２０１３年第１期 ＳＣⅢＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴ１０Ｎ 科技信息 浅谈ＧＩＳ空问分析 卢秀丽 （中国地质大学（北京）长城学院，河北保定０７１０００） 【摘要】随着地理信息系统的不断发展，ｒ］－５－￣间数据结构的研究也日趋成熟，作为该系统的核心一空间分析也相应成为人们倍加关注的 热点．本文从以下几方面对ＧＩＳ空间分析作了简单的介绍：空间分析的定义、目的、方法、内容、基本步骤、技术流程、应用领域、发展趋势以及其 与ＧＩＳ结合的途径。 【关键词】ＧＩＳ；空间分析；途径 随着对地观测和计算机技术的发展．空间信急及其处理能力己极 大丰富和加强了人们渴望利用这些空间信息来认识和把握地球和社 会的空间运动规律．进行虚拟、科学预测和 ，迫切需要建立空间 信息分析的理论和方法体系。 地理信息系统是在计算机硬件和软件支持下运用系统工程和信 息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据。以提供 对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。该系统可以利用 各种空间分析的方法管理空间数据信息。对多种不同的信息进行综合 分析，寻求空间实体间的相互关系，分析和处理一定区域内分布的现象 和过程 空间分析就是利用计算机对数字地图进行分析．从而获取和 传输空间信息。由于空间分析对空间信息（特别是隐含信息）所具有的 提取和传输功能，它已经成为地理信息系统区别于一般信息系统主要 的功能特征．也成为评价一个地理信息系统功能的主要指标之一 １ 空间分析的定义 对于空间分析的定义有很多种。郭仁忠等提出的定义是：空间分 析是基于地理对象的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。 ２空间分析的目的 空间分析是指用于分析地理事件的一系列技术．其分析结果依赖 于事件的空间分布Ｉ３１面向最终用户。其目的是：①有效地获取、科学地 描述和认知空间数据，如绘制风险图：②理解和解释生成观察地理图 案的背景过程，如住房价格中的地理邻居效应；③预报，如传染病爆 发；④在地理空间上发生的事件，如合理分配资源。 ３空间分析的方法 空间分析的方法主要有：①对地图的空间分析技术，如ＧＩＳ中的 缓冲区、叠加分析，以及新近陈述彭院士提出的地学图谱方法 ：②空 间动力学分析，有水文模型、空间价格竞争模型、空间择位模型等：③ 基于地理信息的空问分析，或称空间信息分析。 ４空间分析的内容 空间分析从数据模型上可划分为拓扑分析、属性分析、拓扑与属 性的联合分析。拓扑分析包括空间图形数据的拓扑运算．即旋转变换、 比例尺变换、二维及三维显示和几何元素计算等：属性分析包括数据 检索、逻辑与数算、重分类和统计分析等：拓扑与属性的联合分析 包括与拓扑相关的数据检索、叠置处理、区域分析、邻域分析、网络分 析、形状探测和空间内插等 ５空间分析的基本步骤 空间分析的基本步骤包括：建立分析的目的和标准、准备空间操 作的数据、进行空间分析操作、准备表格分析的数据、进行表格分析、 结果的评价和解释、改进分析结果、产生最终的结果图和表格报告。 ６空间分析的技术流程 为了达到空间分析的目的．必须在现有全要素基础地理数据和按 专业系统分类的数据的基础上提炼出用于实现空间分析的专题图．并 在基础数据结构的基础上进一步拓展部分专门存放用于空间分析数 据的数据库 然后．再配合相应的空间分析模块．最终达到空间分析的 目的 其技术流程如图１所示 ７ ＧＩＳ与空间分析的结合途径 图１空间分析技术流程 地理信息系统（ＧＩＳ）是管理空间数据的计算机系统。其工作对象、 工作过程、输出结果都贯穿着空间概念 ＧＩＳ的核心功能包括数据管 理、数据表达和数据分析。其中ＧＴＳ数据分析能力建设则主要基于空 间数据分析领域的研究进展Ⅻ。地理信息系统与空间分析的结合途径 一般可分为三种： １）外挂：在两个相互的ＧＩＳ软件和空间分析软件之间增加数 据交换接口．使得空间分析数据及相关的影响因素和空间分析结果能 够在各种简单的或复合的图形中显示出来。这种方法是在短期内且费 用较小的情况下向用户提供空间分析和功能的有效途径 ２）内嵌：在软件包中把空间分析模块作为一个高级应用模块嵌入， 使之与空间分析一体化．不仅为空间分析提供了图形显示功能．而且可 以将Ｇ１Ｓ中的有关信息直接参与空间分析计算 这种方法能为用户提 供更方便、全面、有效的使用功能，但这种融合需要大量的人力、财力和 时问。 ３）采用外挂的方式，针对具体问题建立该领域模型．再利用输入 分析数据，输出分析结果图形。这样建立的ＧＩＳ软件．一方面具有最基 本的分析功能．另一方面又可结合具体问题具体分析．折衷的解决了 功效与花费间的矛盾．是一种既经济又有效的结合方法 ８ ＧＩＳ空间分析的应用领域 空间分析的应用领域与ＧＩＳ的应用领域基本上是一致的．其具体 应用领域包括水污染监测、城市规划与管理、地震灾害和损失估计、洪 水灾害分析、矿产资源评价、道路交通管理、地形地貌分析、医疗卫生、 军事领域等。 ９ ＧＩＳ空间分析的发展趋势 ＧＩＳ技术的应用极大地促进了空间分析的需求和应用 ＧＩＳ应用 的最高目标是空间决策支持．而空间决策支持的核心必然是空间分 析 马德涛［７１等认为其发展方向为： １）由空间分析向时空分析领域拓展 千事万物均处在一定的时空坐标系中，时间、空间和属性是地理 实体的３个基本特征Ｉ蚓．随着近期计算机技术和ＧＩＳ的飞速发展．作为 客观现实世界抽象和表示的时空数据模型日渐成为人们关注的热点 课题。 ２）探索基于ｃＩ技术的时空分析的有效模型和统一框架 基于ＧＩＳ的空间分析和ｃＩ的融合和ｃＩ技术之间的相互结合更 加拓展了空间分析的应用领域．将ｃＩ技术与ＳＤＡ相结合．在ＧＩＳ环 境下建立时空一体化的时空过程模拟分析引擎已成为ＳＤＡ的一项重 要内容ｍ。 ３）ＧＩＳ与时空分析模型高度融合的时空决策集（下转第３６页）
