GIS空間分析
??? 作者:Flyingis
??? 空間分析是為了解決地理空間問題而進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘,是從GIS目標(biāo)之間的空間關(guān)系中獲取派生的信息和新的知識,是從一個(gè)或多個(gè)空間數(shù)據(jù)圖層中獲取信息的過程。空間分析通過地理計(jì)算和空間表達(dá)挖掘潛在的空間信息,其本質(zhì)包括探測空間數(shù)據(jù)中的模式;研究數(shù)據(jù)間的關(guān)系并建立空間數(shù)據(jù)模型;使得空間數(shù)據(jù)更為直觀表達(dá)出其潛在含義;改進(jìn)地理空間事件的預(yù)測和控制能力。
??? 空間分析主要通過空間數(shù)據(jù)和空間模型的聯(lián)合分析來挖掘空間目標(biāo)的潛在信息,而這些空間目標(biāo)的基本信息,無非是其空間位置、分布、形態(tài)、距離、方位、拓?fù)潢P(guān)系等,其中距離、方位、拓?fù)潢P(guān)系組成了空間目標(biāo)的空間關(guān)系,它是地理實(shí)體之間的空間特性,可以作為數(shù)據(jù)組織、查詢、分析和推理的基礎(chǔ)。通過將地理空間目標(biāo)劃分為點(diǎn)、線、面不同的類型,可以獲得這些不同類型目標(biāo)的形態(tài)結(jié)構(gòu)。將空間目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來,可以進(jìn)行許多特定任務(wù)的空間計(jì)算與分析。
??? 現(xiàn)在不少空間分析方法已經(jīng)在GIS軟件中實(shí)現(xiàn),ArcGIS ToolsBox中就集成了大量的空間分析工具,例如空間信息分類、疊加、網(wǎng)絡(luò)分析、領(lǐng)域分析、地統(tǒng)計(jì)分析等等,另外,還有一系列適應(yīng)地理空間數(shù)據(jù)的高性能計(jì)算模型和方法,例如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬退火算法、遺傳算法等等。但總的來說,目前在GIS軟件中實(shí)現(xiàn)的專業(yè)空間分析模塊還比較少,由于空間分析理論自身的不完善,也使得還沒有比較全面、權(quán)威的軟件包集成于GIS軟件中。目前GIS軟件與空間分析軟件相結(jié)合的方式有兩種,一種是高度耦合,一種是松散耦合。
??? 高度耦合結(jié)構(gòu)即把空間分析模塊嵌入到GIS軟件包中,供用戶直接從圖形界面中選擇各種功能,GIS中相關(guān)的數(shù)據(jù)直接可以參與到空間分析計(jì)算中,這種方式方便了用戶,但代價(jià)是開發(fā)費(fèi)用較高,實(shí)現(xiàn)周期長。目前也只有少數(shù)的大型GIS公司才會深入的涉足到高耦合結(jié)構(gòu)GIS軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)中,例如美國ESRI公司。
??? 松耦合結(jié)構(gòu)則是在相對獨(dú)立的GIS軟件和空間分析軟件之間使用一個(gè)數(shù)據(jù)交換接口,GIS軟件中的數(shù)據(jù)通過接口為空間分析軟件提供基本的分析數(shù)據(jù)源,經(jīng)空間分析軟件計(jì)算出的結(jié)果通過接口以圖形的方式顯示在GIS軟件中,實(shí)現(xiàn)這種架構(gòu)方式相對容易,費(fèi)用也相對較低,一般可以使用開源的GIS軟件即可實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)。
??? 在GIS中開發(fā)有效的空間分析工具相對難度較大,《地理空間數(shù)據(jù)分析與GIS》中將GIS環(huán)境下空間分析方法分為六種:
1.? 確定性空間分析
2.? 探索性空間數(shù)據(jù)分析
3.? 時(shí)空數(shù)據(jù)分析
4.? 專業(yè)模型集成分析
5.? 智能化空間分析
6.? 可視化空間分析
??? 空間分析是為了解決地理空間問題而進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘,是從GIS目標(biāo)之間的空間關(guān)系中獲取派生的信息和新的知識,是從一個(gè)或多個(gè)空間數(shù)據(jù)圖層中獲取信息的過程。空間分析通過地理計(jì)算和空間表達(dá)挖掘潛在的空間信息,其本質(zhì)包括探測空間數(shù)據(jù)中的模式;研究數(shù)據(jù)間的關(guān)系并建立空間數(shù)據(jù)模型;使得空間數(shù)據(jù)更為直觀表達(dá)出其潛在含義;改進(jìn)地理空間事件的預(yù)測和控制能力。
??? 空間分析主要通過空間數(shù)據(jù)和空間模型的聯(lián)合分析來挖掘空間目標(biāo)的潛在信息,而這些空間目標(biāo)的基本信息,無非是其空間位置、分布、形態(tài)、距離、方位、拓?fù)潢P(guān)系等,其中距離、方位、拓?fù)潢P(guān)系組成了空間目標(biāo)的空間關(guān)系,它是地理實(shí)體之間的空間特性,可以作為數(shù)據(jù)組織、查詢、分析和推理的基礎(chǔ)。通過將地理空間目標(biāo)劃分為點(diǎn)、線、面不同的類型,可以獲得這些不同類型目標(biāo)的形態(tài)結(jié)構(gòu)。將空間目標(biāo)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來,可以進(jìn)行許多特定任務(wù)的空間計(jì)算與分析。
??? 現(xiàn)在不少空間分析方法已經(jīng)在GIS軟件中實(shí)現(xiàn),ArcGIS ToolsBox中就集成了大量的空間分析工具,例如空間信息分類、疊加、網(wǎng)絡(luò)分析、領(lǐng)域分析、地統(tǒng)計(jì)分析等等,另外,還有一系列適應(yīng)地理空間數(shù)據(jù)的高性能計(jì)算模型和方法,例如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬退火算法、遺傳算法等等。但總的來說,目前在GIS軟件中實(shí)現(xiàn)的專業(yè)空間分析模塊還比較少,由于空間分析理論自身的不完善,也使得還沒有比較全面、權(quán)威的軟件包集成于GIS軟件中。目前GIS軟件與空間分析軟件相結(jié)合的方式有兩種,一種是高度耦合,一種是松散耦合。
??? 高度耦合結(jié)構(gòu)即把空間分析模塊嵌入到GIS軟件包中,供用戶直接從圖形界面中選擇各種功能,GIS中相關(guān)的數(shù)據(jù)直接可以參與到空間分析計(jì)算中,這種方式方便了用戶,但代價(jià)是開發(fā)費(fèi)用較高,實(shí)現(xiàn)周期長。目前也只有少數(shù)的大型GIS公司才會深入的涉足到高耦合結(jié)構(gòu)GIS軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)中,例如美國ESRI公司。
??? 松耦合結(jié)構(gòu)則是在相對獨(dú)立的GIS軟件和空間分析軟件之間使用一個(gè)數(shù)據(jù)交換接口,GIS軟件中的數(shù)據(jù)通過接口為空間分析軟件提供基本的分析數(shù)據(jù)源,經(jīng)空間分析軟件計(jì)算出的結(jié)果通過接口以圖形的方式顯示在GIS軟件中,實(shí)現(xiàn)這種架構(gòu)方式相對容易,費(fèi)用也相對較低,一般可以使用開源的GIS軟件即可實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)。
??? 在GIS中開發(fā)有效的空間分析工具相對難度較大,《地理空間數(shù)據(jù)分析與GIS》中將GIS環(huán)境下空間分析方法分為六種:
1.? 確定性空間分析
2.? 探索性空間數(shù)據(jù)分析
3.? 時(shí)空數(shù)據(jù)分析
4.? 專業(yè)模型集成分析
5.? 智能化空間分析
6.? 可視化空間分析
posted on 2006-04-07 16:13 Flyingis 閱讀(5204) 評論(4) 編輯 收藏 所屬分類: GIS-GPS-RS