【正文】 參數(shù)和算法，構建模型邏輯結構框圖。③確定GIS空間操作項目和空間分析方法。④模型運行結果驗證、修改和輸出。用GIS求解問題的過程），研究如何根據給定條件自動生成解決問題的整個操作過程。GIS應用）：利用GIS軟件的宏語言發(fā)展各自所需的空間分析模型。②GIS外部的模型建造（松散耦合式）：基于應用GIS 的空間數(shù)據庫和輸出功能，而模型分析功能則主要是利用其它應用領域的軟件。③混合型的模型建造：上述兩者的結合。從應用角度來考慮：適宜分析模型、考慮獨立狀態(tài)模型—分配模型、重力模型、改進擴散模型。一、適宜分析模型用途：土地利用步驟：確定具體的開發(fā)活子的權重及度量方法→獲取各因子取值→按適宜性模型計算各單元適宜程度的分值→劃分適宜性等級。選址應用模型（以森林公園候選地址為例）：①森林公園候選地址。②所需數(shù)據：公路、鐵路分布圖（線狀地物），森林類型分布圖（面狀），城鎮(zhèn)區(qū)劃圖（面狀）。③解決方案：構建空間數(shù)據庫，信息提取并建模。④依據應用模型出圖，供決策者參考。道路拓寬規(guī)劃：①問題提出：道路拓寬改建過程中的拆遷指性評價模型：建模的關鍵在于適宜性評價 過程如區(qū)域農業(yè)背景的數(shù)標計算。②明確分析的目的和標準。③準備進行分析的數(shù)據：涉及兩類信息，一類是現(xiàn)狀道路圖；另一類是分析區(qū)域內建筑物分布圖及相關的信息。④GIS空間操作：選擇擬拓寬的道路，根據拓寬半徑，建立道路的緩沖區(qū)；將此緩沖區(qū)與建筑物層數(shù)據進行拓撲疊加，產生一幅新圖，此圖包括所有部分或全部位于緩沖區(qū)內的建筑物信息。⑤GIS統(tǒng)計分析：對全部或部分位于拆遷區(qū)內的建筑物進行選擇，凡部分落入拆遷區(qū)且樓層高于10層以上的建筑物，將其從選擇組中去除，并對道路的拓寬邊界進行局部調整；對所有需拆遷的建筑物進行拆遷指標計算。⑥將分析結果以地圖或表格的形式打印輸出。建設用地適宜中指標的選取、標準化和權重的確定以及如何將GIS和決策過程結合。以福州為例，根據各因子中不同影響因素對建設用地生態(tài)適宜性重要程度的不同，對其賦予不同的等級值。在GIS空間數(shù)據庫支持下，利用ArcView ，對評價因子進行單因素和綜合生態(tài)適宜性疊加分析，并對其生態(tài)適宜性評價結果進行分級，即最適宜、比較適宜、勉強適宜、不適宜、很不適等，形成單因子和綜合指標的生態(tài)適宜性系列分級圖。亞熱帶農作物種植區(qū)劃：①收集數(shù)據：據、影響農作物生長的生態(tài)因子（積溫、光照、土壤pH值、降水量、年均溫、空氣相對濕度等）。②構建空間數(shù)據庫。③建立指標圖層，確定指標等級（適宜、較適宜、一般適宜、不適宜）。④進行GIS疊加分析適宜性（如下圖）。⑤生成結果圖，為決策者提供參考意見?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)導論》復習資料（要點）陳詩吉（編）二、地學模擬模型用途：分析多種要素之間的關系，可模擬或預測某種地理過程或現(xiàn)象。以土壤侵蝕評價為例：①確定土壤侵蝕或水土流失的數(shù)值分析模型，即選擇影響土壤流失的主要環(huán)境數(shù)據，然后建立主要因子圖層，再利用地圖代數(shù)運算，構建土壤侵蝕地圖模型A＝RKLSCP。②繪制土壤侵蝕或水土流失數(shù)據處理流程圖，如下圖所示。其中，R為雨量—徑流侵蝕因子；K為土壤侵蝕因子；L為坡長因子；S為坡度因子；C為作物管理因子；P為侵蝕控制措施因子。③輸出土壤侵蝕圖。三、發(fā)展預測模型用途：運用已有的存儲數(shù)據和系統(tǒng)提供的手段，對事物進行科學的數(shù)量分析，探索某一事物在今后的可能發(fā)展趨勢，并作出評價和估計，以調節(jié)、控制計劃或行動，如人口預測，資源預測、糧食產量預測以及社會發(fā)展預測等。預測方法：通常分為定性、定量、定時和概率預測。這種數(shù)量預測常用的數(shù)學方法有移動平均數(shù)法、指數(shù)平滑法、趨勢分析法、時間序列分析法、回歸分析法以及灰色系統(tǒng)理論等模型的應用。用GIS模型可以解決區(qū)域時空歷史變化的布局問題。福建人口規(guī)模、GDP、經濟與人口關系以及空間聚類相關分析系列圖：①利用回歸分析方法，選用3個因子（GDP，第二、第三產業(yè)占GDP的比重，各行政區(qū)的土地面積），并 設Y＝總人口，X1＝GDP，X2＝第二、第三產業(yè)占GDP的比重，X3＝各行政區(qū)的土地面積。建立人口與社會經濟發(fā)展相關模型。②再選用三個因子（人均GDP、人口密度、城市化水平），并設：Y＝人均GDP，X1＝人口密度，X2＝城市化水平，指標采用以10為底的對數(shù)進行無量綱處理后，建立相關模型則為Y＝－＋＋。，說明該方程的回歸效果顯著。四、交通規(guī)劃模型用途：確定交通目標與設計達到交通目標的策略和行動的過程，其目的是設計一個交通系統(tǒng)，以便為將來的各種用地模式服務。特點：①要進行快速檢索。②跳躍性的數(shù)據處理。③構建深入應用的輔助決策模型。④注意與相關軟件的綜合集成。需解決的GIS問題主要有：空間布局問題、網絡計算問題、動態(tài)設置問題、區(qū)域分析問題、時空歷史變化的對照問題。交通規(guī)劃模型：①交通發(fā)生量預測模型：該模型采用因果分析法，綜合考慮影響交通量發(fā)生的各因素，用回歸分析法建造多因素相關回歸方程。②出行分布預測模型：包括出行方向、出行數(shù)量以及出行工具的空間分配，主要考慮以居民區(qū)為出發(fā)點的出行分布情況。③交通量最優(yōu)分配規(guī)劃：交通量在交通網絡中的最優(yōu)分配。對于客流，往往采用最短路徑算法；對于貨流，一般采用線性規(guī)劃中的運輸模型。構建城市紅綠燈智能化模擬系統(tǒng)：紅綠燈調度系統(tǒng)有三種模式，即固定控制、實時選擇控制、實時生成控制。這里討論在單交叉口模擬“實時生成控制“交通量模型的實現(xiàn)。假設條件：通往交叉路口的車輛是隨機的，不考慮混車流的情況；交叉口處不發(fā)生交通事故；所有車輛服從紅綠燈調度控制；車輛在通過交叉路口的速度是相同的，綠燈時間內 的車輛必須順利通過交路口。應用模型：第i相位的有效綠燈時間Ti＝T0＋△，目標函數(shù)，其模糊控制流程如圖?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)導論》復習資料（要點）陳詩吉（編）第七章GIS可視化及其產品輸出第一節(jié)地理信息可視化理論一、可視化定義可視化是將符號或數(shù)據轉化為直觀的圖形、圖像的技術。它的過程是一種轉換，它的目的是將原始數(shù)據轉化為可顯示的圖形、圖像，從而全面且本質地把握住地理空間信息 的基本特征，便于最迅速、形象地傳遞和接收它們。空間信息的可視化是一門基于科學計算可視化、地圖學、GIS和人類認知科學等，為識別、解釋、表現(xiàn)和傳輸目的而直觀表示空間環(huán)境信息的工具、技術和方法的學科?？臻g信息可視化的特征主要體現(xiàn)在交互性、信息載體的多維性、信息表達的動態(tài)性、媒體信息的集成性。二、地理信息可視化理論數(shù)字技術、網絡技術、多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)以及ViSC概念的提出，推動了地圖認知、信息傳輸理論的發(fā)展，也促使我們對地理你信息可視化理論進行重新認識。多維與動態(tài)可視化技術是地學可視化最新的發(fā)展趨勢。目前代表的觀點主要有：①Taylor的現(xiàn)代地圖學認知論（可視化三角形）、②MacEachren的空間表達論（可視化立方體）、③DiBiase的科學探索工具論、④Kraak的探索論、⑤龔建華等人的認知與交流融合論。第二節(jié)地理信息可視化技術一、地理信息可視化的概念和形式地理信息可視化是指將地圖學與計算機圖形學、多媒體技術、虛擬顯示技術和圖像處理技術相結合，將地學信息輸入、處理、查詢、分析以及預測的數(shù)據及結果采用圖形符號、圖形、圖像，并結合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式顯示，并進行交互處理的理論、方法和技術。地理信息可視化的形式主要有地圖、多媒體地學信息、三維仿真地圖、虛擬現(xiàn)實等。它們都可以是GIS的界面。地理信息可視化技術方法：①幾何圖形法：通過把三維圖形透視變換映射成二維圖形，用折線、曲線、網格線等幾何圖形表示數(shù)值的大小。②色彩、灰度表示法：用色彩、灰度來描述不同區(qū)域的數(shù)值。③多媒體表示法：用圖像、聲音、動畫等多媒體聯(lián)合表示地學研究中的特殊現(xiàn)象。④虛擬現(xiàn)實可視化：指由計算機和其它設備組成的高級人機交互系統(tǒng)，以視覺為主，也結合聽、觸、嗅甚至味覺來感知的環(huán)境，使人們有如進入真實的地理空間環(huán)境之中并與之交互作用。二、地理信息可視化過程空間信息與可視化的關系是密切的。首先，從GIS數(shù)據庫中檢索出的要素、特征及定位信息。其次，通過預處理后，從符號庫讀取符號信息，從字符庫讀取漢字及字符信息，從色彩庫讀取色彩信息，即符號化步驟。第三，面向不同的應用領域輸出各種形式的可視化圖形（包括地圖）。三、電子地圖電子地圖是以地圖數(shù)據庫為基礎，以數(shù)字形式存儲于計 算機外存儲器上，并能在屏幕上實時顯示的可視地圖（有時也稱為“屏幕地圖”）。電子地圖與紙質地圖相比，最顯著的特征是數(shù)據的存貯與數(shù)據的顯示相分離，由此產生電子地圖的一系列新特點：動態(tài)性、交互探究性、超媒體結構。電子地圖設計仍要遵循傳統(tǒng)紙質地圖的設計原則，但隨著電子地圖設計環(huán)境、應用環(huán)境的改變，又具備了如下一些新的特點：地圖符號視覺變量的擴展；多任務單圖幅由單任務多圖幅取代；制圖與讀圖過程的融合。第三節(jié)動態(tài)現(xiàn)象可視化一、動態(tài)地圖概念動態(tài)地圖是對實體世界運動變化現(xiàn)象的動態(tài)可視化表達，隨著時間的延展，實體位置移動、形狀改變、屬性變化，這一過程通過地圖表達出來便是動態(tài)地圖。面向動態(tài)變化現(xiàn)象可視化表達的動態(tài)電子地圖是一種新型的可視化，它強調動態(tài)、在線、多維特征，對正在發(fā)生的變化或已經發(fā)生的變化通過動畫、動態(tài)符號、模擬飛行等形式可視化顯示，以期揭示現(xiàn)象的時空演變規(guī)律、分析現(xiàn)象的時態(tài)特征。二、動態(tài)地圖符號為了表達動態(tài)特征，需要對地圖符號的參量進行擴展，引入動態(tài)特征描述。定義四個動態(tài)參量：發(fā)生時長、變化速率、變化次序、節(jié)奏。三、動態(tài)電子地圖分類根據變化的主體，動態(tài)地圖可視化的內容可分為專題性質變化（如排放污水環(huán)境質量超標、航標燈熄滅）、空間位置移動變化（如運鈔車行進、洪水淹沒面擴展、森林大火蔓延、熱帶氣旋移動）。根據運行平臺，電子地圖系統(tǒng)可分為多目標遠程監(jiān)控、當前目標實時監(jiān)控。根據動態(tài)電子地圖的時態(tài)特性可分為對正在發(fā)生變化的實時監(jiān)控、對已經發(fā)生變化的過程再現(xiàn)、對將要發(fā)生變化的模擬推演。根據用戶感知的變化內容的真實性，動態(tài)電子地圖可分為實際變化的感知、靜態(tài)現(xiàn)象的模擬感知。第四節(jié)GIS輸出GIS不僅是一個可操作的信息處理系統(tǒng)，同時可以輸出 多種形式的信息產品。GIS輸出主要有傳統(tǒng)的紙質地圖（集）、以數(shù)字形式存貯的電子地圖（集）以及統(tǒng)計表、文本、圖表、數(shù)字模型等非地圖形式的信息產品。第八章GIS設計方法及應用第一節(jié)GIS的設計開發(fā)簡介一、工具型GIS和應用型GIS GIS開發(fā)一般具有兩個方面的含義：①從底層開發(fā)一個通用的工具型GIS。②借助通用的GIS開發(fā)平臺（多為商業(yè)化GIS）進行二次開發(fā)，完成專用GIS的開發(fā)任務；或從底 22《地理信息系統(tǒng)導論》復習資料（要點）陳詩吉（編）23 層根據應用目的開發(fā)一個專用的GIS。應用型GIS的特點：①區(qū)域性：一般都針對特定的地理區(qū)域，或者說與特定的地理區(qū)域相聯(lián)系。②目的性：一般都具有更為明確的應用目的和使用對象。核心應用模型：應用型GIS，特別是專業(yè)性的GIS，一般以一個或到幾個核心應用分析模型作為系統(tǒng)的核心應用模型。這些應用模型，有的是GIS常規(guī)的應用分析方法或模型，但更多的是以這些常規(guī)的應用分析方法或模型為基礎，結合本專業(yè)的新理論和新技術而建立的專業(yè)應用由于模型。專業(yè)用戶界面：應用型GIS一般都結合專業(yè)的應用問題并針對特定的用戶群體建立完全專業(yè)化和用戶化的系統(tǒng)界面。二、三種開發(fā)方法簡介從軟件編程角度來看，目前GIS平臺開發(fā)方法主要有三種。宏語言開發(fā)借助于GIS工具軟件所提供的開發(fā)語言，進行系統(tǒng)建設與開發(fā)，并利用這些宏語言，以原GIS工具軟件為平臺開發(fā)出針對不同應用對象的應用程序。這種方法對開發(fā)者來說自主性比較差，對用戶的多方需求也難以實現(xiàn)。獨立開發(fā)在VB、C或C＋＋等環(huán)境下編程實現(xiàn)的“獨立開發(fā)”，從空間數(shù)據的采集、編輯到數(shù)據的處理分析及結果的輸出，所有的算法都由開發(fā)者獨立設計，在一定操作系統(tǒng)平臺上編程和調試，以便實現(xiàn)目標。此方法對開發(fā)者來說雖自主性很強，但需要開發(fā)者有較高的計算機編程技術，而且耗時多。集成開發(fā)通過通用軟件開發(fā)工具或是可視化開發(fā)工具（如Delphi、Visual C＋＋、Visual Basic、Power Builder等）作為平臺，進行二次集成開發(fā)。第二節(jié)GIS開發(fā)的系統(tǒng)工程方法一、GIS工程的概念運用系統(tǒng)工程的原理、方法研究地理信息系統(tǒng)建設開發(fā)的方法、工具和管理的一門工程技術，稱為“GIS工程”。GIS工程的目標在于研究一套科學的工程方法，并與此相適應，發(fā)展一套可行的工具系統(tǒng)，解決GIS建設中的最優(yōu)問題。二、GIS工程開發(fā)階段劃分及任務制定GIS工程的建設從計劃立項到產品運行涉及到多個環(huán)節(jié)，參照其他系統(tǒng)的研制過程，用工程化的方式有效地管理GIS建設的全過程，可分為六個階段，即可行性研究、用戶需求分析、系統(tǒng)總體設計、系統(tǒng)詳細設計、系統(tǒng)實現(xiàn)、運行與維護。這六個階段可看作是GIS工程建設的生命周期。三、GIS工程開發(fā)中的組織管理組織機構組織機構可分為三個層次：高層是領導小組，中層是總體技術組，底層是各種工作組。開發(fā)進程管理（1）開發(fā)人員的配置：開發(fā)人員可分為三類，即高級技術人員、一般技術人員、管理人員。工程建設的不同階段對各類人員的數(shù)量要求是不一樣的。一般地說，在系統(tǒng)實施階段人員需求量大于系統(tǒng)規(guī)劃階段，這也是大多數(shù)城市在建設GIS時多采取技術承包的原因。（2）開發(fā)階段的縱向協(xié)調：GIS工程建設的生命周期是有序的，前后階段具有銜接性、依賴性，各階段的工作要不時地反饋協(xié)調。（3）各子系統(tǒng)開發(fā)的橫向協(xié)調：在實際建設實施中要作管理上的協(xié)調，對共享數(shù)據格式、傳遞數(shù)據形式、功能調用需要各開發(fā)組不時集中討論協(xié)商。（4）取得用戶的密切配合：最好能吸收專業(yè)用戶中熟悉業(yè)務的專職人員直接參與系統(tǒng)開發(fā)，尤其是在系統(tǒng)建設前期階段。文檔管理文檔建設要與開發(fā)階段相配套，作為階段性成果，一個階 段結束時相應的文檔也應提交出來，并作為下一階段的指