔助建設(shè)項(xiàng)目選址 地塊建設(shè)用地面積不小于10000m2；地塊的地價(jià)不超過(guò)1萬(wàn)元/m2；地塊周圍不能有幼兒園、學(xué)校等公共設(shè)施，以免受到工廠生產(chǎn)的影響。 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)181 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 例2，輔助建設(shè)項(xiàng)目選址 （2）從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取用于選址的數(shù)據(jù) 為達(dá)到選址的目的，需準(zhǔn)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(shè)施（包括幼兒園、學(xué)校等）的分布圖。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)191 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 例2，輔助建設(shè)項(xiàng)目選址 （3）進(jìn)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(duì)公共設(shè)施進(jìn)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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 例2，輔助建設(shè)項(xiàng)目選址 （3）將選擇的地塊及相關(guān)信息以地圖和表格形式打印輸出。 （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。 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)211 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 制圖建模（Cartographic Modeling） 應(yīng)用分析建模，由于是建立

10、在對(duì)圖層數(shù)據(jù)的操作上的，所以又稱為制圖建模。它是通過(guò)組合各種空間分析的操作，回答有關(guān)空間問(wèn)題的一個(gè)過(guò)程。更形式化的定義是通過(guò)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(duì)一個(gè)空間分析過(guò)程進(jìn)行的實(shí)現(xiàn)模擬。 2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)231 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)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(gè)應(yīng)用模型，它是對(duì)空間分析過(guò)程及其數(shù)據(jù)的一種圖形或符號(hào)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(guò)程，并逐步指定完成這一分析過(guò)程所需的數(shù)據(jù)。制圖建模也可用于研究說(shuō)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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)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(guò)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(lái)。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)251 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 地圖模型實(shí)現(xiàn)： 大多數(shù)GIS軟件提供了宏命令或腳本描述語(yǔ)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(dòng)批處理完成整個(gè)模型過(guò)程。例如一個(gè)根據(jù)DEM圖像生成坡度圖，可以表達(dá)

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(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 地圖模型實(shí)現(xiàn)： 還有一些GIS軟件提供了高級(jí)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(shè)計(jì)，而無(wú)需書寫復(fù)雜的命令程序。可視化地圖建模工具為用戶提供了高層次的設(shè)計(jì)工具和手段，可使用戶將更多的精力集中于專業(yè)領(lǐng)域的研究。2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)271 GIS應(yīng)用模型概述 1、應(yīng)用模型建模的步驟和方法 地圖模型實(shí)現(xiàn)：

13、2022/8/28地理信息系統(tǒng)概論(33)281 GIS應(yīng)用模型概述 2、應(yīng)用模型建模的種類1）根據(jù)應(yīng)用模型所表達(dá)的空間對(duì)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(xué)模型，是用用數(shù)學(xué)分析方法建立的數(shù)學(xué)表達(dá)式，反映地理過(guò)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(yīng)用模型概述 2、應(yīng)用模型建模的種類（2）基于變量之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系或啟發(fā)式關(guān)系的模型，這類模型稱為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，是通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法和大量觀測(cè)實(shí)驗(yàn)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(yīng)用模型概述 2、應(yīng)用模型建模的種類（3）基于