【正文】 質(zhì)量評價應(yīng)用建模 目的和類型 環(huán)境質(zhì)量評價的類型： ? 按地域范圍：局地的、區(qū)域的（如城市的）、海洋的和全球的環(huán)境質(zhì)量評價。 4. 研究環(huán)境質(zhì)量與人群健康的關(guān)系 。 2. 找出污染治理重點(diǎn)對象 。 如通過疊加分析 ， 可以提取該區(qū)域內(nèi)大氣污染布圖 、 噪聲分布圖；通過緩沖區(qū)分析 ， 可顯示污染源影響范圍等 。 通過應(yīng)用建模 可以綜合性地分析 環(huán)境方面的 各種數(shù)據(jù) ， 幫助確立環(huán)境 質(zhì)量 評價模型 。 環(huán)境質(zhì)量評價 ：按照一定的評價標(biāo)準(zhǔn)和評價方法對一定區(qū)域范圍內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行說明 、 評定和預(yù)測 。 環(huán)境始終處于不停的運(yùn)動和變化之中 ， 作為環(huán)境狀態(tài)表示的環(huán)境質(zhì)量 ， 也是處于不停的運(yùn)動和變化之中 。 ?三維 GIS：表達(dá)考慮多個 Z值的出現(xiàn) ，能表示多層屬性。 ?（假三維） GIS：在二維 GIS的基礎(chǔ)上，考慮了 Z軸上的信息，但并未處理，只將其作為附屬的屬性變量對待 。以適應(yīng)不同分辨率、不同背景條件、不同應(yīng)用的要求。 3. 分析型數(shù)據(jù)模型 又稱參數(shù)函數(shù)表示法，它可以描述三維空間中的線、面和體目標(biāo)，其指導(dǎo)思想就是利用有限的空間數(shù)據(jù)，來尋求一個函數(shù)的解析式，用這個解析式來生成新的空間點(diǎn)，用以逼近原有物體。 14 數(shù)據(jù)模型 三維空間數(shù)據(jù)模型 15 數(shù)據(jù)模型 三維空間數(shù)據(jù)模型 1. 基于鑲嵌的數(shù)據(jù)模型 是將三維空間劃分成一系列連通但不重疊的幾何體素 , 它可以看成是二維柵格模型的擴(kuò)展。 三維空間數(shù)據(jù)模型是人們對客觀世界的理解和抽象，是建立三維空間數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)。將空間變化和屬性變化都映射為空間的變化，是序列快照模型和基態(tài)修正模型的折衷模型。 ? 空間時間立方體模型 ：由空間兩個維度和一個時間維組成，描述了二維空間沿著第三個時間維演變的過程。 數(shù)據(jù)模型 時空數(shù)據(jù)模型 12 時空數(shù)據(jù)模型的主要類型 ： ? 序列快照模型 ：將一系列時間片段的快照保存起來，各個切片分別對應(yīng)不同時刻的狀態(tài)圖層，反映地理現(xiàn)象的時空演化過程。 11 時空數(shù)據(jù)模型的 核心問題 是研究如何有效地表達(dá)、記錄和管理現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體及其相互關(guān)系隨時間不斷發(fā)生的變化。建立合理、完善、高效的時空數(shù)據(jù)模型是實(shí)現(xiàn)時態(tài) GIS的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。 10 數(shù)據(jù)模型 時空數(shù)據(jù)模型 時空數(shù)據(jù)模型 通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成（張祖勛等， 1996）。 GIS數(shù)據(jù)模型的三個層次： ?概念數(shù)據(jù)模型 ?邏輯數(shù)據(jù)模型 ?物理數(shù)據(jù)模型 9 空間數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型 GIS空間分析在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用建模需要的數(shù)據(jù)模型多種多樣，針對環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，下面主要講述應(yīng)用較多的兩種數(shù)據(jù)模型： ? 時空數(shù)據(jù)模型 :常用在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，針對環(huán)境狀況進(jìn)行時間序列的監(jiān)測和變化研究，以便及時發(fā)現(xiàn)異常情況。地物是顯示描述的。柵格單元的大小反映了數(shù)據(jù)的分辨率即精度，空間物體由若干個柵格單元隱含描述。主要包括以下數(shù)據(jù)： 1. 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù) 2. 社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù) 3. 多源多時相衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù) 4. 污染事故歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 5. 環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù) 6. 環(huán)境工程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 7. 區(qū)域環(huán)境矢量數(shù)據(jù) 概述 6 所需方法 GIS空間分析在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用建模需要多種空間分析的方法 ,主要包括以下方法： 1. 柵格數(shù)據(jù)的空間分析方法 :包括聚類、聚合分析、信息復(fù)合分析、追蹤分析、窗口分析、量算分析等； 2. 矢量數(shù)據(jù)的空間分析方法：包括包含分析、緩沖區(qū)分析、疊置分析、網(wǎng)絡(luò)分析等； 3. 三維數(shù)據(jù)的分析方法：包括三維可視化、三維空間查詢、地形分析、陰影分析、水淹分析等； 4. 空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法：包括空間點(diǎn)模式分析、格網(wǎng)或面狀數(shù)據(jù)空間統(tǒng)計(jì)分析、空間變異函數(shù)、克里金估計(jì)、探索性空間分析等。 目前， GIS空間分析應(yīng)用建模已經(jīng)在環(huán)境諸多領(lǐng)域得到了的應(yīng)用。因此，運(yùn)用 GIS技術(shù)有效處理基于環(huán)境問題的大量復(fù)雜空間信息，將在很大程度上提高環(huán)保工作的質(zhì)量和效率。武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院 時間：星期五 : 67節(jié) (13:1514:00, 14:0514:50) 地點(diǎn)： 3區(qū) 2104 第 6章 空間分析在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用建模 2 主要內(nèi)容： 概述 數(shù)據(jù)模型 環(huán)境質(zhì)量評價應(yīng)用建模 環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用建模 環(huán)境模擬與預(yù)測應(yīng)用建模 3 概述 隨著全球性環(huán)境的日益惡化，環(huán)境保護(hù)在實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略過程中扮演著越來越重要的角色。而環(huán)境問題與地理因素緊密相關(guān)，通常帶有很強(qiáng)的地理或地理分布特征。 必要性 4 概述 GIS空間分析在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用建模就是根據(jù)環(huán)境領(lǐng)域的具體應(yīng)用，將 GIS空間分析方法和環(huán)境應(yīng)用模型相結(jié)合，使得 GIS技術(shù)能夠運(yùn)用在環(huán)境領(lǐng)域，發(fā)揮其處理大量復(fù)雜空間信息的能力，實(shí)現(xiàn)環(huán)境領(lǐng)域的分析應(yīng)用，提高模型的精度和易用性。主要有以下幾個方面： 1. 環(huán)境工程管理 2. 環(huán)境質(zhì)量評價 3. 環(huán)境監(jiān)測 4. 環(huán)境事故模擬與決策 5. 環(huán)境污染應(yīng)急與處理 基本概念 5 所需數(shù)據(jù) GIS空間分析在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用建模需要多源、多種類、多時相的數(shù)據(jù)。 概述 7 (1)柵格模型 ： 地理空間被劃分為規(guī)則的小單元，空間位置由柵格單元的行、列號表示。 (2)矢量模型 ： 各類地理要素根據(jù)空間形態(tài)特征分為點(diǎn)、線、面三類 /（體狀空間對象）。 空間數(shù)據(jù)的兩種表示模型： 空間數(shù)據(jù)表示模型 數(shù)據(jù)模型 8 空間數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型 空間數(shù)據(jù)模型 ： 是關(guān)于 GIS中空間數(shù)據(jù)組織的概念，反映現(xiàn)實(shí)世界中的空間實(shí)體，及其相互之間的聯(lián)系，為空間數(shù)據(jù)組織和空間數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計(jì)提供基本的概念和方法。 ? 三維空間數(shù)據(jù)模型 ：常用在環(huán)境事故模擬、應(yīng)急和決策領(lǐng)域，可視化顯示事故發(fā)生的地點(diǎn)、污染擴(kuò)散情況，根據(jù)分析結(jié)果及時有效做出應(yīng)急處理，為政府部門提供決策支持。 時空數(shù)據(jù)模型是一種有效組織和管理時態(tài)地學(xué)數(shù)據(jù)、空間、專題、時間語義完整的地學(xué)數(shù)據(jù)模型，它不僅強(qiáng)調(diào)地學(xué)對象的空間和專題特征，而且強(qiáng)調(diào)這些特征隨時間的變化，既時態(tài)特征。 時空數(shù)據(jù)模型是 TGIS和 STDB的基礎(chǔ)。這種時空變化表現(xiàn)為三種可能的形式： ? 屬性變化，其空間坐標(biāo)或位置不變； ? 空間坐標(biāo)或位置變化，而屬性不變，這里空間的坐標(biāo)或位置變化既可以是單一實(shí)體的位置、方向、尺寸、形狀等發(fā)生變化，也可以是兩個以上的空間實(shí)體之間的關(guān)系發(fā)生變化； ? 空間實(shí)體或現(xiàn)象的坐標(biāo)和屬性都發(fā)生變化。 ? 基圖修正模型 ：基態(tài)修正模型按事先設(shè)定的時間間隔進(jìn)行采樣，它只存儲某個時間數(shù)據(jù)狀態(tài) (基態(tài) )和相對于基態(tài)的變化量。 ? 空間時間組合體模型 ：空間分隔成具有相同時空過程的最大的公共時空單元，每個時空對象的變化都將在整個空間內(nèi)產(chǎn)生一個新的對象。 數(shù)據(jù)模型 時空數(shù)據(jù)模型 13 數(shù)據(jù)模型 三維空間數(shù)據(jù)模型 三維空間數(shù)據(jù)模型 是研究三維空間的幾何對象的數(shù)據(jù)組織、操作方法以及規(guī)則約束條件等內(nèi)容的集合。三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是三維空間數(shù)據(jù)模型的具體實(shí)現(xiàn)，是客觀對象在計(jì)算機(jī)中的底層表達(dá)，是對客觀對象進(jìn)行可視表現(xiàn)的基礎(chǔ)。 2. 基于矢量的數(shù)據(jù)模型 以物體邊界為基礎(chǔ)定義和描述幾何形體 , 并能給出完整和顯式界面描述的方法。 4. 基于混合結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型 是將兩種或兩種以上的數(shù)據(jù)模型