地理空間分析與建模有什麼用途

Ⅰ 空間分析的發展方向

空間分析（地理分析）是基於地理對象的位置和形態的空間數據的分析技術，其目的在於提取和傳輸空間信息。 自從有了地圖，人們就自覺或者不自覺地進行著各種類型的空間分析。空間分析是地理信息系統的主要特徵。空間分析能力是地理信息系統區別與一般信息系統的主要方面，也是評價一個地理信息系統成功與否的一個主要指標。 空間分析是GIS的核心和靈魂，是GIS區別於一般的信息系統、CAD或者電子地圖系統的主要標志之一。 空間分析，配合空間數據的屬性信息，能提供強大、豐富的空間數據查詢功能。 因此，空間分析在GIS中的地位不言而喻。
空間分析源於60年代地理學的計量革命，在開始階段，主要是應用定量（主要是統計）分析手段用於分析點、線、面的空間分布模式。後來更多的是強調地理空間本身的特徵、空間決策過程和復雜空間系統的時空演化過程分析。實際上自有地圖以來，人們就始終在自覺或不自覺地進行著各種類型的空間分析。如在地圖上量測地理要素之間的距離、方位、面積，乃至利用地圖進行戰術研究和戰略決策等，都是人們利用地圖進行空間分析的實例，而後者實質上已屬較高層次上的空間分析。
在地學領域中，空間分析一般是指「GIS空間分析」，或「地理空間分析」。任何信息，總含有空間、時間、屬性特徵。如水文走向含屬性和時間特徵, 疾病傳播含時間、空間和屬性特徵, 而河道演變則反映了空間形態特徵隨時間變化性質。國內外許多學者都對空間分析進行研究(UnWin,1981；李德仁等，1993；Robert Haining，1994；郭仁忠,1997；王勁峰，2000)，但是對空間分析下定義是比較困難的，目前尚無一個統一的定義，不同的應用領域給出不同的涵義，它們的側重點各不相同，但是都從不同的方面對空間分析的內涵進行了闡釋：或側重於地理學（地學），或側重於測繪學（地圖學）；或側重於幾何圖形分析，或側重於地學統計與建模。綜合這些學者的研究成果。綜述之，GIS空間分析是使用幾何分析、統計分析、數學建模、地理計算等方法，對地理空間中的目標的空間關系進行描述、分析、建模，並進一步為空間決策支持提供服務的技術。

Ⅱ 三維地理信息建模的任務和作用有什麼用途

地圖作為記錄地理信息的一種圖形語言形式，不僅為人們的出行提供了便利，同時也豐富了計算機圖形學、三維模擬技術、虛擬現實技術以及網路通信技術的飛速發展，傳統的二維電子地圖被注入了新的活力，承載在互聯網上的三維電子地圖正成為電子地圖發展的一個重要方向。網路三維電子地圖不僅通過直觀的地理實景模擬表現方式，為用戶提供地圖查詢、出行導航等地圖檢索功能，同時集成生活資訊、電子政務、電子商務、虛擬社區、出行導航等一系列服務，為政府機關、企事業單位、商家企業提供宣傳互動的快速通道，並以全新的人性化界面表現，為人們的日常生活、網上辦事和網路娛樂等活動提供便捷的解決方案，從而生動真實地實現了網上數字城市，讓人們真正感受到自己生活在一個信息化的城市裡。可以說，網路三維電子地圖成為了互聯網業務發展的新的亮點。但是，任何事情都有兩面性。網路三維電子地圖在給人們帶來方便的同時，也給國家安全、社會穩定和人們隱私等帶來威脅。需要制定相應法律等措施來維護。

Ⅲ 地理信息系統的基本分析功能與應用模型之間的區別和聯系是什麼

分析功能是基於現有數據按照一定規律或者參數進行計算得出結果
這些規律和參數就可以構成一個應用模型 比如降雨量計算模型或者風力強度計算模型等
但應用模型很多是專業領域的模型 其表現可以是參數表格 也可以是圖表或者計算公式 不利於地理信息這種要與地理坐標相聯系並且需要特殊的可視化效果的信息分析與表達
因此要構建適合於地理信息分析和表達的應用模型就要把如氣象、農業等行業應用模型轉變或者結合地理信息 做成與空間信息相連接的模型用於應用分析
舉個例子：
用宗地圖和房地產統計數據作分析可以得到各地塊的房地產總價均價等，但房價與地塊之間的關系要做成一個應用模型，其中就涉及地理位置、房產市場行情、人口數量與構成、收入統計等這類因素，會有各類計算公式，就很復雜了。

Ⅳ 三維建模的研究意義有哪些

1、用於城市管理

三維建模技術可以完成城市災害事件和突發事件的動態模擬，實現城市各類信息的可視化查詢，為政府對城市的管理和服務提供決策。

2、用於城市規劃

對城市的未來形態進行預演，消失的城市形態也可以重新模擬出來，並根據規劃成果隨時進行修改，從而獲得城市規劃方案調整的科學依據，使城市規劃更具前瞻性。

3、用於城市環境動態變化研究

使用三維技術可以將大量的統計數據轉換成容易理解的圖像，表現人類活動對環境施加的壓力，預測不同人類活動條件下的環境效應。

4、用於旅遊

建模技術不僅可以展現城市現有景觀，而且能夠再現不復存在的和正在規劃建設中的景點，從而對城市起到宣傳作用，有助於擴大城市影響、吸引投資和遊客。

三維模型構成：

1、網格

網格是由物體的眾多點雲組成的，通過點雲形成三維模型網格。點雲包括三維坐標（XYZ）、激光反射強度（Intensity）和顏色信息（RGB），最終繪製成網格。

這些網格通常由三角形、四邊形或者其它的簡單凸多邊形組成，這樣可以簡化渲染過程。但是，網格也可以包括帶有空洞的普通多邊形組成的物體。

2、紋理

紋理既包括通常意義上物體表面的紋理即使物體表面呈現凹凸不平的溝紋,同時也包括在物體的光滑表面上的彩色圖案，也稱紋理貼圖（texture），當把紋理按照特定的方式映射到物體表面上的時候能使物體看上去更真實。

紋理映射網格賦予圖像數據的技術；通過對物體的拍攝所得到的圖像加工後，再各個網格上的紋理映射，最終形成三維模型。

Ⅳ 學習地理信息系統有什麼用

地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等，用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。
通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念：
1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統，它又由若干個相互關聯的子系統構成，如數據採集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等，這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬體平台、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出的類型。
2、GIS的操作對象是空間數據，即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼，實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別於其它類型信息系統的根本標志，也是其技術難點之所在。
3、GIS的技術優勢在於它的數據綜合、模擬與分析評價能力，可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息，實現地理空間過程演化的模擬和預測。
4、 GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數；電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。
有的學者斷言，「地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙，那麼，信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門，必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地」。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。地理信息系統（GIS）的分類GIS按研究的范圍大小可分為全球性的、區域性的和局部性的；按研究內容的不同可分為綜合性的與專題性的。同級的各種專業應用系統集中起來，可以構成相應地域同級的區域綜合系統。在規劃、建立應用系統時應統一規劃這兩種系統的發展，以減小重復浪費，提高數據共享程度和實用性。延伸：配電地理信息系統在配電自動化系統中地理信息系統（GIS）是一個重要內容:由於配電網節點多，設備分散，其運行管理工作常於地理位置有關，引入配電地理信息系統，可以更加直觀的進行運行管理；其內容主要包括：設備管理（FM），是將變電站、饋線、變壓器、開關、電桿等設備的技術數據反映在地理背景圖上；用戶信息系統（CIS），指藉助GIS對大量用戶信息，如用戶名稱、地址、帳號、電話、用電量和負荷、供電優先順序、停電記錄等進行處理，便於迅速判斷故障的影響范圍，而用電量和負荷的統計信息還可作為網路分析的依據；停電管理系統（OMS），是指接到停電投訴後，GIS通過調用CIS和SCADA功能，迅速查明故障地點和影響范圍，選擇合理的操作順序和路徑，顯示處理過程中的進展，並自動將有關信息轉給用戶投訴電話應答系統；另外GIS還可具有輔助配電網發展規劃設計功能等。我國地理信息系統的發展情況我國地理信息系統的起步稍晚，但發展勢頭相當迅猛，大致可分為以下三個階段。
第一是起步階段。20世紀70年代初期，我國開始推廣電子計算機在測量、制圖和遙感領域中的應用。隨著國際遙感技術的發展，我國在1974年開始引進美國地球資源衛星圖像，開展了遙感圖像處理和解譯工作。1976年召開了第一次遙感技術規劃會議，形成了遙感技術試驗和應用蓬勃發展的新局面，先後開展了京津唐地區紅外遙感試驗。新疆哈密地區航空遙感試驗、天津渤海灣地區的環境遙感研究、天津地區的農業土地資源遙感清查工作。長期以來，國家測繪局系統開展了一系列航空攝影測量和地形測圖，為建立地理信息系統資料庫打下了堅實的基礎。解析和數字測圖、機助制圖、數字高程模型的研究和使用也同步進行。1977年誕生了第一張由計算機輸出的全要素地圖。1978年，國家計委在黃山召開了全國第一屆資料庫學術討論會。所有這些為GIS的研製和應用作了技術上的准備。
第二是試驗階段。進入80年代之後，我國執行「六五」、「七五」計劃，國民經濟全面發展，很快對「信息革命」作出熱烈響應。在大力開展遙感應用的同時，GIS也全面進入試驗階段。在典型試驗中主要研究數據規范和標准、空間資料庫建設、數據處理和分析演算法及應用軟體的開發等。以農業為對象，研究有關質量評價和動態分析預報的模式與軟體，並用於水庫淹沒損失、水資源估算、土地資源清查、環境質量評價與人口趨勢分析等多項專題的試驗研究。在專題試驗和應用方面，在全國大地測量和數字地面模型建立的基礎上，建成了全國1：100萬地留資料庫系統和全國土地信息系統、1：4見萬全國資源和環境信息系統及1：250萬水土保持信息系統，並開展了黃土高原信息系統以及洪水災情預報與分析系統等專題研究試驗。用於輔助城市規劃的各種小型信息系統在城市建設和規劃部門也獲得了認可。
在學術交流和人才培養方面得到很大發展。在國內召開了多次關於GIS的國際學術討論會。1985年，中國科學院建立了「資源與環境信息系統國家級重點開放實驗室」，1988年和1990年武漢測繪科技大學先後建立了「信息工程專業」和「測繪遙感信息工程國家級重點開放實驗室」。我國許多大學中開設了rs方面的課程和不同層次的講習班，已培養出了一大批從事GIS研究與應用的博士和碩土。
第三是GIS全面發展階段。80年代末到90年代以來，我國的GIS隨著社會主義市場經濟的發展走上了全面發展階段。國家測繪局正在全國范圍內建立數字化測繪信息產業。1：100萬地圖資料庫已公開發售，衛：25萬地圖資料庫也已完成建庫，並開始了全國1：10萬地圖資料庫生產與建庫工作，各省測繪局正在抓緊建立省級1：1萬基礎地理信息系統。數字攝影測量和遙感應用從典型試驗逐步走向運行系統，這樣就可保證向GIS源源不斷地提供地形和專題信息。進入90年代以來，沿海、沿江經濟開發區的發展，土地的有償使用和外資的引進，急需GIS為之服務，有力地促進了城市地理信息系統的發展。用於城市規劃、土地管理、交通、電力及各種基礎設施管理的城市信息系統在我國許多城市相繼建立。
在基礎研究和軟體開發方面，科技部在「九五」科技攻關計劃中，將「遙感、地理信息系統和全球定位系統的綜合應用」列入國家「九五」重中之重科技攻關項目，在該項目中投入相當大的研究經費支持武漢測繪科技大學、北京大學、中國地質大學、中國林業科學研究院和中國科學院地理研究所等單位開發我國自主版權的地理信息系統基礎軟體。經過幾年的努力，中國GIS基礎軟體與國外的差距迅速縮小，涌現出若干能參與市場競爭的地理信息系統軟體，如GeoStar， MapGIS， OityStar， ViewGIS等。在遙感方面，在該項目的支持下，已建立全國基於IK4遙感影像土地分類結果的土地動態監測信息系統。國家這一重大項目的實施，有力地促進了中國遙感和地理信息系統的發展.國內外專家對地理信息系統的不同定義（國外一些地理信息系統的定義摘自David J.Maguire,1991）。
1、DoE(1987:132)
a system for capturing storing checking, manipulating analysing and displaying data which are spatially referenced the Earth.
2、Aronoff(1989:39)
any manual or computer based set of proceres used to store and manipulate geographically referenced data.
3、Carter(1989:3)
an institutional entiry, reflecting an organizational structure that integrates technology with a database, expertise and continuing, financial support over time.
4、Parker(1988:1547)
an information technology which stores, analyses, and displays both spatioal and non-spatial data.
5、Dueker(1979:106)
a special case of information systems where the database consists of observations on spatioally distributed features, activities, or events, which are definable in space as points, lines, or areas. A GIS manipulates data about these points, lines, and areas to retrieve data for ad hoc queries and analysis.
6、Smith et al.(1987:13)
a database system in which most of the data are spatially indexed, and upon which a set of proceres operated in order to answer queries about spatiol entities in the database.
7、Ozemoy, Smith and Sicherman(1981:92)
an automated set of functions that provides professionals with advanced capabilities for the storge, retrieval, manipulation, and display of geographically located data.
8、Burrough(1986:6)
a powerful set of tools for collecting, storing, retrieving at will, transforming and displaying spatial data from the real world.
9、Cowen(1988:1544)
a decision support system involving the integration of spatially referenced datain a problem-soling environment.
10、Koshkariov, Tikunov and Trofimov(1989:256)
a system with advanced geo-modelling capabilites.
11、Devine and Field(1986:18)
a form of MIS[Management Informaion System]that allows map display of the general information.
12、陳述彭等（1999，《地理信息系統導論》）：
由計算機系統、地理數據和用戶組成的，通過對地理數據的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成並輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規劃、管理決策服務高考報名GIS專業的一點注意事項目前開設地理信息系統專業的院校很多，但是高考報名時注意，分為理科的地圖學與地理信息系統，屬於地理學，側重於地理學應用理論研究；工科為地圖制圖學與地理信息工程，屬於測繪學，側重於測量。兩者並無本質區別，報考的時根據自身喜好，工科一般開設於理工科院校，理科則一般為綜合性大學或師范大學內。理科的話武漢大學資源與環境科學學院的地理信息系統比較厲害，特別是制圖方向。GIS的發展背景35,000年前，在Lascaux附近的洞穴牆壁上，法國的Cro Magnon獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡線條和符木。這些早期記錄符合了現代地理信息系統的二元素結構：一個圖形文件對應一個屬性資料庫。 18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現, 同時還出現了專題繪圖的早期版本, 例如：科學方面或戶口普查資料。 20世紀初期世紀將圖片分成層的「照片石印術」得以發展。直至60年代早期，在核武器研究的推動下，計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。
1967年世界第一個投入實際操作的GIS系統由聯邦能量、礦產和資源部門在安大略省的渥太華開發出來。 這個系統是由Roger Tomlinson開發的，被稱為「Canadian GIS」（CGIS）。它被用來存儲，分析以及處理所收集來的有關加拿大土地存貨清單（CLI）數據。CLI通過在1:250，000的比例尺下繪制關於土壤, 農業, 休閑、野生生物、水鳥、林業, 和土地利用等各種信息為加拿大農村測定土地能力，並增設了了等級分類因素來進行分析。
CGIS是世界的第一個「系統」， 並且在「繪圖」應用上進行了改進，它具有覆蓋，測量，資料數字化/掃描的功能，支持一個跨越大陸的國家坐標系統，將線編碼為具有真實的嵌入拓撲結構的「弧」，並且將屬性和位置的信息分別存儲在單獨的文件中。它的開發者，地理學家Roger Tomlinson，被稱為「GIS之父」。
CGIS一直持續到20世紀70年代才完成，但這花費了太長的一段時間，因此在它最初發展期，不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業地圖應用軟體的供應商競爭。微型計算機硬體的發展使得象ESRI和CARIS那樣的供應商成功地兼並了大多數的CGIS特徵，並結合了對空間和屬性信息的分離的第1 種世代方法與對組織的屬性數據的第2種世代方法入資料庫結構。20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末，在各種系統中迅速增長使得其在在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念，這要求數據的格式和傳輸標准化。GIS中使用的技術從不同來源得到相關信息
如果能將你所在州的降雨和你所在縣上空的照片聯系起來，可以判斷出哪塊濕地在一年的某些時候會乾涸。一個GIS系統就能夠進行這樣的分析，它能夠將不同來源的信息以不同的形式應用。對於源數據的基本要求是確定變數的位置。位置可能由經度，緯度和海拔的 x，y，z坐標來標注，或是由其他地理編碼系統比如ZIP碼，又或是高速公路英里標志來表示。任何可以定位存放的變數都能被反饋到GIS。一些政府機構和非政府組織生產正在製作能夠直接訪問GIS的計算機資料庫。可以將地圖中不同類型的數據格式輸入GIS。GIS 系統同時能將不是地圖形式的數字信息轉換可識別利用的形式。 例如，通過分析由遙感生成的數字衛星圖像，可以生成一個與地圖類似的有關植被覆蓋的數字信息層。 同樣, 人口調查或水文表格數據也可在GIS系統中被轉換成作為主題信息層的地圖形式。
資料展現
GIS 數據以數字數據的形式表現了現實世界客觀對象(公路, 土地利用, 海拔)。 現實世界客觀對象可被劃分為二個抽象概念: 離散對象(如房屋) 和連續的對象領域(如降雨量或海拔) 。這二種抽象體在GIS系統中存儲數據主要的二種方法為: 柵格（網格）和矢量。 柵格（網格）數據由存放唯一值存儲單元的行和列組成。它與柵格（網格）圖像是類似的，除了使用合適的顏色之外，各個單元記錄的數值也可能是一個分類組，例如土地使用狀況，一個連續的值，或是降雨量，或是當數據不是可用時記錄的一個空值。柵格數據集的解析度取決於地面單位的網格寬度。通常存儲單元代表地面的方形區域， 但也可以用來代表其它形狀。柵格數據既可以用來代表一塊區域，也可以用來表示一個實物，實物被存儲為... 矢量數據利用了幾何圖形例如點，線（一系列點坐標），或是面（形狀決定於線）來表現客觀對象。例如，在住房細分中以多邊形來代表物產邊界，以點來精確表示位置。矢量同樣可以用來表示具有連續變化性的領域。利用等高線和不規則三角網（TIN）來表示海拔或其他連續變化的值。TIN的記錄對於這些連接成一個由三角形構成的不規則網格的點進行評估。三角形所在的面代表地形表面。 利用柵格或矢量數據模型來表達現實既有優點也有缺點。柵格數據設置在面內所有的點上都記錄同一個值，而矢量格式只在需要的地方存儲數據，這就使得前者所需的存儲的空間大於後者。對於柵格數據可以很輕易地實現覆蓋的操作，而對於矢量數據來說要困難得多。矢量數據可以象在傳統地圖上的矢量圖形一樣被顯示出來，而柵格數據在以圖象顯示時顯示對象的邊界將呈現模糊狀。 除了以幾何向量坐標或是柵格單元位置來表達的空間數據外，另外的非空間數據也可以被存儲。在矢量數據中，這些附加數據為客觀對象的屬性。例如，一個森林資源的多邊形可能包含一個標識符值及有關樹木種類的信息。在柵格數據中單元值可存儲屬性信息，但同樣可以作為與其他表格中記錄相關的標識符。
資料擷取
數據擷取——向系統內輸入數據——它占據了GIS從業者的大部分時間。有多種方法向GIS中輸入數據，在其中它以數字格式存儲。 印在紙或聚酯薄膜地圖上的現有數據可以被數字化或掃描來產生數字數據。數字化儀從地圖中產生向量數據作為操作符軌跡點、線和多邊形的邊界。掃描地圖可以產生能被進一步處理生成向量數據的光柵數據。 測量數據可以從測量器械上的數字數據收集系統中被直接輸入到GIS中。從全球定位系統（GPS）——另一種測量工具中得到的位置，也可以被直接輸入到GIS中。 遙感數據同樣在數據收集中發揮著重要作用，並由附在平台上的多個感測器組成。感測器包括攝像機、數字掃描儀和激光雷達，而平台則通常由航空器和衛星構成。 現在大部分數字數據來源於圖片判讀和航空照片。軟拷貝工作站用來數字化直接從數字圖像的立體象對中得到的特徵。這些系統允許數據以二維或三維捕捉，它們的海拔直接從用照相測量法原理的立體象對中測量得到。現今，模擬航空照片先被掃描然後再輸入到軟拷貝系統，但隨著高質量的數字攝像機越來越便宜，這一步也就可被省略了。 衛星遙感提供了空間數據的另一個重要來源。這里衛星使用不同的感測器包來被動地測量從主動感測器如雷達發射出去的電磁波頻譜或無線電波的部分的反射系數。遙感收集可以進一步處理來標識感興趣的對象和類例如土地覆蓋的光柵數據。 除了收集和輸入空間數據之外，屬性數據也要輸入到GIS中。對於向量數據，這包括關於表現在系統中的對象的附加信息。 輸入數據到GIS中後，通常還要編輯，來消除錯誤，或進一步處理。對於向量數據必須要「拓撲正確」才能進行一些高級分析。比如說，在公路網中，線必須與交叉點處的結點相連。像反沖或過沖的錯誤也必須消除。對於掃描的地圖，源地圖上的污點可能需要從生成的光柵中消除。例如，污物的斑點可能會把兩條本不該相連的線連在一起。
資料操作
GIS可以執行數據重構來把數據轉換成不同的格式。例如，GIS可以通過在具有相同分類的所有單元周圍生成線，同時決定單元的空間關系，如鄰接和包含，來將衛星圖像轉換成向量結構。
由於數字數據以不同的方法收集和存儲，兩種數據源可能會不完全兼容。因此GIS必須能夠將地理數據從一種結構轉換到另一種結構。
投影系統，坐標系統與轉換
財產所有權地圖與土壤分布圖可能以不同的比例尺顯示數據。GIS中的地圖數據必須能被操作以使其與從其它地圖獲得的數據對齊或相配合。在數字數據被分析前，它們可能得經過其它一些將它們整合進GIS的處理，比如，投影與坐標變換。 地球可以用多種模型來表示，對於地球表面上的任一給定點，各個模型都可能給出一套不同的坐標（如緯度，經度，海拔）。最簡單的模型是假定地球是一個理想的球體。隨著地球的更多測量逐漸累積，地球的模型也變得越來越復雜，越來越精確。事實上，有些模型應用於地球的不同區域以提供更高的精確度（如北美坐標系統，1983-NAD83-只適合在美國使用，而在歐洲卻不適用）。
投影是製作地圖的基礎部分，它是從地球的一種模型中轉換信息的數學方法，它將三維的彎曲表面轉換成二維的媒介（比如紙或電腦屏幕）。不同類型的地圖要採用不同的投影投影系統，因為每種投影系統有其自身的合適的用途。比如一種可以精確反映大陸形狀的投影會歪曲大陸的相對尺寸（翻譯的是英文的維基網路）
GIS空間分析
空間分析能力是GIS的主要功能，也是GIS與計算機制圖軟體相區別的主要特徵。空間分析是從空間物體的空間位置、聯系等方面去研究空間事物，以及對空間事物做出定量的描述。一般地講，它只回答What（是什麼？）、Where（在哪裡？）、How（怎麼樣？）等問題，但並不（能）回答Why（為什麼？）。空間分析需要復雜的數學工具，其中最主要的是空間統計學、圖論、拓撲學、計算幾何等[1]，其主要任務是對空間構成進行描述和分析，以達到獲取、描述和認知空間數據；理解和解釋地理圖案的背景過程；空間過程的模擬和預測；調控地理空間上發生的事件等目的[2]。
空間分析技術與許多學科有聯系，地理學、經濟學、區域科學、大氣、 地球物理、水文等專門學科為其提供知識和機理。
除了GIS軟體捆綁空間分析模塊外，目前也有一些專用的空間分析軟體，如GISLIB、SIM、PPA、Fragstats等。
數據建模
將濕地地圖與在機場、電視台和學校等不同地方記錄的降雨量關聯起來是很困難的。然而，GIS能夠描述 地表、地下和大氣的二維三維特徵。
例如，GIS能夠將反應降雨量的雨量線迅速制圖。
這樣的圖稱為雨量線圖。通過有限數量的點的量測可以估計出整個地表的特徵，這樣的方法已經很成熟。 一張二維雨量線圖可以和GIS中相同區域的其它圖層進行疊加分析。
拓撲建模
在過去的35年，在濕地邊上有沒有任何加油站或工廠經營過？有沒有任何滿足在2英里內且高出濕地的條件的這類設施？GIS可以識別並分析這種在數字化空間數據中的這種空間關系。這些拓撲關系允許進行復雜的空間建模和分析。地理實體音的拓撲關系包括連接（什麼和什麼相連）、包含（什麼在什麼之中）、還有鄰近（兩者之間的遠近）。
網路建模
如果所有在濕地附近的工廠同時向河中排放化學物質，那麼排入濕地的污染物的數量要多久就能達到破壞環境的數量？GIS能模擬出污染物沿線性網路(河流)的擴散的路徑。諸如坡度、速度限值、管道直徑之類的數值可以納入這個模型使得模擬得更精確。網路建模通常用於交通規劃、水文建模和地下管網建模。

Ⅵ gis的分析功能和應用模型的區別

Gis分析功能是基於現有數據按照一定規律或者參數進行計算得出的結構， 這 些規律和參數就可以構成一個應用模型， 比如降雨量計算模型和風力強度計算模型等。 但應 用模型很多是專業領域的模型， 其表現可以是參數表格也可以是圖標或計算公式， 不利於地 理信息這種要與地理坐標想聯系， 並且需要特殊的可視化效果的信息分析與表達。 因此要構 建適合於地理信息分析和表達的應用模型就要吧如氣象農業等行業應用模型轉變或者結合 地理信息做成與空間信息想連接的模型應用於分析。

Ⅶ 三維地理信息建模的任務和作用

三維地理信息建模的任務：
三維虛擬技術在警用信息系統中應用三維建模，多角度渲染等先進的信息技術形成了下一代警用三維地理信息系統(PGIS 3D)
三維地圖比二維平面地圖更直觀形象更逼近城市的實景，建築物、山脈、水系、道路等地理坐標精確，將給警用信息系統帶來革命性的突破。
先進的三維建模技術建設一套城市市警用三維地理信息，實現三維地圖、平面地圖、衛星影像地圖的切換以滿足不同的應用需要。
三維地理信息的作用：
第一，滿足機關領導決策分析和基層單位日常地理信息系統應用，實現警務數據的集中可視化展示與綜合分析，實現全局業務系統空間數據的關聯分析，為指揮調度提供輔助決策，為基層單位提供警務地理信息服務。
第二，將各部門關心的空間信息納入警用綜合地理資料庫，建立數據倉庫進行數據挖掘，為各級公安機關的指揮調度提供決策性信息。
第三，警用三維地理信息系統作為各個業務系統業務信息展示的載體，可以直觀形象的進行可視化展示，並建立各種信息的關聯分析。
第四，警用三維地理信息作為一個平台，可以集成手機報警系統、固定電話報警系統、固定點報警系統、GPS系統、視頻監控系統等。

Ⅷ 澳洲墨爾本大學自然與人的空間建模

空間建模和分析為我們的環境和社會奠定了許多成功的管理應用程序的基礎。圍繞人類，自然環境以及它們之間的關系的問題本質上是復雜的，需要先進的空間分析技能來理解和解決。
該主題將為地理空間建模提供非常理想的能力。這些技能是在工作場所中追求的，對於計劃進一步學習或研究的學生也很有利。在這里，學生不僅將學習空間建模技術，還將徹底了解如何使用這些方法解決復雜的環境，自然和人文地理問題。學生將學習分析空間模式，建立自己的模型，並將觀察結果與自然和人類環境中的過程相關聯。
本課程以學生在地理空間分析中現有的技能和知識為基礎。它涵蓋了高級空間分析和建模主題，涵蓋地理處理，網路，可訪問性以及與環境（例如，生態系統服務）或人類活動（例如，土地利用變化）相關的預測。用於此主題的主要軟體是ArcGIS，其中包括「模型構建器」功能。重點放在通過基於計算機的實踐和個人作業進行基於項目的學習上，學生可以建立自己的地理空間模型來回答與自然，環境和人文地理有關的問題。

學習本課程後會得到的知識：
應用多種地理空間分析和數據管理方法
應用並嚴格評估各種地理空間建模方法
演示進行空間預測以指導決策的價值
解釋，評估和傳達空間建模和分析的結果

適用性技能：
識別，制定和解決復雜問題的能力
應用自然和人文地理學知識的能力
有效溝通的能力，包括視覺和書面模式
獨立批判性思維，理性探究和自主學習的能力

Ⅸ 什麼是地理空間數據模型他對GIS技術及其應用有和重要性

來源一：空間數據模型是關於現實世界中空間實體及其相互間聯系的概念，它為描述空間數據的組織和設計空間資料庫模式提供著基本方法。因此，對空間數據模型的認識和研究在設計GIS空間資料庫和發展新一代GIS系統的過程中起著舉足輕重的作用。
《地理信息系統——原理、方法和應用》鄔倫等編著，第48頁。
來源二：為了能夠利用地理信息系統工具來解決現實世界中的問題，首先必須將復雜的地理事物和現象抽象到計算機中進行表示、處理和分析，其結果就是空間數據模型。
空間數據模型可分為：
1、概念模型（分三種：
1：場模型：用於描述空間中連續分布的現象；
2：對象模型：用於描述各種空間地物；
3：網路模型：可以模擬現實世界中的各種網路）
2、邏輯數據模型（常用的分：矢量數據模型，柵格數據模型和面向對象數據模型等）
3、物理數據模型（物理數據模型是指概念數據模型在計算機內部具體的存儲形式和操作機制，即在物理磁碟上如何存放和存取，是系統抽象的最底層。）
《地理信息系統教程》湯國安等編，第62頁。
順：考研加油~

Ⅹ 地理三維模型是什麼

地理三維模型是空間分析，而空間分析的基礎是空間數據模型。

GIS的概念數據模型分為3類:對象模型(ob-ject model)、網路模型( network model)和場模型(field model)。

比如基於平面圖的點、線、面數據模型和基於連續鋪蓋的柵格數據模型，分別為對象模型和場模型，描述道路網路、地下管線等需要網路模型;定義了一種基於對象的模型和一種基於域的模型。

分別對應對象模型和場模型;OGC(open GIS consortium)的簡單對象模型規范定義了點、線、面和表面模型，其中表面模型可以用來表達實體，也可以表達地形等2. 5維的連續表面。

但是隨著三維GIS技術的發展，已有的對象模型和場模型在地學表達上並不充足，這些空間數據模型都缺乏對三維空間中連續、非勻質的場數據的表達能力。

隨著三維GIS技術的發展以及三維GIS在建築信息模型(building informationmodeling,BIM)+GIS、數字化孿生、透明城市、智慧城市、城市設計等領域的廣泛應用 。

GIS對現實世界的表達全面擴展到空/天、地表和地下，並從室外走進室內，空間數據模型的二三維一體化是三維GIS發展的必經之路。

早期基於平面圖的空間數據模型已經不能滿足對三維屬性場的表示，比如電磁場:三維空間中5G信號的分布。

空氣的屬性場:污染、溫度、濕度場的表達;地質的屬性場更多更復雜，如密度、孔隙度、楊氏模量、泊松比等。

對於三維場數據的表達，在理論研究方面，基於TEN (tetrahedron network)的數據模型，對其數據結構進行了簡要描述;基於八叉樹和TEN的混合數據結構。

用於平衡數據量和數據表達精度之間的矛盾;基於體元的三維場數據表達方法;構建了泛在知識數據表示模型(mubiquitousknowledgeable data representation model，UKR)。

用來表達復雜的三維空間事物，包括對場數據的表達。