第二章GIS空间分析的数据模型

空间数据分析

主讲：石云 主讲：

第二章 GIS空间分析的数据模型 空间分析的数据模型导读：本章描述的是整个 导读：本章描述的是整个GIS理论中最为核心的内 容。为了能够 理论中最为核心的内 利用信息系统工具来描述现实世界，并解决其中的问题， 利用信息系统工具来描述现实世界，并解决其中的问题，必 须对现实世界进行建模。对于 而言， 须对现实世界进行建模。对于GIS而言，其结果就是空间数 而言 据模型。 据模型。 空间数据模型可以分为三种： 空间数据模型可以分为三种： 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 要素模型：用于描述各种空间地物(离散); 要素模型：用于描述各种空间地物(离散); 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络。 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络。 值得注意的是： 值得注意的是：本章谈到的场模型和要素模型类同于后面提及 的栅格数据和矢量数据，但是前者是概念模型， 的栅格数据和矢量数据，但是前者是概念模型，后面是指其在信息 系统中的实现。 系统中的实现。

2.1 地学模型概述2.1.1 地学模型的概念模型：所谓模型，就是将系统的各个要素，通过适当的筛选， 模型：所谓模型，就是将系统的各个要素， 通过适当的筛选 ，用一 定的表现规则所描写出来的简明映象。 定的表现规则所描写出来的简明映象。 模型通常表达了某个系统的发展过程或发展结果。 模型通常表达了某个系统的发展过程或发展结果。 地学模型：是用来描述地理信息系统各地学要素之间的相互关系和 地学模型 ： 客观规律，其表达式可采用语言的、数学的或其它方式， 客观规律 ，其表达式可采用语言的、 数学的或其它方式 ，通常反映 了地学过程及其发展趋势或结果。 了地学过程及其发展趋势或结果。 地学模型也称为专题分析模型。对于GIS来说，专题分析模型是 来说， 地学模型也称为专题分析模型。对于 来说 根据关于目标的知识将系统数据重新组织，得出与目标有关的更为有序 根据关于目标的知识将系统数据重新组织，得出与目标有关的更为有序 重新组织 的新的数据集合的有关规则和公式，这是应用 的新的数据集合的有关规则和公式，这是应用GIS 进行生产和科研的重 要手段。 要手段。

2.1.2 地理分析模型的建立 模型化是将主观性 的思考以模型的形式反映出来， 模型化 是将主观性的思考以模型的形式反映出来， 不同的理论 是将 主观性的思考以模型的形式反映出来 观点， 观点，不同的体系可以产生不同的结果 。 地理分析模型

的建立过程(地理信息系统的模型化)可表示为： 地理分析模型的建立过程( 地理信息系统的模型化 ) 可表示为 ： YOX = M Y — 某个系统，可以看作是地理系统中被主观选择的一个局部。 某个系统，可以看作是地理系统中被主观选择的一个局部。

X— 表示某种介体，具体讲就是某种模型化方法。 表示某种介体，具体讲就是某种模型化方法。 O — Y对X产生的作用。 对 产生的作用 产生的作用。 M — 系统 通过介体Y产生的作用 所建立的模型。 系统X通过介体 产生的作用 所建立的模型。 通过介体 产生的作用O所建立的模型

2.1.3

地学分析模型的分类

1 概念模型 又称为逻辑模型，主要指通过观察、总结、 又称为逻辑模型，主要指通过观察、总结、提炼而成的文 字描述或逻辑表达式，常由此构成专家系统的知识库。 字描述或逻辑表达式，常由此构成专家系统的知识库。 2 数学模型 又称为理论模型，是应用数学分析方法建立的数学表达式， 又称为理论模型，是应用数学分析方法建立的数学表达式， 反映地理过程本质的物理规律，如区位模型( 反映地理过程本质的物理规律，如区位模型(location models) ) 就是解决地理空间问题的很有价值的理论模型。 就是解决地理空间问题的很有价值的理论模型。 3 统计模型 包括经验模型， 包括经验模型，是通过数理统计方法和大量观察实验得到 的定量模型，具有简单实用的优点。 的定量模型，具有简单实用的优点。

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三类模型对比 概念模型 比较灵活，可以引入较多模糊的概念，适用范围很广， 比较灵活，可以引入较多模糊的概念，适用范围很广，

易为大多数人接受；但难以进行精确定量分析。 易为大多数人接受；但难以进行精确定量分析。 数学模型 因果关系清楚， 因果关系清楚，可以精确地反映系统内各要素之间的定

量关系，易于用来对自然过程施加控制；但通常难于包括太多要素， 量关系，易于用来对自然过程施加控制；但通常难于包括太多要素， 而常常是大大简化的理想情形，削弱了模型的客观性。 而常常是大大简化的理想情形，削弱了模型的客观性。 统计模型 可以通过大量实践建立，具有简单、使用、 可以通过大量实践建立，具有简单、使用、可以处理

大量相关因素的特点，缺点是过程不清，一般采用“黑箱” 灰箱” 大量相关因素的特点，缺点是过程不清，一般采用“黑箱”或“灰箱” 方法建立的。 方法建立的。

2.1.4 建立地理分析模型的一般规律 首先在实践中不断观察总结， 首先在实践中不断观察总结 ， 形成越来越丰富的 概念模型 …… 此处隐藏：5666字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……