GIS的空间分析模型

GIS空间分析模型的概念和特点

    空间分析模型是指用于GIS空间分析的数学模型。

    GIS空间分析模型是在GIS空间数据基础上建立起来的模型，它是对现实世界科学体系问题域抽象的空间概念模型。和广义的模型概念既有区别，又相互联系，表现在：

    （1）空间定位是空间分析模型特有的特性，构成空间分析模型的空间目标（点、弧段、网络、面域、复杂地物等的多样性决定了空间分析模型建立的复杂性）。

    （2）空间分析也是空间分析模型的一个重要特征，空间层次关系、相邻关系以及空间目标的拓扑关系也决定了空间分析模型建立的特殊性。

    （3）包括笛卡尔坐标、高程、属性以及时序特征的空间数据及其庞大，大量的空间数据通常用图形的方式来表示，这样，由空间数据构成的空间分析模型也具有了可视化的图形特征。

    （4）空间分析模型不是一个独立的模型实体，它和广义模型中抽象模型的定义是交叉的。GIS要求完全精确地表达地理环境间复杂的空间关系，因而常使用数学模型。此外，仿真模型和付好模型也在GIS中得到了很好的应用。

    我们可以这样来认识空间分析模型的概念和意义：

    （1）空间分析模型是联系GIS应用系统与专业领域的纽带，必须以广泛、深入的专业研究为基础；

    （2）空间分析模型是综合利用GIS中大量数据的工具，数据的综合分析和应用主要通过模型来实现；

    （3）空间分析模型是分析型和辅助决策型GIS区别于管理型GIS的一个重要特征，是解决空间分析和辅助决策问题的核心。

空间分析模型的类型

    GIS中空间分析模型的分类问题，目前研究很少。这里，把空间分析模型分为以下几种类型：

    （1）空间分布分析模型

    用于研究地理对象的空间分布特征，主要包括：空间分布参数的描述，如分布密度和均值、分布中心、离散度等；空间分布检验，以确定分布类型；空间聚类分析，反映分布的多中心特征并确定这些中心；趋势面分析，反映现象的空间分布趋势；空间聚合与分解，反映空间对比与趋势。

    （2）空间关系分析模型

    用于研究基于地理对象的位置和属性特征的空间物体之间的关系，保罗距离、方向、连通和拓扑等四种空间关系。其中，距离是内容最丰富的一种关系；方向反映物体的方位；连通用于描述基于视线的空间物体之间的通视行；拓扑关系是研究得较多的关系。

    （3）空间相关分析模型

    用于研究物体位置和属性集成下的关系，尤其是物体群（类）之间的关系。在这方面，目前研究得最多的是空间统计学范畴的问题。统计上的空间相关、覆盖分析就是考虑物体类之间相关关系的解析。

    （4）预测、评价与决策模型

    用于研究地理对象的动态发展，根据过去和现在推断未来，根据已知推测未知，运用科学知识来估计地理对象的未来反掌趋势，并作出判断与评价，形成决策方案，用以指导行动，以获得尽可能好的实践效果。