2.区域空间指标和空间关系量测:空间指标在区域定量分析、区内差异分析、区域对比、区域间联系研究等方面具有重要意义。定量量测区域空间指标和区域地理景观间的空间关系是GIS特有的能力。计算机高速运算能力和有效的地理数据空间结构,使得这种量测得以高效准确地实现。区域空间指标包括:
(1)几何指标:如位置、长度(距离)、面积、体积、形状、方位等;
(2)自然地理参数:如坡度、坡向、河网密度、切割程度、年降水量、积温等;
(3)经济地理指标:如集中化指数、区位商、差异指数、地理关联系数、吸引范围、交通便利程度等;
(4)人文社会指标:如人口密度、人均收入、社会福利等。
城市与区域地理要素之间的空间区位关系可抽象为点、弧、线、多边形之间的空间几何关系,对它们的量测包括点—点、点—线、点—区域、线—线、区域—区域关系的量测。
3.区域综合分析:区域综合分析是一个复杂的系统问题,区域分析的复杂性决定了所采取的分析手段的多样性。它们包括:
(1)常规数理统计分析方法:在地理信息系统中应用常规数理统计方法关键在于如何与空间位置相联系。数理统计通常是针对属性进行的,要具有空间分析的意义必须将分析结果与图形相联系。通常采用逐点分析、景观单元分析、行政单元分析等方法;
(2)GIS空间分析函数:空间分析函数是对地理空间数据按一定规则进行转换的图像函数,基于一定的空间分析算法,以一个或多个数据平面作为输入,函数运算结果产生新的数据平面。许多区域分析模型要求首先由空间分析函数将原始数据进行变换,以获取符合模型要求形式的地理空间信息,例如在经济地理综合评价中,要求将诸如中心城市、商业网点、重要居民点、大工厂、公路、铁路等点状和线状地理实体的影响扩展到整个空间区域,通常要由空间分析函数运算来完成,如①以两点或线段的中分线划分控制范围;②按邻近距离划分控制范围的圈层结构;③空间插值或拟合;④空间计数,即采用一定区域内的数据点数或线段长度作为区域指标,如城市密度、交通密度等;⑤由理论公式决定影响范围。
采用距离计算函数可以将交通网络图转换为各空间点距交通线最小范围,作为交通便利程度指标参加评价;采用空间计数函数可以计算各地理分区内点状地物个数,作为区域聚集程度指标参加评价,也可作为灾害评价依据,采用该函数可以得到诸如城市密度等空间分布指标,对区域分析有很大帮助。在区域地貌研究中可以计算单位面积内水系与沟谷长度,得到切割密度图参加构造稳定性评价;在环境污染评价中,可根据区域内各污染源的位置、源强、密度、风向、风速等指标,采用点源扩散公式确定污染物浓度场等。
空间分析函数包括点函数(仅仅涉及各空间点的各地理要素的属性内容),区域函数(涉及某个区域内空间点的共同性质)和邻近检测函数(涉及空间与其邻近点的相应空间关系)等三种类型。
(3)地理模型分析:地理模型分析是地理信息系统区别于其它计算机系统的重要标志,地理信息系统通过地理模型分析从空间数据中提取有用信息,达到地理分析和辅助决策的目的,没有强有力的地理模型分析,只能停留在地理数据库的水平,称不上地理信息系统。
模型就是将系统的各个要素,通过适当的筛选,用一定的表现规则所描述出来的简明映像。通常表达了某个系统的发展过程或发展结果。例如经济地理模型是用来描述经济地理各要素之间的相互关系,通常反映经济地理过程及其发展趋势或结果,比如空间相互作用模型、距离衰减模型、中心地理论等。由于地理模型通常涉及同一区域的各种自然、经济、人文要素的空间数据,因此在GIS中要求数据质量和精度、坐标系统与设计方式、获取数据的时间与量测方法、地图比例尺、分类系统等的一致性;以保证分析结果的科学性。
本文标题:地理信息系统的应用(2)
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