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行的數據分析與數據挖掘,是從GIS目標之間的空間關系中獲取派生的信息和新的知識,是從一個或多個空間數據圖層中獲取信息的過程。空間分析通過地理計算和空間表達挖掘潛在的空間信息,其本質包括探測空間數據中的模式;研究數據間的關系并建立空間數據模型;使得空間數據更為直觀表達出其潛在含義;改進地理空間事件的預測和控制能力。
??? 空間分析主要通過空間數據和空間模型的聯合分析來挖掘空間目標的潛在信息,而這些空間目標的基本信息,無非是其空間位置、分布、形態、距離、方位、拓撲關系等,其中距離、方位、拓撲關系組成了空間目標的空間關系,它是地理實體之間的空間特性,可以作為數據組織、查詢、分析和推理的基礎。通過將地理空間目標劃分為點、線、面不同的類型,可以獲得這些不同類型目標的形態結構。將空間目標的空間數據和屬性數據結合起來,可以進行許多特定任務的空間計算與分析。
??? 現在不少空間分析方法已經在GIS軟件中實現,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、網絡分析、領域分析、地統計分析等等,另外,還有一系列適應地理空間數據的高性能計算模型和方法,例如人工神經網絡、模擬退火算法、遺傳算法等等。但總的來說,目前在GIS軟件中實現的專業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。
??? 高度耦合結構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中相關的數據直接可以參與到空間分析計算中,這種方式方便了用戶,但代價是開發費用較高,實現周期長。目前也只有少數的大型GIS公司才會深入的涉足到高耦合結構GIS軟件的設計與開發中,例如美國ESRI公司。
??? 松耦合結構則是在相對獨立的GIS軟件和空間分析軟件之間使用一個數據交換接口,GIS軟件中的數據通過接口為空間分析軟件提供基本的分析數據源,經空間分析軟件計算出的結果通過接口以圖形的方式顯示在GIS軟件中,實現這種架構方式相對容易,費用也相對較低,一般可以使用開源的GIS軟件即可實現這種結構。
??? 在GIS中開發有效的空間分析工具相對難度較大,《地理空間數據分析與GIS》中將GIS環境下空間分析方法分為六種:
1.? 確定性空間分析
2.? 探索性空間數據分析
3.? 時空數據分析
4.? 專業模型集成分析
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行的數據分析與數據挖掘,是從GIS目標之間的空間關系中獲取派生的信息和新的知識,是從一個或多個空間數據圖層中獲取信息的過程。空間分析通過地理計算和空間表達挖掘潛在的空間信息,其本質包括探測空間數據中的模式;研究數據間的關系并建立空間數據模型;使得空間數據更為直觀表達出其潛在含義;改進地理空間事件的預測和控制能力。
??? 空間分析主要通過空間數據和空間模型的聯合分析來挖掘空間目標的潛在信息,而這些空間目標的基本信息,無非是其空間位置、分布、形態、距離、方位、拓撲關系等,其中距離、方位、拓撲關系組成了空間目標的空間關系,它是地理實體之間的空間特性,可以作為數據組織、查詢、分析和推理的基礎。通過將地理空間目標劃分為點、線、面不同的類型,可以獲得這些不同類型目標的形態結構。將空間目標的空間數據和屬性數據結合起來,可以進行許多特定任務的空間計算與分析。
??? 現在不少空間分析方法已經在GIS軟件中實現,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、網絡分析、領域分析、地統計分析等等,另外,還有一系列適應地理空間數據的高性能計算模型和方法,例如人工神經網絡、模擬退火算法、遺傳算法等等。但總的來說,目前在GIS軟件中實現的專業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。
??? 高度耦合結構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中相關的數據直接可以參與到空間分析計算中,這種方式方便了用戶,但代價是開發費用較高,實現周期長。目前也只有少數的大型GIS公司才會深入的涉足到高耦合結構GIS軟件的設計與開發中,例如美國ESRI公司。
??? 松耦合結構則是在相對獨立的GIS軟件和空間分析軟件之間使用一個數據交換接口,GIS軟件中的數據通過接口為空間分析軟件提供基本的分析數據源,經空間分析軟件計算出的結果通過接口以圖形的方式顯示在GIS軟件中,實現這種架構方式相對容易,費用也相對較低,一般可以使用開源的GIS軟件即可實現這種結構。
??? 在GIS中開發有效的空間分析工具相對難度較大,《地理空間數據分析與GIS》中將GIS環境下空間分析方法分為六種:
1.? 確定性空間分析
2.? 探索性空間數據分析
3.? 時空數據分析
4.? 專業模型集成分析
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