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1、第1章 地理空間數(shù)據(jù)分析與GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)的日益革新為眾多應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)造了豐富的地理空間信息財(cái)富，使地理空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索、制圖和顯示功能越來越完善，但同時(shí)越來越多的復(fù)雜應(yīng)用問題也對(duì)GIS產(chǎn)生了更多新的要求。各種類型的GIS中存貯了海量的地理空間數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)還在以指數(shù)級(jí)方式不斷增長，迫切需要高效、精確、科學(xué)地分析這些數(shù)據(jù)，以找出數(shù)據(jù)所蘊(yùn)涵的寓意，進(jìn)而了解事物的性質(zhì)與規(guī)律，為科學(xué)決策提供必需的信息。所以，開發(fā)一些工具來進(jìn)行一般性地理空間數(shù)據(jù)分析和復(fù)雜的地理空間對(duì)象模擬，以將數(shù)據(jù)“點(diǎn)石成金”是一項(xiàng)艱巨而又緊迫的任務(wù)。因此
2、，GIS領(lǐng)域由原來重點(diǎn)關(guān)注數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建和系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)，逐漸轉(zhuǎn)向重點(diǎn)關(guān)注空間分析和空間建模。事實(shí)上，GIS本身就是空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)的重要組成部分和有效依賴平臺(tái)。GIS的奠基人之一M.F.Goodchild曾指出：“地理信息系統(tǒng)真正的功能在于它利用空間分析技術(shù)，對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析”?？臻g分析使GIS超越一般空間數(shù)據(jù)庫、信息系統(tǒng)和地圖制圖系統(tǒng)，成為不僅能進(jìn)行海量空間數(shù)據(jù)管理、信息查詢檢索與量測，更可通過圖形操作與數(shù)學(xué)模擬運(yùn)算分析出地理空間數(shù)據(jù)中隱藏的模式、關(guān)系和趨勢，挖掘出對(duì)科學(xué)決策具有指導(dǎo)意義的信息，從而解決復(fù)雜的地學(xué)應(yīng)用問題，進(jìn)
3、行地學(xué)綜合研究的技術(shù)系統(tǒng)。然而，目前多數(shù)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用還局限于數(shù)據(jù)庫型GIS層面上，沒有充分利用和開發(fā)GIS的空間分析功能，不能真正滿足全球變化和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究對(duì)空間分析、預(yù)測預(yù)報(bào)、決策支持等多方面的應(yīng)用要求，GIS空間分析功能偏弱已經(jīng)嚴(yán)重地阻礙了其作為空間數(shù)據(jù)分析工具和決策支持系統(tǒng)的使用。因此，建立完善的空間數(shù)據(jù)分析理論和方法體系，集成先進(jìn)的空間數(shù)據(jù)分析工具，增強(qiáng)GIS的空間分析能力，使數(shù)據(jù)庫型GIS上升為分析型GIS，是GIS技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展目標(biāo)和趨勢。本章首先對(duì)20世紀(jì)50年代以來地理空間數(shù)據(jù)處理與建模領(lǐng)域重
4、要的技術(shù)方法如數(shù)量地理學(xué)、地理信息系統(tǒng)和地理計(jì)算等進(jìn)行簡要的回顧，然后論述數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域中迅速發(fā)展的新技術(shù)——數(shù)據(jù)挖掘，在此基礎(chǔ)上，討論GIS環(huán)境下空間分析的基本框架。1.1地理空間數(shù)據(jù)處理與建模地理空間數(shù)據(jù)分析是地理學(xué)和地理信息科學(xué)領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容，它通過研究地理空間數(shù)據(jù)及其相應(yīng)分析理論、方法和技術(shù)，探索、證明地理要素之間的關(guān)系，揭示地理特征和過程的內(nèi)在規(guī)律和機(jī)理，實(shí)現(xiàn)對(duì)地理空間信息的認(rèn)知、解釋、預(yù)測和調(diào)控。長久以來，人們一直不懈地致力于研究和探索高效的、適合于地理空間數(shù)據(jù)處理與分析的方法，從對(duì)地理現(xiàn)象及其空間關(guān)系的文字
5、記載，到利用數(shù)學(xué)概念和方法進(jìn)行解釋性描述；從傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和數(shù)學(xué)模型對(duì)地理現(xiàn)象和過程的模擬，到基于地理信息系統(tǒng)的多維地理空間數(shù)據(jù)表達(dá)、管理、地理過程的動(dòng)態(tài)模擬、可視化分析和決策支持；從空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)到高性能計(jì)算技術(shù)支撐下的地理計(jì)算方法，隨著人們對(duì)信息需求水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，地理空間數(shù)據(jù)分析的技術(shù)和方法得到不斷完善和豐富。1.1.1數(shù)量地理學(xué)數(shù)量化方法在感知、認(rèn)識(shí)和解釋現(xiàn)實(shí)世界的各種自然、人文、社會(huì)現(xiàn)象過程中的相互關(guān)系中起著定性方法不能替代的作用。對(duì)于決策者而言seriously,carefullysetW
6、eaving,preparing,serving,afterimplementation,effortstoimproveconferencequalityandensureitseffectiveness.FurtherimprovementprogramtheChiefreception,publicity,receptionworkasshow,foreignexchangeandtorallysupportforWindowsguestsawarmwelcome,andestablishagoodimage.3,f
7、urther251，數(shù)量化方法是獲取更為合乎理性、可信、有效決策信息的重要手段。它能夠以多種方式，從多重側(cè)面，詳盡、準(zhǔn)確地解釋事物的狀態(tài)特征和演變過程，合理推測未來發(fā)展規(guī)律，提供可供選擇的多重決策。馬克思早就指出：“一種科學(xué)只有在成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時(shí)，才算達(dá)到了真正完善的程度”。數(shù)量地理學(xué)（QuantitativeGeography）又稱計(jì)量地理學(xué)或地理數(shù)量方法，是應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行地理學(xué)研究的科學(xué)。它試圖以定量的精確判斷來彌補(bǔ)定性文字描述的不足；以抽象的、反映本質(zhì)的數(shù)學(xué)模型去刻畫具體的、龐雜的各種地理現(xiàn)象；以對(duì)
8、過程的模擬和預(yù)測來代替對(duì)現(xiàn)狀的分析和說明；以合理的趨勢推導(dǎo)和反饋機(jī)制分析來代替簡單的因果關(guān)系分析。數(shù)量地理學(xué)提供了理性的復(fù)雜方法以傳遞有關(guān)諸如行為、決策的確定性程度、綜合研究精度等有用的信息，與定性研究方法結(jié)合共同構(gòu)筑了地理學(xué)研究方法的科學(xué)體系。數(shù)量地理學(xué)是對(duì)地理學(xué)傳統(tǒng)研究方法的發(fā)展和變革，反映了地理學(xué)
