国内外GIS软件的空间分析功能比较

国内外 !"#软件的空间分析功能比较 靳 军，刘建忠 （信息工程大学 测绘学院，河南 郑州 !"##"$） 摘要：通过分析空间分析与空间数据的关系，详细比较了国内外 %&’ 软件的空间分析功能，介绍了国内外成 熟的 %&’ 软件在空间分析功能上的优势，对空间分析的发展进行了展望。 关键词：%&’；空间分析；空间数据；%&’ 软件 中图分类号：($#) 文献标识码：* 文章编号：+##,-./!/（$##!）#0-##")-#! $%& ’()*+,-.(/ (0 .*+1-+2 +/+23.-. 04/’1-(/ (0 5()&.1-’ +/5 (6&,.&+. !"# .(017+,& !"# !$%& ’"( !)*%+,-.%/ !&12343536 78 ’59:6;41< =1> ?=@@41 42 =L27 716 78 B=41 <54>6L4162 78 6234B=341< 851M3471 78 %&’D NG6 2@=34=L =1=L;242 851M3471 78 >7B6234M =1> 7:6926=2 %&’ 2783K=962 42 M7B@=96>D NG6 @96>7B41=1M6 78 2@=34=L =1=L;242 851M3471 78 >7B6234M =1> 7:6926=2 B=3596 %&’ 2783K=962 42 41397>5M6>D NG6 >6:6L7@B613 78 2@=34=L =1=L;242 42 L77O6> 8796K=9>D ;&3 7(,5.: %&’P 2@=34=L =1=L;242P 2@=34=L >=3=P %&’ 2783K=96 # 引言 地理信息系统（%67<9=@G4M &1879B=3471 ’;2Q 36B）是一种为了获取、存储、检索、分析和显示空 间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统， 是分析和处理海量空间数据的通用技术R+S。它区别 于其它信息系统的关键在于地理信息系统强调空 间实体及其关系，注重空间分析与模拟。在 %&’发 展的早期，由于人们的注意力多集中于空间数据结 构及计算机制图方面，有关空间分析的问题尚不突 出。但在今天，对空间数据结构的研究已相对成熟， 计算机制图也达到了实用化水平，实用软件及实际 系统均有许多成功的实例，因此，系统的空间分析 功能成为人们关注的热点。可以认为，%&’ 的发展 已从数据库型进入分析型阶段。 空间分析是基于地理对象位置和形态特征的 空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信 息R$S。空间信息可以分为空间位置、空间分布、空间 形态、空间关系、空间质量、空间关联、空间对比、空 间趋势、空间运动。空间位置是借助于空间坐标系 来传递的空间物体的个体定位信息；空间分布反映 了同类空间事物的群体定位信息；空间形态是空间 物体的几何特征，一些特征易于被视觉感受，如走 向、连通性等，另一些特征则必须用数值来描述，如 面积、周长、坡度；空间距离反映的是空间物体之间 几何上的接近程度；空间方位是用方位描述两个物 体之间的位置关系。因此A空间分析是 %&’的主要 特征A也是评价 %&’功能的主要指标之一。 + 空间分析的发展及在各行业中的应用 空间分析源于 ,#年代地理和区域科学的计量 革命。开始阶段是应用定量（主要是统计）分析手段 分析点、线、面的空间分布模式，后来更多的是强调 地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系 统的时空演化过程分析。实际上自有地图以来，人 们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空 第 +0卷 第 0期 测 绘 工 程 T7LD+0A J7D0 $##!年 #/月 CJ%&JCCU&J% VW ’EUTCX&J% YJZ?Y((&J% ’C(DA $##! 收稿日期：$##0-+$-$0 作者简介：靳军[+/.)\]，男，信息工程大学测绘学院硕士研究生。 万方数据 第 !期 靳 军等"国内外 #$%软件的空间分析功能比较 间分析。如在地图上量测地理要素之间的距离、方 位、面积，乃至利用地图进行战术研究和战略决策 等，都是人们利用地图进行空间分析的实例，而后 者实质上已属较高层次上的空间分析。 空间分析的目的有 & 方面：（’）认知，通过有 效获取、科学描述空间数据，用数据再现事物本身， 例如绘制风险图等；（(）解释，理解和解释生成地 理图案和数据的背景过程，认识事件的本质，例如 住房价格中的地理邻居效应；（!）预报，了解、掌握 事件发生的现状，通过推测规律对未来状况做出预 测，例如传染病的爆发；（&）调控，调控地理空间上 发生的事件，如合理分配资源。空间分析在各行业 都有广阔的发展和应用前景，而了解其功能及其与 空间数据的关系则成为必然。 ( 空间分析功能和空间数据 空间分析功能的实现方法是通过空间分析技 术的集成。长期以来，空间分析的模型和方法没有 形成统一的体系结构，对空间分析的基本内容也没 有形成被广泛认同的界定。因此，空间分析领域的 研究是相对落后的，空间分析理论和方法的文献数 量也是有限的。根据 #$% 处理对象界定空间分析 的功能，有以下几方面： （’）基于图的分析，主要有缓冲区分析、叠置 分析、网络分析、复合分析、邻近分析及空间联结， 这些方法以图形操作为主，在现有的 #$% 软件中 已比较成熟。 （(）基于数据的分析，这部分的理论基础是空 间统计学。空间统计学基于两个本质假设：任意距 离的两点间的差值的数学期望为零；任意距离的两 点间的差值的方差最小。这里的任意距离指的是空 间物体间的距离，由于空间物体又可分为点、线、 面、体四类，而点与点之间的距离是最本质最简单 的距离形式，因此空间统计学在这两个本质假设基 础上，通过对 样本 保单样本pdf木马病毒样本下载上虞风机样本下载直线导轨样本下载电脑病毒样本下载 点得出的经验变率函数的拟合得 到真实的变率函数，以便做进一步分析。 （!）基于事件机理的分析，有些事件有其相应 的机理提供公式构架，由环境信息提供初始边界条 件，这样可直接利用前人总结的成果来描述事件。 在此基础上，根据需要再进行分析。 空间分析的目的是提取空间信息，而空间分析 的对象是空间数据。空间分析是在空间数据的基础 上进行的，空间数据是描述地球表层（有一定厚度） 一定范围内的地理事物及其关系的数据，也可以是 关于空间物体及其空间变量和属性的数据。以空间 物体为定义域，随空间物体的延展而变化的地理现 象是空间变量；相反，不随空间物体的延展而变化 的地理现象是空间物体的属性。一般认为空间数据 具有三大要素：几何、属性和时间，从空间分析的角 度出发，空间变量也是空间数据的要素之一，空间 分析中的很多内容是针对空间变量的。一个空间变 量是定义于一个空间物体上的，我们完全可以根据 变量的变化情况将物体分解。分解的原则是物体每 部分的变量不变，或者可看作是不变的，这时空间 物体被分解成若干空间物体，而空间变量则转化成 空间物体的属性。空间物体的分解、变量与属性的 转化，是空间分析的内容之一。 空间数据作为数据的一类而具有数据的一般 特性，但它又具备自身的一些特性。空间数据的自 身特性构成了空间分析的条件和任务。空间数据具 有抽样性、概括性、多态性和空间性四个基本特性。 空间物体的抽样不是对空间物体的随机选取，而是 对物体形态特征点的有目的选取，其抽样方法根据 物体的形态特征的不同而不同。空间分析中的各种 运算处理都是基于抽样数据进行的，因此抽样方法 直接影响空间分析结果的有效性。空间物体的概括 性指对物体形态的化简、综合以及对物体的取舍。 空间数据的多态性具有两层含义，一是同样地物在 不同情况下的形态差异，二是不同地物占据同样的 空间位置；在空间数据库中，空间数据的第一种多 态性构成了空间数据分析的一些重要内容，而第二 种多态性是空间数据管理的一个重要问题；为了避 免数据的冗余，保证数据的一致性，必须提供合适 的数据管理技术来保证既能反映这种多态性，又不 重复存储数据，不造成数据维护上的困难。空间性 是空间数据的最主要特性，指空间物体的位置、形 态以及由此产生的系列特性，如果不考虑空间物体 的空间性，空间分析就失去了意义。 空间数据有两种基本表示模型：栅格模型和矢 量模型。在栅格模型中，地理空间被划分为规则的 小单元，空间位置由像元的行、列号表示，像元的大 小反映了数据的分辨率即精度，空间物体由若干像 元隐含描述。矢量模型将地理空间看成是一个空 域，地理要素存在其间，并根据其空间形态特征分 为点、线、面三类，因此，地物是显式描述的。 ! 国内外 #$%软件的空间分析功能比较 以美国环境系统研究所（)%*$）的 +*, - $./ 012 2 万方数据 测 绘 工 程 第 !"卷 #$ 和 %&’()*+、),-./0/123 公司的 40*、美国 412),56 公 司 的 412),56、 中 国 地 质 大 学 的 412078、武汉测绘科技大学的 0.69-1/ 以及中科院 地理研究所北京超图地理信息技术有限公司的 9:2./412 等为代表的一批 0)9基础软件和应用软 件的先后开发成功，推动了 0)9 学科的产业化及 0)9理论研究的进一步深化，也使空间分析功能得 到了广泛的应用，空间分析越来越重要，但各软件 的空间分析功能也有其强弱和突出的特点;比较结 果见表 !。 本来这些软件不能从表面上进行简单的比较， 因为无论是国外的软件，还是国产软件都各有其优 势; 而且各种软件侧重的空间分析功能也有所区 别。在此，通过大量的资料查阅，经过对比分析就其 异同做粗略比较。 （!）空间查询与量算：国内外 0)9 软件的这项 功能都比较强，相对而言，%/< = ),56 包括许多模块， 模块中的命令可以交互式地获得地物对象的各种 信息，另外还可以利用关联来实现相关的属性信息 的查询；而 %/<(7.> 主要是使用 %/<(7.> 视图文 档 ?(7.>@0A) 工具条中的查询工具进行交互式查 询; 也可以直接使用主题的特征属性表，点击其中 的 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 选择空间对象。这两种软件在国外软件中此 功能最强。国内软件中，由于 9:2./412 采用的是 面向对象的数据模型，拓扑关系不是一开始就必须 存在的，而是根据需要即时产生，生成的结果也可 保存起来，因此 9:2./412 利用拓扑关系进行地理 对象的空间查询，此项功能也比较强大。 （B）缓冲区分析、叠加分析和网络分析：这三 种功能是 0)9 软件中最基本、最能体现软件特点 的功能。缓冲区分析（C:55./）是根据指定的距离在 点、线和多边形实体周围自动建立一定宽度的区域 范围的分析方法。叠置（叠加）分析?$D./E1F@的目标 是研究空间位置相互耦合的地物特征的专题属性 之间关系。网络分析是在网络模型基础上进行的一 系列分析，其中的网络数据模型是对现实世界中网 络系统的抽象表达。%/< = ),56提供了生成缓冲区的 C:55./，通过这个命令可以生成一个围绕某一特征 的缓冲区。%/< = ),56 可以使用缺省距离生成缓冲 区、使用固定距离生成缓冲区、使用加权或可变距 离生成缓冲区，因此，缓冲区分析的功能十分强大。 %/<(7.>是通过 G3.H.I$,IG3.H. 9.E.<-76, 模块 完成叠加、缓冲区、临近分析等空间操作，而且比 %/< = ),56更简单，更快。40* 是通过 40* %,1EF8- ?40%@空间分析模块实现这些功能的。同国外软件 相比较，国内软件的这些功能具有一些局限性，但 又各有其特点：0.69-1/运用空间算子的思想，采用 面向对象的方法与技术，将空间分析的各种问题系 统地归结为基本粒度的有限数量的空间算子或这 些算子的不同参数和顺序的任意组合，系统提供的 这些基本空间算子包括单目算子和双目算子，单目 算子即可实现上述功能；412078 具有完备的空间 分析工具来实现缓冲区、叠加和网络分析；而 9:J 2./412 依然是利用拓扑关系生成几何对象的缓冲 区，实现叠加分析的裁减、擦除、并、交、同一等运 算，并且建立网络数据集进而进行网络分析。这些 功能在各种软件中体现得淋漓尽致，根据用户的需 要进行选择，而不具备彼此之间的比较。需要说明 的是，412),56 是一个特例。由于其空间数据不含 拓扑结构，因此它不具备拓扑关系的分析，形成传 统拓扑结构的目的是为了实现空间分析功能，所以 它的空间分析功能较弱，与其它软件相比，412),56 的网络分析功能较弱。 （"）其它分析：拓扑分析和临近分析已经在前 面有所涉及，而复合分析则是多源空间数据无缝集 成技术的一种功能体现，0)9软件是否具有跨数据 源复合分析功能，成为目前研究 0)9 软件发展的 热点。我们先不考虑各种软件由于数据格式不同， 互相转换所造成的信息损失，而是在独有的 0)9 表 ! 各软件的空间分析功能比较 软件名称 空间分析功能 %&’ = )K#$ %&’ ()*+ 40* 412 ),56 412 078 0.6 9-1/ 9:2./ 412 空间查询 与量算 空间查询 强 较强 强 较强 较强 较强 较强 空间量算 强 较强 强 较强 较强 较强 较强 缓冲区 分析 围绕点 强 更强 强 较强 较强 强 较强 围绕线 =弧 强 更强 强 较强 较强 强 较强 围绕面 =多边形 强 更强 强 较强 较强 强 较强 加权 强 更强 强 较强 较强 强 较强 叠加分析 点与多边形 强 更强 强 较强 较强 强 较强 线与多边形 强 更强 强 较强 较强 强 较强 多边形与多边形 强 更强 强 较强 较强 强 较强 网络分析 最短路径 强 强 强 较弱 较弱 较弱 网络属性值累积 强 强 强 较弱 较弱 较弱 路由分配 强 强 强 较弱 较弱 较弱 空间邻接搜索 强 强 强 较弱 较弱 较弱 较弱 最近相邻搜索 强 强 强 较弱 较弱 较弱 较弱 地址匹配 强 强 强 较弱 较弱 较弱 较弱 其他分析 拓扑分析 强 强 强 较强 较强 较强 临近分析 强 更强 强 较强 较强 较强 复合分析 较弱 较弱 较弱 较弱 较弱 较强 空间统计 分类分析 统计图表分析 较强 较弱 较弱 较强 较弱 较弱 较弱 主成分分析 较强 较弱 较弱 较强 较弱 较弱 较弱 层次分析 较强 较弱 较弱 较强 较弱 较弱 较弱 系统聚类分析 较强 较弱 较弱 较强 较弱 较弱 较弱 判别分析 较强 较弱 较弱 较强 较弱 较弱 较弱 LMN N 万方数据 第 !期 靳 军等"国内外 #$%软件的空间分析功能比较 软件中，多元数据（例如矢量数据与栅格数据）的复 合分析功能如何实现的问题，国内外软件在此方面 的功能都比较薄弱，而且它们都是基于单一数据的 #$%软件，而矢栅兼容的地理信息系统将是当前及 未来一段时间内的重要研究内容。 （&）空间统计分类分析：多变量统计分析主要 用于数据分类和综合评价。数据分类方法是 #$% 重要的组成部分，在大多数情况下，首先是将大量 未经分类的数据输入信息系统数据库，然后要求用 户建立具体的分类算法，以获得所需要的信息。综 合评价模型是区划和规划的基础。从人类认识的角 度来看有精确的和模糊的两种类型，因为绝大多数 地理现象难以用精确的定量关系划分和表示，因此 模糊的模型更为实用，结果也往往更接近实际。 空间统计分类分析可分为主成分分析、层次分 析、系统聚类分析和判别分析。主成分分析方法可 以从统计意义上将各影响要素的信息压缩到若干 合成因子上，从而使模型简化；层次分析法是综合 众人意见，科学地确定各影响因子权重的简单而有 效的数学手段；聚类分析可根据地理实体之间影响 要素的相似程度，采用某种与权重和隶属度有关的 距离指标，将评价区域划分若干类别；判别分析类 似于遥感图像处理的分类方法，即根据各要素的权 重和隶属度，采用一定的评价 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 将各地理实体判 归最可能的评价等级或以某个数据值所示的等级 序列上。在各软件中，’() * $+,- 是通过其中模块的 命令对数据进行统计分析，而 ./0$+,- 最大的特点 就是数据统计分析功能强，无论文本信息，还是图 形信息，都用表的形式来组织，它对于图表的控制 能力使它成为桌面地图信息系统的代表。其它软件 虽然也有空间统计分析的功能，但比较而言，都不 如 ’() * $+,-和 ./0$+,-的功能强大。 另外，还有一些国内外比较成熟的 #$% 软件， 如美国 ’12-3456 公司的 ’12-7’3 ./0 软件、澳 大利亚 #89’%:% 公司开发的 #89’.’; 软件、 雅都图形软件公司开发的 #<=> 软件以及由北 京大学和陕西三秦企业集团联合研制的 7$?:%@ ?’<软件，它们的空间分析功能也十分强大，在此 就不一一比较了。 & 展望 空间分析是地理信息系统的主要特征，也是评 价一个地理信息系统功能的主要指标之一，它是地 理信息系统的核心和灵魂！但是空间分析的研究却 一直滞后于空间数据结构、空间数据库以及地图数 字化和自动绘图技术，因此地理信息系统如果向着 丰富、全面的空间分析的智能型 #$% 的方向发展， 就必须具有空间建模功能，提供若干综合性、集成 性的地学分析模型，而不仅仅具有一般的空间分析 功能；还要解决 #$% 与空间分析方法的结合途径 问题以及空间数据的矢栅兼容问题，这些都将是今 后空间分析的发展趋势。目前，空间分析技术已经 渗透到各个领域，国内外的 #$% 软件发展非常迅 速。由于国外 #$%技术已相当成熟，因此使用国外 进口软件的比较多。国内 #$% 软件由于面世时间 短，用户较少，其性能及稳定性有待提高，但选择 #$%平台要基于对系统软件和用户需求的分析，以 最小的代价获得最大的收益。 参考文献 ABC 龚健雅 D 地理信息系统基础A.CD 北京：科学出版社 ， EFFED AEC郭仁忠D空间分析A.CD北京：高等教育出版社，EFFBD A!C 陶华学，孙英君 D #$% 空间分析模型的建立 AGCD 四川测 绘，EFFE，（&）D A&C 方裕，张晋D 我国 #$% 软件产业发展初探A9CD 计算机世 界报，EFFEHF!D AIC 王劲峰，李连发D 地理信息空间分析的理论体系探讨AGCD 地理学报，EFFF（B）D AJC 修文群 D 地理信息系统 #$% 数字化城市建设指南 A.CD 北京：北京希望电子出版社，EFFBD AKC 毛锋D 地理信息系统HH.#8 方法A.CD 北京：石油工业 出版社，BLLKD AMC 邬伦，刘瑜D 地理信息系统导论A.CD 北京：科学出版社 ， EFFBD A责任编校：王 黎C JBD D 万方数据 国内外GIS软件的空间分析功能比较 作者： 靳军， 刘建忠 作者单位： 信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052 刊名： 测绘工程 英文刊名： ENGINEERING OF SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)： 2004，13(3) 引用次数： 4次 参考文献(8条) 1.龚健雅 地理信息系统基础 2002 2.郭仁忠 空间分析 2001 3.陶华学.孙英君 GIS空间分析模型的建立 2002(4) 4.方裕.张晋 我国GIS软件产业发展初探 2002 5.王劲峰.李连发.葛咏.时陪中.关元秀.柏延臣.王智勇.Haining Robert 地理信息空间分析的理论体系探讨[期刊论文]-地理学报 2000(1) 6.修文群 地理信息系统GIS数字化城市建设指南 2001 7.毛锋 地理信息系统-MGE方法 1997 8.邬伦.刘瑜 地理信息系统导论 2001 相似文献(10条) 1.期刊论文 王喜.秦耀辰.张超.WANG Xi.QIN Yao-chen.ZHANG Chao 探索性空间分析及其与GIS集成模式探讨 -地理与地理信息科学 2006,22(4) 探索性空间分析基于让数据说话的理念,可以避免野值或非典型观测值的误导.在对探索性空间分析的基本原理和概念界定的基础上,探讨交互式和动态空间数据分析、地学可视化 及可视化空间分布、确认性空间分析、空间数据挖掘等探索性空间分析的主要技术.由于统计分析软件和GIS的数据格式差异很大,直接将二者简单集成存在一定困难,因此切实可行的 集成方式是采用对象连接和嵌入(OLE)技术,分别调用统计分析软件的探索性分析功能(或者函数)以及GIS的地图显示和空间分析功能,并进行必要开发,实现二者的集成.最后对探索性 空间分析的发展方向进行展望. 2.学位论文 李晓军 GIS空间分析方法研究 2007 随着GIS在理论和软件研制水平上的不断提高，其应用范围不断扩大，而GIS的空间分析功能也成为人们倍加关注的热点。GIS的发展已从数据库型GIS进入分析型GIS的阶段，这对 其空间分析的能力提出了更高、更新的要求。因此对GIS空间分析的研究就成为一个非常重要的而且具有挑战性的研究课题，这也是本文的研究出发点。 本文首先对GIS空间分 析的基本概念、方法体系、基本功能、国内外研究现状进行了深入地归纳总结。然后在详细分析了空间数据的基本特征，空间数据模型、空间数据结构和空间数据索引的基础上，阐 述了GIS空间分析的基本方法，并从GIS空间分析的过程入手，重点研究GIS空间分析模型以及建模方法，提出了空间分析模型的设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，并结合实例对GIS空间分析图解建模的实现 和设计思想进行了探讨。最后在空间分析模型的基础上研究GIS空间分析功能的若干关键算法实现，如空间查询、缓冲区分析等，并基于ArcGIS Engine技术探讨了GIS空间分析二次开 发方法。在理论研究的基础上，本文设计并实现了一个GIS空间分析模块。 研究表明，充分利用GIS空间分析技术，结合图解建模方法，能够建立实际的空间分析模型，可以较 好地实现GIS空间分析的基本功能，进而增强GIS的整体功能。 3.期刊论文 田雨.韩作振 MATLAB辅助GIS空间分析建模实验设计与应用 -计算机工程与应用2010,46(2) 根据地理信息系统GIS的特点和空间分析实验的特点,提出利用MATLAB软件进行GIS空间分析实验设计,并结合一个实例,给出了MATLAB空间分析建模实验应用的主要内容和方法.此 实验设计应用有助于学生较快地理解GIS空间分析实验原理,学会利用MATLAB软件分析解决GIS地学实际问题. 4.期刊论文 周秋生.梅晓丹.黄明.ZHOU Qiu-sheng.MEI Xiao-dan.HUANG Ming 模糊数学与GIS空间分析支持下的城市警务预案设计 -测绘 工程2008,17(6) 将模糊数学与GIS空间分析相结合的GIS分析模型,已成为探索GIS空间分析技术发展的新热点.文中从模糊数学与GIS空间分析的基本理论入手,以基于模糊算法的城市警务预案 GIS空间分析为例,具体阐述模糊C均值的自适应算法在GIS空间分析中的实际应用. 5.学位论文 陈雪冬 红水河上游“龙滩水库GIS”空间分析应用模型的设计与实现 2004 随着GIS应用领域的拓宽,对其空间分析能力的要求也越来越高.GIS发展的重心已经由侧重于数据获取、存储、管理、检索的初级阶段逐步向模拟、分析、预测预报的高级阶段转 移.人们也逐渐看到地理信息系统与应用模型的集成是地理信息系统与其他学科联合应用的必然,但由于GIS和专业应用模型都具各自独立性,它们之间的相容性成为集成技术的关键,同 时空间数据的复杂性也加剧了GIS与应用模型集成的难度.在上述背景下,该文围绕"龙滩水库GIS"系统的设计目标,针对水库蓄水淹没后产生的一系列问题,例如水库淹没损失评估、水 库库容管理、水库库区移民安置区选址、移民安置区环境容量分析和相应的基础设施建设等问题,设计了对应的空间分析应用模型,用以解决上述问题.水库蓄水淹没后期处理工作复杂 多样,涉及的数据形式和处理方法也很独特.以GIS的数据形式表现水库淹没区的各种实物特征,以GIS对空间数据的处理分析方法模拟水库淹没处理分析方法,以水库建设后期处理的专 家知识构建空间分析应用模型,通过以上原则使水库淹没区的现实世界,转换为计算机可操作的数字世界,使GIS与水库淹没处理相互兼容,达到二者完全意义上的统一协调,从而使水库 淹没的处理工作更加科学高效.该文主要研究成果及创新如下:1.针对水库建设后期工程(即水库蓄水淹没后)产生的一系列问题,应用GIS空间分析技术,结合水库后期建设方面专家经验 和知识,设计了用于解决以上问题的5个空间分析应用模型,给出了这些模型的设计原理和实现方法.2.针对目前GIS、GIS空间分析技术、应用模型和水库相互结合难的现状,以上述5个 空间分析应用模型为基础,探索三者之间相互结合使用的思路和技术方法,创造和改进了生成水库淹没范围、道路选线、生成水位库容曲线图、移民安置选址分析和移民安置区环境容 量分析等空间分析应用模型的实现算法并比较透彻地分析了它们实现的技术细节.3.设计和初步实现了"龙滩水库GIS决策支持系统"的系统原型,对GIS空间决策支持系统的关键技术、 技术路线和应用集成进行了阐述和成功的试验. 6.期刊论文 朱欣娟.石美红.薛惠锋.彭文祥 基于GIS的空间分析及其发展研究 -计算机工程与应用2002,38(18) 空间分析是基于地理对象空间布局的地理数据分析技术,GIS的空间分析功能偏弱已经严重地阻碍了其作为空间数据分析和研究工具的使用.新兴的智能计算技术为空间分析提供了 新的机遇和发展契机,神经网络、进化计算和人工生命在基于GIS的空间分析建模应用上具有巨大潜力.研究发现基于GIS空间分析的发展将向时空分析领域拓展,同时急待建立基于智能 计算技术的时空分析的有效模型和统一框架,形成GIS与时空分析模型高度融合的时空决策平台. 7.学位论文 梁勤欧 人工免疫系统在GIS空间分析中的应用研究 2003 人工免疫系统的研究,正逐渐成为工程技术和智能计算领域的研究热点.人工免疫系统为GIS空间分析的研究与开发提供了新的理论和技术支持.目前国内外人工免疫系统在GIS空间 分析中的应用研究很少,针对这种现状,该文以克隆选择算法(CLONALG)及其扩展模型遗传克隆选择算法(CLOGA)、人工免疫网络模型(aiNet)等为主要研究方法,以GIS空间分析中的定位 —分配问题、预测问题、聚类问题等为主要应用和实验目标,系统研究了人工免疫系统(AIS)在GIS空间分析中应用的理论与方法.研究了GIS空间分析的涵义,指出地理信息空间分析应 称作"广义空间分析";GIS空间分析应该称作"狭义空间分析".GIS空间分析可以理解为目前GIS技术可以实现的地理信息空间分析.提出在当今计算机和GIS理论和技术条件下新的GIS空 间分析功能,提出了人工免疫系统(AIS)应用于GIS空间分析的必要性和可能性.研究了人工免疫系统(AIS)的国内外进展,在此基础上,提出了人工免疫系统(AIS)在空间信息系统中的主 要应用方向,包括空间数据获取、空间数据挖掘、GIS空间分析、地理系统模拟模型等.分析研究了生物免疫系统的一些主要的概念和名词术语的含义,并就人工免疫系统中涉及较多的 克隆选择理论和独特型免疫网络理论,进行了基本原理的分析研究.为进一步分析研究和设计人工免疫系统模型奠定了基础.研究了主要的人工免疫网络模型和免疫遗传算法模型的基本 原理、算法流程及其主要特点.提出它们在空间信息系统研究中的一些可能的应用方向.指出人工免疫网络模型适合于空间(数据)信息的聚类、分类以及地理系统模拟研究;免疫遗传算 法模型适合于空间信息模型分析和地图、遥感图像的识别以及地理优化问题的研究.归纳总结了人工免疫系统(AIS)在理论和技术领域有待进一步研究和解决的问题.提出了人工免疫系 统(AIS)理论模型方面,以及人工免疫系统在空间信息系统中的应用方面未来的研究方向. 8.期刊论文 余柏蒗.吴健平.魏晓峰.刘杰 空间分析GIS软件开发研究 -测绘与空间地理信息2004,27(5) 针对目前已有的空间分析软件包和GIS商业软件不能满足空间分析应用需求的现状,我们利用组件技术和插件技术相结合的方法开发了一个空间分析GIS软件.利用组件技术构建 GIS框架,利用插件技术开发空间分析插件,并插入到GIS框架中.软件目前已具有7类共17个空间分析模块,其他开发人员可以按照插件开发 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 开发新的模块,扩展软件的功能.软件已在 一些研究项目中应用,取得很好的效果. 9.学位论文 刘晓 基于栅格数据的GIS空间分析算法及其软件实现研究 2005 地理信息系统(GeographyInformationSystem，GIS)是当代信息技术(InformationTechnology，IT)新的热点研究领域之一，在国民经济建设、资源与环境管理、国防与国家安全 、旅游与社会文化等各领域，均具有广范的应用。在现实的应用开发中，GIS的功能与所选用的GIS平台软件密切相关。目前流行的商用GIS平台软件在空间分析功能方面差异较大，以 ArcGIS等为代表的一类发展成熟的GIS平台软件在空间分析方面功能较强，但具有价格昂贵、系统复杂、培训及维护成本高等缺点，从而在一定程度上限制了这些软件的普及与推广使 用。 本文系统的研究了栅格数据常用的空间分析方法及基于栅格数据的空间建模方法，归纳了各种栅格数据空间分析方法的使用条件及相互区别与联系。在此基础上，利用面 向对象技术，研制、开发了一个基于栅格数据的GIS空间分析工具——RasterTools。该工具简单实用，界面友好，使用的数据格式全部为明码文件。除了使用系统中预定义的空间分 析功能外，还可以通过更改已有空间分析脚本，或编写全新的空间分析脚本的方法，实现更为丰富的空间分析和空间建模功能。 更进一步，顺应GIS软件发展的新潮流，分析、 研究了ComGIS软件开发所依赖的技术基础，包括COM、OLE、ActiveX等内容，成功研制了一个新的GIS组件-RasterToolsObi。该组件以ActiveX控件的形式向客户提供了对栅格数据进 行浏览、查询、空间分析等操作的功能，用户可以很方便的在自己的应用系统中实现与RasterTools系统工具相同的功能。RasterTools、RasterToolsObj两个产品为用户提供了在不 同层面上实现对栅格数据进行操作的各种方法。在与传统信息系统耦合、嵌入开发及软件的开放性、可扩展性、使用复杂性及降低开发成本等各方面本软件均展现出明显的优势。 本文最后探讨了两个研究成果的应用领域和推广前景，并通过实际系统的开发，对RasterTools和RasterToolsObj两个成果进行了检验。结果证明，GIS系统工具RasterTools以及基 于COM技术开发的ActiveX控件RasterToolsObj，具有较强的栅格数据处理功能并能提供灵活的栅格数据空间分析方法，特别是该组件具有的可以执行脚本语言的特点，更拓展了它的 应用范围。这两个成果完全可以满足一般GIS应用项目的要求。 伴随计算机软硬件水平的不断提升，栅格数据在GIS应用项目中必将起到越来越重要的作用。RasterTools系统以 及基于COM技术开发的RasterToolsObj控件成本低廉，功能专业，为基于栅格数据的GIS系统开发提供了一条捷径。同时由于两个产品功能专一，有灵活的脚本编写功能，因而也可以 用于教学、科研等领域。 10.期刊论文 赵鹏祥.郝红科.刘广全.ZHAO Peng-xiang.HAO Hong-ke.LIU Guang-quan GIS空间分析在退耕还林中的应用研究 -水土保持 通报2005,25(5) 空间分析功能是GIS的本质特征.选择黄土高原小流域退耕还林(草)工程为研究对象,以探讨GIS空间分析在退耕还林(草)工程中的应用方法为目标,确定了一种基于GIS空间分析的 黄土高原小流域退耕还林(草)规划方法;建立了相关地理编码体系和规则,并运用GIS空间分析的坡度分析、坡向分析、叠置分析、属性分析等功能实现了规划的全过程,完成了黄土高 原小流域退耕还林(草)规划图以及退耕地还林面积和还林规划面积统计.结果表明,此方法在以小流域治理为特点的黄土高原地区退耕还林(草)工程实施中有借鉴意义. 引证文献(4条) 1.谢琦 基于空间分析技术的AutoGIS原型系统的设计与实现[学位论文]硕士 2006 2.吴占洲 工作流技术在土地利用规划管理系统中的应用[学位论文]硕士 2005 3.徐晨宇 基于GIS和微区位理论的商业房地产估价市场比较法的研究[学位论文]硕士 2005 4.李彦民 航区城市对弹道设计的影响研究[学位论文]硕士 2005 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_chgc200403018.aspx 下载时间：2010年4月26日