空间变异理论在土壤特性分析中的应用研究进展_姜秋香
土地利用空间优化配置研究进展
土地利用空间优化配置研究进展 摘要： 土地利用空间优化配置是指土地要素在地域空间上的定性、定量和定位，是目前的研究热点之一。本文依据国内外土地利用空间优化研究的最新成果，概述了土地利用空间优化的概念、理论体系及一般流程；重点阐述了土地利用空间优化配置的方法与模型，从理论原则、模型构建、算法优化、与GIS 空间分析模块结合四个角度分析了各种土地利用空间优化配置方法的优缺点；最后提出土地利用空间优化配置的展望，认为土地利用空间优化仍可从理论完善、单个模型或算法的改进、转换规则的优化等几个方面进行提高。 关键词：土地利用空间优化配置；模型；构建；算法改进；转换规则 中图分类号：F301 文献标识号：A 文章编号：1001-4942 （2015）03-0138-06 Research Progress of Spatial Optimization Allocation of Land Use Xie Pengfei ，Zhao Xiaoqing* ，Zhang Longfei （College of Resource Environment and Earth Science ，Yunnan University ，Kunming 650091 ，China)
AbstractSpatial optimization allocation of land use ，one of the hot issues，means quality ，quantity and spatial position of land elements in regional space. In this paper ，the concepts，theoretical system and general process of spatial optimization allocation of land use were summarized based on the latest research results at home and abroad. The methods and models of spatial optimization allocation of land use were the key explaination ，and the advantages and disadvantages of the methods were analyzed from theoretical principles ，model building ，algorithm optimization and combination with GIS spatial analysis module. Finally ，the prospect of spatial optimization allocation of land use was put forward. It could be improved from perfecting theories ，ameliorating a single model or an algorithm ，and optimizing the conversion rules. Key wordsSpatial optimization allocation of land use ； Model ；Construction ；Algorithm improvement ；Conversion rule 土地利用优化配置 ( Optimization Allocation of Land Use ) 是指开发利用土地，促进社会、经济、生态的协调可持续发展。这种优化主要是针对区域内特定土地资源在利用方式、数量结构、空间布局以及综合效益等方面的优化[1 ，2] 。土 地利用的数量结构优化是最先出现的研究课题[3，4] ，然而随
空间分析实例分析
一、学校选址 1、背景 合理的学校空间位置布局，有利于学生的上课与生活。学校的选址问题需要考虑地理位置、学生娱乐场所配套、与现有学校的距离间隔等因素，从总体上把握这些因素能够确定出适宜性比较好的学校选址区。 2、目的 通过练习，熟悉ArcGIS栅格数据的距离制图、成本距离加权、数据重分类、多层面合并等空间分析功能。 3、数据 1)Landuse(土地利用数据)； 2)dem(地面高程数据)； 3)rec_sites(娱乐场所分布数据); 4)school(现有学校分布数据); 以上数据位于Ch8\Ex1\Schoolsite.mdb中。 4、要求 1)新学校选址需注意如下几点： A：新学校应位于地势较平坦处； B：新学校的建立应结合现有土地利用类型综合考虑，选择成本不高的区域； C：新学校应该与现有娱乐设施相配套，学校距离这些设施愈近愈好； D：新学校应避开现有学校，合理分布。 2)各数据层权重比为：距离娱乐设施占0.5，距离学校占0.25，土地利用类型和地势位置因素各占0.125。 5、操作过程 1) 加载Spatial Analyst模块 2)设置空间分析环境。 A：打开General选项卡，设置工作路径； B：在Analysis Extent下拉框中选择“Same as Layer Landuse 4)从DEM数据提取坡度数据集。 5)从娱乐场所数据提取娱乐场直线距离数据。 6)从现有学校位置数据提取学校直线距离数据集。 7)重分类数据集 A)重分类坡度数据集 将坡度分为10级，平坦的地方适宜性好，赋与较大的适宜性值，陡峭的地方则赋与较小的值。 B：重分类娱乐场所距离数据集 也是将等间距分级为10级，距离娱乐场所最近适宜性最高为10，距离最远为1。 C：重分类现有学校直线距离数据集 也是分为10级，距离学校最远的单元为10，最近的为1。 D：重分类土地利用数据集 土地对学校适宜性也存在一定的影响，如湿地、水体分布区建学校的适宜性极差，所以在重分类时删除这两个选项。 8)适宜区分析。对各个重分类后数据集的合并计算。
第七章 土壤特性的空间变异性2
第七章 土壤特性的空间变异性 土壤特性在空间分布是非均一的，例如在平面上土壤的质地、剖面上土层的厚度，以及土壤含水率、土壤水分运动参数、土壤水基质势（负压）、含盐量等在同一时刻，即使是相距很近的点，其数值也是不同的。这种土壤特性在空间上分布的差异性称为土壤特性的空间变异性。 为了探讨土壤各种因素的变化规律，必须进行田间试验，布设观测点和取样点，由于土壤特性空间变异性的存在，观测和取样点数目不宜过少，但因受人力、物力的限制，也不宜过多，这样，就存在确定合理取样数目、对未观测点进行估值、利用土壤特性的变异规律对田间土壤水分运动进行分析等问题。以下将分别对这些问题作简要介绍。 第一节 土壤特性的变异性和合理取样数目 一、土壤特性的变异性分析[55 ，63，68，69] 土壤特性受随机因素的影响，在一定的空间内进行多次试验所取得的数值可能是不同的，因而存在一定的偶然性。如将土壤特性看作是一个随机变量Z ，在空间上变化看作是独立的变化，则其变化特征可由其概率密度函数产P （x ）表示。 X 为土壤特性x 的可能取值，发生这一事件的概率为p （x ）。发生随机变量X 的取值小于或等于X 的事件的概率为 ?∞ -=≤x dx x p x X p )()( （2-7-1） 概率P （X ≤x ）称为累积概率，概率密度函数P （x ）为一非负函数，P （x ）≥0，且 P （－∞〈x 〈∞〉= ? ∞ ∞ -dx x p )(。累积概率函数P （X ≤x ）。有时写成： )()(x P P x F ≤= F （x ）称为随机变量X 的分布函数。 随机变量有多种分布形式，对于土壤特性最常见的有以下两种。 1．正态分布 在这种情况下概率密度表达式为 2 2 2)(ex p[21 )(σσπm x x p --= ] (2-7-2) 式中δ、m ——常数 随机变量X 服从正态分布，记为X ～N （m ，δ2）。在m=0，δ=1时的正态分布，称之为“标准正态分布”，记为 N （0，l ）。
土地利用变化研究进展
土地利用变化研究进展 侯鹏程 （上海农林职业技术学院，上海松江：201600） 摘要：土地利用是自然条件和人为活动的综合反映，它的变化可以引起许多自然和生态过程的变化。 关键词：土地利用；土地覆盖；进展 一、土地利用变化的概念及研究意义 （一）土地利用的概念 土地利用变化是人类与地球环境进行物质、能量交互作用的重要表现。发生于任何时空尺度，它不仅影响陆地生态系统的地理分布格局及其生产力。客观反映人类改变地球生物化学循环、生态系统的结构和功能及产品和服务的供应，而且还再现了陆地表面的时空变化过程[1]。土地利用是指人类有目的地开发利用土地资源的一切活动，如农业用地、工业用地、交通用地、居住用地等都是土地利用的概念；而土地覆盖则是指地表自然形成的或者人为引起的覆盖状况，例如：与前面所述各种用地相关的物质现状包括各类作物、森林、草地、房屋、水泥及沥青路面等则为土地覆盖的概念。土地利用与土地覆盖有着密切的关系，可以理解为事物的两个方面，其中一个是发生在地球表面的过程，另一个则是各种地表过程（包括土地利用）的产物[2]。无论是在全球的尺度还是国家或者区域的尺度上，土地利用的变化在不断地导致土地覆盖的加速变化。 总之，土地利用和土地覆盖是两个既有密切联系又有本质区别的重要概念。土地利用一般是指人类为获取所需要的产品或服务所进行的土地资源利用活动，是人类对土地自然属性的利用方式和利用状况，包含着人类利用土地的目的和意图。 （二）土地利用变化的定义 土地利用/土地覆盖的变化(Land-use and land-cover change 简称为：LUCC)是国际地圈生物圈计划(IGBP)与全球环境变化的人文因素计划(IHDP)的核心研究计划之一，是全球环境研究的热点和前沿问题[3]。土地利用/土地覆盖变化之所以受到人们的关注，是因为土地利用/土地覆盖变化是全球环境变化和陆地生态系统对全球气候变化和人类活动最重要的响应之一。 土地利用/土地覆盖变化由于影响到了人类生存与发展的自然基础，如气候、土壤、植被、水资源与生物多样性等，影响到地球生物化学圈层的结构、功能以及地球系统能量与物质循环等方面，与全球的气候变化、生物多样性的减少、生态环境演变以及人类与环境之间相互作用的可持续性等密切相关[4]。而且土地利用与土地覆盖作为一种人类的社会经济活动，也是人类对全球变化所做出的反应的一种方式。总而言之，土地利用与土地覆盖变化是所有与可持续发展相关问题的核心，可以说是“可持续发展理论”的开拓计划，土地利用与土地覆盖变化的作用是全球变化的关键，是自然与人文科学领域的“桥梁工程”。 [收稿日期]2007-08-21
《GIS空间分析原理与方法》考试复习资料
《GIS空间分析原理与方法》期末复习资料 第一章地理空间数据分析与GIS 1、什么是地理空间数据分析？ 它是通过研究地理空间数据及其相应分析理论、方法和技术，探索、证明地理要素之间的关系，揭示地理特征和过程的内在规律和机理，实现对地理空间信息的认知、解释、预测和调控。 2、什么是地理系统数学模拟？其模拟的一般过程是？ 建立地理系统数学模型的过程称为地理系统的数学模拟（简称地理模型）。 地理系统数学模拟的一般过程是：①从实际的地理系统或其要素出发，对空间状态、空间成分、空间相互作用进行分析，建立地理系统或要素的数学模型；②经验检查，若与实际情况不符，则要重新分析，修改模型；若大致相符，则选择计算方法，进行程序设计、程序调试和上机运算，从而输出模型解；③分析模型解，若模型解出错，则修改模型；若模型解正确，则对成果进行地理解释，提出切实可行的方案。 3、地理空间数据挖掘的体系结构？ 地理空间数据挖掘是数据挖掘的一个研究分支，其实质是从地理空间数据库中挖掘时空系统中潜在的、有价值的信息、规律和知识的过程，包括空间模式与特征、空间与非空间数据之间的概要关系等。 地理空间数据挖掘的体系结构由以下四部分组成： （1）图形用户界面（交互式挖掘）； （2）挖掘模块集合； （3）数据库和知识库（空间、非空间数据库和相关概念）； （4）空间数据库服务器（如ESRI/Oracle SDE，ArcGIS以及其他空间数据库引擎）。 4、什么是地理空间数据立方体？ 地理空间数据立方体是一个面向对象的、集成的、以时间为变量的、持续采集空间与非空间数据的多维数据集合，组织和汇总成一个由一组维度和度量值定义的多维结构，用以支持地理空间数据挖掘技术和决策支持过程。 5、地理空间统计模型的分为几类，它们的定义分别是什么？ 地理空间统计模型大致可分为三类：地统计、格网空间模型和空间点分布形态。 （1）地统计：是以区域化变量理论为基础，以变差函数为主要工具，研究空间分布上既具有随机性又具有结构性的自然现象的科学。它可以根据离散数据生成连续表面，通过空间自相关进行空间预测。 （2）格网空间模型：用以描述分布于有限（或无穷离散）空间点（或区域）上数据的空间关系。 （3）空间点分布形态：在自然科学研究中，许多资料是由点（或小区域）所构成的集合，比如，地震发生地点分布、树木在森林中的分布、某种鸟类鸟巢的分布、生物组织中细胞核的分布，太空中星球的分布等，称之为空间点分布形态，其中点的位置为事件。 6、地理空间分类与聚类算法的差别是什么？ （1）地理空间数据聚类是按照某种距离度量准则，在大型、多维数据集中标识出聚类或稠密分布的区域，从而发现数据集的整体空间分布模式。地理空间分类与预测是根据已知的分类模型把数据库中的数据映射到给定类别中，进行数据趋势预测分析的方法。（2）分类是将数据库中的对象根据一定的意义划分为若干个子集。它和聚类算法的差别在于：聚类算法是根据一定要求将对象聚为一个集合，最后得到的分布模式是聚类之前未确知的；分类算法则是根据已知分布模式的属性要求，将数据库对象归入相应的分类中。在机器学习中，数据分类一般称为监督学习，而数据聚类则称为非监督学习。分类目的是通过学习确定一个分类模型（或分类器），该模型能把数据库中的数据项映射到给定类别中。 7、什么是空间分析？ 空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术方法，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题。 8、空间分析的本质特征是什么？ （1）探测空间数据中的模式（2）研究空间数据间的关系并建立相应的空间数据模型（3）提高适合于所
国内外土地利用研究现状
一、早期的土地利用研究 国外土地利用研究可追踪到杜能。19世纪前期对德国南部地区的研究,她提出了土地利用的模式。从早期的强调功能、追求理想城市形态的城市规划理念,到近代在欧美城市中出现的新古典主义式的城市改建计划,虽已经具有可持续发展的雏形,但就是为了解决城市问题与满足城市功能的城市规划,出现新的具有代表性的霍华德的“田园城市”理论、勒·柯布西埃的“集中城市”理论、伊利尔·沙里宁的“有机疏散思想”等理论。 国外早期土地利用研究主要针对土地利用调查而展开。索尔等1922年在美国密执安州较早地开展了土地利用综合调查,同期,英国众多学者也开展了土地利用区域调查,波纳开展了英国农业资源的估算,英国于1930年成立了土地利用调查所,在斯坦普主持下,带领众多学生从1931年～1935年间开展了全国土地利用调查,完成了全国范围的调查总报告、各郡分报告及土地利用专题图等一系列成果。为进一步推广美、英两国的研究成果,1934年8月在波兰华沙举行的第14届国际地理大会上,鲍曼报告了美国土地利用研究工作,卫那特介绍了大不列颠的土地利用调查工作。随后,1938年7月在阿姆斯特丹召开的第15届国际地理大会对人口密度与土地利用的关系、农业生产力等进行了专门的讨论,强调土地利用及土地利用图的重要性,同时也指出了若干国家的土地没有很好地加以利用。随后,亨丁顿、堪达尔等学者对农业生产力进行了详细的研究,标志着人们已开始考虑土地综合利用效益的问题。 从20世纪40年代起,土地利用研究进入了一个新阶段,土地利用调查与研究在全球广泛开展。我国学者李春芬在加拿大留学时的博士论文以“西安大略格兰德河中游谷地的土地利 用”为题进行土地利用研究。1946年澳大利亚在全国领土的1／3以上地区完成了大、中比例尺的土地调查。随后,英国、加拿大、荷兰与一些东欧国家,亚洲的日本、印度,拉丁美洲的墨西哥、巴西等国,先后开展了土地资源调查等研究。在这些土地资源调查中,土地利用调查与研究就是其基础工作。第二次世界大战后,由于土地资源问题的日益突出,国际上逐步开展了土地利用规划工作,为政府规划决策提供基础资料。 从20世纪70年代起,随着更广泛的资源调查与遥感等技术手段在资源调查中的应用,以及土地利用规划需求的发展,从土地清查到土地评价的研究逐渐开展起来。1976年FAO正式公布了《土地评价纲要》,这就是世界上土地评价研究广泛开展并趋向成熟的重要标志,但此土地评价的对象还就是农业用地,近几年来,土地评价研究有了更广泛深入的发展,不在限于农业用地,在城镇、工业区、旅游区、开发区等均已涉及。 随着可持续发展研究的深入,国际上有关土地利用方面的研究也都与可持续发展联系起来,众多可持续发展评价的方法也逐渐应用于土地持续利用评价,在这些研究中,土地利用研究同样发挥了重要的作用。 二、近期土地利用变化的研究 20世纪90年代以来,土地利用研究具有了新含义,不仅研究土地利用的数量、状态与利用 方式,而且将其作为全球变化研究领域的一个重要组成部分。归纳起来,这时期研究工作的一个重要特点就是重视土地利用变化对生态环境状况及全球变化的影响。研究区域主要集中于美洲热带雨林、非洲生态脆弱区、东南亚农业扩展与城市化快速发展区等人地关系矛盾尖锐、生态环境脆弱或经济与人口快速发展地区。研究内容以揭示土地利用变化对全球气候变化、生物多样性、水土流失等影响为重点。这一阶段土地利用研究的重要特点就是受到全球变化研究的驱动,而且土地利用研究逐渐融入全球变化研究之中,土地利用变化对生物多样性也产生重大影响,主要表现在栖息地的破坏、栖息地的破碎化以及森林与森林砍伐区联接带的边缘效应等三个方面,土地利用与全球环境变化关系密切。 在1992年联合国环境与发展大会上,可持续发展要领得到与会者的共识,从此可持续发展迅
GIS空间分析理论与方法复习资料
GIS空间分析理论与方法 第一章绪论 1. 空间分析概念 GIS空间分析是从一个或多个空间数据图层获取信息的过程。空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题(刘湘南等,2008)。 2. 空间分析与GIS的关系 空间分析是地理信息系统的核心和灵魂。空间分析是地理信息系统的主要特征，是评价一个地理信息系统的主要指标之一。 3. 空间分析在GIS中的地位和作用 空间分析是GIS的核心；空间分析是 GIS的核心功能；空间分析的理论性和技术性 第二章GIS空间分析的基本理论 1. 空间分析有哪些理论？ 空间关系理论；地理空间认知理论；地理空间推论理论；空间数据的不确定性分析理论 2. 简述空间关系的类型及各类型的特点？ GIS空间关系主要分为顺序关系、度量关系和拓扑关系三大类型。 顺序关系描述目标在空间中的某种排序，主要是目标间的方向关系，如前后左右、东西南北等。 度量关系是用某种度量空间中的度量来描述的目标间的关系，主要是指目标间的距离关系。 拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。 3. 简述拓扑空间关系的特点？ 拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。 拓扑变换： 拓扑所研究的是几何图形的一些性质，它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持 不变，只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点，又不产生新点。 拓扑变换的条件：在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系，并且邻近的点还是邻近的点。 拓扑关系表达的代表性模型：4元组模型、9元组模型、基于 Voronoi图的V91模型、RCC 模型、空间代数模型 4. 简述方向空间关系的类型和特点？ 方向关系是顺序关系中的最主要的关系。方向关系的描述方式包括定量描述和定性描述两种。一般方向关系的形式化描述：使用的是绝对方向关系参考。 九种方向关系：正东： restricted-east(pi,qi)三x(pi)>X(qi) Y(pi)=Y(qi) 5. 简述距离关系的类型和计算方法？ 欧氏距离、切比雪夫距离、马氏距离、明氏距离P21 6. 简述空间关系描述模型的评价准则？一般从完备性、严密性、唯一性、通用性 1?空间关系表达是否是形式化的、无歧义的 2?表达的完备性 3?表达的可靠性 4?表达的唯一性
土地利用变化智能体模型研究进展
Land & Resources Herald 2015年3月March, 2015 第12卷 第1期第11页第16卷 第2期第11页国 土 资 源 导 刊Land & Resources Herald 2019年6月 June, 2019文章编号：1672-5603（2019）02-11-5 土地利用变化智能体模型研究进展 贺增红* （云南师范大学旅游与地理科学学院，云南 昆明 650500） 摘 要 土地利用/覆被变化是在自然、社会和人类决策者的时空多尺度综合作用下发生的，具有高度的复杂性。基于复杂系统理论并以土地使用决策者为核心的智能体模型对于描述人地关系中的“人本”思想和复杂交互具有重要的意义。文章在对基于智能体模型的内涵以及应用领域进行分析的基础上，指出目前智能体模型的发展主要面临三个方面的问题：数据可获得性、行为建模的制约以及模型校准和验证。综合目前研究的进展与面临的问题，提出了基于智能体模型的发展趋势：（1）大数据与数据价值挖掘；（2）多角度探索决策规则；（3）创新校准和验证方法。 关键词 智能体模型；模型问题；发展趋势 中图分类号：F301.24 文献标识码：A Research Progress of Agent Model in Land Use Change Simulation He Zenghong （College of Tourism and Geographic Sciences, Kunming Yunnan 650500） Abstract: Land use/cover change occurs under the combined effects of natural, social and human decision makers in time and space, with a high degree of complexity. The agent model based on complex system theory and based on land use decision makers is of great significance for describing the "human-centered" thinking and complex interaction in human-land relationship. Based on the analysis of the content of the agent-based model and the application field, the paper points out that the development of the agent model mainly faces three challenges: data availability, behavioral modeling constraints, and model calibration and verification. Based on the current research progress and challenges, the development trend based on agent model is proposed: (1) big data and data value mining; (2) multi-angle exploration decision rules; (3) innovation calibration and verification methods. Keywords: agent-based model; model challenges; model prospects *第一作者简介：贺增红，男，1993年生，硕士研究生，主要从事资源环境遥感应用研究。E-mail: moyuduye123@https://www.360docs.net/doc/48351981.html,。 收稿日期：2019-04-12； 改回日期：2019-05-13。土地利用/覆被变化（Land use/Cover change, LUCC）系统是社会生态系统的重要组成部分， 对全球气候变化、生物多样性以及可持续性发 展等具有重要影响。因此，通过一定的方式获 得对LUCC 的认知极为重要。模型模拟是常见的 认知客观世界的手段，模型的描述解释能力可 以提高人们对土地变化系统起因、过程和结果的理解，而模型的预测能力则能够为更合理的土地利用提供建议。LUCC 是在生物物理因素、社会经济因素与土地使用者的多时空尺度下综合作用形成的，具有高度的复杂性。因此，模型模拟需要考虑多重驱动因素以及因素之间的关联作用，以解释土地系统的复杂性问题。传统的LUCC 模型多以经济学、统计学和地理学等
空间分析及GIS学科观察和思考
空间分析（地理分析）是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。自从有了地图，人们就自觉或者不自觉地进行着各种类型的空间分析。空间分析是地理信息系统的主要特征。空间分析能力是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标。 空间分析是GIS的核心和灵魂，是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。空间分析，配合空间数据的属性信息，能提供强大、丰富的空间数据查询功能。因此，空间分析在GIS中的地位不言而喻。 空间分析源于60年代地理学的计量革命，在开始阶段，主要是应用定量（主要是统计）分析手段用于分析点、线、面的空间分布模式。后来更多的是强调地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系统的时空演化过程分析。实际上自有地图以来，人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。如在地图上量测地理要素之间的距离、方位、面积，乃至利用地图进行战术研究和战略决策等，都是人们利用地图进行空间分析的实例，而后者实质上已属较高层次上的空间分析。 在地学领域中，空间分析一般是指“GIS空间分析”，或“地理空间分析”。任何信息，总含有空间、时间、属性特征。如水文走向含属性和时间特征, 疾病传播含时间、空间和属性特征, 而河道演变则反映了空间形态特征随时间变化性质。
国内外许多学者都对空间分析进行研究(UnWin,1981；李德仁等，1993；Rober t Haining，1994；郭仁忠,1997；王劲峰，2000)，但是对空间分析下定义是比较困难的，目前尚无一个统一的定义，不同的应用领域给出不同的涵义，它们的侧重点各不相同，但是都从不同的方面对空间分析的内涵进行了阐释：或侧重于地理学（地学），或侧重于测绘学（地图学）；或侧重于几何图形分析，或侧重于地学统计与建模。综合这些学者的研究成果。综述之，GIS空间分析是使用几何分析、统计分析、数学建模、地理计算等方法，对地理空间中的目标的空间关系进行描述、分析、建模，并进一步为空间决策支持提供服务的技术。 一、功能划分 空间分析是对分析空间数据相关方法的统称，空间分析是GIS系统的先进性的标志。早期的GIS强调的是简单的空间查询，空间分析功能很弱或根本没有，随着GIS的发展，用户需要更多更复杂的空间分析的功能，这就促进了GIS空间分析技术的发展，也使得多种空间分析技术出现。根据分析的数据性质不同，可以分为：①基于空间图形数据的分析运算；②基于非空间属性的数据运算；③空间和非空间数据的联合运算。 空间分析赖以进行的基础是地理空间数据，运用各种几何逻辑运算、数理统计分析、代数运算等数学手段，最终的目的是解决人们所涉及到的地理空间实际问题。本文将常用的空间分析进行适当归纳，将常用空间分析分为几何分析、地形分析、栅格分析、网络分析、空间统计分析以及综合模型分析等，如表1所示。
以土地利用_土地覆被变化为中心的土地科学研究进展
收稿日期:2001-10;修订日期:2001-11 基金项目:中国科学院知识创新工程项目(K ZCX 2-310-01,CX IO G-A00-03-02) 作者简介:张明(1970-),男,河南安阳人,博士。主要从事土地利用与土地覆被变化研究。E-mail :zha ng m @ig https://www.360docs.net/doc/48351981.html, 文章编号:1007-6301(2001)04-0297-08以土地利用/土地覆被变化为中心 的土地科学研究进展 张 明 (中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101) 摘要:土地利用/土地覆被变化已成为土地科学、地球系统科学、全球环境变化及可持续 发展研究中的核心领域。其研究的根本目标是实现土地资源的有效管理与可持续利用,这 不仅是解决资源与环境问题的根本立足点,也是经济增长与区域可持续发展过程的重要 前提。针对国际土地科学研究中最为活跃的几个前沿领域:土地利用/土地覆被变化、土 地资源系统分析与评价、土地质量指标体系、生态环境效应及持续土地利用,结合近年来 国内外有关的主要研究计划和项目,本文对以土地利用/土地覆被变化为中心的土地科学 研究进展进行了综述。 关 键 词:土地利用与土地覆被变化;土地质量指标体系;生态环境效应;持续土地利 用 中图分类号:F301.24 文献标识码:A 自20世纪以来,人类对土地资源及其开发利用的研究日益活跃。首先是二战以后,各国及有关国际组织对土地资源展开了深入而广泛的调查,推动了有关土地生产潜力、土地资源评价及土地利用规划等领域的研究,使这些领域在理论和方法上都取得了极大的进步。科技的进步和经济的发展使得过去服务于资源开发利用的土地科学研究的主题逐渐趋向于更加实用的方向,尤其是20世纪80年代末以后,随着人们对资源开发所带来的环境变化问题的日益瞩目,国际土地科学研究对土地系统本身的演变、土地利用活动造成的资源环境影响以及区域乃至全球环境变化给予了更多的关注[1,2]。新世纪伊始,土地科学呈现出以土地利用与土地覆被变化研究为中心,结合土地质量指标体系、土地资源系统评价以及持续土地利用研究的系统和综合发展趋势,这些方向也都因此成为在国际上具有非常丰富的创新生命点的前沿研究领域。本文以上述几个方面为中心,结合近年来国内外围绕这些中心所开展的主要研究计划与项目,综述这一领域的研究进展。 1 土地利用与土地覆被变化研究 在具有全球影响的两大组织国际地圈生物圈计划(IGBP)和国际全球变化的人文因素第20卷第4期 2001年12月 地 理 科 学 进 展PRO GRESS IN G EO GR APHY V ol.20,N o.4Dec.,2001
GIS空间分析理论与方法复习资料
GIS空间分析理论与方法第一章绪论 1.空间分析概念 GIS空间分析是从一个或多个空间数据图层获取信息的过程。空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题(刘湘南等, 2008)。 2.空间分析与GIS的关系 空间分析是地理信息系统的核心和灵魂。空间分析是地理信息系统的主要特征，是评价一个地理信息系统的主要指标之一。 3.空间分析在GIS中的地位和作用 空间分析是GIS的核心；空间分析是GIS的核心功能；空间分析的理论性和技术性 第二章GIS空间分析的基本理论 1.空间分析有哪些理论？ 空间关系理论；地理空间认知理论；地理空间推论理论；空间数据的不确定性分析理论 2.简述空间关系的类型及各类型的特点？ GIS空间关系主要分为顺序关系、度量关系和拓扑关系三大类型。 顺序关系描述目标在空间中的某种排序，主要是目标间的方向关系，如前后左右、东西南北等。度量关系是用某种度量空间中的度量来描述的目标间的关系，主要是指目标间的距离关系。 拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。 3.简述拓扑空间关系的特点？ 拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。 拓扑变换： 拓扑所研究的是几何图形的一些性质，它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变，只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点，又不产生新点。 拓扑变换的条件：在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系，并且邻近的点还是邻近的点。 拓扑关系表达的代表性模型：4元组模型、9元组模型、基于V oronoi图的V91模型、RCC模型、空间代数模型 4.简述方向空间关系的类型和特点？ 方向关系是顺序关系中的最主要的关系。方向关系的描述方式包括定量描述和定性描述两种。一般方向关系的形式化描述：使用的是绝对方向关系参考。 ??Y(pi)=Y(qi) X(pi)>X(qi)九种方向关系：正东：restricted-east(pi,qi)5.简述距离关系的类型和计算方法？ 欧氏距离、切比雪夫距离、马氏距离、明氏距离P21 6.简述空间关系描述模型的评价准则？ 一般从完备性、严密性、唯一性、通用性 空间关系表达是否是形式化的、无歧义的1. 2.表达的完备性 3.表达的可靠性
对于空间经济理论的分析
对于空间经济理论的分析 1产业集聚与产业转移:一个空间经济理论的分析框架 (1)假设经济体由东部区域和中西部区域组成,每个区域分布着农业部门和制造业部门,每个区域在偏好、技术、开放度以及初始要素禀赋方面是均质的。农业部门是完全竞争的,规模报酬不变;制造业部门是不完全竞争的,规模收益递增,产品具有多样性。经济体中的劳动力为L=LA+LM,由农业劳动力和制造业劳动力组成,其中,LA为农业劳动力,LM制造业劳动力,适当选择单位可以得到LM=μ,LA=1-μ,μ为制造业劳动力份额。w和ω分别为区域内制造业劳动者的名义工资和实际工资。(2)消费与生产①消费者行为消费者的效用函数为柯布-道格拉斯形式:u=MμA1-μ,其中,A为农业产品,M为制造业产品集合,μ是支付在制造业产品上的支付,即市场份额,01,则σ为制造业部门中不同制造业产品的替代系数,也是厂商的需求价格弹性。由于空间成本或不同区域之间的交易成本的存在,1单位的制造业产品从r区域到达s区域,只有1/τ能到达s地,τ>1为区域之间的交易成本系数。pMr表示制造业产品的离岸价格,则从r到s的到岸价格为pMrs=pMrτ.(3)暂时均衡如果农产品实行边际成本定价,不存在区际交易成本,各地区农产品价格相等,农业劳动力平均分配在两个区域,则东部地区和中西部地区两个区域的暂时均衡可用一个方程组描述。其中,下标为e表示东部区域,下标mw表示中西部区域。各区域制造业劳动力的实际工资水平由制造业劳动份额、产品替代弹性、价格指数、区域之间的交易成本共同决定。区域和部门之间平均真实工资差异导致的劳动力在区域和和部门之间流动。(4)对称结构下的产业集聚长期均衡的中心问题是制造业部门劳动力LM在区域之间的空间分布。LM=LeM+LmwM,其中LeM为东部区域的制造业部门劳动力数量,LmwM为中西部区域的制造业部门劳动力数量;东部区域制造业劳动力份额为λ=LeM/LM,其中0≤λ≤1。劳动力的空间流动由区域之间劳动力实际工资差异决定。设定制造业部门劳动力的空间流动方程:其中,下标为e表示东部区域,下标mw表示中西部区域。各区域制造业劳动力的实际工资水平由制造业劳动份额、产品替代弹性、价格指数、区域之间的交易成本共同决定。区域和部门之间平均真实工资差异导致的劳动力在区域和和部门之间流动。(4)对称结构下的产业集聚长期均衡的中心问题是制造业部门劳动力LM在区域之间的空间分布。LM=LeM+LmwM,其中LeM为东部区域的制造业部门劳动力数量,LmwM为中西部区域的制造业部门劳动力数
武汉大学遥感信息工程学院 空间分析复习要点整理
1、请介绍国内外的某个空间分析研究组的研究工作，并谈谈自己的认识和思考。 2、什么是空间分析？ 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(郭仁忠, 1997)。 3、分别从理论、算法和应用三个方面介绍空间分析理论、方法及应用？ 空间分析的理论研究主要包括：空间关系理论、空间认知理论、空间推理理论、空间数据的不确定性分析理论等。 空间分析的方法包括：矢量数据的空间分析方法、栅格数据的空间分析方法、三维数据的空间分析方法、属性数据的空间统计方法。 空间分析理论和方法的应用领域有：卫生健康、水利、城市管理、地质灾害、交通、电力、环保、气候变化等领域。 4、请分别介绍地理学的第一语言、第二语言和第三语言？ 第一语言为文字，第二语言为地图，第三语为GIS。 5、简述空间分析的第一个著名应用（霍乱病发病原因分析）如何利用空间分析方法完成具 体应用？ 1854年8月到9月，英国伦敦霍乱病流行，政府始终找不到患者的发病原因，后来斯诺博士在绘有霍乱流行地区所有道路、房屋、饮用水机井等内容的1:6500的城区地图上，标出了每个霍乱病死者的居住位置，发现死者都集中在饮用布洛多斯托井水的地区和周围，从而得出发病原因为死者饮用了利用“布洛多斯托水泵吸水的井水。 6、简述空间分析与GIS的关系？空间分析在GIS中的地位和作用？ 关系：空间分析是地理信息系统的核心和灵魂，是地理信息系统的主要特征，是评价一个地理信息系统的主要指标之一。 地位与作用： 1、空间分析是GIS的理论核心。空间分析作为地理信息系统领域的理论性和技术性都很强的分支，是提升GIS的理论性的重要突破口。 2、空间分析是GIS的功能核心。空间数据的采集、存储和管理为空间分析提供数据基础，而空间数据的描述是空间分析结果的表达。 7、简述空间分析与空间应用模型的关系？ 一种观点认为空间应用模型是GIS的重要组成部分，它补充了GIS的空间分析能力。另一种观点认为空间分析是基本的、解决一般问题的理论和方法，空间模型是复杂(合)的、解决专门问题的理论和方法，两者应该区别开来。 8、拓扑空间关系和拓扑变换 拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系。 拓扑变换是指在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系，并且邻近的点还是邻近的点的情况下，对图形进行的弯曲、拉伸、缩小等任意变形。 9、简述V9I模型及其特点？ 用空间目标的Voronoi区域作为其外部，对原9元组模型进行改进，建立了一种基于Voronoi 的新9元组模型，简称为V9I模型。 V9I模型既考虑了空间实体的内部和边界，又将Voronoi区域看作一个整体，能够克服原9元组模型的一些缺点，包括无法区分相离关系、难以计算目标的补等。 10、Voronoi图 Voronoi图：又叫泰森多边形或Dirichelet图，它由一组连接两邻点连线的垂直平分线组成的连续多边形组成。N个在平面上有区别的点，按照最邻近原则划分平面；每个点与它的最近邻区域相关联。
土地利用变化对土壤肥力影响研究进展
第20卷 第1期世 界 林 业 研 究Vol.20 No.1 2007年2月World Forestry Research Feb12007 土地利用变化对土壤肥力影响研究进展3 肖 烨1,2 张于光2 张小全2 易图永1 (1湖南农业大学生物安全科技学院,长沙410128; 2中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,国家林业局森林生态环境重点实验室,北京100091) 摘要:随着人类活动对土地利用的范围不断扩大、强度不断加剧,不同的土地利用方式改变了土壤的理化性质、养分状况、土壤酶活性,进而对土壤肥力造成了不同程度的影响。文中从土壤微生物、养分状况、土壤酶活性和土壤的物理性质4个方面综述了土地利用变化对土壤肥力的影响。 关键词:土地利用变化,土壤酶活性,土壤有机质,土壤肥力 中图分类号:S714 文献标识码:A 文章编号:1001-4241(2007)01-0006-04 Rev i ew on the I nfluence of Land Use Changes on So il Fertility Xiao Ye1,2Zhang Yuguang2Zhang Xiaoquan2Yi Tuyong1 (1College of B i osafety Science and Technol ogy,Hunan Agricultural University,Changsha410128,China; 2I nstitute of Forestry Ecol ogy,Envir on ment and Pr otecti on,Chinese Acade my of Forestry, the Key Laborat ory of Forest Ecol ogy and Envir on ment of State Forestry Ad m inistrati on,Beijing100091,China) Abstract:Land use is a general reflecti on of the human activities of using land and the most exten2 sive,direct and p r ofound influence fact ors t o the s oil fertility.W ith the intensity and amp lificati on of land use,land use changes i m pacts the s oil physicoche m ical p r operties,which directly i m pacted the s oil fertility,nutrient status and s oil enzy me activities.This paper revie wed the effect of land use changes on s oil fertility f oll owing the changes of s oil m icr obe,nutrient status,s oil enzy me ac2 tivities and s oil physical p r operties. Key words:land use changes,s oil enzy me activities,s oil organic matter,s oil fertility 土地利用是指人类使用土地的方式或目的,如农业、林业、居住地、草地、湿地、果园等;土地利用变化主要指农业、林业和其他土地管理活动对整个景观的改变[1]。土地利用方式的变化以及不同的管理措施等必然会导致土壤性质的变化以及土地生产力的改变[2]。我国是土地利用/覆盖变化巨大的国家,几千年的人类活动使得土地利用方式发生了很大的变化,近些年来又开展了大规模的退耕还林还草工作和天然林保护工程,这些活动无疑导致了土地利用/覆盖发生巨大变化进而影响着许多自然现象与生态过程[3]。土地利用作为人类利用土地各种活动的综合反映,又是影响土壤肥力变化最普遍、最直接、最深刻的因素[4]。 土地利用变化与土壤肥力关系的研究对于了解生态过程、动态和进行生态系统适应性管理是十分必要的,目前,土地利用变化与土壤肥力的关系已经成为国内外科学家关注的热点之一[5]。 1 土地利用变化对土壤微生物的影响 一般而言,生境条件越适宜,土壤微生物种类多样性就越高,即群落的多样性指数可用来衡量其环境的优劣[6]。土壤微生物的多样性除了受土壤本身性质影响外,还受到许多外在因素 3收稿日期:2006-04-21 基金项目:国家自然科学基金(40271109) 作者简介:肖烨(1979-),女,硕士研究生,E-mail:xiaoye417@https://www.360docs.net/doc/48351981.html, 通讯作者:张小全(1965-),Tel:(010)62889512,E-mail:xiaoquan@https://www.360docs.net/doc/48351981.html,