GIS空間數(shù)據(jù)的基本特征：位置、形狀、以及周邊關系
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GIS空間數(shù)據(jù)的在計算機中的表示方法：在計算機中以空間坐標來體現(xiàn)其位置，用點線面構成其形狀，用空間拓撲記錄其與周邊的關系。
數(shù)據(jù)是GIS的“血液”，沒有數(shù)據(jù)的GIS是沒有生命力的。在GIS中，數(shù)據(jù)既有空間位置及圖形信息，也有與之相對應的屬性信息。GIS數(shù)據(jù)的特點就是數(shù)據(jù)源多、數(shù)據(jù)量大；同時系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的要求也高。
GIS是地理信息系統(tǒng)，主要的功能是處理信息，在城市規(guī)劃中發(fā)揮著很大作用。
GIS系統(tǒng)可以把用戶需要的信息疊加在一起進行處理分析，比如城市要規(guī)劃公交路線，那么可以把城市居民分布以及城市道路分布疊加起來進行處理分析，然后規(guī)劃出最合理的路線。GIS還在城市布局、地理選址等方面發(fā)揮重要作用。
現(xiàn)如今，GIS和GPS、RS經(jīng)常配合使用，GPS和RS主要用來采集地理信息，GPS采集點狀信息，而RS采集面狀信息。GIS可以將采集得到的信息進行分析處理。
歸納起來，GIS選址方法主要有層次分析法、重心法、網(wǎng)絡覆蓋模型和模擬仿真法等幾種方法，下面對這幾種方法進行簡要的分析。
1.層次分析法
層次分析法是美國運籌學家T.L.Saaty教授于20世紀70年代提出的一種實用的多方案或多目標的決策方法。它合理地將定性與定量的決策結合起來，按照思維、心理的規(guī)律把決策過程層次化、數(shù)量化，特別適合那些難于完全定量進行分析的復雜問題。它首先將所要分析的問題層次化，即根據(jù)問題的性質和要達到的總目標，將問題分解成不同的組成因素，按照因素間的相互關系及隸屬關系，將因素按不同層次聚集組合。形成一個多層分析結構模型，最終歸結為最低層（方案、措施、指標等）相對于最高層（總目標）相對重要程度的權值或相對優(yōu)劣次序的問題。
層次分析法的優(yōu)點是：(1)簡單明了，提供了層次框架，便于整理思路；(2)通過對比進行標度，增加了判斷的客觀性；(3)把定性判斷與定量推斷結合，增強科學性和實用性。
然而層次分析法也存在明顯的不足：(1)層次分析法客觀性很高，因素較多（超過9個）時，標度工作量太大，易引起標度專家反感和判斷混亂；(2)層次分析法也有致命的缺點，它只能在給定的策略中去選擇最優(yōu)的，而不能給出新的策略；(3)層次分析法中所用的指標體系需要有專家系統(tǒng)的支持，如果給出的指標不合理則得到的結果也就不準確；(4)構造判斷矩陣時，由于受資料、信息和分析人員水平的限制，很難準確地用“稍微！ 重要”、“較為重要” 和“極端！ 重要” 等模糊字眼來表示兩元素間的關系，評價結果受人為主觀因素影響大，且判斷矩陣的一致性不甚理想。
層次分析法可用于CO2地質封存選址工作中，這主要是由地質封存選址的多因子性決定的（參見第六章第四節(jié)多因子排序選址技術的GIS實現(xiàn)）。在因子權重分配結構表中可以看出，因子根據(jù)特性劃分為指標層A、指標亞層B、指標亞層C和具體指標層D。在劃分層次時，要考慮因子的歸屬關系。另外，具有一票否決的因子應予以關注，并在評價時單獨考慮，不計入同一層級的因子權重計算中。
2.重心法
重心法是單個設施選址最常用的方法，如物流配送中心、油庫選址、庫房、工具設備存放點、停車場等，重心法也常常用于剔除一些不合適的備選方案。重心法是一種靜態(tài)的方法，將需求點看成是分布在某一平面范圍內的物體系統(tǒng)，各點的需求量和資源量分別看成是物體的重量，物體系統(tǒng)的重心點將作為選址空間的最佳設置點。
GIS中的最短路徑分析是重心法中常用的方法。
重心法的優(yōu)點是：(1)計算簡單，數(shù)據(jù)容易搜集，易于理解；(2)對于單一設施定位時應用解析方法簡便易行；
重心法的不足有：(1)自由度過多導致計算量較大；(2)迭代法計算求得的最佳地點實際上往往很難找到；(3)對于復雜的選址問題，使用重心法常常感到困難，通常需要借助其他更為綜合的分析技術。
若碳源分布清楚，目標靶區(qū)地質條件相似，為求得最佳CO2運輸路由，即可用該方法進行選址。
3.網(wǎng)絡覆蓋模型
網(wǎng)絡覆蓋模型可用于移動基站覆蓋、服務網(wǎng)點覆蓋、油庫最大覆蓋面積選址等多方面，可解決對于需求已知的一些需求點，如何確定一組服務設施來滿足這些需求點的需求，也就是需要確定服務設施的最小數(shù)量和合適的位置?？煞譃閮煞N不同的模型：集合覆蓋模型（用最小數(shù)量的設施去覆蓋所有的需求點）和最大覆蓋模型（在給定數(shù)量的設施下，覆蓋盡可能多的需求點）。前者常用啟發(fā)式算法；后者常用貪婪算法。移動基站覆蓋等選址可以首先根據(jù)GIS中地圖進行場址初選，根據(jù)數(shù)字地形圖，生成正射三維影像，或進行三維瀏覽，從而能夠快速地把握整個地區(qū)的地形特點，同時參考已有的站點、居民區(qū)位置、道路位置，就可以初步推測若干個比較合理的站址。初選出部分地址點后可以使用DEM分析方法優(yōu)化站址選擇方案，使用GIS中的同時分析計算出幾個候選站點的可視域，并把可視域疊加到地圖上，依此衡量是否能夠覆蓋決策者感興趣的區(qū)域。
在綜合考慮碳源（需求點）、場地封存規(guī)模（最大覆蓋模型）、交通條件或道路位置，在選址地質條件清楚的情況下，可用此法確定場地范圍，為灌注井布置提供經(jīng)濟上的依據(jù)。
4.模擬仿真法
模擬仿真方法是將實際問題用數(shù)學方法和邏輯關系表示出來，建立數(shù)學邏輯模型，利用計算機來運行模擬仿真模型，模擬時間系統(tǒng)的運行狀態(tài)及其隨時間變化的過程，對一個系統(tǒng)按照一定的作業(yè)規(guī)則由一個狀態(tài)變換為另一個狀態(tài)的動態(tài)行為進行描述或分析，并通過對模擬仿真運行過程的觀察和統(tǒng)計，得到被模擬仿真系統(tǒng)的輸出參數(shù)和基本特征，以此來估計和推斷實際系統(tǒng)的真實參數(shù)和真實性能，然后通過模擬計算及邏輯推理確定最佳布局方案。
模擬仿真法的優(yōu)點有：(1)直觀形象，清晰明了；(2)研究結果相對解析方法更接近于實際的情況。
其缺點是：(1)進行相對比較嚴格的模型的可信性和有效性的檢驗；(2)有些仿真系統(tǒng)對初始偏差比較敏感，往往使得仿真結果與實際結果有較大的偏差；(3)要求設計人員必須具備豐富的經(jīng)驗和較高的分析能力，面對相對復雜的仿真系統(tǒng)。
模擬仿真方法在CO2地質封存選址工作中主要應用于具體的單點位置選取及灌注井施工選點等工作。在具體使用時應結合其他數(shù)值模擬方法綜合運用。
當然，應用空間選址方法進行選址不是單一方法的簡單運用，可以是好幾種方法綜合的使用，另外，還可以使用模糊聚類法、遺傳算法等眾多算法進行數(shù)學建模。
重慶分公司
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