地理信息系统_第6章GIS应用模型详解

(5)建立交通线周围500米宽的缓冲区；
(6)交通线缓冲区进行矢量转栅格； (7)将1、4、6进行栅格叠加；
(8)满足“坡度=1”且“土壤=1”且“缓冲区=99”的区域，即为适合植 物种植的区域.
第6章 地理信息系统 的应用模型
主要内容
1 GIS应用模型的概述 1.1 定义 1.2 GIS应用模型分类 1.3 GIS应用模型的构建 2 GIS应用模型举例
1 GIS应用模型的概述
1.1 定义:
GIS应用模型是根据具体的应ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ目标和问题，借助GIS自身的
技术优势，使观念世界中形成的概念模型，具体化为信息世 界中可操作的机理和过程。
1 GIS应用模型的概述
1.2 GIS应用模型分类 1.2.2 按照瞬间状态和发展过程，可分为 静态模型 用于分析地理现象及要素相互作用的格局 半静态模型 用于评价应用目标的变化影响
动态模型
用于预测研究目标的时空动态演变及趋势
二 GIS应用模型的构建
1 应用模型建模的步骤： 1）明确分析目的和评价准则 2）准备分析数据 3）空间分析操作 4）结果分析 5）解译、评价结果 6）结果输出
具体步骤：
1 将土地利用类型图和土壤类型图进行叠置分析(合 并分析或相交分析); 2 按给定距离建立距离为300米的排水管道缓冲区; 3 利用合并后的图层与排水管道缓冲区进行叠置分析 (裁剪分析); 4 SQL查询满足“土地利用类型=灌木林地”且“土壤 类型=湿地”的区域，所选择的区域即为适合建立实 验室的候选区域.
应用模型建模的方法——制图建模
可视化的GIS建模辅助工具
1)启动ArcToolbox； 2)右键单击Toolbox，选 择New toolbox，生成 Toolbox1 3)右键单击Toolbox1， 在New中选择Model，则 生成model;
可视化的GIS建模辅助工具
2 GIS应用模型举例
2)依附在大小适中的天然河流上，即等级为2的河流才适 合建公园。
3)公园选址要避免沼泽地，即土地利用图中非沼泽地的适 合建公园。
所需数据：
交通图
水系图（带有分级属性的水系图）
土地利用图
具体步骤： 1)对交通图中的公路分别建立0.8,0.2公里缓冲区 2）将两缓冲区进行空间叠置（擦除分析）得到公园候选区 域---zones 3）通过赋属性再分类，将土地利用图分成沼泽地及非沼泽 地两类（1为非沼泽地，0为沼泽地）； 4）合并土地利用图中属性相同的相邻多边形的边界，得到 Marsh层； 5)将 Marsh层和zones 进行多边形空间叠置分析（相交分析 或裁剪分析），得到zones内的土地利用区域Zmarsh； 6)将Stream层与Zmarsh进行空间叠置（相交分析） 7）查询输出所选中的区域。查询“土地利用类型 =‘1’ ” 且“河流等级=‘2’”的区域，该区域即为公园建立的 候选地址。
分析目的： 确定植物的适种区域 评价准则： 坡度在15°-- 25°间 碱性土壤
交通线两侧500米范围内
数据源: DEM； 土壤分布图； 交通线图；
具体步骤:
(1)利用DEM生成坡度图，对坡度图进行重分类，将坡度图分为两类（1 为15°-- 25° ，0为其他坡度）
(2)通过赋属性再分类，将土壤分布图分成碱性及非碱性两类（1为碱性， 0为非碱性）； (3)合并土壤分类图中属性相同的相邻多边形的边界 ； (4)合并后的土壤分类图进行矢量转栅格；
1 GIS应用模型的概述
1.2 GIS应用模型分类
1.2.1 按照表达对象不同，可分为 1）理论（数学）模型：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理化规律。 例如地表径流模型、海洋和大气环流模型等 2）经验模型：通过数理统计方法和大量观测实验建立的模型。 如水土流失模型、适宜性分析模型等 3）混合模型：既有基于理论原理的确定性变量，也有应用经 验加以确定的不确定性变量。 例如位置选择模型
实例:
某一单位准备建立一个养殖试验室，请利用 GIS空间分析方法确定适合建立养殖试验室的 侯选区域.需参考的条件是,距离排水管道在 300米之内,是灌木林地(土地利用类型),且是 湿地(土壤类型).
分析目的: 解决养殖试验室的选址问题,即确定合适的区域 评价准则： ①土地利用类型为灌木林地； ②适宜开发的土壤类型为湿地； ③距离排水管道在300米之内。 所需数据：土地利用类型图、土壤类型图、排 水管网
实例二：
某市准备建立一公园，请利用GIS空间分析方 法确定适合建立公园的区域.要求该公园必须相对安 静（离公路0.2公里之外）且交通方便（离公路0.8 公里之内）,公园最好依附在大小适中的天然河流上 （即河流分等级，河流分为1-3等，等级为2的河流 才适合建公园），要避免沼泽地.
分析目的： 确定建立公园的合适区域 评价准则： 1)相对安静（离公路0.2公里之外）且交通方便（离公路 0.8公里之内）
具体步骤（部分操作）：
1）建缓冲区 将交通图层添加到新的Map中，点Layers的Properties，在 General栏中的Unit设置为meters
1）建缓冲区
2）空间叠置分析
3）查询 选择Selection菜单下的Select By Attributes，在弹出 的对话框中输入查询语句如下图
2 应用模型的构建途径
(1)GIS环境内部的模型建造
空间数据库 宏语言建立 专业模型
利用GIS软件的宏语言, 将 其模型部件进行有机组合 (2)GIS环境外部的模型建造 自行开发或用其它系统的 软件构造, GIS用于空间数 据操作(I/O)
GIS空间 数据库
数据通讯
高级语言建立 专业模型
(3)混合型模型建造 结合上述两种方法.尽可能利用GIS提 供的功能,又具有外部建模的灵活性
图上显示的即为满足条件的备选地址，即距公路0.2— 0.8km的区域（inside值为2表示），穿过非沼泽地 （type值为99），分类级别为2的河流（class为2）
实例:
设某药用植物的优势生长条件是：（1） 地面坡度在15°-- 25°间、（2）土壤为碱性 土壤。请利用GIS空间分析方法确定某流域交 通线两侧500米范围内的适种区域。