应用模型概述

4.1.1　应用模型概述

1.模型的概念

所谓模型(Model)，就是将系统的各个要素，通过适当的筛选，用一定的表现规则描写出来的简明的映像。模型通常表达了某个系统的发展过程或发展结果。如果某个模型能在允许的限度内解答所有的问题，那么它是一个理想模型。模型是现实世界的本质的反映或科学的抽象，反映事物的固有特征及其相互联系和运动规律。

在土地管理领域内，用数学的思考方法，用简化的、抽象的数学结构，描述某些因素的主要特征，解释某些现象的性态，预测系统将来的发展趋势，或者是为合理开发利用土地资源，或者是为控制系统内部及系统内部与外部之间的平衡提供某种意义上的最优策略，就是土地管理GIS的数学模型。土地管理GIS的数学模型是在土地科学研究的基础上总结出来的客观规律的抽象或模拟。这种模型的发展不仅是建立土地管理GIS的主要内容之一，而且也是决定土地管理GIS解决实际问题的能力、效率和最终取得实际效益的关键所在。

2.模型的作用和特点

数学模型在土地管理GIS中的作用主要表现在以下几个方面。

1)是联系土地管理GIS与土地科学研究的纽带

模型的建立虽然是数学或技术性的问题，但它必须以广泛、深入的专业研究为基础。专业研究的深入程度决定了所建模型的质量与效果。从这种意义上讲，分析模型将土地管理GIS与土地科学研究紧紧地联系在一起了。

2)是综合利用土地管理GIS中大量数据的工具

在土地管理GIS中存储有数量巨大、来源和形式不同的数据，它们的综合分析处理和应用，主要是通过系统中分析模型的使用来实现的;因此，土地管理GIS中数据使用的效率和深度，在很大程度上取决于分析模型的数量和质量。

3)是解决各种实际问题的武器

分析模型能有效地帮助人们从各种因素之间找出其因果关系或联系，从而促进各种实际问题的解决。

4)是土地管理GIS向更高技术水平发展的基础

分析模型的发展和应用，实际上集中和验证了土地科学领域中许多专家的经验和知识，无疑是一般土地管理GIS向专家系统发展的基础。

在土地管理GIS中，大多数数学模型具有综合性、空间性和动态性等特点，反映了它们在多种数据综合应用以及对各种空间及动态等问题上的处理和求解能力。

3.模型的分类

由于现实世界的多样性，对现实世界的抽象也是多种多样的，因此，模型的种类繁多。选择土地管理GIS模型时，要对已有的众多模型进行分类，以便清楚地知道哪些模型能最好地表示所要研究的土地领域的客观事物和其现象特征。

根据定量的程度可分为:概念模型(如框图形式)、物理模型(如各种实物模型)和数学模型三类。

根据应用的数学方法可分为统计模型和机理模型。

根据时间维可分为静态模型和动态模型。

根据和空间参数的关系可分为空间模型和非空间模型。

空间模型同时对系统中的图形和属性数据进行运算，常用的方法包括图形运算、空间检索、统计识别、网络分析及空间扩散等。这些模型的应用范围兼顾社会和自然两大领域，是土地管理GIS模型研究的重点内容。

非空间模型主要对土地系统中的各种属性数据进行运算，常用的方法包括投入产出模型、计量经济学、控制论和系统动力学等。这类模型多用于解决土地资源管理中的评价、规划与预测等问题。