文档介绍：应用地理信息系统
第六章应用型GIS应用模型分析
邓吉秋
中南大学GIS研究中心
应用模型概述
应用模型建立方法
应用模型分析
足够的地理数据和合理的数据结构
合适的应用分析模型
系统用于组织和实现应用模型的功能
使用者与系统的交流
从应用角度看,地理信息系统不仅要完成管理大量复杂的地理数据的任务,更为重要的是实现对空间数据的分析、评价、预测和辅助决策。
发展应用分析模型是地理信息系统走向实用化的关键。
地理信息系统应用依赖于4个方面的要素:
域模型(Domain Model)
概念计算模型(putational Model)
逻辑计算模型(putational Model)
物理计算模型(putational Model)
模型
模型是把一个域(源域)的组成部分表现在另一个域(目标域)中的一种结构。一个模型是否实用,要看它模拟源域的效果和它在两个域间转换的难易程度。
对于应用型GIS来说,其模型从特殊的应用领域模型到应用型GIS中具体的基于计算机的物理信息模型,在不同的学科领域都有着非常广泛的应用。
应用模型的作用
地理信息系统技术推广应用遇到的困难:
软硬件环境特殊,不易配备
许多用户没有掌握地理信息系统知识
缺乏足够的专题分析模型
在GIS应用系统中应用模型的作用:
联系GIS应用系统与常规专业研究的纽带
综合利用GIS应用系统中大量数据的工具
GIS应用系统解决各种实际问题的武器
GIS应用系统向更高技术水平发展的基础
利于信息交流
应用模型分类
按结构分:
数学模型
统计模型
概念模型
按空间特性分:
非空间模型
空间模型
按开发特点分:
系统提供模型
二次开发模型
内部模型
外部模型
按内容及所解决问题分:
基础模型
专业模型
按空间过程模拟方法分:
动力学过程模拟模型
随机过程模拟模型
模型化一般方法
逻辑原理
数据统计方法
空间分析函数
应用模型重用
模型化一般方法
概念模型
数学模型
统计模型
模型的建立通常需综合各种方法。作为一般规则,首先是在实践中不断观察总结,形成愈来愈丰富的概念模型,在积累经验的基础上采用数据统计方法摸索统计规律;然后上升到理论模型;最后再采用综合方法建立实用的分析模型。
模型的建立过程:XOY=M
综合建模步骤
系统描述与数据分析
理论推导
简化表达
参数确定
逻辑原理
地理信息系统数据管理和模型的实现,特别是逻辑模型的实现要依靠用户对系统功能的正确调用来完成,这需要建立一套独立于系统物理结构和计算机算法之上的逻辑规则,这些逻辑规则必须为系统设计者和使用者双方所理解和采用。
逻辑原理主要指地理信息系统数据的基本操作公理、地图集合定义,可将所有地图及地图之间的操作表示为逻辑表达式,然后分解为基本操作予以完成。
逻辑运算都是按数据的特定组合条件去检索相应的图形、属性数据。
操作公理
处于相同或不同的数据平面上的数据可依据其空间关系和属性进行运算
数据可依据其空间关系扩展到相邻区域
地理信息系统数据之间的逻辑运算基于布尔代数
数据可以通过计数、量算、逻辑运算等操作重新标识,重新标识的数据可与原始数据一样参加进一步运算