GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件.ppt

1、GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,第五章 GIS應(yīng)用型模型設(shè)計,應(yīng)用模型：聯(lián)系GIS系統(tǒng)與常規(guī)專業(yè)研究的紐帶 應(yīng)用模型：綜合利用GIS系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)的工具 應(yīng)用模型GISSDSS 1.應(yīng)用模型分類 2.應(yīng)用模型與GIS集成,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,1.應(yīng)用模型分類,（1）按結(jié)構(gòu)化程度分 數(shù)學(xué)模型：確定性模型 如水動力模型、遙感大氣校正模型 統(tǒng)計模型：半結(jié)構(gòu)化模型 如 回歸分析、相關(guān)分析、主成分分析、系統(tǒng)聚類分析、多變量因子分析、層次分析法（AHP）、判別分析 概念模型:非結(jié)構(gòu)化模型,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,（2）按空間特性劃分 非空間模型 空間模型,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,（3）按應(yīng)用模型的開發(fā)

2、特點 系統(tǒng)提供模型 二次開發(fā)模型 （4）按應(yīng)用模型內(nèi)容所要解決的問題分類 基礎(chǔ)模型 專業(yè)模型,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,GIS應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用分析功能的不足已經(jīng)直接影響到GIS應(yīng)用的進一步推廣和深化。如何有效地重用已開發(fā)的各類專業(yè)應(yīng)用模型，同時在今后的模型開發(fā)中，如何考慮到模型與GIS系統(tǒng)的易重用、易集成性，提高GIS應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，己成為GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工作者廣泛面臨的問題。,2.應(yīng)用模型與GIS的集成,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,2.1 源代碼方式集成 利用GIS系統(tǒng)的二次開發(fā)語言或其它編程語言，將已有專業(yè)模型的源代碼進行改寫重用，使其從語言到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與GIS系統(tǒng)完全兼容，

3、成為GIS系統(tǒng)整體的一部分。 可以保證GIS系統(tǒng)與模型在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理等方面的一致性。 較低級的重用方式，其缺點主要是：GIS開發(fā)者必須下很大功夫讀懂模型的源代碼；在改寫重用過程中常常會出錯。,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,2.2 函數(shù)庫方式集成：DLL GIS開發(fā)者可以通過調(diào)用庫函數(shù)的方式進行模型重用。函數(shù)庫包括靜態(tài)連接庫和動態(tài)連接庫兩種，兩者的區(qū)別在于，動態(tài)連接不是在連接生成可執(zhí)行文件時把庫函數(shù)鏈入應(yīng)用程序，而是在程序運行中需要的時候才連接。 優(yōu)點：GIS系統(tǒng)與應(yīng)用模型能實現(xiàn)高度無縫的集成；函數(shù)庫一般都有清晰的接口，GIS開發(fā)者不必研究源代碼；而且函數(shù)庫經(jīng)過編譯，用戶不能隨意修改。 缺點：

4、不能用于復(fù)雜模型與GIS的集成；開發(fā)者不能對庫函數(shù)進行修改，降低了重用的靈活性；函數(shù)庫的可擴充性差。,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,2.3 獨立可執(zhí)行程序方式集成：松散集成 GIS系統(tǒng)與應(yīng)用分析模型均以可執(zhí)行應(yīng)用程序的方式獨立存在，兩者之間的數(shù)據(jù)交換通過中間格式文件實現(xiàn)（如ASCII碼文件或通用數(shù)據(jù)庫文件等），GIS系統(tǒng)進一步將中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為空間數(shù)據(jù)，實現(xiàn)操作。 優(yōu)點在于：簡便，所需編程工作極少。缺點在于：系統(tǒng)效率較低，且使用不很方便；界面往往不一致，視覺效果不好。,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,2.4 內(nèi)嵌可執(zhí)行程序方式集成 以GIS系統(tǒng)命令驅(qū)動應(yīng)用模型程序，GIS系統(tǒng)與模型之間的集成通過對共同數(shù)據(jù)

5、文件的讀、寫操作實現(xiàn)。 優(yōu)點：符合軟件工程學(xué)要求的模塊化開發(fā)原則，便于組織管理；系統(tǒng)的運行性能比獨立可執(zhí)行程序方式好；對于用戶，盡管GIS系統(tǒng)與模型可能是由不同的編程語言實現(xiàn)的，但具有基本統(tǒng)一的界面環(huán)境，便于操作。 缺點：開發(fā)人員必須理解模型運行的全部過程并對復(fù)雜的模型要進行正確合理的結(jié)構(gòu)分解，以實現(xiàn)模型與GIS系統(tǒng)本身之間的數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換及模型對GIS功能的調(diào)用；此外，如果需要同時集成多個模型，進行模型的組合很困難。,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,Jonkowski和Haddock（1996年）實現(xiàn)的非點源污染模型系統(tǒng)即是一個采用嵌入可執(zhí)行程序方式將GIS與地學(xué)模型相結(jié)合的典型，該系統(tǒng)基于DOS環(huán)

6、境運行，空間數(shù)據(jù)處理由ARC/INFO通過宏語言AML程序?qū)崿F(xiàn)，農(nóng)業(yè)非點源污染模型（AGNPS）由Pascal語言編程并編譯為可執(zhí)行程序。系統(tǒng)將一組圖層數(shù)據(jù)經(jīng)ARC/INFO處理后轉(zhuǎn)化為AGNPS的一個數(shù)據(jù)輸入文件，經(jīng)過AGNPS模型運行處理后，輸出數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)成PC ARC/INFO的圖層，以滿足顯示制圖等需要，,實例：農(nóng)業(yè)非點源污染模型（AGNPS）與GIS集成系統(tǒng)的原型結(jié)構(gòu),GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,2.5 DDE或OLE方式集成 DDE指動態(tài)數(shù)據(jù)交換，OLE指對象鏈接與嵌入，兩者均用于Windows應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)傳遞。必須存在兩個主體，一方為客戶程序，另一方為服務(wù)程序，簡單地說就是要有

7、一方為另一方提供數(shù)據(jù)服務(wù)或更復(fù)雜的服務(wù)。 優(yōu)點：與內(nèi)嵌可執(zhí)行程序相似，系統(tǒng)能實現(xiàn)無縫集成，而所需編程不多。 不足：在于系統(tǒng)效率不高，系統(tǒng)穩(wěn)定性不是很好。這種方式要求應(yīng)用模型必須支持DDE或OLE協(xié)議，這是目前絕大多數(shù)已開發(fā)的各類模型做不到的。 張犁（1996年）開發(fā)的城市洪水分析與模擬信息系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，城市洪水分析與模擬模型作為服務(wù)程序，一個GIS工具軟件系統(tǒng)作為客戶程序，兩者以O(shè)LE方式集成起來。,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,2.6 組件方式集成 模型組件化將是應(yīng)型GIS開發(fā)中最有效的模型重用手段。這一技術(shù)在地學(xué)分析模型開發(fā)領(lǐng)域最終會得到廣泛應(yīng)用，并提高GIS中的專業(yè)模型應(yīng)用水平，極大地豐富GIS的應(yīng)用分析功能。,GIS應(yīng)用型模型設(shè)計課件,2.7 模型庫方式,模型庫指在計算機中按一定組織結(jié)構(gòu)形式存儲的各個模型的集合體。模型庫系統(tǒng)可以有效地生成、管理和使用模型，它可以支持兩種粒度的模型（可執(zhí)行文件與函數(shù)子程序），具有完整的模型管理功能，能夠提供單元模型（指不需調(diào)用其他模型的模型）和組合模型（指通過調(diào)用其他單元模型或組合模型來構(gòu)成的模型），同時還支