第三章-GIS空间分析的数据模型PPT课件.ppt

第三章GIS空间分析的数据模型空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术。
空间分析方法受空间数据表示形式的制约和影响，
研究空间分析必须考虑空间数据的表示方法和空间数据模型。空间数据表示的基本任务：将以图形模拟的空间物体表示成计算机能够接受的数字形式。空间数据的两种表示模型：3.2空间数据模型GIS数据模型的三个层次：
概念数据模型
逻辑数据模型
物理数据模型GIS空间数据模型的概念模型：
基本任务：确定感兴趣的现象和基本特性，描述实体间的相互联系，确定空间数据库的信息内容。空间数据的逻辑数据模型是根据概念数据模型确定的空间数据库的信息内容(空间实体及相互关系)，具体地表达数据项、记录等之间的关系。物理数据模型：
是描述数据在计算机中的物理组织、存取路径和数据库结构。

逻辑数据模型转换为物理数据模型：
涉及空间数据的物理组织、空间存取方法、数据库总体存储结构等。GIS中的信息模型：
基于对象的模型：
强调离散对象，根据它们的边界线以及组成或者与它们相关的其它对象，可详细地描述离散对象。
网络模型：
表示对象之间的交互，如水或者交通流。
场模型：
表示在二维或者三维空间中被看作是连续变化的数据。3.4场模型场模型的数学公式：

z：sz(s)

z为可度量的函数，s表示空间中的位置。

表示从空间域(甚至包括时间坐标)到某个值域的映射。地理要素是通过地理实体定义的，地理实体是真实世界中不能再被细分为同一类现象的地理现象。网络模型
网络模型把地物抽象为链和节点，同时要关注其间的连通关系。
网络模型要考虑多个要素之间的影响和交互。现象的精确形状并不重要，重要的是具体现象之间的距离或者阻力的度量。
网络模型的典型例子：陆上、海上及航空线路，管线与隧道分析，水、油及电力的流动等。网络组成要素：
链(Link)：链构成了网络模型的框架。
链代表用于实现运输和交流的相互联接的线性实体。可用于表示现实世界网络中运输网络的高速路、铁路，和电网中的传输线和水文网络中的河流。其状态属性包括阻力和需求。

结点(Node)：链的终止点。
链总是在结点处相交。结点可以用来表示道路网络中道路交叉点、河网中的河流交汇点等。站点(Stops)：在某个流路上经过的位置。代表现实世界中邮路系统中的邮件接收点、或高速公路网中经过的城市等。
中心(Center)：网络中的一些离散位置，可以提供资源。如现实世界中的资源分发中心、购物中心、学校、机场等。其状态属性包括资源容量，如总的资源量；阻力限额，如中心与链之间的最大距离或时间限制。
拐点(Turn)：从一个链到另一个链的过渡。拐点在网络模型中不用于模拟现实世界中的实体，而是代表链与链之间的过渡关系。网络跟踪(Trace)
用于研究网络中资源和信息的流向；
在水文应用中，网络跟踪可用于：
计算河流中水流的体积，
跟踪污染物从污染源开始，沿溪流向下游扩散的过程。路径选择(PathFinding)
在远距离送货、物资派发、急救服务和邮递等服务中，经常需要在一次行程中同时访问多个站点(收货方、邮件主人、物资储备站等)，
如何寻找到一个最短和最经济的路径，保证访问到所有站点，同时最快最省地完成一次行程呢?资源分配(Allocate)
反映现实世界网络中资源的供需关系模型。
“供”代表一定数据的资源或货物，位于“中心CENTER”设施中。
“需”指对资源的利用。
分配分析：在空间中的一个或多个点间分配资源。地址编码与匹配
利用人们习惯的地址(街道门牌号)信息确定它在地图上的确切位置的技术。
客户名单、事故报告、报警中所使用的定位信息多数是按人们习惯的街道门牌号等文字形式提供的，经常在地图上需要迅速定位。
例如，110接警后，需要迅速定位求救地点，然后才可以采取进一步措施(例如寻求最优路径前往救助)。选址和分区(Location-Allocation)分析
决定一个或多个服务设施的最优位置。
定位：保证服务设施可以以最经济有效的方式为它所服务的人群提供服务。
分析中既有定位过程，也有资源分配过程。
实际问题：
加油站；
急救服务设置；
救火、医疗急救；
学校的选址等。空间相互作用和引力模型
用于理解和预测某点发生的活动和人、资源及信息的流动。
两点间距离越近，发生相互作用的可能性越大。空间相互作用和引力模型
实际问题：
为什么物资总是向沿海地区流动；
为什么某一区域的人们总是去特定的商场购物；
从家到电影院超过多长时间后，就不会选择去这个电影院看电影了。

类似于路径选择，除了考虑两个对象的距离，还要考虑相互作用时发生的活动的性质。例如，人们不愿意去距离远的商场购物，但可能愿意去较远地方的名医求医问药。静态GIS（SGIS）：
传统的地理信息系统应用只涉及地理信息的两个方面：空间维度和属性维度。

时态GIS