GIS应用模型的建立

基于gis地学应用模型的建模步骤和方法
基于GIS地学应用模型的建模步骤和方法主要包括以下几个步骤：
1.收集研究数据和信息。

在建立GIS地学应用模型之前,需要收集和整理相关的研究数据和信息。

这些数据和信息可能包括地形地貌、气候信息、土地利用类型、人口密度、交通网络、水资源分布等等。

2.建立空间数据库。

需要建立空间数据库,包括地理数据和属性数据。

地理数据可以是卫星影像、DEM、河流分布、道路数据等,属性数据可以是人口数据、农业数据、土地利用类型数据等。

3.确定分析对象和分析指标。

在建立GIS地学应用模型之前,需要确定分析对象和评估的指标。

例如,可以分析城市缓和效应和增温程度,可以通过分析NDVI指数来确定城市绿地覆盖率。

4.建立地学应用模型。

在建立地学应用模型时,可以使用各种建模工具和方法,如统计分析、空间分析和马尔可夫模型等。

建立模型至少需要以下几个过程：
- 空间数据预处理：包括数据清理、拓扑关系检查、数据转换、数据重投影、数据加密等。

- 空间数据分析：使用空间分析工具分析地学数据,找出其中的规律和关系。

- 模型建立：根据分析结果,运用统计学、机器学习等方法建立地学应用模型。

- 模型评估：对所建模型进行评估,检验其可靠性和适用性。

5.模型应用和验证。

通过模型应用和验证,可以对建立的地学应用模型进行测试和调整,并得到有效的应用结果。

需要注意的是,在进行GIS地学应用模型建模时,需要遵循科学的方法,选取合适的数据、方法和工具,使得所建立的模型具有可靠性和可解释性。

GIS试卷（1）一、名词解释题15%（每小题3分，共15分）1．地理数据：地理数据是对与地球表面位置相关的地理现象和过程的客观表示。

是一种较复杂的数据类型，涉及到空间特征、属性特征及它们之间关系的描述，人们常把地理数据称为空间数据。

地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时态特征三部分。

2．网络分析一组相互连接的线状实体构成网络，网络分析只对线状实体而言。

这些线状实体表示了某种资源、物质或信息在地理空间上流动的通道。

对地理网络（交通网）、城市基础设施网络（电力线、电话线、给排水管线等）进行地理分析和模块化，是GIS网络分析的目的。

3．拓扑结构4．游程编码通过记录行或列上相邻的若干属性相同点的代码的代码，可实现游程长度编码。

5．DIME文件双重独立地图编码文件，它由美国人口普查局建立起来的为人口普查目的而设计的拓扑编码方法，是一种把几何度量信息（直角坐标）和拓扑逻辑信息结合起来的系统。

二、填空题20%（每空1分，共20分）1．GIS的基本组成一般包括（软件），（硬件），（数据），（人员），（方法）五部分。

2．GIS的操作对象是（地理实体），它具有描述地理实体的（空间），（属性），（时间）特征。

3．数据库作为一个复杂系统，主要由（空间数据库），（空间数据库管理系统），（空间数据库运用系统）三个基本部分构成4．面向对象方法具有（抽象）（封装）（多态）等三特性；四种（分类）（概括）（聚集）（联合）核心技术；5. 我国的国家基本比例尺地形图（除1：100万外）均采用( 高斯-克吕格投影）投影。

三、选择题10%（每小题1分，共10分）1 世界上第一个地理信息系统产生于（C ）A 中国B美国C加拿大D澳大利亚2.计算最短路径的经典算法是（ C ）。

A.Huffmann；B.Freeman；C.Dijkstra；D.Morton3.空间集合分析主要完成（C）A地形分析B缓冲区分析C逻辑运算D叠置分析4.湖泊和河流周围保护区的定界可采用（C ）A空间聚集B统计分析C缓冲区分析D叠加分析5．建立空间要素之间的拓扑关系属于（A ）功能A空间分析B图形分析C空间查询D 地图整饰6. One would normally begin with ________ in a GIS project:（）A、data displayB、database constructionC、data analysisD、data exploration7．Map projection is a process of converting from（）A、three-dimensional to two-dimensional coordinatesB、two-dimensional to three-dimensional coordinatesC、two-dimensional to two-dimensional coordinatesD、none of the above8．When converted from DMS to DD units, 46030’00’’ will read:（）A、46.3°B、46.5°C、46.7°D、none of the above9．Which transformation method is most commonly used in GIS?（）A、Equiarea transformationB、Similarity transformationC、Affine transformationD、Topological transformation 10．Each polygon in a polygon coverage should have ___label(s):（）A、zeroB、oneC、twoD、three四、简答题25%（每小题5分，共25分）1．试比较矢量、栅格两种数据结构的优缺点？矢量数据的优缺点：优点为数据结构紧凑、冗余度低，有利于网络和检索分析，图形显示质量好、精度高；缺点为数据结构复杂，多边形叠加分析比较困难。

数学建模在地理信息系统中的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与非空间数据结合起来进行管理、分析与展示的计算机系统。

它在城市规划、环境管理、资源调度等领域中发挥着重要的作用。

而数学建模作为一种系统性的分析和解决问题的方法，在GIS 中也得到了广泛的应用。

本文将介绍数学建模在GIS中的应用，并讨论相关实例和研究成果。

一、地理数据建模在GIS中，地理空间数据是不可或缺的一部分。

数学建模在地理数据的处理和分析过程中发挥重要作用。

比如，对某一地区的人口分布进行建模。

我们可以利用统计学的方法，根据历史数据和其他指标，建立一个数学模型来预测未来的人口分布。

这样做可以帮助政府机构制定合理的城市规划和社会管理措施。

二、地理空间分析GIS的核心任务之一是地理空间分析，用以揭示地理现象的内部联系和空间分布规律。

数学建模在地理空间分析中发挥了重要作用。

例如，在交通规划中，我们可以通过建立一套交通流量模型来优化道路网的布局和交通流动方案。

这样可以提高交通效率、缓解交通拥堵、改善城市交通环境。

三、地理信息智能化近年来，智能化已经成为GIS发展的重要趋势。

而数学建模是实现智能化的关键技术之一。

例如，我们可以结合地理数据和其他相关数据，利用机器学习的方法，建立一个预测模型来预测地区未来的土地利用情况。

这样可以帮助政府机构科学规划土地利用、合理分配资源。

四、地理风险评估地理风险评估是GIS的重要应用之一。

数学建模在地理风险评估中的应用可以帮助我们更好地预测地质灾害、气候变化等地理风险，从而采取相应的防控措施。

例如，通过建立一个地质灾害模型，我们可以预测某一地区地质灾害的概率和受灾范围，进而制定相应的防灾措施。

五、地理信息可视化地理信息可视化是通过图表、地图等方式将地理信息以直观的形式展现出来。

数学建模在地理信息可视化中起到了重要支撑作用。

例如，我们可以通过地理数据的空间插值与插补来绘制出地形地貌等地理特征的等值线图。

测绘技术中的GIS数据库建立方法GIS（地理信息系统）是一种通过整合地理空间数据并进行分析、展示和管理的技术。

它在测绘领域中发挥着重要作用，帮助测绘人员更好地了解地理环境、地质数据以及各种地形要素。

建立GIS数据库是使用这一技术的关键步骤之一，下面将介绍几种常用的GIS数据库建立方法。

一、数据收集和整理首先，为了建立一套完整的GIS数据库，需要进行数据收集。

常见的数据来源包括遥感图像、GPS数据、地面测量数据以及其他相关的地理数据。

这些数据一般以数字形式存在，需要通过数据处理软件进行整理和组织。

例如，可以使用遥感图像处理软件对卫星图像进行解译和分类，提取出所需的地物要素，并转为矢量数据。

此外，各种测绘设备收集到的地面测量数据也需要进行数字化处理，以便与其他数据进行整合。

二、数据处理和建模在数据收集和整理完成后，需要进行数据的处理和建模，以适应GIS系统的要求。

数据处理包括数据格式转换、数据加工和数据裁剪等环节。

常见的数据处理软件有ArcGIS、MapInfo、ERDAS等，它们提供了强大的数据处理和分析功能。

通过这些软件，可以对数据进行投影变换、坐标系转换、数据格网化等操作，以保证数据的准确性和一致性。

建模是指将原始数据转化为一种适合GIS分析的数据模型。

常见的数据模型有栅格模型和矢量模型。

栅格模型是将地理空间划分为规则的单元格，每个单元格内存储一个特定的值。

这种模型适用于连续型数据，如高程数据、遥感图像等。

而矢量模型则是将地理要素表示为点、线、面等几何对象，适用于离散型数据，如道路、建筑物等。

建模过程需要根据具体要求选择合适的模型，并进行数据属性的设置和数据库的建立。

三、数据库设计和管理数据库设计是建立GIS数据库的重要环节，它决定了数据的组织结构和属性描述方式。

在设计过程中，需要考虑数据的可查询性、一致性和安全性等因素。

一般来说，GIS数据库可以按照地理空间数据和属性数据的关系进行划分。

地理空间数据包括地图要素的几何形状信息，属性数据则包括地图要素的属性描述信息。