空间建模与空间决策课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,十,十,章,章,空,间,间,建,建,模,模,与,与,空,间,间,决,决,策,策,支,支,持,持,内,容,容,提,提,纲,纲,1,、,、,空,空,间,间,分,分,析,析,过,过,程,程,及,及,其,其,模,模,型,型,2,、,、,空,空,间,间,决,决,策,策,支,支,持,持,模,模,型,型,1、空间分,析,析过程及其,模,模型,1.1 空,间,间分析过程,明确分析的,目,目的和评价,准,准则；,准备分析数,据,据,进行空间分,析,析操作,进行结果分,析,析,解释、评价,结,结果,结果输出（,地,地图、表格,和,和文档）,1.2 空,间,间分析建模,1 空间分,析,析模型与建,模,模,1.1 空,间,间建模基础,1.2 空,间,间分析模型,1.3 空,间,间分析建模,2 图解建,模,模工具Model Builder,2.1 ModelBuilder基础,2.2 图,解,解模型的建,立,立方法,2.3 实,例,例分析,空间分析模,型,型与建模,空间建模基,础,础,模型是对现,实,实世界中的,实,实体或现象,的,的抽象或简,化,化，是实体,或,或现象中的,最,最重要的构,成,成及其相互,关,关系的表述,。,。,空间分析是,地,地理信息系,统,统的主要特,征,征，也是评,价,价一个地理,信,信息系统功,能,能的主要指,标,标之一。它,是,是基于地理,对,对象的位置,和,和形态特征,的,的数据分析,技,技术，其目,的,的在于提取,和,和传输空间,信,信息。,在ArcGIS中，模,型,型显示为模,型,型图表，可,以,以将各项处,理,理在模型图,表,表中串在一,起,起，模型运,行,行时各项处,理,理将顺序执,行,行，从而实,现,现工作流的,自,自动化。,空间分析模,型,型与建模,空间分析模,型,型,空间分析模,型,型是指用于GIS空间,分,分析的数学,模,模型。,空间分析模,型,型是对现实,世,世界科学体,系,系问题抽象,的,的空间概念,模,模型，与广,义,义的模型既,有,有联系，又,有,有区别。,空间分析模,型,型与建模,空间分析模,型,型分类,1）空间分,布,布模型,用于研究地,理,理对象的空,间,间分布特征,。,。,主要包括：,空,空间分布参,数,数的描述，,如,如分布密度,、,、分布中心,、,、离散度等,；,；空间分布,检,检验，以确,定,定空间分布,类,类型；空间,聚,聚类分析，,反,反映分布的,多,多中心特征,并,并确定这些,中,中心；趋势,面,面分析，反,映,映现象的空,间,间分布趋势,；,；空间聚合,与,与分解，反,映,映空间对比,与,与趋势。,空间分析模,型,型与建模,2）空间关,系,系模型,用于研究基,于,于地理对象,的,的位置和属,性,性特征的空,间,间物体之间,的,的关系，包,括,括距离、方,向,向、连通和,拓,拓扑四种空,间,间关系，其,中,中拓扑关系,是,是研究较多,的,的关系；距,离,离是内容最,丰,丰富的一种,关,关系；连通,用,用于描述基,于,于视线的空,间,间物体之间,通,通视性；方,向,向反映物体,的,的方位。,3）空间相,关,关模型,用于研究物,体,体位置和属,性,性集成下的,关,关系，尤其,是,是物体群（,类,类）之间的,关,关系。在这,方,方面，目前,研,研究的最多,的,的是空间统,计,计学范畴的,问,问题。空间,上,上的空间相,关,关、覆盖分,析,析就是考虑,物,物体类之间,相,相关关系的,分,分析。,空间分析模,型,型与建模,4）预测、,评,评价与决策,模,模型,用于研究地,理,理对象的动,态,态发展。根,据,据过去和现,在,在推断未来,，,，根据已知,推,推测未知。,运,运用科学知,识,识和手段来,估,估计地理对,象,象未来发展,趋,趋势，并做,出,出判断与评,价,价，形成决,策,策方案，用,以,以指导行动,，,，以获得尽,可,可能好的实,践,践效果。,空间分析模,型,型与建模,空间分析建,模,模,空间分析建,模,模是指运用GIS空间,分,分析方法建,立,立数学模型,的,的过程。运,用,用数学分析,方,方法建立表,达,达式，模拟,地,地理现象的,形,形成过程的,模,模型称为过,程,程模型，过,程,程模型的类,型,型很多，用,于,于解决各种,各,各样的实际,问,问题。,适宜性建模,：,：农业应用,、,、城市化选,址,址、,道路选择等,；,；,水文建模：,水,水流的方向,；,；,表面建模：,城,城市某个地,方,方的污染程,度,度；,距离建模：,从,从出发点到,目,目的地的最,佳,佳路径的选,择、邮递员,的,的最短路径,等,等；,即寻找相关,因,因素，准备,相,相关数据,运用数学知,识,识和,GIS空间,分,分析工具来,描,描述,问题中变量,间,间的关系,结果满意，,运,运用模型得,到,到对结果的,分,分析,问题背景、,建,建模目的、,掌,掌握对象信,息,息、明确问,题,题、实现目,标,标、具体解,决,决途径、所,需,需数据,运用所得到,的,的模型、,解释模型的,结,结果或把运,行,行结果与实,际,际观测进行,对,对比,图解建模,图解建模是,指,指用直观的,图,图形语言将,一,一个具体的,过,过程模型表,达,达出来。在,这,这个模型中,分,分别定义不,同,同的图形代,表,表输入数据,、,、输出数据,、,、空间处理,工,工具，它们,以,以流程图的,形,形式进行组,合,合并且可以,执,执行空间分,析,析操作功能,。,。当空间处,理,理涉及到许,多,多步骤时，,建,建立模型可,以,以让用户创,建,建和管理自,己,己的工作流,，,，明确其空,间,间处理任务,，,，为复杂的GIS任务,建,建立一个固,定,定有序的处,理,理过程。,ModelBuilder,模型生成器,（,（Model Builder）,是,是ARCGIS9提供,的,的构造地理,处,处理工作流,和,和脚本的图,形,形化建模工,具,具，可简化,复,复杂地理处,理,理。最初的,模,模型生成器,出,出现在Arcview3的空间,分,分析模块，,它,它为地理处,理,理的工作流,和,和脚本提供,图,图形化的建,模,模工具。,ModelBuilder,模型生成器,的,的启动,在ArcGIS9中可,以,以通过以下,方,方式启动模,型,型生成器：,1）打开ArcMap,或,或Arccatalog，启动ArcToolbox。,2）右键单,击,击ArcToolbox，选择New toolbox,命,命令，生成Toolbox。,3）右键单,击,击Toolbox，在New中选,择,择Model命令，生,成,成Model。,另外，在ArcGIS9.3中的,工,工具条上增,加,加了Model,图,图标,，,，可以直接,点,点击生成Model。,生成Toolbox,生成Model,ModelBuilder窗口,ModelBuilder 窗,口,口由一个用,来,来构建模型,图,图表的显示,窗,窗口、主菜,单,单和一个用,来,来与模型图,表,表中的元素,进,进行交互的,工,工具条组成,。,。可以从ModelBuilder 窗口,中,中或其对话,框,框运行模型,。,。,模型生成器,的,的界面,保存,打印,剪切,粘贴,复制,添加数据或,工,工具,漫游,运行,添加链接,选择,导航,连续缩放,缩放,放大,缩小,全图,自动布局,模型生成器,的,的编辑工具,一个处理,模型元素,显示窗口中,的,的模型图表,主菜单,工具条,模型的基本,组,组成,图解模型主,要,要由三部分,组,组成：,输入数据、,输,输出数据和,空,空间处理工,具,具,输入数据和,输,输出数据的,类,类型多种多,样,样，可以是,栅,栅格数据集,，,，shapefile,、,、coverage等,。,。不同空间,处,处理工具要,求,求的数据不,同,同，不同的,应,应用目的也,会,会得到不同,类,类型的输出,数,数据。,空间处理工,具,具包括ArcToolbox中所,有,有的工具集,，,，也可以是,由,由模型（Model）,、,、脚本（Scripts）定制的,工,工具或者其,他,他工具箱（Toolbox）中的,系,系统工具。,只有将以上,模,模型要素有,机,机连接起来,，,，才能组成,一,一个完整的,图,图解模型。,模型的每个,元,元素有一个,唯,唯一的符号,值元素非地,理,理数据参数,值,值。为这些,元,元素设置的,值,值可被用作,模,模型中合适,工,工具的输入,。,。例如，在,栅,栅格数据集,中,中用于倍乘,象,象元值的一,个,个常数，或,工,工具使用的,簇,簇容限值。,项目数据元,素,素代表模型,运,运行前已存,在,在的地理数,据,据。由这些,元,元素引用的,数,数据用作模,型,型工具的输,入,入参数值。,工具元素代,表,表对输入数,据,据参数值执,行,行的操作。,派生值元素,引,引用运行工,具,具时创建的,非,非地理数据,参,参数值。一,个,个处理的派,生,生值可以作,为,为另一个处,理,理的输入值,。,。,连接器是表,明,明处理顺序,的,的线段。数,据,据元素和工,具,具元素是连,接,接在一起的,。,。连接器箭,头,头表明处理,的,的方向。,除了基本模,型,型元素，还,有,有文本标注,，,，它是在模,型,型中放置解,释,释文本的图,形,形元素。标,注,注不是处理,序,序列的一部,分,分。可以改,变,变元素的默,认,认文本，在,模,模型图表中,标,标注可以附,加,加在元素上,，,，也可以自,由,由浮动。,派生数据元,素,素代表由工,具,具创建的输,出,出数据。由,这,这些工具引,用,用的数据直,到,到工具运行,时,时才存在。,一,一个处理的,派,派生数据可,以,以作为另一,个,个处理的输,入,入数据。,图解模型的,基,基本类型,一个模型由,一,一个或多个,过,过程组成。,每,每个过程都,有,有一个共同,的,的基本结构,：,：输入函,数,数输出，,不,不同模型所,包,包含的输入,、,、函数、输,出,出的数量可,以,以不同，但,整,整体的结构,保,保持不变。,在,在模型运行,前,前，所有的,组,组成部分必,须,须彼此连接,。,。,1）按其包,含,含过程的数,量,量可以分为,单,单过程模型,和,和多过程模,型,型。,单过程模型,多过程模型,2）按照模,型,型中过程的,种,种类可以分,为,为单一处理,工,工具模型和,复,复杂处理工,具,具模型。,单一处理工,具,具模型,复杂处理工,具,具模型,图解模型的,形,形成过程,模型的形成,过,过程实际上,就,就是解决问,题,题的过程，,不,不论简单的,还,还是复杂的,模,模型，都需,要,要经过右图,所,所示的几个,步,步骤。,添加输入数,据,据,添加空间处,理,理工具,添加链接,设置参数,运行模型,添加输入数,据,据,添加,输,输入,数,数据,有,有三,种,种方,法,法：,方法1：,在,在ArcMap或ArcCatalog,中,中打,开,开数,据,据，,直,直接,把,把数,据,据拖,拽,拽至,图,图解,模,模型,即,即可,。,。,方法2：,1）,在,在ModelBuilder中,点,点击,右,右键,，,，选,择,择CreateVariable,，,，在,变,变量,列,列表,中,中选,择,择所,要,要的,数,数据,类,类型,。,。此,时,时的,图,图形,没,没有,颜,颜色,，,，表,示,示此,变,变量,还,还未,赋,赋值,。,。,2）,双,双击,新,新建,的,的变,量,量，,选,选择,所,所要,添,添加,的,的数,据,据，,或,或直,接,接输,入,入数,据,据的,值,值。,根,根据,数,数据,的,的类,型,型不,同,同，,选,选择,不,不同,的,的操,作,作。,方法3：,单,单击,模,模型,生,生成,器,器工,具,具面,板,板上,的,的AddDataor,Tool,图,图,标,标，,添,添加,数,数