裴曉雯

（長(zhǎng)安大學(xué)渭水校區(qū)，陜西西安，710021）

引言

GIS的核心即為空間屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，而管理、分析以及應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的SA功能與應(yīng)用模型則是發(fā)揮數(shù)據(jù)庫(kù)作用的關(guān)鍵部分。評(píng)定一個(gè)GIS的優(yōu)劣，不僅要從數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的質(zhì)量、數(shù)據(jù)量以及更新速率的監(jiān)督進(jìn)行分析，同時(shí)還要看GIS-SA是否強(qiáng)大、實(shí)用和具有靈活性。

1 GIS-SA的基本功能

現(xiàn)階段，地理信息系統(tǒng)商業(yè)軟件在SA中大多進(jìn)行SS及常規(guī)統(tǒng)計(jì)等。SS主要涵蓋了并、交以及切空間。而常規(guī)統(tǒng)計(jì)則進(jìn)行相關(guān)系數(shù)、M-VM以及GC，上述功能能夠有效的達(dá)到地學(xué)分析的基本需要。而目前，地球科學(xué)領(lǐng)域?qū)IS-SA的功能提出了更高的要求[1]。

2 地球科學(xué)中的GIS-SA

以定量的SA作為基礎(chǔ)，地球科學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要包括下述幾方面：（1）空間統(tǒng)計(jì)與格局；（2）空間過(guò)程模擬；(3)空間之間的相互作用；(4)空間運(yùn)籌。

2.1 空間統(tǒng)計(jì)與格局

舉例說(shuō)明，環(huán)境災(zāi)害的空間布局、犯罪的空間狀態(tài)以及物種的空間分布等等。地學(xué)中的空間格局即為地學(xué)中空間的體現(xiàn)，換而言之，其構(gòu)建了地學(xué)過(guò)程的邊線與先決條件。所以，針對(duì)地學(xué)中空間格局的闡釋、辨識(shí)以及統(tǒng)計(jì)，在很大程度上有助于了解地學(xué)的根本機(jī)理以及成因?，F(xiàn)階段SA理論的成果大多體現(xiàn)于空間點(diǎn)格局統(tǒng)計(jì)方面，空間點(diǎn)格局統(tǒng)計(jì)能夠有效辨識(shí)點(diǎn)的空間分布狀態(tài)，其中包括：集聚、散布以及均衡等[2]。

2.2 SA模擬流程

SA模擬流程主要有，地球水資源的變化與病毒的擴(kuò)散趨勢(shì)等，可以依附于其物理機(jī)制構(gòu)建ODE與PDE，DE的計(jì)算隸屬邏輯推導(dǎo)范疇。目前，很多商業(yè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)軟件都能夠利用電腦將DE予以自動(dòng)的推導(dǎo)，進(jìn)而獲取結(jié)果，不過(guò)針對(duì)很多實(shí)際問(wèn)題，即使較為簡(jiǎn)單，但也要在人工規(guī)則化的基礎(chǔ)上才能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行求解。而若想獲取微分方程系數(shù)，那么首先要對(duì)其予以空間剖分割，此環(huán)節(jié)可通過(guò)地理信息系統(tǒng)完成，同時(shí)初始條件也可以通過(guò)地理信息系統(tǒng)獲取[3]。

2.3 空間相互影響

舉例說(shuō)明，城市規(guī)劃以，經(jīng)variable及影響COF間的關(guān)系類比，同時(shí)設(shè)置指向性較強(qiáng)的數(shù)學(xué)模型，最后經(jīng)RC獲取所需的系數(shù)，并予以整體的分析。

2.4 空間運(yùn)籌

空間運(yùn)籌大多進(jìn)行時(shí)空的布局亦或空間監(jiān)測(cè)采樣之中。近年來(lái)，很多地區(qū)都面臨水資匱乏的嚴(yán)重情況，而隨著GW的進(jìn)程，此問(wèn)題逐漸凸顯。水資源的空間布局即為其中主要的優(yōu)化問(wèn)題，其側(cè)重于在區(qū)域水源不足的先決條件下，將水源在下屬區(qū)域進(jìn)行合理的配置，進(jìn)而使范圍內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)得到最大限度的收益。

污染排放隸屬時(shí)空優(yōu)化問(wèn)題，污染排放量與經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展呈正相關(guān)，而污染排放必須控制在特定的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間，同時(shí)，環(huán)境本身既有一定的飽和性，因此在某一個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)會(huì)弱化一部分污染物。而且，良好的自然環(huán)境可以創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)收益?；诖?，必須合理的規(guī)劃污染物在各及地域的排放狀態(tài)，進(jìn)而使區(qū)域經(jīng)濟(jì)得以全面的發(fā)展。

3 GIS-SA在其它領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 GIS-SA在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

GIS-SA能夠通過(guò)相關(guān)資料，經(jīng)SA，空間圖形資源予以礦產(chǎn)資源的評(píng)估。現(xiàn)階段通過(guò)GIS-SA予以礦源的評(píng)估，即在相關(guān)人員的指導(dǎo)下，通過(guò)專家找礦模型來(lái)進(jìn)行的。不過(guò)針對(duì)不同水平專家的找礦模型缺乏一個(gè)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)此問(wèn)題，即可通過(guò)GIS-SA進(jìn)行凡想推倒，進(jìn)而深化找礦模型，因此達(dá)到礦源的有效評(píng)估。其優(yōu)勢(shì)即為限制較少，同時(shí)可以全面利用既有的資料，同時(shí)篩選出有針對(duì)性的找礦模型，進(jìn)而為地質(zhì)人員給出有效的依據(jù)。

3.2 GIS-SA與Database操作相組合進(jìn)行土地適宜性分析

LCC即對(duì)土地使用實(shí)際價(jià)值予以全面的評(píng)估，同時(shí)進(jìn)行等級(jí)化劃分。經(jīng)有針對(duì)性的措施區(qū)分土地等級(jí)，這樣能夠?yàn)橛行褂猛恋靥峁┯辛Φ囊罁?jù)。GIS-SA與Database操作功能可以從根本深化土地分級(jí)的有效性，而GIS-SA較之其他方法也更為穩(wěn)定且精確[4]。GIS-SA中的Database管理單元通常具有一定的局限性，不過(guò)若進(jìn)行合理的使用，也能夠處理大多數(shù)的實(shí)際問(wèn)題，如相同的網(wǎng)格，不同因素影響的取舍問(wèn)題，其中包括分類中的邏輯劃分以及數(shù)據(jù)整合。針對(duì)GIS-Database功能無(wú)法有效處理的問(wèn)題，可利用數(shù)據(jù)交互，使數(shù)據(jù)下載至其他系統(tǒng)中予以處理，在此基礎(chǔ)上反饋至屬性 Database。如在此次工作中，單元總分頻率直方圖使是使用了EXCEI的作圖功能。在確定了分級(jí)界線后，建立查找表，再在GIS上進(jìn)行所有單元總分的賦值與分類，確定級(jí)別并統(tǒng)計(jì)級(jí)別的面積。

3.3 GIS-SA在地震災(zāi)害與評(píng)估中的應(yīng)用

地震即為地殼運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)形式，地震與地質(zhì)構(gòu)造都是包含有空間位置信息的地學(xué)實(shí)體。對(duì)地震災(zāi)害以及地震次生災(zāi)害的評(píng)估對(duì)于區(qū)域的降低危險(xiǎn)，資源分配以及緊急相應(yīng)規(guī)劃具有重要意義。通過(guò)存儲(chǔ)和分析地質(zhì)構(gòu)造信息，利用GIS的空間分析功能可以預(yù)測(cè)地震發(fā)生的“場(chǎng)景”，估計(jì)該區(qū)域由于地震引發(fā)的潛在損失，并且可以分析地震實(shí)際發(fā)生時(shí)的災(zāi)害嚴(yán)重程度的空間分布，幫助政府分配緊急響應(yīng)的資源。進(jìn)而對(duì)于地震活動(dòng)性分析常規(guī)的工作方法是按發(fā)震時(shí)間或地震帶選取地震資料，但由于地震帶的劃分一般范圍較大，往往跨越多個(gè)構(gòu)造帶或新構(gòu)造分區(qū)，對(duì)于小范圍構(gòu)造分區(qū)的地震活動(dòng)性分析比較困難[5]。由于地質(zhì)構(gòu)造特征和演化歷史差異，不同的地質(zhì)構(gòu)造單元其地震活動(dòng)特征也有所不同。利用GIS-SA功能不僅可以完成不同地震區(qū)、帶的地震活動(dòng)分析，還可以根據(jù)需要進(jìn)行不同構(gòu)造單元之間的地震活動(dòng)對(duì)比分析。例如：利用活動(dòng)斷裂GIS的空間疊加模塊，可以對(duì)地震帶不同新構(gòu)造分區(qū)地震活動(dòng)進(jìn)行對(duì)比分析，如不同新構(gòu)造分區(qū)的地震頻度、震級(jí)的對(duì)比分析。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，GIS-SA針對(duì)地學(xué)中空間格局的闡釋、辨識(shí)以及統(tǒng)計(jì)，在很大程度上有助于了解地學(xué)的根本機(jī)理以及成因?，F(xiàn)階段SA理論的成果大多體現(xiàn)于空間點(diǎn)格局統(tǒng)計(jì)方面，空間點(diǎn)格局統(tǒng)計(jì)能夠有效辨識(shí)點(diǎn)的空間分布狀態(tài)，其中包括：集聚、散布以及均衡等。地學(xué)中的空間格局即為地學(xué)中空間的體現(xiàn)，換而言之，其構(gòu)建了地學(xué)過(guò)程的邊線與先決條件。所以，針對(duì)地學(xué)中空間格局的闡釋、辨識(shí)以及統(tǒng)計(jì)，在很大程度上有助于了解地學(xué)的根本機(jī)理以及成因。現(xiàn)階段SA理論的成果大多體現(xiàn)于空間點(diǎn)格局統(tǒng)計(jì)方面，空間點(diǎn)格局統(tǒng)計(jì)能夠有效辨識(shí)點(diǎn)的空間分布狀態(tài)，其中包括：集聚、散布以及均衡等。SA模擬流程主要有，地球水資源的變化狀態(tài)與病毒的擴(kuò)散趨勢(shì)等，可以依附于其物理機(jī)制構(gòu)建ODE與PDE，DE的計(jì)算隸屬邏輯推導(dǎo)范疇。目前，很多商業(yè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)軟件都能夠利用電腦將DE予以自動(dòng)的推導(dǎo)，進(jìn)而獲取結(jié)果，不過(guò)針對(duì)很多實(shí)際問(wèn)題，即使較為簡(jiǎn)單，但也要在人工規(guī)則化的基礎(chǔ)上才能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行求解。而若想獲取微分方程系數(shù)，那么首先要對(duì)其予以空間剖分割，此環(huán)節(jié)可通過(guò)地理信息系統(tǒng)完成，同時(shí)初始條件也可以通過(guò)地理信息系統(tǒng)獲取。SA即為GIS的核心，而SA功能的應(yīng)用逐漸向多元化發(fā)展，因此，深化地理信息系統(tǒng)的空間分析勢(shì)在必行。

[1]王宇翔.分布式網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)研究[D].中國(guó)科學(xué)院研究生院(遙感應(yīng)用研究所), 2015, (04): 15-17.

[2]周勇.遙感和地理信息系統(tǒng)支持的土水資源分類、評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)研究[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2017, (02): 34-36.

[3]余曉紅.建設(shè)管理地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制[D].中國(guó)科學(xué)院研究生院(測(cè)量與地球物理研究所), 2016, (03): 40-42.

[4]戰(zhàn)金艷, 鄧祥征, 唐華秀, 等.分布式信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其在環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, (01): 12-14.

[5]宋緒欽.基于GIS的中國(guó)地區(qū)資本市場(chǎng)發(fā)展程度評(píng)價(jià)[D].解放軍信息工程大學(xué), 2015, (02): 26-28.