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文档介绍：GIS空间分析
张小东
(渭南师范学院环境与生命科学系 2007级地理科学2班)
摘要
GIS的发展引领着空间分析也在迅速的走向成熟,因为空间分析作为GIS的核心技术,同时也是区别于其它信息系统的主要特征,能够根据地理对象的位置和形态特征等采用相关分析模型对其进行综合性的分析、预测乃至决策和支持。本文针对空间原理和作用进行了探讨研究。
关键词:GIS 、空间分析、空间分析与GIS 、原理和方法、应用
引言:地理信息系统(GIS) 从 20 世纪 60 年代出现至今, 只有短短 40 多年的时间, 但是它的发展非常迅猛, 已经成为多学科集成并应用于许多领域的基础平台, 成为地学空间信息处理的重要手段和工具。地理信息系统具有空间数据的输入、存储、管理、分析和输出等功能, 地理信息系统的主要目的是为了分析空间数据, 以提供空间决策支持信息, 因此, 空间分析是地理信息系统的主要功能, 是核心, 是灵魂。空间分析是通过利用空间解析式模型来分析空间数据, 地理信息系统的成功应用依赖于空间分析模型的研究与设计。
空间分析建立在对空间数据有效的管理之上, 它的研究一直滞后于空间数据结构、空间数据库以及地图数字化和自动绘图技术。在地理信息系统领域, 关于图形自动绘制、空间数据结构和数据库的研究论文、学术专著很多, 标志着这些分支的发展与成熟, 特别是在进入 20 世纪 90 年代以后, 基于数据库技术和因特网技术的支持并行处理和分布式计算的地理信息系统商业化软件平台的出现, 标志着空间数据管理理论和技术的跨越式发展, 但空间分析的理论和技术没有根本的突破, 有关空间分析的专门著作仍不多。
空间分析内容繁杂, 要在一本书中将空间分析的各种分析方法与分析模型作系统全面的阐述是不可能的。本人仅就目前常用的空间分析方法和空间决策模型做了一定的研究。
正文
一、地理信息系统概述:
地理信息系统(Geographic Information System ,GIS) 是以地理空间数据为基础,按照地理特征的关联,将多方面的数据以不同层次联系起来,构成现实世界模型,并在此基础上采用模型分析方法,提供多种动态的地理信息,
为辅助决策而建立起来的计算机技术系统。
、GIS的特点
GIS具有其他信息管理系统所不可比拟的优点,其最大的特点就是具备对空间数据的管理功能。具体来讲包括如下几个方面:
(1)共同管理空间数据和属性数据:这是GIS最显著的特点之1。GIS不仅具有管理属性数据的功能,还能采集、管理、分析和输出多种地理空间信息,并且将属性数据集成到空间数据之上,不仅直观而且可实现两者互相查询。
(2)具备强大的空间分析能力:由于空间数据和属性数据的集成以及地理空间模型方法的应用,使GIS具备空间分析、多要素综合分析和动态预测等功能,能够满足地理研究和辅助决策。
(3)具有丰富的信息:GIS数据库中不仅包含丰富的地理信息,还包含与地理信息有关的其它信息,如人口分布、环境污染、区域经济情况、交通情况等。
、GIS的发展
20世纪70年代后,由于计算机硬件和软件技术的飞速发展,促使GIS朝着实用方向迅速发展,1些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统。20世纪80年代,计算机技术的提高为GIS普及和推广应用提供了硬件基础,GIS软件的研制和开发也取得了很大成绩,涌现出1些有代表性的GIS软件,如Arc/Info、MGE、System9等。GIS的普及和推广应用又使得其理论研究不断完善,使GIS理论、方法和技术趋于成熟,开始有效地解决全球性的难题,例如全球沙漠化、全球可居住区的评价、厄尔尼诺现象、酸雨等问题。
我国GIS的起步较晚,到20世纪70年代末才提出开展GIS研究。进入20世纪80年代后迅速发展,在理论探索、规范探讨、实验技术、软件开发、系统建立、人才培养和区域性试验等方面都取得了突破和进展。1994年4月,我国专门成立了“中国GIS协会”,此后又成立了“中国GIS技术应用协会”,加强了国内各种GIS学术交流,研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版权的GIS软件。
网络技术的出现,成为GIS新的系统发布平台。利用互联网技术,在Web上发布空间数据,供用户浏览和使用,是GIS发展的必然趋势。与传统的GIS技术相比,WebGIS具有访问范围广、平台独立、系统维护升级方便等特点。
多媒体技术和3维技术也正在进入GIS中,以改善GIS的数据采集、数据处理以及成果表达与输出的效能,发挥声、像等多媒体的应用。目前,图形图像的立体显示己成功地融入数字摄影测量系统(DPS)中,DPS与GIS的集成和多媒体技术的应用将把我们感兴趣的东西变成1个虚拟实