GIS设计与实现-地理模型库设计.ppt

第七章地理模型库设计第七章地理模型库设计第七章地理模型库设计教学提纲第一节地理模型一、地理模型概述一、地理模型概述二、地理模型的特点三、地理模型在应用型GIS设计中的作用第一节地理模型四、地理模型的分类|按空间对象分类四、地理模型的分类|按空间对象分类四、地理模型的分类|按空间对象分类四、地理模型的分类|按对象状态分类四、地理模型的分类|按功能分类第二节地理模型的建立第二节地理模型的建立种类一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程一、地理建模的一般过程第二节地理模型的建立二、地理建模常用方法|主成分分析法二、地理建模常用方法|主成分分析法系统聚类分析的基本原理
假设要评价的地理要素有n个评价单元,每个单元测得P个指标（变量）评价值：
首先将n个单元（或样本）各自看成一类。
然后根据单元（或样本）间的相似程度，将最相似的两类加以合并。
然后计算新类与其他类之间的相似程度，再选择最相似者并类，这样每合并一类，就减少一类，继续这一过程，直至将所有相似单元（或样本）合并为一类为止。
其相似程度由距离或相似系数定义，主要有绝对值距离、欧氏距离、切比雪夫距离、马氏距离、兰氏距离、相似系数、指数相似系数和定性指标的距离等。层次分析法的基本原理
层次分析法将复杂问题的各个因素划分为相互联系的有序层次，使之条理化，然后客观的判断每一层次各因素的相对重要性，确定出每一层次相对重要性的权值。
层次分析法在许多地理决策建模中得到广泛的应用。
地理决策问题关联着很多因素因子条件，层次分析法把相关联的要素按隶属关系划分为若干层次，请有经验的专家们对各层次、各因素的相对重要性给出定量指标，利用数学方法综合众人意见给出各层次、各要素的相对重要性权值。
层次分析方法的一般步骤
建立层次结构模型。
将有关的各个因素按照不同属性自上而下地分解成若干层次，最上层为目标层，最下层通常为方案或对象层，中间可以有一个或几个层次，通常为准则或指标层。
构造成对比较阵。
从层次结构模型的第2层开始，对于从属于（或影响）上一层每个因素的同一层诸因素，用成对比较法和1-9比较尺度构造成对比较阵，直到最下层。
计算权向量并做一致性检验。
对于每一个成对比较阵计算最大特征根及对应特征向量，利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验。
计算组合权向量并做组合一致性检验。定义
一种运用模糊数学原理分析和评价模糊系统分析方法。
原理
模糊数学把经典集合论中的只能取0和1两个值的特征函数，拓展到在[0，1]闭区间上取值得到隶属函数，把绝对的属于与不属于的“非此即彼”扩展为更加灵活的渐变函数。
应用
在地理学中，模糊综合评判方法常常被用于资源和环境条件评价、生态评价、区域可持续发展评价等方面地统计学的基本概念
以区域化变量理论为基础，以变异函数为主要工具，研究那些在空间分布上既有随机性、又有结构性，或空间相关联性和依赖性的的自然现象的一门科学。
在地统计分析方法中的几个重要概念
地统计学最基本的两个函数，协方差函数和半变异函数，是以建立区域化变量理论为基础而建立起来的。而地统计的主要插值方法之一，克里格（kringing），就是建立在边缘函数理论和结构分析基础之上的。
在地统计分析方法中的几个重要概念
区域化变量
也称为区域化随机变量，区域化随机变量则根据其在区域内的位置不同而取不同值。也就是说，区域化随机变量是普通随机变量在一个区域内确定位置上的确定取值，它是与位置有关的函数。
区域化变量具有两个最重要的特性，即随机性和结构性。
在地统计分析方法中的几个重要概念
空间协方差：它反映区域化变量间的差异，用下式表示：

式中，为两样本点的空间分隔距离；为在空间位置处的是实测值，
是在处距离偏离的实测值，是分隔距离为时的样本点总对数，和分别为和的样本平均数。
半变异函数
半变异函数又称半变差函数或半变异矩。是地统计分析所特有的工具。区域化变量在点和处的值和差的方差的一半，称为区域化变量
的半变异函数，记为。

在地统计分析方法中的几个重要概念
克里格插值方法
克里格法是根据待估样本点有限邻域内若干已测定的样本点数据，在考虑了样本点的形状、大小和空间相互位置关系，与样本点的相互空间位置关系，以及变异函数提供的结构信息之后，对待估样本点值进行的一种线性无偏最优估计。
克里格方法主要有：普通克里格、简单克里格、泛克里格、协同克里格、对数正态克里格、指示克里格、概论克里格、析取克里格等。人工神经网络
是具有高度非线性的超大规模连续时间的动力系统。
由大量神经元广泛互联形