GIS空间分析建模技术研究进展

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地理信息系统中的数据空间分析与建模研究

地理信息系统中的数据空间分析与建模研究

地理信息系统中的数据空间分析与建模研究地理信息系统(GIS)是一种集软、硬件、数据和方法于一体的专业地理空间信息处理系统,通过空间数据采集、处理、存储、分析和展示,帮助人们更有效地理解和利用地球表面上的各种地理现象。

其中,数据空间分析与建模是GIS的重要组成部分,它为我们提供了丰富的方法和工具来研究和解决与地理空间有关的问题。

一、数据空间分析数据空间分析是通过对地理空间数据进行操作和处理,从而获得数据之间的关联性和相互作用模式的一种方法。

它包括了许多常用的技术和算法,如空间插值、空间统计、密度分析、网络分析等。

首先,空间插值是利用已知的有限测量值估计地理空间中未知位置上的数值的一种方法。

它通过插值算法,根据周围已知位置上的数据点来推断未知位置上的数据值。

常见的空间插值方法有反距离加权插值法(IDW)、克里金插值法等。

其次,空间统计是通过对地理空间数据的统计特征进行分析,研究其空间分布规律和相关性的一种方法。

例如,我们可以使用空间自相关技术来判断数据是否存在空间自相关性,即数据是否在空间上呈现出相似的空间模式。

此外,密度分析是用来测量和分析一定范围内某一现象的集聚程度的一种方法。

通过对空间数据进行密度计算,我们可以确定地理空间中某一区域或点集所包含的现象的相对密集程度。

密度分析在城市规划、环境保护等领域具有广泛的应用。

最后,网络分析是一种利用网络数据模型进行路径分析和最优路径计算的方法。

通过网络分析,我们可以确定两个或多个地点之间的最短路径、最佳路径或最快路径,帮助我们在交通规划、物流管理等方面做出更好的决策。

二、数据空间建模数据空间建模是通过对地理空间数据进行模型化和建模,从而描述地理现象和分析地理问题的一种方法。

它将地理现象抽象为一种数学或统计模型,通过模型来预测、模拟或解释现实中的地理过程和现象。

在数据空间建模中,常用的方法包括地理回归分析、地标空间分析、多标准决策分析等。

例如,地理回归分析可以帮助我们确定地理空间数据与其他自变量之间的关系,并用于预测和解释地理现象的空间变化。

GIS的主要研究领域与发展趋势

GIS的主要研究领域与发展趋势

GIS的主要研究领域与发展趋势GIS(地理信息系统)是一种将地理空间数据与属性数据相结合的计算机技术,用于收集、管理、分析和展示地理信息的工具。

随着技术的不断发展,GIS的研究领域也在不断扩展,并呈现出一些明显的发展趋势。

1.空间数据处理与管理:这是GIS的基础研究领域,包括空间数据的采集、存储、整理和更新等。

随着遥感技术和全球导航卫星系统的发展,空间数据的获取和处理能力不断增强,对于大规模、多维、高分辨率数据的处理和管理成为研究的重点。

2.空间分析与模型:空间分析是GIS的核心功能之一,包括空间关系分析、空间模式分析、空间插值分析等。

这些分析方法可以帮助研究人员在地理空间中找到隐藏的关联性和规律,并构建空间模型进行预测和决策支持。

3.空间数据挖掘与可视化:空间数据挖掘是对空间数据进行深入挖掘和发现的过程,它包括空间聚类、时空模式挖掘、地理关联规则挖掘等。

可视化则是将空间数据以图形、动画等方式直观地展示出来,帮助用户更好地理解和使用地理信息。

4.空间数据质量与精度:空间数据的质量对于GIS应用的准确性和可靠性至关重要。

研究者致力于开发出新的方法和技术,提高数据的精度、一致性和完整性,以确保GIS分析结果的正确性和可信度。

5.GIS与网络空间:随着互联网的普及和发展,GIS与网络空间的结合成为研究的新方向。

这包括基于云计算的GIS服务、互联网GIS应用、移动GIS等,旨在提高GIS系统的可访问性、可扩展性和共享性。

GIS的发展趋势如下:2.面向大数据的GIS技术:随着大数据时代的来临,GIS也面临着应对大规模、多维度、高速度数据处理的挑战。

研究者正在探索新的算法和技术,以推动GIS在大数据环境下的应用和发展。

3.移动GIS的普及与应用:移动设备的普及和发展为移动GIS的应用提供了巨大的机会。

研究者正在致力于开发移动GIS应用软件和技术,使用户可以实时获取和使用地理信息。

4.基于云计算的GIS服务:云计算技术的发展为GIS的服务模式提供了新的空间。

使用GIS软件进行空间数据分析与建模

使用GIS软件进行空间数据分析与建模

使用GIS软件进行空间数据分析与建模在信息时代的今天,大量的空间数据的产生使得空间数据分析与建模变得日益重要。

地理信息系统(GIS)软件作为一种强大的工具,被广泛应用于空间数据分析与建模领域。

本文将探讨使用GIS软件进行空间数据分析与建模的意义、方法及应用。

一、GIS软件在空间数据分析与建模中的意义GIS软件以其强大的数据处理能力和灵活的操作方式,为空间数据分析与建模提供了较好的支持。

首先,GIS软件能够对现有的空间数据进行整合和处理,提供多种分析工具和模型,实现对空间数据的挖掘和分析。

其次,GIS软件能够可视化地呈现空间数据,通过地图、图表等形式直观地展示分析结果,帮助用户更好地理解和利用数据。

此外,GIS软件还具备数据模型构建和预测分析的功能,可用于建立空间数据的模型和模拟,为决策提供参考。

二、使用GIS软件进行空间数据分析与建模的方法使用GIS软件进行空间数据分析与建模主要包括数据准备、数据处理和结果展示。

首先,需要获取和整理相关的空间数据,包括地理要素数据、属性数据、卫星遥感数据等。

其次,对原始数据进行清洗和预处理,包括去除噪声、填充缺失值等,以减少数据误差和提高数据质量。

然后,使用GIS软件的分析工具和算法,对数据进行处理和分析,例如空间插值、空间统计分析等。

最后,通过地图和图表等形式展示分析结果,以直观地呈现分析结论。

三、GIS软件在城市规划中的应用实例城市规划是空间数据分析与建模的重要应用领域之一。

通过使用GIS软件,可以对城市空间数据进行深入的分析和建模,为城市规划提供科学依据。

例如,通过对交通数据、用地数据和人口数据等进行整合和分析,可以评估城市交通拥堵情况,提出交通优化方案。

又如,通过对土地利用数据、环境数据和经济数据等进行分析,可以评估城市可持续发展水平,提出合理的土地利用规划。

这些分析结果可以通过GIS软件进行可视化展示,为城市规划决策提供参考。

四、GIS软件在环境保护中的应用实例环境保护是另一个重要的空间数据分析与建模应用领域。

地理信息系统和空间分析研究

地理信息系统和空间分析研究

地理信息系统和空间分析研究随着科技的不断推进,地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)和空间分析作为一种新兴的研究方法在不同领域得到了广泛应用。

GIS是一个由硬件、软件和数据组成的系统,它可以对地理现象进行存储、管理、处理、分析和输出,空间分析则是利用GIS的空间分析功能来解决人们关心的问题。

本文将着重探讨GIS和空间分析的相关研究进展和应用。

一、GIS的研究进展GIS的研究和应用可以追溯到20世纪60年代,当时主要用于土地利用规划和资源管理等领域。

随着计算机科技和数据处理技术的飞速发展,GIS开始向许多领域进军,如交通规划、环境保护、医疗保健和军事等。

在不同领域,GIS都可以利用空间分析功能对地理现象进行深入研究和分析。

在土地利用规划领域,GIS可以将不同类型的土地利用数据集成到同一系统中,通过对地理现象的空间分析,为城市规划和农村土地使用提供依据。

在资源管理领域,GIS可以用于针对特定生态系统和环境条件的资源评估,以及领域内的资源分布状况的分析等。

在交通规划方面,GIS可以对行车路线、交通状况和行车距离等进行分析和模拟,提供旅行时间和路线选择等信息,在城市交通管理和规划中起到了重要作用。

总之,GIS在许多领域都有广泛的应用,其效益和重要性也日益被重视。

随着数据采集技术和计算机技术的不断提升,GIS还将继续向更广泛的领域拓展。

二、空间分析的研究进展空间分析是指用GIS技术对地理现象进行定量和定性分析的方法。

在空间分析中,人们可以对地图、遥感图像和数值模型等进行处理和分析,以研究地理现象的分布、关系和趋势等。

空间分析是GIS的基础,也是GIS应用的重要手段。

在空间数据处理方面,空间分析主要有三种方法:1.基本空间分析,包括空间区域分析、空间距离分析和空间密度分析等;2.空间表面分析,包括地形分析、图形分析和网络分析等;3.多源数据集成分析,包括遥感信息集成、地理标志分析和地理大数据处理等。

地理信息系统中的空间分析与建模研究

地理信息系统中的空间分析与建模研究

地理信息系统中的空间分析与建模研究地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种科技工具,它通过数字化的方式对空间数据进行采集、存储、管理、分析和展示,使得人们能够更加全面、深入、准确地了解、描述和利用地球上的自然、社会和经济现象。

而空间分析与建模则是GIS技术中的重要组成部分,它们通过对地理数据的空间关系、空间特征和空间变化进行定量分析和描述,为城市规划、环境保护、自然资源管理、灾害风险评估等领域的决策和规划提供重要支持。

一、空间分析的基本概念空间分析(Spatial Analysis)是指根据所研究对象在空间中的位置、范围、方向、关系等特征,通过对空间数据进行处理和分析,寻找隐含规律、发现异常现象、预测未来趋势等目的的空间信息处理技术。

空间分析包括空间查询、空间统计、空间插值、空间叠加、空间交互分析等方法,它们可以用来分析地形地貌、地表覆盖、城市规划、农业生产、自然灾害等方面的空间数据,提取有用的信息和知识。

二、空间建模的应用领域空间建模(Spatial Modeling)是指通过对地理数据的属性、特征和关系进行分析和抽象,建立空间现象的理论模型、概念模型、数学模型、模拟模型等,并通过模型验证和应用来揭示反映地理现象的本质规律和内在机制的技术手段。

空间建模包括数据建模、模型建模、规划建模、优化建模等方法,在城市规划、远程遥感、交通运输、地质资源、环境评价等领域都有广泛的应用。

三、空间分析与建模的技术方法空间分析和建模的技术方法不断发展和完善,目前主要采用的方法包括:1、基于栅格和矢量数据的空间分析方法。

栅格数据分析方法适用于数据量大、空间分辨率低、对地形地貌等连续性变量的分析,如高程、坡度、坡向、植被覆盖度的变化等;矢量数据分析方法适用于精度要求高、空间分辨率细、对地物分布的拓扑关系、属性关系、空间距离等有较高要求的分析,如城市规划、车辆路线优化、农业区划等。

地理信息系统中的空间分析与模型构建方法研究

地理信息系统中的空间分析与模型构建方法研究

地理信息系统中的空间分析与模型构建方法研究地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)是一种将空间地理信息与属性数据进行整合、管理、分析和展示的计算机系统。

空间分析和模型构建是GIS中重要的研究领域,旨在揭示地理现象的空间联系和模式,并为决策和规划提供科学依据。

一、空间分析方法的研究空间分析是地理信息系统中的核心功能,涉及地理现象的位置、分布、关联等问题。

为了解决不同类型的空间问题,研究者提出了多种不同的空间分析方法,以下是其中几种常见的方法:1. 缓冲区分析缓冲区分析是一种常用的空间分析方法,用于确定给定点、线或面周围特定距离范围内的空间特征。

例如,在城市规划中,可以利用缓冲区分析确定河流、公园或交通设施等对城市发展的影响范围。

2. 空间插值空间插值是通过已知点的观测值来估计未知位置的值,以实现对地理现象的空间分布进行预测。

常用的空间插值方法包括反距离加权法(Inverse Distance Weighting,IDW)、克里金法(Kriging)等。

这些方法可以根据已知点的空间分布情况,推测出未知位置的属性值。

3. 空间回归空间回归是用于分析和预测地理现象与其他地理要素之间的关系的方法。

与传统的统计回归模型不同,空间回归模型考虑了地理现象之间的空间依赖性。

地理现象的空间回归模型可以帮助研究者了解不同地理条件下变量之间的相互作用关系,为区域规划和资源管理提供决策依据。

4. 空间聚类空间聚类是通过计算地理现象之间的相似性来将其划分为不同的类别或群落的方法。

常见的空间聚类算法包括凝聚层次聚类、K-means聚类等。

空间聚类分析可以帮助研究者识别出空间上相连或相似的区域,并根据这些区域的特征进行不同类型的分类研究。

二、模型构建方法的研究在地理信息系统中,模型构建是用数学、统计或计算机技术建立用于预测或模拟地理现象的数学模型。

以下是几种常见的模型构建方法:1. 地理回归模型地理回归模型是一种常用的模型构建方法,用于探索地理现象与其他地理要素之间的关系。

地理空间分析与地理建模方法研究

地理空间分析与地理建模方法研究

地理空间分析与地理建模方法研究地理空间分析是地理学和地理信息系统领域的重要研究内容之一,主要研究地理现象在地理空间上的分布规律和相互关系。

地理建模方法则是通过建立数学模型,模拟和预测地理过程和现象的发展趋势。

本文将探讨地理空间分析与地理建模方法的研究现状和应用领域。

一、地理空间分析的研究方法与技术地理空间分析的研究方法与技术主要包括地理信息系统(GIS)、遥感技术、全球定位系统(GPS)等。

GIS是一种将地理空间数据与属性数据联系在一起,通过空间分析功能,揭示地理现象的关联性和分布规律的技术工具。

遥感技术则是通过获取卫星或无人机等载具的遥感影像,采用图像处理和分类方法,研究地表覆盖类型、变化过程等地理现象。

GPS则是通过卫星定位和测量技术,获取地理实体的精确位置和坐标系统,用于地理空间分析和测量。

二、地理空间分析的应用领域1. 城市规划与交通分析地理空间分析在城市规划领域中有广泛的应用。

通过建立城市地理信息系统,可以对城市面积、人口密度、土地利用等进行综合分析,为城市规划提供科学依据。

此外,地理空间分析还可以用于交通流量预测与调度、道路网络优化等交通分析工作,提高城市交通运输效率。

2. 自然资源与环境管理地理空间分析方法对于自然资源和环境的管理起着重要作用。

通过遥感图像、地理信息系统等技术手段,可以监测森林覆盖率、耕地利用情况、气候变化等自然资源和环境指标,为资源合理利用和环境保护提供支持。

3. 灾害风险评估与应对地理空间分析方法也可以应用于灾害风险评估和应对工作。

通过分析地质构造、气候环境等信息,可以预测地震、洪水、滑坡等自然灾害的潜在风险区域。

同时,结合地理信息系统等技术,可以制定灾害防范和应急救援方案,提高灾害应对能力。

三、地理建模方法的研究进展地理建模方法是地理学和地理信息系统研究的重要组成部分。

近年来,随着机器学习和人工智能的发展,地理建模方法也取得了较大的进展。

1. 空间插值方法空间插值方法是地理建模中常用的一种方法,它可以通过样点数据推断出空间上未知位置的数据,用于地理现象的预测和估计。

地理信息系统中的空间数据分析与模型建立研究

地理信息系统中的空间数据分析与模型建立研究

地理信息系统中的空间数据分析与模型建立研究第一章:引言地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种集成多源异构地理空间数据的信息系统,广泛应用于地理空间数据的管理、分析和决策支持等领域。

空间数据分析与模型建立是GIS的核心内容之一,它们在提供有效决策支持和解释地理现象方面发挥着重要作用。

本章将介绍本文的研究背景和目的,并简要概括地理信息系统和空间数据分析与模型建立的基本概念。

第二章:地理信息系统基础地理信息系统是基于计算机技术的地理空间数据处理系统,它通过空间数据的采集、存储、管理、分析和展示,实现对地理信息的有效利用。

本章将介绍GIS的基本概念和原理,包括地理实体、位置、属性、拓扑关系和空间数据模型等。

第三章:空间数据分析方法空间数据分析是GIS中的重要研究内容,它通过对地理现象的空间相关性进行统计和分析,提取地理信息的内在规律。

本章将介绍空间数据分析的常用方法,包括空间插值、空间关联分析和空间聚类等,以及相应的算法和技术。

第四章:模型建立基础模型建立是在空间数据分析的基础上,根据实际需求构建地理现象的数学模型,用于描述和预测地理过程和现象。

本章将介绍模型建立的基本原理和方法,包括统计模型、仿真模型和优化模型等。

第五章:空间数据分析与模型建立的应用空间数据分析与模型建立在很多领域都有广泛的应用,如城市规划、环境保护、资源管理和灾害预防等。

本章将以几个具体的应用案例为例,介绍空间数据分析与模型建立在实际问题中的应用过程和效果。

第六章:面临的挑战与发展趋势随着地理信息技术的不断发展和应用需求的不断增长,空间数据分析与模型建立也面临着一些挑战。

本章将分析当前面临的主要挑战,并展望未来的发展趋势,如深度学习在空间数据分析中的应用和云计算技术对GIS的影响等。

第七章:结论本文基于地理信息系统中的空间数据分析与模型建立的研究,介绍了GIS的基本概念和原理,探讨了空间数据分析的方法和模型建立的基础,以及它们的应用和发展趋势。

三维GIS空间数据模型及可视化技术研究

三维GIS空间数据模型及可视化技术研究

此外,随着人们对地理信息需求的不断增长,三维GIS的应用范围也将不断 扩大,涉及到城市规划、资源管理、灾害预警等多个领域。因此,我们需要进一 步加强三维GIS空间数据模型和可视化技术的研究,以满足不断增长的实际需求, 推动地理信息科学的持续发展。
总之,三维GIS空间数据模型和可视化技术是地理信息科学的重要组成部分, 具有广泛的应用前景和发展潜力。未来需要进一步加强技术研究和应用实践,以 推动其向更高水平发展,更好地服务于社会各个领域。
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该技术可以构建逼真的战场环境,提高军事行动的效率和准确性。然而,现 有的技术仍存在一些不足,如建模精度、实时性和可视化效果等方面的问题,需 要进一步研究和优化。
从研究的实际情况来看,三维GIS建模及可视化技术的应用研究具有重要的 理论和实践意义。在理论上,该技术可以提高地理信息的获取、处理和分析能力, 有助于深入探究地理现象的时空变化规律;在实践上,该技术可以为城市管理、 环境保护、军事仿真等领域的决策提供更加科学、精确的支持,提高相关领域的 工作效率和准确性。
三维GIS空间数据模型是由空间对象、空间关系和属性信息三部分组成的。 空间对象表示地理实体,如点、线、面等,它们具有相应的几何特征和属性信息。 空间关系包括拓扑关系、方向关系、距离关系等,用于描述空间对象的相互关系。 属性信息包括文本、数字、图片等,用于描述空间对象的特征和属性。构建三维 GIS空间数据模型的关键在于正确表达空间对象及其关系,同时保证数据结构的 合理性和数据操作的有效性。
基本内容
随着城市化进程的加速,城市规划和管理的需求日益增长。为了更加直观地 了解城市空间信息和现象,城市三维可视化GIS技术应运而生。本次演示将围绕 城市三维可视化GIS的研究展开,旨在为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

地理信息系统中的空间分析与建模技术研究

地理信息系统中的空间分析与建模技术研究

地理信息系统中的空间分析与建模技术研究地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)是一种将地理空间信息与数据管理、分析和展示技术相结合的工具系统。

在地理信息系统中,空间分析与建模技术起着重要的作用,它们能够帮助我们更好地理解地理现象,提供科学的决策支持。

空间分析是指在GIS中对空间数据进行处理、分析和计算的过程。

它利用地理数据的空间关系,通过空间统计、空间查询、空间插值等方法,获取地理数据之间的联系和规律。

空间分析可以帮助我们识别地理特征和模式,探索地理问题的背后原因,并提供解决问题的方案。

在地理信息系统中,空间建模是指将地理现象抽象成数学模型,通过模型进行地理现象的模拟、预测和优化。

空间建模可以帮助我们理解地理过程的本质,揭示隐藏在地理现象背后的规律,并为决策制定提供依据。

常用的空间建模方法包括空间回归模型、地理加权回归模型、神经网络模型等。

空间分析与建模技术在地理信息系统中有着广泛的应用。

例如,在城市规划领域,可以利用GIS中的空间分析与建模技术,模拟城市扩张过程,评估不同规划方案对城市发展的影响,优化城市布局。

在环境保护领域,可以利用GIS中的空间分析与建模技术,分析环境污染的扩散范围和影响,预测未来的环境变化趋势,制定相应的环保政策。

除此之外,空间分析与建模技术还可以应用于交通规划、资源管理、灾害防治等领域。

例如,在交通规划领域,可以利用GIS中的空间分析与建模技术,评估交通网络的畅通度,优化交通流分布,提高交通效率。

在资源管理领域,可以利用GIS中的空间分析与建模技术,评估资源开发利用的可行性,制定合理的资源管理策略。

在灾害防治领域,可以利用GIS中的空间分析与建模技术,模拟灾害发生的概率和影响范围,制定相应的防灾预案。

然而,空间分析与建模技术也面临着一些挑战和问题。

首先,地理信息的质量和准确性对于空间分析与建模的结果具有重要影响,因此需要采取合适的质量控制措施。

基于GIS技术的规划方案空间分析方法研究

基于GIS技术的规划方案空间分析方法研究

基于GIS技术的规划方案空间分析方法研究引言:随着城市化进程的加速,城市规划和土地利用规划成为城市可持续发展的关键。

为了实现有效的规划方案,需要利用地理信息系统(GIS)技术进行空间分析。

本文将探讨基于GIS技术的规划方案空间分析方法,旨在为城市规划决策提供科学依据。

一、GIS技术在规划方案中的应用1.1 GIS技术概述地理信息系统(GIS)是一种集成了地理信息采集、存储、管理、分析和展示等功能的信息系统。

它具有空间数据处理和空间分析的能力,可以对地理现象进行综合分析和决策支持。

1.2 GIS技术在规划方案中的作用GIS技术可以帮助规划者对城市空间进行全面的分析和评估,包括土地利用、交通网络、环境质量等方面。

通过GIS技术,规划者可以获取大量的数据信息,进行空间模拟和预测,进而制定出科学合理的规划方案。

二、规划方案空间分析方法2.1 空间数据获取与处理在进行规划方案空间分析之前,首先需要获取和处理相关的空间数据。

这些数据可以包括地形地貌、土地利用、交通网络、人口分布等信息。

通过GIS技术,可以将这些数据进行数字化处理和整合,形成空间数据集。

2.2 空间数据可视化与分析利用GIS软件,可以将空间数据可视化为地图或者三维模型,以直观形式展示城市空间特征。

同时,可以进行空间分析,如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等,从而揭示城市空间的关系和特征。

2.3 空间模拟与评估基于GIS技术,可以进行规划方案的空间模拟和评估。

通过建立模型和设定参数,可以模拟出不同规划方案下的城市发展情景,并进行评估。

这样可以为规划者提供不同方案的优劣比较,帮助其做出决策。

三、案例分析:基于GIS的城市交通规划以城市交通规划为例,探讨GIS技术在规划方案中的应用。

3.1 数据获取与处理收集城市交通网络、人口分布、道路状况等数据,并进行数字化处理和整合,形成空间数据集。

3.2 空间数据可视化与分析利用GIS软件,将交通网络、人口分布等数据可视化为地图,分析交通流量、交通瓶颈等问题,为交通规划提供参考。

GIS-空间分析论文

GIS-空间分析论文

GIS-空间分析论文空间分析在GIS中的应用研究进展摘要空间分析是地理学和其他相关学科的重要研究手段与方法,其重要性日益引起关注。

空间分析以处理地理空间有关的信息为特长,以综合处理空间信息为方向,具有解决复杂问题的强大信息处理能力,根据GIS 处理对象界定空间分析的功能。

关键词空间分析;GIS;空间模型;研究进展随着对地观测、社会经济调查、计算机网络和格网信息处理能力的迅速提高,空间数据正在以指数级增加,通用和专用的空间数据结构,应用于具体事物的管理信息系统以及对这些海量空间数据进行深加工以获得高附加值信息产品的GIS空间信息分析技术成为空间信息三大领域。

专门的空间信息分析理论和技术正在迅速发展,已在遥感生态环境、地球科学、社会经济等领域得到诸多成功的应用,展现出广阔的应用潜力由于空间分析的应用领域极广,学科新兴,源于不同领域的分析方法内涵和外延不同,分别对应不同的称谓,有空间分析( Spatial Analysis) 空间数据分析( Spatial data Analysis) 空间统计( Spatial Statistics) 地统计学( Geostatistics) 等空间分析的对象来源于真实的地理世界;经过人脑认知形成人脑中的图像,表现为场和对象;具体可以抽象为点线面图;最后需要测量表达为计算机所识别的空间数据矩阵的形式,而空间分析的具体操作对象是空间数据矩阵。

1 空间分析的内容和技术方法1.1 内容空间分析以处理地理空间有关的信息为特以综合处理空间信息为方向,具有解决复杂问题的强大处理能力,根据GIS 处理对象界定空间分析的功能。

1.2 技术方法空间分析的技术方法主要有:地图的空间分析技术,如GIS 中的缓冲区、叠加分析,以及陈述彭院士提出的地学图谱方法;空间动力学分析,有水文模型、空间价格竞争模型、空间择位模型等;基于地理信息的空间分析,或称空间信息分析,以及结合各专业领域空间分析的模型方法等。

地理信息系统中的3D建模技术与应用研究

地理信息系统中的3D建模技术与应用研究

地理信息系统中的3D建模技术与应用研究地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种应用于地理空间数据管理、分析和展示的技术。

近年来,随着计算机和传感器技术的快速发展,地理信息系统中的3D建模技术逐渐成为关注的焦点。

本文将探讨地理信息系统中的3D建模技术及其应用研究,分析其在城市规划、环境保护、农业和应急管理等领域的重要性和潜在价值。

首先,我们来了解地理信息系统中的3D建模技术。

3D建模是指利用计算机和传感器等设备,将现实世界的物体、景观或场景转化为具有三维几何和纹理的虚拟模型的过程。

在地理信息系统中,3D建模技术的目标是通过点云、数码正射影像、激光测距仪等数据源,创建具有高度真实感和准确性的地理空间模型。

常用的方法包括闪电击穿法、光线跟踪法和多边形填充法等。

这些方法能够从不同角度和视角呈现地理信息,使用户获取更全面和立体感强的地理数据。

在城市规划领域,地理信息系统中的3D建模技术发挥着重要作用。

通过构建真实的城市模型,规划人员可以更好地预测城市的发展趋势、评估不同规划方案的影响,并优化城市布局。

例如,利用3D建模技术,可以模拟城市的交通流量,优化道路建设和交通网络规划,提高交通效率。

另外,3D建模技术还可以分析城市的景观与建筑风格,使城市规划更加美观和宜居。

通过引入3D建模技术,城市规划的决策过程将更加科学、准确和可视化。

同时,地理信息系统中的3D建模技术对于环境保护的研究也具有重要价值。

使用3D建模技术,环境保护部门可以监测和评估自然资源的状况,并及时发现潜在的环境问题。

例如,通过对地表变化的三维建模,可以及时发现土地退化、森林覆盖变化等问题,并制定相关的保护和恢复策略。

此外,3D建模技术还可以用于动植物迁徙、栖息地保护和生态系统恢复等方面的研究。

通过对地理空间数据的准确建模和分析,环境保护人员可以更好地了解环境变化的模式和趋势,并采取相应的措施保护生物多样性和生态平衡。

地理信息系统中的数据模型和空间分析算法研究

地理信息系统中的数据模型和空间分析算法研究

地理信息系统中的数据模型和空间分析算法研究一、引言地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种集成地理数据管理、地理数据分析和空间信息可视化等功能于一体的技术系统。

在地理信息系统中,数据模型和空间分析算法是两个重要的组成部分。

本文将分别介绍地理信息系统中的数据模型和空间分析算法的研究进展。

二、地理信息系统中的数据模型1. 传统的地理信息系统数据模型传统的地理信息系统数据模型主要有栅格模型、矢量模型和影像模型。

栅格模型是将地理空间数据离散化为像元网格,适合表达连续型数据;矢量模型则以点、线、面等几何元素来描述地理对象,适合表达几何型数据;影像模型则是利用遥感影像数据来描述地理现象和地物特征。

2. 面向对象的地理信息系统数据模型面向对象的地理信息系统数据模型(Object-Oriented GIS Data Model,简称OOGIS)是基于面向对象技术构建的地理信息系统数据模型,具有良好的扩展性和灵活性。

OOGIS将地理对象抽象为对象类,并通过类与类之间的继承关系和关联关系来描述地理现象和地物特征。

3. 地理语义数据模型地理语义数据模型(Geospatial Semantic Data Model,简称GSDM)是一种在地理信息系统中集成地理语义信息的数据模型,能够更准确地表达地理对象的语义信息。

GSDM通过构建地理本体库、推理机制和查询语言等方式,实现地理语义信息的存储、查询和分析。

三、地理信息系统中的空间分析算法1. 空间距离计算算法空间距离计算算法是地理信息系统中常用的空间分析算法之一,用于计算地理对象之间的距离或接近程度。

常用的空间距离计算算法包括欧氏距离算法、曼哈顿距离算法和最短路径算法等。

2. 空间插值算法空间插值算法是用于通过已知的离散点数据推算未知位置的值的空间分析算法。

常用的空间插值算法包括反距离加权插值算法、克里金插值算法和样条插值算法等。

地理信息系统中的空间分析模型及应用研究

地理信息系统中的空间分析模型及应用研究

地理信息系统中的空间分析模型及应用研究地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种可以存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。

在GIS中,空间分析模型起着至关重要的作用。

空间分析模型是一种描述和模拟地理空间中现象相互关系和相互作用的理论和方法。

空间分析模型在GIS中应用广泛,并在各个领域发挥着重要的作用。

首先,空间分析模型可以帮助我们理解地理空间数据之间的关系。

通过分析空间数据的空间分布规律和相互关系,我们可以揭示地理现象的内在规律,从而为深入研究提供了基础。

例如,通过空间分析模型可以确定城市人口的分布和密度变化规律,为城市规划和管理提供科学依据。

其次,空间分析模型可以帮助我们预测和模拟地理空间现象的发展和变化。

通过建立动态的空间分析模型,我们可以模拟未来不同情景下地理现象的发展趋势,为决策提供参考。

例如,通过建立气候模型和土地利用模型,可以预测未来气候变化对农作物生长和水资源分布的影响,为农业决策和资源配置提供指导。

另外,空间分析模型也可以用于地理空间数据的整合和综合。

在GIS中,地理空间数据通常来自于不同的数据源和不同的空间分辨率,而且格式和结构也存在差异。

通过应用空间分析模型,可以将不同类型和格式的空间数据进行整合和融合,形成完整的地理信息数据库。

例如,空间插值模型可以将不完全的空间数据进行插值,得到均匀和连续的地理空间表面,提高数据的完整性和准确性。

在GIS中,常见的空间分析模型包括缓冲区分析、点模式分析、网络分析、地理加权回归等。

缓冲区分析是指基于地理空间对象的一定范围,通过创建一个以该对象为中心的圆或多边形区域,来分析该对象周围的地理现象的方法。

例如,在城市规划中,可以通过缓冲区分析来确定不同功能区域的界限和范围,为土地利用和交通规划提供支持。

点模式分析是指对地理空间中点分布的特征进行统计和分析的方法。

通过点模式分析,可以确定点的聚集程度、分布规律和空间关联性,并揭示地理现象的空间结构和模式。

GIS技术的研究现状及未来发展趋势(精)

GIS技术的研究现状及未来发展趋势(精)

GIS 技术的研究现状及未来发展趋势摘要:GIS 是随着计算机技术发展而形成的一门新兴技术,其应用程度和范围也随之渗透、延伸,得到了人们的广泛关注。

该文综述了地理信.息的发展现状,从多个角度分析当前 GIS 技术发展存在的不足,并在此基础上研究分析了 GIS 技术的未来发展趋势。

关键词:GIS 研究现状发展趋势0 引言随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善, GIS(Geographic Information System技术也日趋成熟,并且逐渐被人们所认识和接受。

近年来, GIS 被世界各国普遍重视,尤其是“数字地球”概念的提出,使其核心技术 GIS 更为各国政府所关注。

目前,以管理空间数据见长的 GIS 已经在全球变化与监测、军事、资源管理、城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产资源评价、文物保护、湿地制图以及政府部门等许多领域发挥着越来越重要的作用。

当前 GIS 正处于急剧发展和变化之中,研究和总结 GIS 技术发展,对进一步开展 GIS 研究工作具有重要的指导意义。

因此,本文就目前 GIS 技术的研究现状及未来发展趋势进行总结和分析。

1 GIS 研究现状及其分析1.1 GIS研究现状世纪 90年代以来,由于计算机技术的不断突破以及其它相关理论和技术的完善, GIS 在全球得到了迅速的发展。

在海量数据存储、处理、表达、显示及数据共享技术等方面都取得了显著的成效,其概括起来有以下几个方面 [1]:①硬件系统采用服务器 /客户机结构,初步形成了网络化、分布式、多媒体 GIS ; ②在 GIS 的设计中, 提出了采用“开放的 CIS 环境” 的概念, 最终以实现资源共享、数据共享为目标;③高度重视数据标准化与数据质量的问题, 并已形成一些较为可行的数据标准; ④面向对象的数据库管理系统已经问世, 正在发展称之为“对象 --关系 DBMS (数据库管理系统” ;⑤以 CIS 为核心的“ 3S ”技术的逐渐成熟,为资源与环境工作提供了空间数据新的工具和方法; ⑥新的数学理论和工具采用 CIS , 使其信息识别功能、空间分析功能得以增强等等。

时空GIS模型的研究与进展

时空GIS模型的研究与进展

时空GIS模型的研究与进展时空GIS模型是一种综合了时空数据和地理信息系统(GIS)的技术,用于分析和预测时空过程的模式和动态变化。

它可以帮助我们更好地理解和解释人类活动、自然环境和社会经济现象在时空上的分布和演变,为决策制定者提供科学依据和决策支持。

在过去的几十年里,时空GIS模型在地理信息科学、遥感技术、时空数据分析等领域取得了许多突破和进展。

首先,时空数据的获取和处理能力得到了大幅提升。

随着遥感技术、GPS定位技术和大数据技术的快速发展,我们可以获取到大量的时空数据,包括遥感影像、轨迹数据、社交媒体数据等。

同时,为了处理这些大规模的时空数据,各种高性能的计算和存储技术也被广泛应用于时空GIS模型的研究和实践中。

其次,时空统计分析和模型建立取得了显著进展。

传统的地理统计分析方法只能处理空间数据,而时空GIS模型可以同时考虑时间和空间的关系。

例如,时空回归模型可以用来分析社会经济现象随时间和空间变化的规律性,时空插值方法可以通过观测值的时空分布来估计不存在的数据点,时空聚类方法可以用来发现时空过程的热点区域等。

这些新的统计方法和模型的出现,为我们深入研究和理解时空过程提供了更多的可能性。

第三,时空GIS模型在城市规划、环境保护、应急管理等领域的应用也取得了显著成果。

例如,利用时空GIS模型可以优化城市交通网络的设计,预测交通拥堵情况,提高交通运输效率;可以评估城市土地利用的合理性和可持续性,帮助城市规划者做出科学决策;可以监测和预测环境变化的影响,引导环境保护措施的制定等。

时空GIS模型的应用不仅为城市和环境管理带来了诸多好处,也为其他领域的决策制定者提供了更多的信息和工具。

总结起来,时空GIS模型是一个快速发展的研究领域,在时空数据的获取与处理、时空统计分析与模型建立、时空GIS模型的应用等方面都取得了显著进展。

随着技术的不断进步和应用的扩大,相信时空GIS模型将在更多领域发挥重要作用,为人们的生活和社会经济的发展带来更多利益。

地理信息系统中的三维建模技术研究与应用

地理信息系统中的三维建模技术研究与应用

地理信息系统中的三维建模技术研究与应用地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种用来收集、管理、分析和展示地理数据的系统。

它通过整合卫星遥感图像、地理测量数据、地图数据等多源空间数据,利用计算机技术进行集成和分析,从而实现对地球表面的空间分布与关系的有效描述。

其中,三维建模技术是地理信息系统中的重要组成部分,广泛应用于城市规划、环境评估、农业发展等领域。

本文将深入研究并讨论地理信息系统中的三维建模技术的研究和应用。

近年来,随着计算机图形学和计算机视觉技术的不断进步,地理信息系统的三维建模技术得到了迅猛的发展。

三维建模技术可以将地理空间数据以三维形式进行呈现,更直观地显示地球表面的地貌和地物特征。

这对于城市规划、土地利用和环境保护等领域的决策者来说具有重要意义。

在城市规划中,三维建模技术可以提供高度真实的城市景观模型,帮助规划师更好地展示项目规划效果,为决策者提供科学依据。

在土地利用方面,三维建模技术可以帮助农业科研人员进行土地类型分类和土地质量评估,提高土地利用效率。

在环境保护方面,三维建模技术可以用来分析地表水流动、土壤侵蚀和植被覆盖等信息,为环境保护提供决策支持。

在地理信息系统中,三维建模技术主要由数据获取、数据处理和数据可视化三个环节组成。

首先,数据获取是三维建模的基础。

常用的数据获取方法包括GPS定位、卫星遥感和激光雷达测量。

GPS定位可以精确定位地理实体的3D坐标,卫星遥感可以获取大范围地表特征的高分辨率图像,激光雷达测量则可以获取地物或地表特征的精确高程信息。

这些数据获取手段的不断进步为地理信息系统的发展提供了强有力的支持。

其次,数据处理是三维建模的关键步骤。

数据处理包括几何数据的处理和属性数据的处理两个方面。

在几何数据的处理中,常用的方法包括三维重建、数据匹配和空间分析。

三维重建可以将多源数据进行融合,生成真实的三维模型。

数据匹配可以将不同传感器获取的数据进行配准,保证数据的准确性。

GIS技术在测绘数据可视化与空间分析中的创新与实践

GIS技术在测绘数据可视化与空间分析中的创新与实践

GIS技术在测绘数据可视化与空间分析中的创新与实践近年来,随着科技的不断发展和进步,在测绘领域,GIS(地理信息系统)技术的应用得到了广泛关注和应用。

GIS技术以其强大的数据处理能力和空间分析功能,为测绘数据的可视化和空间分析提供了全新的解决方案。

本文将从多个角度探讨GIS技术在测绘数据可视化与空间分析中的创新与实践。

首先,GIS技术在测绘数据的可视化方面发挥了重要作用。

传统的测绘数据通常以平面图或编码形式存在,对于非专业人员来说,往往难以直观地理解和利用。

而通过GIS技术的应用,我们可以将测绘数据通过地图、图表、三维模型等形式进行可视化呈现,大大提高了数据的直观性和可理解性。

比如,利用GIS技术可以将地理数据与卫星遥感图像相结合,呈现出真实地貌和人类活动的分布情况,使人们能够更加直观地了解地理环境和资源分布情况。

其次,GIS技术在空间分析方面也有着巨大的潜力和应用空间。

传统的空间分析通常使用复杂的数学模型和方法,对于非专业人员来说十分困难。

而通过GIS技术,我们可以利用地理数据库和空间分析工具,对测绘数据进行复杂的空间计算和统计,以获取更准确和全面的测绘结果。

例如,在城市规划中,利用GIS技术可以对人口分布、交通流量、环境质量等因素进行综合分析,为规划者提供决策支持和优化方案。

此外,GIS技术还可以结合遥感数据,对植被覆盖、土壤质量等进行定量分析,为环境保护和资源管理提供科学依据。

除了可视化和空间分析,GIS技术还创新地应用于测绘数据的综合管理和共享。

传统的测绘数据通常以纸质方式保存,难以修改和共享。

而通过GIS技术,我们可以将测绘数据数字化存储,并建立起完善的地理信息数据库,实现数据的快速查询和共享。

同时,利用GIS技术还可以对测绘数据进行多源融合,将不同格式和坐标系的数据进行统一管理和集成,提高了数据的利用效率和相互关联性。

另外,GIS技术还能够与其他领域的技术进行创新性结合,为测绘数据的可视化与空间分析提供更多的可能性。

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第35卷第6期2010年11月测绘科学Science of Surveying and MappingVol.35No.6Nov.作者简介:方芳(1976-),女,湖北黄冈人,讲师,博士研究生(在读),主要从事软件工程、空间分析与空间决策等方面的教学、科研工作。

E-mail :ffang1014@收稿日期:2009-04-01基金项目:国家“863”计划项目“支持跨平台的空间分析模型框架与应用系统快速构建环境研究”资助GIS 空间分析建模技术研究进展方芳①②,徐世武①,万波①(①中国地质大学信息工程学院,武汉430074;②中国地质大学研究生院,武汉430074)【摘要】本文分析总结国内外空间分析建模技术与方法的研究进展,指出紧密结合各行各业应用的专业特色,建立能支持深层次应用的空间分析模型,提供方便的建模工具已成为迫切需要解决的问题;探讨将工作流、形式语言、空间算子重载等技术相结合建立空间分析模型的方法。

【关键词】地理信息系统;空间分析;空间分析建模;工作流;空间算子;可视化【中图分类号】P208【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307(2010)06-0137-031引言地理信息系统(GIS )以数字世界表示自然世界,具有完备的空间特性,可以存储和处理大量地理数据,并具有极强的空间系统综合分析能力[1]。

GIS 不仅要完成管理大量复杂的地理数据的任务,更为重要的是完成地理分析、评价、预测和辅助决策的任务[1],分析数据是GIS 的核心,空间分析是GIS 最具特色的内容。

空间分析依赖于空间分析模型,建立空间分析模型的过程(称为空间分析建模)是综合分析处理和应用空间数据的有效手段,也是开发分析决策型GIS 不可或缺的步骤[2],建立有效的空间分析模型,为GIS 提供更多更强大的功能,已成为当前GIS 研究和应用中十分重要的任务。

本文在综合分析国内外空间分析建模技术研究进展的基础上,指出了空间分析建模存在的主要技术问题,探讨了有待深入研究的方向。

2GIS 空间分析建模技术研究进展2.1国外研究进展随着建模系统和工作流技术的应用,国外学者提出了关于空间信息处理过程建模系统的理论框架,通过对过程的描述解决GIS 空间分析应用的问题,同时开发了相应的原型系统,其中比较典型的如GOOSE 、Geo-Opera 、WOODSS 等。

GOOSE 系统是Alonso (1994)提出的[3],该系统作为用户与GIS 系统之间的协同建模工具出现,其部分功能已经非常类似于后来的空间信息工作流管理系统。

空间信息工作流是科学工作流在空间分析领域的具体应用。

Alonso (1995)提出了Geo-Opera 系统和Laura A [4]。

其中,特别是Geo-Opera 系统,它从GOOSE 系统中借鉴了空间建模、数据族系跟踪、模型自动执行等大量成功的经验,同时基于OPERA 通用工作流管理系统,强调空间模型的并发和分布执行、向前恢复的异常处理机制、事物、数据依赖性查询等功能,这些都是空间信息工作流管理系统的重要特征。

Seffino (1997)提出的WOODSS 系统是比较完整的空间信息工作流管理系统[5]。

Weske 等(1998)明确提出了空间信息工作流(Geo-Workflow )的概念[6],详细阐述了工作流和空间应用的关系,工作流管理系统应用到地理研究领域的方法,提出一个科学工作流管理系统WASA 在空间分析领域的应用,该系统具备空间建模和自动化执行的能力。

当前,与工作流技术结合的地理信息建模系统(Geographic Information Modeling System ,GIMS )是GIS 研究的热点问题。

GIMS 支持面向用户的空间分析模型的定义、生成和检验的环境,支持交互式的基于GIS 的分析、建模和决策。

与此同时,国外众多GIS 厂商正致力于空间分析建模产品的开发。

例如,ARCGIS9的Model Builder 视窗提供了构建地理处理工作流和脚本的图形化建模环境。

针对多地理处理任务,提供工作流构建和运行包含一系列地理处理工具的模型。

通过添加工具和设置参数值构建处理过程,并串联这些过程生成模型。

提供验证模型的功能,通过验证整个模型,能够校验所有参数值的有效性。

通过创建脚本的方式决定执行模型的哪条分支,从而达到控制处理过程流的目的。

对国外GIS 空间分析建模技术研究现状的分析表明,GIS 空间分析建模技术的发展可以分为三个阶段:①可视化搭建阶段;②精确表达阶段;③优化模型阶段。

目前国外的研究主要集中于前两个阶段,即采用工作流技术实现分析业务模型的可视化搭建,采用脚本实现对业务模型的精确定量化,而对于通过空间算子拓展等手段平衡模型复杂度的优化模型阶段还未见相关报道,然而,这一阶段正是处理大型复杂建模和业务系统构建的关键。

此外,通过工作流技术实现跨平台GIS 建模方面的研究国外也没有相关文献,而这一方面是大型复杂GIS 分析建模构建过程中经常遇到且严重影响系统建设进度和质量的问题。

2.2国内研究进展现阶段,国内学者围绕空间分析建模技术也展开了深入的研究,并取得了探索性的理论成果。

由于通用空间分析功能无法满足复杂的专业应用领域模型分析,因此为用户提供建立专业应用模型的二次开发工具和环境是目前解决空间分析建模问题的一般方法。

赖格英(2003)对常用的专业应用领域空间分析模型的实现方法作了分析与比较[7],指出基于GIS 外部松散耦合式的空间分析建模法和插件技术的空间分析建模法在一定程度上固化了应用模型,且开发周期相对较长,因而较难适应不断变化的应用领域。

基于GIS 环境内二次开发语言的空间分析建模法存在主要问题是它对于普通用户而言过于困难。

基于面向目标的图形语言建模法具有较大的灵活性,因而更能适应实际需要。

相关研究表明,将工作流技术融入空间分析建模技术,有助于空间信息处理过程的建模、管理、控制和执行。

高勇,邬伦等(2004)引入空间信息工作流理论[8],将空间信测绘科学第35卷息处理过程向工作流映射,利用工作流技术描述空间信息处理过程并解决空间分析应用问题,增强GIS的空间应用过程建模能力和对空间模型的管理功能。

何勇(2004)提到在GIS领域的过程建模中,如果把最小的GIS功能处理单元视为工作流中的活动,用活动之间的关系表示处理过程的控制逻辑,那么工作流过程建模技术也适用于GIS过程建模[9]。

另一些研究表明,空间分析建模技术正从以技术(算法)为中心向以问题为中心过渡。

程满等(2007)提出一种基于空间问题建模概念过程的空间分析建模方法[2],不仅能够确保模型结构的合理性,从软件工程的角度看更能充分利用面向对象技术和组件技术,优化分析流程,具有较好的复用性。

与传统的建模方法相比,这种建模方法能够更加灵活地进行空间分析建模和模型调整与重构。

此外,专家学者们在将空间算子应用于空间信息处理过程方面也开展了相应的研究。

郭仁忠(2001)认为找出空间分析的基本算子和对象,以某种运算逻辑积木式组合为复杂分析模型,将是最具有刺激性和挑战性的研究课题[10]。

高勇等(2002)提出空间原子活动概念[11],认为空间原子活动是一个空间基本操作,或者是多个空间基本操作组合,任何复杂的地理模型都可以由这些空间原子活动构成。

在此基础上,高勇、邬伦等(2004)进一步发展了空间原子活动的定义[8],认为空间原子活动是构成复杂空间操作和分析模型最基本的要素。

从空间信息处理过程的角度来看,它是一个不可再分的过程活动,对应到GIS上是一个空间基本操作,或者是在功能上完成一个单一动作的有限空间基本操作的组合。

由所有空间原子活动构成的有限集合称为空间原子活动集,它在理论上涵盖了所有空间基本操作,任何复杂的空间操作和空间分析模型都可以由该集合中的有限个原子活动组合而成。

基于空间动态模型理论方法,马修军、邬伦等(2004)对GIS地图代数进行扩展[12],增加了表达空间动态系统的关系的操作元语,以支持空间交互动态模型的表达。

国内在利用工作流技术搭建GIS分析模型方面已经有了广泛的应用,例如MapGIS软件已在建模过程中采用了比国外先进的形式化语言来描述控制逻辑,使模型描述更加精准量化。

此外,国内对建模过程中空间算子的运用已经有了初步的尝试,但是对复合空间算子的拓展方式还缺乏可视化的简便有效手段,而这是模型由繁到简、由单一到复合的关键,国内对于跨GIS建模技术研究也在可视化搭建的基础上,致力于发展提供模型优化的工具。

3存在的问题及发展方向综合以上对国内外空间分析建模技术与方法研究进展的总结与分析,可以看到,一方面,空间分析建模技术已取得了许多令人鼓舞的发展,空间信息的获取及其分析处理能力得到极大丰富和加强;但另一方面,空间分析建模所面临的问题也是极为突出的。

当前的通用空间分析模型并不能很好地解决实际应用问题,而且面向专业应用领域的异构空间分析模型构建工艺复杂,因此紧密结合各行各业应用的专业特色,建立能支持深层次应用的空间分析模型,提供方便的建模工具已成为迫切需要解决的问题。

将工作流、形式语言、空间算子重载等技术相结合,以达到快速实现空间分析模型的可视化、精确化、简单化的目的,值得深入研究。

3.1快速可视化构建模型逻辑图技术研究空间分析模型需要业务模型精确量化到数学模型,模型逻辑图是对应用数学模型的可视化表达,因此快速构建模型逻辑图的技术是空间分析模型框架的关键。

首先,研究在工作流可视化技术基础上,引入形式语言在逻辑描述方面的精准量化特点,同时摒弃其晦涩难懂的形式,简洁直观地对应用模型进行快速可视化构建,为后续模型的快速实例化打下坚实基础。

其次,研究运用工作流作为存储应用模型载体的技术,实现应用模型库,在此基础上探索模型的聚合与递归技术为复杂建模提供良好的技术保障。

3.2空间算子拓展技术研究研究通过可视化模式,以算子重载方式对空间算子的抽象与扩展来简化分布式异构大型分析建模中逻辑模型过于繁琐复杂的技术。

研究采用工作流技术结合基本空间算子,以可视化搭建方式实现复合算子的重载;研究算子接口封装的中间件技术实现算子的跨平台重载支撑算子的异构复用;研究空间算子的抽象化模型技术,利用重载实现对算子的语义扩充,提高算子内部的聚合度,从而有效地平衡整个模型的复杂度,达到快速优化模型的目的。

3.3可视化规则定义管理应用技术研究空间分析建模需要对大量空间算子和对象的处理次序进行妥善的安排,还需要通过规则能对算子和对象的参数动态调度来协调模型的正常运转,前者完成对模型的宏观定义,后者完成对模型的微观精准定量描述,保障其在一定环境下正常运行并能对外部环境的变化进行正常反映,即受控条件下能动态判别资源环境参数的变化并对流程和运行参数进行实时调整保障模型的良好运转。

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