第四講

環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2007年3月第四講

環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)1第一部環(huán)境決策支持系統(tǒng)技術(shù)概述回顧第一部2·決策過(guò)程

決策是為了達(dá)到某一目的而在若干可行方案中經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析、比較、判斷，從中選取最優(yōu)方案并賦予實(shí)施的過(guò)程。決策過(guò)程一般分為五個(gè)步驟：（1）識(shí)別問(wèn)題或?qū)Q策的要求；（2）分析和闡明方案（對(duì)策）；（3）做出選擇（決策）；（4）傳達(dá)和執(zhí)行決策；

（5）追蹤和反饋決策的結(jié)果?！Q策過(guò)程3決策支持系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

決策支持系統(tǒng)是一個(gè)由多種功能協(xié)調(diào)配合而成的，以支持決策過(guò)程為目標(biāo)的集成系統(tǒng)。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看，它有以下兩種基本形式：一種形式由對(duì)話子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)、模型庫(kù)子系統(tǒng)和方法庫(kù)子系統(tǒng)組成，如圖1所示。另一種DSS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式由語(yǔ)言子系統(tǒng)、知識(shí)子系統(tǒng)和問(wèn)題處理子系統(tǒng)組成，如圖2所示。在實(shí)際建立DSS時(shí)，可以由上述兩種基本結(jié)構(gòu)通過(guò)分解或增加某些基本部件而演變出多種形式。決策支持系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)決策支持系統(tǒng)是一個(gè)由多種功能協(xié)4環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)課件5DSS的構(gòu)造與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)DSS的構(gòu)造與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6軟件環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng)軟件(ArcGIS等)方法與模型管理系統(tǒng)軟件或算法集合專(zhuān)家系統(tǒng)與知識(shí)推理系統(tǒng)決策方法 >單目標(biāo)決策分析模型（風(fēng)險(xiǎn)決策分析、競(jìng)爭(zhēng)型決策分析、序貫決策分析、不確定型決策分析、貝葉斯決策分析、馬爾可夫決策分析、自適應(yīng)決策分析等） >多指標(biāo)決策分析模型（層次分析法、分層序列分析法、理想點(diǎn)分析法、效用函數(shù)分析法、優(yōu)劣系數(shù)分析法），模糊決策分析以及現(xiàn)代管理決策問(wèn)題（如，價(jià)格決策、存貨決策、投資決策問(wèn)題）人機(jī)界面技術(shù)群決策支持軟件(如DICODESS)系統(tǒng)集成軟件等軟件環(huán)境7決策支持軟件的三個(gè)技術(shù)層次從技術(shù)角度看，DSS具有專(zhuān)用DSS、DSS生成器與DSS工具等三個(gè)層次，它們面向不同的人員，起著不同的作用，三個(gè)層次相互間有著依托支撐的關(guān)系。決策支持軟件的三個(gè)技術(shù)層次從技術(shù)角度看，DS8基于DSS工具的EDSS的實(shí)現(xiàn)方案

1）應(yīng)用模式利用現(xiàn)有成熟的軟件如GIS系統(tǒng)如ARC/INFO、MAPINFO、INTEHGRAH等,RS軟件ERMAPPER、PCI等,可用LISP、PROLOG編制專(zhuān)家系統(tǒng)推理軟件。這種方法的局限性在于要求使用者有較強(qiáng)的GIS,RS軟件應(yīng)用技術(shù),和識(shí)別RS數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)表現(xiàn)的能力等。對(duì)決策者而言是勉為其難。2）自主開(kāi)發(fā)集成系統(tǒng)

RS和GIS數(shù)據(jù)的復(fù)雜性決定了對(duì)應(yīng)系統(tǒng)是復(fù)雜的信息系統(tǒng),其開(kāi)發(fā)難度決非一般MIS開(kāi)發(fā)所能比的,因此,從底層用C/C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)難度非常大,需要投入極大的人力物力,同時(shí)必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)才能滿足系統(tǒng)的易用、易擴(kuò)展等性能。3）應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的系統(tǒng)集成方案

系統(tǒng)集成方案是指將現(xiàn)有GIS、RS、ES等成熟軟件包中的可重用組件,重新融合為新的實(shí)用決策軟件系統(tǒng)?；跀?shù)據(jù)流集成技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于DSS工具的EDSS的實(shí)現(xiàn)方案9決策支持系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模型庫(kù)系統(tǒng) 面向事實(shí)知識(shí)處理系統(tǒng) 面向問(wèn)題腦圖系統(tǒng) 面向思路接口技術(shù)集成技術(shù)決策模型和方法決策支持系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)10數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息是減少?zèng)Q策不確定因素的根本所在，因此，數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS），其功能包括對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索、處理和維護(hù)，并能從來(lái)自各種渠道的各種信息資源中析取數(shù)據(jù)，把它們轉(zhuǎn)換成DSS要求的各種內(nèi)部數(shù)據(jù)。從某種意義上說(shuō)，DSS數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)的主要工作就是進(jìn)行一系列復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程，與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)相比，DSS的數(shù)據(jù)庫(kù)特別要求靈活易改，并且在修改和擴(kuò)充中不丟失數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息是減少?zèng)Q策不確定因素的根本所在，因此11模型庫(kù)子系統(tǒng)（1）現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)表示的是過(guò)去已經(jīng)發(fā)生了的事實(shí)，因此數(shù)據(jù)必然是面向歷史的。我們利用各種模型，就可以把面向過(guò)去的數(shù)據(jù)變換成面向現(xiàn)在或者將來(lái)的有意義的信息。在DSS中，決策支持模型體現(xiàn)了管理者解決問(wèn)題的途徑，所以隨著管理者對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí)程度的深化，他們所使用的模型也必然會(huì)跟著產(chǎn)生相應(yīng)的變化。模型庫(kù)子系統(tǒng)應(yīng)能夠靈活地完成模型的存儲(chǔ)和管理功能。模型庫(kù)子系統(tǒng)包括模型庫(kù)（MB）和模型庫(kù)管理系統(tǒng)（MBMS），它是決策支持系統(tǒng)的核心，是最重要的也是較難實(shí)現(xiàn)的部分。模型庫(kù)管理系統(tǒng)管理的模型有兩類(lèi)：一類(lèi)是標(biāo)準(zhǔn)模型（如規(guī)劃模型、網(wǎng)絡(luò)模型等），這些模型按照某些常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編程，并存在庫(kù)中。另一類(lèi)是由用戶應(yīng)用建模語(yǔ)言而建立的模型，即使是標(biāo)準(zhǔn)模型也有個(gè)再開(kāi)發(fā)的過(guò)程模型庫(kù)子系統(tǒng)（1）現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)表示的是過(guò)去已經(jīng)發(fā)生了的事實(shí)，因12模型庫(kù)子系統(tǒng)（2）模型不同于數(shù)據(jù)，模型庫(kù)也不同于數(shù)據(jù)庫(kù)。如何表示模型，如何組織模型庫(kù)，模型庫(kù)管理系統(tǒng)的功能要求有哪些，這些問(wèn)題是決策支持系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。目前尚未出現(xiàn)成熟的商品軟件，也沒(méi)有關(guān)于模型庫(kù)系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，模型庫(kù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是由研制者自行完成的。模型種類(lèi)很多，有數(shù)學(xué)模型、數(shù)據(jù)處理模型、智能模型、圖形模型、圖像模型等。數(shù)學(xué)模型可以用數(shù)學(xué)方程形式表達(dá)，也可以用算法形式描述。數(shù)據(jù)處理模型一般用數(shù)據(jù)處理過(guò)程來(lái)說(shuō)明。它們?cè)谟?jì)算機(jī)中均以計(jì)算機(jī)程序的形式表示。而圖形、圖像模型等在計(jì)算機(jī)中都是以數(shù)據(jù)文件形式表示。模型庫(kù)既包含數(shù)據(jù)文件，又包含程序文件，需要設(shè)計(jì)統(tǒng)一的格式進(jìn)行存儲(chǔ)，以便使模型庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)它們進(jìn)行有效的管理。模型庫(kù)管理系統(tǒng)可以參照數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能，如庫(kù)的建立、模型的查詢(xún)、增加、刪除、修改等。由于模型比數(shù)據(jù)復(fù)雜，模型庫(kù)比數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)雜得多，模型庫(kù)管理系統(tǒng)的功能相應(yīng)地也復(fù)雜許多。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言來(lái)完成各項(xiàng)管理功能，模型庫(kù)管理系統(tǒng)同樣需要設(shè)計(jì)一套語(yǔ)言來(lái)完成模型庫(kù)的各項(xiàng)管理功能，模型庫(kù)語(yǔ)言比數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言復(fù)雜。模型庫(kù)子系統(tǒng)（2）模型不同于數(shù)據(jù)，模型庫(kù)也不同于數(shù)據(jù)庫(kù)。如何13模型庫(kù)子系統(tǒng)（3）模型庫(kù)管理系統(tǒng)支持決策問(wèn)題的定義和概念模型化、維護(hù)模型，包括聯(lián)結(jié)、修改、增刪等。模型庫(kù)子系統(tǒng)與對(duì)話子系統(tǒng)的交互作用，可使用戶控制對(duì)模型的操作、處置和使用；它與數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)交互作用，以便提供各種模型所需的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)模型輸入、輸出和中間結(jié)果存取自動(dòng)化；它與方法庫(kù)子系統(tǒng)交互作用，實(shí)行目標(biāo)搜索、靈敏度分析和仿真運(yùn)行自動(dòng)化等。模型庫(kù)子系統(tǒng)的主要作用是通過(guò)人機(jī)交互語(yǔ)言使決策者能方便利用模型庫(kù)中各種模型支持決策，引導(dǎo)決策者應(yīng)用建模語(yǔ)言和自己熟悉的專(zhuān)業(yè)語(yǔ)言建立、修改和運(yùn)行模型。模型庫(kù)子系統(tǒng)（3）模型庫(kù)管理系統(tǒng)支持決策問(wèn)題的定義和概念模型14方法庫(kù)子系統(tǒng)方法庫(kù)子系統(tǒng)包括方法庫(kù)（MEB）和方法庫(kù)管理系統(tǒng)（MEBMS）。在DSS中，通常是把決策過(guò)程中的常用方法（如優(yōu)化方法、預(yù)測(cè)方法、蒙特卡羅法、矩陣方程求根法等）作為子程序存入方法庫(kù)中。方法庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行維護(hù)和調(diào)用。有的決策支持系統(tǒng)沒(méi)有方法庫(kù)子系統(tǒng)方法庫(kù)子系統(tǒng)方法庫(kù)子系統(tǒng)包括方法庫(kù)（MEB）和方法庫(kù)管理系15對(duì)話子系統(tǒng)對(duì)話子系統(tǒng)（DGMS）是決策支持系統(tǒng)的人機(jī)接口，它負(fù)責(zé)接收和檢驗(yàn)用戶的請(qǐng)求，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、模型庫(kù)系統(tǒng)和方法庫(kù)系統(tǒng)之間的通信，為決策者提供信息收集、問(wèn)題識(shí)別以及模型構(gòu)造、使用、改進(jìn)、分析和計(jì)算等功能。對(duì)話子系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)對(duì)話，使決策者能夠依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)地利用DSS的各種支持功能，反復(fù)學(xué)習(xí)、分析、再學(xué)習(xí)，以便選擇一個(gè)最優(yōu)決策方案。顯然，對(duì)話決策方式充分重視和發(fā)揮了認(rèn)識(shí)主體－人的思維能動(dòng)性，必然使管理決策質(zhì)量大幅度提高。由于決策者大都是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員，他們要求系統(tǒng)使用方便，靈活性好，所以，對(duì)話子系統(tǒng)硬件和軟件的開(kāi)發(fā)和配置往往是決策支持系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。對(duì)話子系統(tǒng)對(duì)話子系統(tǒng)（DGMS）是決策支持系統(tǒng)的人機(jī)接口，16語(yǔ)言子系統(tǒng)語(yǔ)言子系統(tǒng)是用戶與系統(tǒng)聯(lián)系的工具，用戶的問(wèn)題需要通過(guò)語(yǔ)言子系統(tǒng)來(lái)描述和響應(yīng)。語(yǔ)言子系統(tǒng)語(yǔ)言子系統(tǒng)是用戶與系統(tǒng)聯(lián)系的工具，用戶的問(wèn)題需要17知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)是DSS能夠解決用戶問(wèn)題的智囊，它主要包括一個(gè)綜合性的知識(shí)庫(kù)，其中存儲(chǔ)的是與問(wèn)題領(lǐng)域有關(guān)的各種知識(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)和模型等。知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)是DSS能夠解決用戶問(wèn)題的智囊，它18問(wèn)題處理子系統(tǒng)問(wèn)題處理子系統(tǒng)是DSS的核心部分，它完成系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，即接受用戶的問(wèn)題，運(yùn)用知識(shí)子系統(tǒng)的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶問(wèn)題的求解過(guò)程。問(wèn)題處理子系統(tǒng)問(wèn)題處理子系統(tǒng)是DSS的核心部分，它完成系統(tǒng)19接口技術(shù)

在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和模型庫(kù)系統(tǒng)建立后，部件之間的接口技術(shù)是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。1）模型部件和集成部件存取數(shù)據(jù)庫(kù)的接口模型程序一般采用數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言編制。而數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言主要進(jìn)行非數(shù)值的數(shù)據(jù)處理工作，對(duì)數(shù)組運(yùn)算等數(shù)值計(jì)算功能很弱，更不具有指針鏈表、集合運(yùn)算、遞歸運(yùn)算等功能。故數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言不適合于編制數(shù)值計(jì)算類(lèi)型的模型程序。決策支持系統(tǒng)需要將數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理二者結(jié)合起來(lái)。目前尚無(wú)一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言具有二者兼顧的功能。有效的途徑是解決好模型存取數(shù)據(jù)庫(kù)的接口。數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言編制的模型程序所用到的數(shù)據(jù)一般以文件形式輸入和輸出。大多數(shù)決策問(wèn)題都是多模型的組合，各模型之間是通過(guò)數(shù)據(jù)相連的，即嚴(yán)格模型的輸出數(shù)據(jù)是另一個(gè)模型的輸入數(shù)據(jù)。在決策支持系統(tǒng)中，把所有公用的數(shù)據(jù)都放入數(shù)據(jù)庫(kù)中，這既便于數(shù)據(jù)庫(kù)共享，也便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。當(dāng)各模型程序所需的數(shù)據(jù)都放入數(shù)據(jù)庫(kù)后，模型存取數(shù)據(jù)庫(kù)的接口就很重要了。模型程序用到數(shù)據(jù)時(shí)，要通過(guò)這個(gè)接口存取所需數(shù)據(jù)。集成部件存取數(shù)據(jù)庫(kù)接口類(lèi)似于模型對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的接口。2）集成部件對(duì)模型的接口這個(gè)接口體現(xiàn)在集成部件對(duì)模型的控制運(yùn)行以及多模型的組合。按計(jì)算機(jī)程序形式來(lái)組織模型，一般采用“順序、選擇、循環(huán)”結(jié)構(gòu)以及嵌套組合結(jié)構(gòu)形式來(lái)組合模型。接口技術(shù)在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和模型庫(kù)系統(tǒng)建立后，部件之間的接口技術(shù)20集成部件的集成技術(shù)

決策支持系統(tǒng)由“知識(shí)、模型、數(shù)據(jù)”三部件組成。如何使三部件有機(jī)集成為系統(tǒng)是又一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。這里集成部件是關(guān)鍵，它要真正能控制單模型運(yùn)行以及多模型的組合運(yùn)行，控制大量數(shù)據(jù)庫(kù)的存取，實(shí)現(xiàn)DSS的系統(tǒng)集成。集成部件需要利用一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，針對(duì)具體的決策問(wèn)題，編制或者自動(dòng)生成決策總控程序，將所需要的模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集成，形成一個(gè)實(shí)際的決策支持系統(tǒng)。

人機(jī)交互系統(tǒng)完成人機(jī)對(duì)話功能，即對(duì)數(shù)據(jù)或信息的輸入、顯示和輸出。應(yīng)當(dāng)充分利用各種界面技術(shù)，為人機(jī)交互提供更友好的環(huán)境。對(duì)實(shí)際決策問(wèn)題，完成組織和控制模型的運(yùn)行和對(duì)數(shù)據(jù)的存取，需要一種計(jì)算機(jī)集成語(yǔ)言，它具有人機(jī)交互、數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、模型調(diào)用等多種功能。目前還沒(méi)有哪種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言能達(dá)到這個(gè)要求?？梢圆扇煞N方法：1）自行設(shè)計(jì)這種多功能的集成語(yǔ)言來(lái)完成決策支持系統(tǒng)的需求；2）選用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，如C，C++，java,vb，Python等作為宿主語(yǔ)言，增加一些它不足的功能語(yǔ)句，如數(shù)據(jù)處理功能語(yǔ)句，嵌入到宿主語(yǔ)言中形成一種集成語(yǔ)言。有了這種集成多功能的集成語(yǔ)言，就能有效完成決策支持系統(tǒng)部件集成的需要。集成部件的集成技術(shù)決策支持系統(tǒng)由“知識(shí)、模型、數(shù)據(jù)”三部件21第二部數(shù)據(jù)庫(kù)－環(huán)境信息系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)

EIS空間基礎(chǔ)：地球球體－制圖介質(zhì)平面的變換關(guān)系，地圖投影EIS數(shù)據(jù)組織：地理編碼、空間位置、拓?fù)潢P(guān)系EIS數(shù)據(jù)分析與處理：基于地理編碼、空間位置和拓?fù)潢P(guān)系的各種分析處理EIS建模：在EIS環(huán)境下對(duì)環(huán)境演變等進(jìn)行模擬與預(yù)測(cè)，從歷史數(shù)據(jù)生成現(xiàn)在或未來(lái)的數(shù)據(jù)EIS集成－應(yīng)用第二部是決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)22環(huán)境（地理）信息系統(tǒng)的發(fā)展60年代起源于北美：加拿大國(guó)家土地調(diào)查局為了處理大量的土地調(diào)查資料，于60年代開(kāi)始建立地理信息系統(tǒng)（CGIS），于70年代初投入產(chǎn)品生產(chǎn)；同一時(shí)期的美國(guó)哈佛大學(xué)的計(jì)算機(jī)圖形與空間分析實(shí)驗(yàn)室，建立通用的制圖軟件包，竭力發(fā)展空間分析模型和軟件。70年代是GIS發(fā)展的鞏固階段：美國(guó)、加拿大、英國(guó)、西德、瑞典和日本等國(guó)對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究均投入了大量的人力、物力、財(cái)力，研究不同專(zhuān)題、不同規(guī)模、不同類(lèi)型的各具特色的地理信息系統(tǒng)。80年代為地理信息系統(tǒng)的大發(fā)展階段：計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)也逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面地推向應(yīng)用階段。90年代至今為地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用普及時(shí)代：由于計(jì)算機(jī)的軟硬件均得到飛速的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已進(jìn)入千家萬(wàn)戶，地理信息系統(tǒng)已成為許多機(jī)構(gòu)必備的工作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門(mén)在一定程度上由于受地理信息系統(tǒng)影響而改變了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式、設(shè)置與工作計(jì)劃等。從美國(guó)的“國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施：行動(dòng)計(jì)劃（NationalInformationInfrastructure,簡(jiǎn)稱(chēng)NII）”建設(shè)到數(shù)字地球的提出，由“數(shù)字地球”細(xì)化到“數(shù)字中國(guó)”、“數(shù)字省區(qū)”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字小區(qū)”直到“企業(yè)信息化”、“電子商務(wù)”、“數(shù)字通訊”、“虛擬現(xiàn)實(shí)”等眾多的信息化領(lǐng)域的工作已全面鋪開(kāi)。環(huán)境（地理）信息系統(tǒng)的發(fā)展23GIS在我國(guó)的發(fā)展準(zhǔn)備階段：1978年到1980年，進(jìn)行輿論準(zhǔn)備，正式提出倡議，開(kāi)始組建隊(duì)伍、組織個(gè)別實(shí)驗(yàn)研究。起步階段：1981年到1985年，理論探索和區(qū)域性實(shí)驗(yàn)研究。并在此基礎(chǔ)上制定國(guó)家地理信息系統(tǒng)規(guī)范。初步發(fā)展階段：1986年到90年代。地理信息系統(tǒng)的研究被列入我國(guó)“七五”攻關(guān)課題，并且作為一個(gè)全國(guó)性的研究領(lǐng)域，已逐步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)相結(jié)合，并取得了重要進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用效益?？焖侔l(fā)展階段：90年代末到現(xiàn)在。理論日趨成熟，應(yīng)用日益廣泛，三維GIS、WEBGIS走向應(yīng)用，GIS市場(chǎng)開(kāi)始形成。GIS在我國(guó)的發(fā)展24計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

輸入設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備常規(guī)設(shè)備GPS全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站解析和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量?jī)x器遙感與遙感圖象處理系統(tǒng)全站儀掃描儀數(shù)字化儀鍵盤(pán)、鼠標(biāo)處理設(shè)備工作站服務(wù)器硬盤(pán)陣列存儲(chǔ)設(shè)備活動(dòng)硬盤(pán)光盤(pán)機(jī)磁帶機(jī)輸出設(shè)備繪圖儀終端打印機(jī)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)輸入設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備常規(guī)設(shè)備GPS全數(shù)字?jǐn)z影解析25計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）系統(tǒng)庫(kù)（編程語(yǔ)言、數(shù)學(xué)庫(kù)等）標(biāo)準(zhǔn)軟件（圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等）GIS基本功能軟件GIS應(yīng)用軟件用戶界面GIS軟件基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件GIS計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)系統(tǒng)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)軟件GIS基本功能軟件GIS26地理空間數(shù)據(jù)

柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)定位拓?fù)潢P(guān)系屬性地理空間數(shù)據(jù)柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)定位27空間對(duì)象（實(shí)體）的地圖表達(dá)點(diǎn)：位置：（x，y）屬性：符號(hào)線：位置：(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)屬性：符號(hào)—形狀、顏色、尺寸面：位置：(x1,y1),(x2,y2),…,(xi,yi),…,(xn,yn)屬性：符號(hào)變化等值線

空間對(duì)象（實(shí)體）的地圖表達(dá)點(diǎn)：位置：（x，y）線：位置：(28GIS的空間基礎(chǔ)地球模型坐標(biāo)參考系統(tǒng)地圖投影地圖比例尺GIS的空間基礎(chǔ)地球模型29地球模型地球表面水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面鉛垂線地球橢球體地球模型地球表面水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面鉛垂線地球橢球體30地理空間坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系是以地理極(北極、南極)為極點(diǎn)。通過(guò)A點(diǎn)作橢球面的垂線，稱(chēng)之為過(guò)A點(diǎn)的法線。法線與赤道面的交角，叫做A點(diǎn)的緯度ψ。過(guò)A點(diǎn)的子午面與通過(guò)英國(guó)格林尼治天文臺(tái)的子午面所夾的二面角，叫做A點(diǎn)的經(jīng)度λ。地理空間坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系是以地理極(北極、南極)為極點(diǎn)。31坐標(biāo)參考系統(tǒng)—平面系統(tǒng)直接建立在球體上的地理坐標(biāo)，用經(jīng)度和緯度表達(dá)地理對(duì)象位置建立在平面上的直角坐標(biāo)系統(tǒng)，用（x，y）表達(dá)地理對(duì)象位置投影坐標(biāo)參考系統(tǒng)—平面系統(tǒng)直接建立在球體上的地理坐標(biāo)，用經(jīng)度和緯32坐標(biāo)系統(tǒng)—高程系統(tǒng)任意水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面H′AHA鉛垂線AH′BHBhAB坐標(biāo)系統(tǒng)—高程系統(tǒng)任意水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面H′AHA鉛垂線AH′33水準(zhǔn)原點(diǎn)1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，72.2604米黃海海面1952-1979年平均海水面為0米水準(zhǔn)原點(diǎn)1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，黃海海面34地圖投影將地球橢球面上的點(diǎn)映射到平面上的方法，稱(chēng)為地圖投影地理坐標(biāo)為球面坐標(biāo)，不方便進(jìn)行距離、方位、面積等參數(shù)的量算地球橢球體為不可展曲面地圖為平面，符合視覺(jué)心理，并易于進(jìn)行距離、方位、面積等量算和各種空間分析地圖投影將地球橢球面上的點(diǎn)映射到平面上的方法，稱(chēng)為地圖投影35地圖投影地圖投影36地圖投影：投影變形將不可展的地球橢球面展開(kāi)成平面，并且不能有斷裂，則圖形必將在某些地方被拉伸，某些地方被壓縮，故投影變形是不可避免的。長(zhǎng)度變形面積變形角度變形地圖投影：投影變形將不可展的地球橢球面展開(kāi)成平面，并且不能有37投影分類(lèi)變形分類(lèi)：等角投影：投影前后角度不變等面積投影：投影前后面積不變；任意投影：角度、面積、長(zhǎng)度均變形投影面：橫圓柱投影：投影面為橫圓柱圓錐投影：投影面為圓錐方位投影：投影面為平面投影面位置：正軸投影：投影面中心軸與地軸相互重合斜軸投影：投影面中心軸與地軸斜向相交橫軸投影：投影面中心軸與地軸相互垂直

相切投影：投影面與橢球體相切相割投影：投影面與橢球體相割投影分類(lèi)變形分類(lèi)：38我國(guó)常用地圖投影1：100萬(wàn)：蘭勃投影（正軸等積割圓錐投影）大部分分省圖、大多數(shù)同級(jí)比例尺也采用蘭勃投影1：50萬(wàn)、1：25萬(wàn)、1：10萬(wàn)、1：5萬(wàn)、1：2.5萬(wàn)、1:1萬(wàn)、1：5000采用高斯—克呂格投影。我國(guó)常用地圖投影1：100萬(wàn)：蘭勃投影（正軸等積割圓錐投影）39地圖比例尺比例尺的含義：制圖區(qū)域較小，采用各方面變形都較小的地圖投影，圖上各處的比例是一致的，故此時(shí)比例尺的含義是圖上長(zhǎng)度與相應(yīng)地面長(zhǎng)度的比例；制圖區(qū)域較大時(shí)，地圖投影比較復(fù)雜，地圖上長(zhǎng)度因地點(diǎn)和方向的不同而有所變化，這種地圖比例尺一般是指在地圖投影時(shí)，對(duì)地球半徑縮小的比率，稱(chēng)為主比例尺。地圖經(jīng)過(guò)投影后，體現(xiàn)在圖上只有個(gè)別點(diǎn)線沒(méi)有長(zhǎng)度變形，也就是說(shuō)，只有在這些長(zhǎng)度沒(méi)有變形的點(diǎn)或線上，才可用地圖上注明的比例尺我國(guó)地圖比例尺分級(jí)系統(tǒng)：大比例尺：1：500—1：10萬(wàn)中比例尺：1：10萬(wàn)—1：100萬(wàn)小比例尺：〈1：100萬(wàn)無(wú)級(jí)比例尺概念地圖比例尺比例尺的含義：40空間對(duì)象的描述要素編碼：區(qū)別不同的實(shí)體，包括分類(lèi)碼和識(shí)別碼。分類(lèi)碼表識(shí)空間對(duì)象的類(lèi)別，而識(shí)別碼對(duì)每個(gè)空間對(duì)象進(jìn)行表識(shí)，是唯一的。位置：坐標(biāo)形式給出空間對(duì)象的空間位置類(lèi)型：空間對(duì)象所屬的實(shí)體類(lèi)型，或有那些實(shí)體組成行為：空間對(duì)象所具備的行為和功能屬性：空間對(duì)象所對(duì)應(yīng)的非幾何信息說(shuō)明：實(shí)體數(shù)據(jù)來(lái)源、精度等關(guān)系：與其他實(shí)體之間的關(guān)系空間對(duì)象的描述要素編碼：區(qū)別不同的實(shí)體，包括分類(lèi)碼和識(shí)別碼。41空間對(duì)象的編碼為什么要進(jìn)行編碼？編碼對(duì)象：屬性數(shù)據(jù)編碼方法：層次分類(lèi)編碼多源分類(lèi)編碼編碼標(biāo)準(zhǔn)化空間對(duì)象的編碼為什么要進(jìn)行編碼？42空間對(duì)象的層次分類(lèi)編碼分類(lèi)對(duì)象的從屬和層次關(guān)系有明確的分類(lèi)對(duì)象類(lèi)別和嚴(yán)格的隸屬關(guān)系高壓711電線架715管線:7地下電力線與電纜72電力線71地下檢修井74管線73低壓712電桿713電塔714不依比例7142依比例7141空間對(duì)象的層次分類(lèi)編碼分類(lèi)對(duì)象的從屬和層次關(guān)系高壓711電線43空間對(duì)象的空間關(guān)系表達(dá)描述空間對(duì)象之間的空間相互作用關(guān)系方法

絕對(duì)關(guān)系:坐標(biāo)、角度、方位、距離等；相對(duì)關(guān)系：相鄰、包含、關(guān)聯(lián)等相對(duì)關(guān)系類(lèi)型拓?fù)淇臻g關(guān)系：描述空間對(duì)象的相鄰、包含等順序空間關(guān)系：描述空間對(duì)象在空間上的排列次序，如前后、左右、東、西、南、北等。度量空間關(guān)系：描述空間對(duì)象之間的距離等。地圖、遙感影象上的空間關(guān)系是通過(guò)圖形識(shí)別的，在GIS中的空間關(guān)系則必須顯式的進(jìn)行定義和表達(dá)?？臻g關(guān)系的描述多種多樣，目前尚未有具體的標(biāo)準(zhǔn)和固定的格式，但基本原理一致。不同的GIS可能采用不同的方法進(jìn)行描述空間對(duì)象的空間關(guān)系表達(dá)描述空間對(duì)象之間的空間相互作用關(guān)系44空間對(duì)象的拓?fù)淇臻g關(guān)系基于點(diǎn)集拓?fù)淅碚撏負(fù)湓兀狐c(diǎn)：孤立點(diǎn)、線的端點(diǎn)、面的首尾點(diǎn)、鏈的連接點(diǎn)線：兩結(jié)點(diǎn)之間的有序弧段，包括鏈、弧段和線段面：若干弧段組成的多邊形基本拓?fù)潢P(guān)系關(guān)聯(lián)：不同拓?fù)湓刂g的關(guān)系鄰接：相同拓?fù)湓刂g的關(guān)系包含：面與其他元素之間的關(guān)系層次：相同拓?fù)湓刂g的層次關(guān)系拓?fù)湓亓恐g的關(guān)系：歐拉公式點(diǎn)、線、面之間的拓?fù)潢P(guān)系空間對(duì)象的拓?fù)淇臻g關(guān)系基于點(diǎn)集拓?fù)淅碚?5鄰接相交重合相離包含點(diǎn)—點(diǎn)點(diǎn)—線點(diǎn)—面線—面面—面線—線鄰接相交重合相離包含點(diǎn)—點(diǎn)點(diǎn)—線點(diǎn)—面線—面面—面線—線46空間分析方法數(shù)字地面模型分析空間疊合分析空間緩沖區(qū)分析空間網(wǎng)絡(luò)分析空間統(tǒng)計(jì)分析空間分析方法數(shù)字地面模型分析47應(yīng)用模型適宜性分析模型發(fā)展預(yù)測(cè)模型位址選擇模型交通規(guī)劃模型地學(xué)模擬模型

應(yīng)用模型適宜性分析模型48謝謝！謝謝！49第四講

環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)2007年3月第四講

環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)50第一部環(huán)境決策支持系統(tǒng)技術(shù)概述回顧第一部51·決策過(guò)程

決策是為了達(dá)到某一目的而在若干可行方案中經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析、比較、判斷，從中選取最優(yōu)方案并賦予實(shí)施的過(guò)程。決策過(guò)程一般分為五個(gè)步驟：（1）識(shí)別問(wèn)題或?qū)Q策的要求；（2）分析和闡明方案（對(duì)策）；（3）做出選擇（決策）；（4）傳達(dá)和執(zhí)行決策；

（5）追蹤和反饋決策的結(jié)果?！Q策過(guò)程52決策支持系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

決策支持系統(tǒng)是一個(gè)由多種功能協(xié)調(diào)配合而成的，以支持決策過(guò)程為目標(biāo)的集成系統(tǒng)。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看，它有以下兩種基本形式：一種形式由對(duì)話子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)、模型庫(kù)子系統(tǒng)和方法庫(kù)子系統(tǒng)組成，如圖1所示。另一種DSS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式由語(yǔ)言子系統(tǒng)、知識(shí)子系統(tǒng)和問(wèn)題處理子系統(tǒng)組成，如圖2所示。在實(shí)際建立DSS時(shí)，可以由上述兩種基本結(jié)構(gòu)通過(guò)分解或增加某些基本部件而演變出多種形式。決策支持系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)決策支持系統(tǒng)是一個(gè)由多種功能協(xié)53環(huán)境決策支持系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)課件54DSS的構(gòu)造與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)DSS的構(gòu)造與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)55軟件環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng)軟件(ArcGIS等)方法與模型管理系統(tǒng)軟件或算法集合專(zhuān)家系統(tǒng)與知識(shí)推理系統(tǒng)決策方法 >單目標(biāo)決策分析模型（風(fēng)險(xiǎn)決策分析、競(jìng)爭(zhēng)型決策分析、序貫決策分析、不確定型決策分析、貝葉斯決策分析、馬爾可夫決策分析、自適應(yīng)決策分析等） >多指標(biāo)決策分析模型（層次分析法、分層序列分析法、理想點(diǎn)分析法、效用函數(shù)分析法、優(yōu)劣系數(shù)分析法），模糊決策分析以及現(xiàn)代管理決策問(wèn)題（如，價(jià)格決策、存貨決策、投資決策問(wèn)題）人機(jī)界面技術(shù)群決策支持軟件(如DICODESS)系統(tǒng)集成軟件等軟件環(huán)境56決策支持軟件的三個(gè)技術(shù)層次從技術(shù)角度看，DSS具有專(zhuān)用DSS、DSS生成器與DSS工具等三個(gè)層次，它們面向不同的人員，起著不同的作用，三個(gè)層次相互間有著依托支撐的關(guān)系。決策支持軟件的三個(gè)技術(shù)層次從技術(shù)角度看，DS57基于DSS工具的EDSS的實(shí)現(xiàn)方案

1）應(yīng)用模式利用現(xiàn)有成熟的軟件如GIS系統(tǒng)如ARC/INFO、MAPINFO、INTEHGRAH等,RS軟件ERMAPPER、PCI等,可用LISP、PROLOG編制專(zhuān)家系統(tǒng)推理軟件。這種方法的局限性在于要求使用者有較強(qiáng)的GIS,RS軟件應(yīng)用技術(shù),和識(shí)別RS數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)表現(xiàn)的能力等。對(duì)決策者而言是勉為其難。2）自主開(kāi)發(fā)集成系統(tǒng)

RS和GIS數(shù)據(jù)的復(fù)雜性決定了對(duì)應(yīng)系統(tǒng)是復(fù)雜的信息系統(tǒng),其開(kāi)發(fā)難度決非一般MIS開(kāi)發(fā)所能比的,因此,從底層用C/C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)難度非常大,需要投入極大的人力物力,同時(shí)必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)才能滿足系統(tǒng)的易用、易擴(kuò)展等性能。3）應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的系統(tǒng)集成方案

系統(tǒng)集成方案是指將現(xiàn)有GIS、RS、ES等成熟軟件包中的可重用組件,重新融合為新的實(shí)用決策軟件系統(tǒng)?；跀?shù)據(jù)流集成技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于DSS工具的EDSS的實(shí)現(xiàn)方案58決策支持系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模型庫(kù)系統(tǒng) 面向事實(shí)知識(shí)處理系統(tǒng) 面向問(wèn)題腦圖系統(tǒng) 面向思路接口技術(shù)集成技術(shù)決策模型和方法決策支持系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)59數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息是減少?zèng)Q策不確定因素的根本所在，因此，數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS），其功能包括對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索、處理和維護(hù)，并能從來(lái)自各種渠道的各種信息資源中析取數(shù)據(jù)，把它們轉(zhuǎn)換成DSS要求的各種內(nèi)部數(shù)據(jù)。從某種意義上說(shuō)，DSS數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)的主要工作就是進(jìn)行一系列復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程，與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)相比，DSS的數(shù)據(jù)庫(kù)特別要求靈活易改，并且在修改和擴(kuò)充中不丟失數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息是減少?zèng)Q策不確定因素的根本所在，因此60模型庫(kù)子系統(tǒng)（1）現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)表示的是過(guò)去已經(jīng)發(fā)生了的事實(shí)，因此數(shù)據(jù)必然是面向歷史的。我們利用各種模型，就可以把面向過(guò)去的數(shù)據(jù)變換成面向現(xiàn)在或者將來(lái)的有意義的信息。在DSS中，決策支持模型體現(xiàn)了管理者解決問(wèn)題的途徑，所以隨著管理者對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí)程度的深化，他們所使用的模型也必然會(huì)跟著產(chǎn)生相應(yīng)的變化。模型庫(kù)子系統(tǒng)應(yīng)能夠靈活地完成模型的存儲(chǔ)和管理功能。模型庫(kù)子系統(tǒng)包括模型庫(kù)（MB）和模型庫(kù)管理系統(tǒng)（MBMS），它是決策支持系統(tǒng)的核心，是最重要的也是較難實(shí)現(xiàn)的部分。模型庫(kù)管理系統(tǒng)管理的模型有兩類(lèi)：一類(lèi)是標(biāo)準(zhǔn)模型（如規(guī)劃模型、網(wǎng)絡(luò)模型等），這些模型按照某些常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編程，并存在庫(kù)中。另一類(lèi)是由用戶應(yīng)用建模語(yǔ)言而建立的模型，即使是標(biāo)準(zhǔn)模型也有個(gè)再開(kāi)發(fā)的過(guò)程模型庫(kù)子系統(tǒng)（1）現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)表示的是過(guò)去已經(jīng)發(fā)生了的事實(shí)，因61模型庫(kù)子系統(tǒng)（2）模型不同于數(shù)據(jù)，模型庫(kù)也不同于數(shù)據(jù)庫(kù)。如何表示模型，如何組織模型庫(kù)，模型庫(kù)管理系統(tǒng)的功能要求有哪些，這些問(wèn)題是決策支持系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。目前尚未出現(xiàn)成熟的商品軟件，也沒(méi)有關(guān)于模型庫(kù)系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，模型庫(kù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是由研制者自行完成的。模型種類(lèi)很多，有數(shù)學(xué)模型、數(shù)據(jù)處理模型、智能模型、圖形模型、圖像模型等。數(shù)學(xué)模型可以用數(shù)學(xué)方程形式表達(dá)，也可以用算法形式描述。數(shù)據(jù)處理模型一般用數(shù)據(jù)處理過(guò)程來(lái)說(shuō)明。它們?cè)谟?jì)算機(jī)中均以計(jì)算機(jī)程序的形式表示。而圖形、圖像模型等在計(jì)算機(jī)中都是以數(shù)據(jù)文件形式表示。模型庫(kù)既包含數(shù)據(jù)文件，又包含程序文件，需要設(shè)計(jì)統(tǒng)一的格式進(jìn)行存儲(chǔ)，以便使模型庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)它們進(jìn)行有效的管理。模型庫(kù)管理系統(tǒng)可以參照數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能，如庫(kù)的建立、模型的查詢(xún)、增加、刪除、修改等。由于模型比數(shù)據(jù)復(fù)雜，模型庫(kù)比數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)雜得多，模型庫(kù)管理系統(tǒng)的功能相應(yīng)地也復(fù)雜許多。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言來(lái)完成各項(xiàng)管理功能，模型庫(kù)管理系統(tǒng)同樣需要設(shè)計(jì)一套語(yǔ)言來(lái)完成模型庫(kù)的各項(xiàng)管理功能，模型庫(kù)語(yǔ)言比數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言復(fù)雜。模型庫(kù)子系統(tǒng)（2）模型不同于數(shù)據(jù)，模型庫(kù)也不同于數(shù)據(jù)庫(kù)。如何62模型庫(kù)子系統(tǒng)（3）模型庫(kù)管理系統(tǒng)支持決策問(wèn)題的定義和概念模型化、維護(hù)模型，包括聯(lián)結(jié)、修改、增刪等。模型庫(kù)子系統(tǒng)與對(duì)話子系統(tǒng)的交互作用，可使用戶控制對(duì)模型的操作、處置和使用；它與數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)交互作用，以便提供各種模型所需的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)模型輸入、輸出和中間結(jié)果存取自動(dòng)化；它與方法庫(kù)子系統(tǒng)交互作用，實(shí)行目標(biāo)搜索、靈敏度分析和仿真運(yùn)行自動(dòng)化等。模型庫(kù)子系統(tǒng)的主要作用是通過(guò)人機(jī)交互語(yǔ)言使決策者能方便利用模型庫(kù)中各種模型支持決策，引導(dǎo)決策者應(yīng)用建模語(yǔ)言和自己熟悉的專(zhuān)業(yè)語(yǔ)言建立、修改和運(yùn)行模型。模型庫(kù)子系統(tǒng)（3）模型庫(kù)管理系統(tǒng)支持決策問(wèn)題的定義和概念模型63方法庫(kù)子系統(tǒng)方法庫(kù)子系統(tǒng)包括方法庫(kù)（MEB）和方法庫(kù)管理系統(tǒng)（MEBMS）。在DSS中，通常是把決策過(guò)程中的常用方法（如優(yōu)化方法、預(yù)測(cè)方法、蒙特卡羅法、矩陣方程求根法等）作為子程序存入方法庫(kù)中。方法庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行維護(hù)和調(diào)用。有的決策支持系統(tǒng)沒(méi)有方法庫(kù)子系統(tǒng)方法庫(kù)子系統(tǒng)方法庫(kù)子系統(tǒng)包括方法庫(kù)（MEB）和方法庫(kù)管理系64對(duì)話子系統(tǒng)對(duì)話子系統(tǒng)（DGMS）是決策支持系統(tǒng)的人機(jī)接口，它負(fù)責(zé)接收和檢驗(yàn)用戶的請(qǐng)求，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、模型庫(kù)系統(tǒng)和方法庫(kù)系統(tǒng)之間的通信，為決策者提供信息收集、問(wèn)題識(shí)別以及模型構(gòu)造、使用、改進(jìn)、分析和計(jì)算等功能。對(duì)話子系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)對(duì)話，使決策者能夠依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)地利用DSS的各種支持功能，反復(fù)學(xué)習(xí)、分析、再學(xué)習(xí)，以便選擇一個(gè)最優(yōu)決策方案。顯然，對(duì)話決策方式充分重視和發(fā)揮了認(rèn)識(shí)主體－人的思維能動(dòng)性，必然使管理決策質(zhì)量大幅度提高。由于決策者大都是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員，他們要求系統(tǒng)使用方便，靈活性好，所以，對(duì)話子系統(tǒng)硬件和軟件的開(kāi)發(fā)和配置往往是決策支持系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。對(duì)話子系統(tǒng)對(duì)話子系統(tǒng)（DGMS）是決策支持系統(tǒng)的人機(jī)接口，65語(yǔ)言子系統(tǒng)語(yǔ)言子系統(tǒng)是用戶與系統(tǒng)聯(lián)系的工具，用戶的問(wèn)題需要通過(guò)語(yǔ)言子系統(tǒng)來(lái)描述和響應(yīng)。語(yǔ)言子系統(tǒng)語(yǔ)言子系統(tǒng)是用戶與系統(tǒng)聯(lián)系的工具，用戶的問(wèn)題需要66知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)是DSS能夠解決用戶問(wèn)題的智囊，它主要包括一個(gè)綜合性的知識(shí)庫(kù)，其中存儲(chǔ)的是與問(wèn)題領(lǐng)域有關(guān)的各種知識(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)和模型等。知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)是DSS能夠解決用戶問(wèn)題的智囊，它67問(wèn)題處理子系統(tǒng)問(wèn)題處理子系統(tǒng)是DSS的核心部分，它完成系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，即接受用戶的問(wèn)題，運(yùn)用知識(shí)子系統(tǒng)的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶問(wèn)題的求解過(guò)程。問(wèn)題處理子系統(tǒng)問(wèn)題處理子系統(tǒng)是DSS的核心部分，它完成系統(tǒng)68接口技術(shù)

在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和模型庫(kù)系統(tǒng)建立后，部件之間的接口技術(shù)是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。1）模型部件和集成部件存取數(shù)據(jù)庫(kù)的接口模型程序一般采用數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言編制。而數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言主要進(jìn)行非數(shù)值的數(shù)據(jù)處理工作，對(duì)數(shù)組運(yùn)算等數(shù)值計(jì)算功能很弱，更不具有指針鏈表、集合運(yùn)算、遞歸運(yùn)算等功能。故數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言不適合于編制數(shù)值計(jì)算類(lèi)型的模型程序。決策支持系統(tǒng)需要將數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理二者結(jié)合起來(lái)。目前尚無(wú)一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言具有二者兼顧的功能。有效的途徑是解決好模型存取數(shù)據(jù)庫(kù)的接口。數(shù)值計(jì)算語(yǔ)言編制的模型程序所用到的數(shù)據(jù)一般以文件形式輸入和輸出。大多數(shù)決策問(wèn)題都是多模型的組合，各模型之間是通過(guò)數(shù)據(jù)相連的，即嚴(yán)格模型的輸出數(shù)據(jù)是另一個(gè)模型的輸入數(shù)據(jù)。在決策支持系統(tǒng)中，把所有公用的數(shù)據(jù)都放入數(shù)據(jù)庫(kù)中，這既便于數(shù)據(jù)庫(kù)共享，也便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。當(dāng)各模型程序所需的數(shù)據(jù)都放入數(shù)據(jù)庫(kù)后，模型存取數(shù)據(jù)庫(kù)的接口就很重要了。模型程序用到數(shù)據(jù)時(shí)，要通過(guò)這個(gè)接口存取所需數(shù)據(jù)。集成部件存取數(shù)據(jù)庫(kù)接口類(lèi)似于模型對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的接口。2）集成部件對(duì)模型的接口這個(gè)接口體現(xiàn)在集成部件對(duì)模型的控制運(yùn)行以及多模型的組合。按計(jì)算機(jī)程序形式來(lái)組織模型，一般采用“順序、選擇、循環(huán)”結(jié)構(gòu)以及嵌套組合結(jié)構(gòu)形式來(lái)組合模型。接口技術(shù)在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和模型庫(kù)系統(tǒng)建立后，部件之間的接口技術(shù)69集成部件的集成技術(shù)

決策支持系統(tǒng)由“知識(shí)、模型、數(shù)據(jù)”三部件組成。如何使三部件有機(jī)集成為系統(tǒng)是又一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。這里集成部件是關(guān)鍵，它要真正能控制單模型運(yùn)行以及多模型的組合運(yùn)行，控制大量數(shù)據(jù)庫(kù)的存取，實(shí)現(xiàn)DSS的系統(tǒng)集成。集成部件需要利用一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，針對(duì)具體的決策問(wèn)題，編制或者自動(dòng)生成決策總控程序，將所需要的模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集成，形成一個(gè)實(shí)際的決策支持系統(tǒng)。

人機(jī)交互系統(tǒng)完成人機(jī)對(duì)話功能，即對(duì)數(shù)據(jù)或信息的輸入、顯示和輸出。應(yīng)當(dāng)充分利用各種界面技術(shù)，為人機(jī)交互提供更友好的環(huán)境。對(duì)實(shí)際決策問(wèn)題，完成組織和控制模型的運(yùn)行和對(duì)數(shù)據(jù)的存取，需要一種計(jì)算機(jī)集成語(yǔ)言，它具有人機(jī)交互、數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、模型調(diào)用等多種功能。目前還沒(méi)有哪種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言能達(dá)到這個(gè)要求?？梢圆扇煞N方法：1）自行設(shè)計(jì)這種多功能的集成語(yǔ)言來(lái)完成決策支持系統(tǒng)的需求；2）選用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，如C，C++，java,vb，Python等作為宿主語(yǔ)言，增加一些它不足的功能語(yǔ)句，如數(shù)據(jù)處理功能語(yǔ)句，嵌入到宿主語(yǔ)言中形成一種集成語(yǔ)言。有了這種集成多功能的集成語(yǔ)言，就能有效完成決策支持系統(tǒng)部件集成的需要。集成部件的集成技術(shù)決策支持系統(tǒng)由“知識(shí)、模型、數(shù)據(jù)”三部件70第二部數(shù)據(jù)庫(kù)－環(huán)境信息系統(tǒng)是決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)

EIS空間基礎(chǔ)：地球球體－制圖介質(zhì)平面的變換關(guān)系，地圖投影EIS數(shù)據(jù)組織：地理編碼、空間位置、拓?fù)潢P(guān)系EIS數(shù)據(jù)分析與處理：基于地理編碼、空間位置和拓?fù)潢P(guān)系的各種分析處理EIS建模：在EIS環(huán)境下對(duì)環(huán)境演變等進(jìn)行模擬與預(yù)測(cè)，從歷史數(shù)據(jù)生成現(xiàn)在或未來(lái)的數(shù)據(jù)EIS集成－應(yīng)用第二部是決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)71環(huán)境（地理）信息系統(tǒng)的發(fā)展60年代起源于北美：加拿大國(guó)家土地調(diào)查局為了處理大量的土地調(diào)查資料，于60年代開(kāi)始建立地理信息系統(tǒng)（CGIS），于70年代初投入產(chǎn)品生產(chǎn)；同一時(shí)期的美國(guó)哈佛大學(xué)的計(jì)算機(jī)圖形與空間分析實(shí)驗(yàn)室，建立通用的制圖軟件包，竭力發(fā)展空間分析模型和軟件。70年代是GIS發(fā)展的鞏固階段：美國(guó)、加拿大、英國(guó)、西德、瑞典和日本等國(guó)對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究均投入了大量的人力、物力、財(cái)力，研究不同專(zhuān)題、不同規(guī)模、不同類(lèi)型的各具特色的地理信息系統(tǒng)。80年代為地理信息系統(tǒng)的大發(fā)展階段：計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)也逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面地推向應(yīng)用階段。90年代至今為地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用普及時(shí)代：由于計(jì)算機(jī)的軟硬件均得到飛速的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已進(jìn)入千家萬(wàn)戶，地理信息系統(tǒng)已成為許多機(jī)構(gòu)必備的工作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門(mén)在一定程度上由于受地理信息系統(tǒng)影響而改變了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式、設(shè)置與工作計(jì)劃等。從美國(guó)的“國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施：行動(dòng)計(jì)劃（NationalInformationInfrastructure,簡(jiǎn)稱(chēng)NII）”建設(shè)到數(shù)字地球的提出，由“數(shù)字地球”細(xì)化到“數(shù)字中國(guó)”、“數(shù)字省區(qū)”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字小區(qū)”直到“企業(yè)信息化”、“電子商務(wù)”、“數(shù)字通訊”、“虛擬現(xiàn)實(shí)”等眾多的信息化領(lǐng)域的工作已全面鋪開(kāi)。環(huán)境（地理）信息系統(tǒng)的發(fā)展72GIS在我國(guó)的發(fā)展準(zhǔn)備階段：1978年到1980年，進(jìn)行輿論準(zhǔn)備，正式提出倡議，開(kāi)始組建隊(duì)伍、組織個(gè)別實(shí)驗(yàn)研究。起步階段：1981年到1985年，理論探索和區(qū)域性實(shí)驗(yàn)研究。并在此基礎(chǔ)上制定國(guó)家地理信息系統(tǒng)規(guī)范。初步發(fā)展階段：1986年到90年代。地理信息系統(tǒng)的研究被列入我國(guó)“七五”攻關(guān)課題，并且作為一個(gè)全國(guó)性的研究領(lǐng)域，已逐步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)相結(jié)合，并取得了重要進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用效益?？焖侔l(fā)展階段：90年代末到現(xiàn)在。理論日趨成熟，應(yīng)用日益廣泛，三維GIS、WEBGIS走向應(yīng)用，GIS市場(chǎng)開(kāi)始形成。GIS在我國(guó)的發(fā)展73計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

輸入設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備常規(guī)設(shè)備GPS全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站解析和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量?jī)x器遙感與遙感圖象處理系統(tǒng)全站儀掃描儀數(shù)字化儀鍵盤(pán)、鼠標(biāo)處理設(shè)備工作站服務(wù)器硬盤(pán)陣列存儲(chǔ)設(shè)備活動(dòng)硬盤(pán)光盤(pán)機(jī)磁帶機(jī)輸出設(shè)備繪圖儀終端打印機(jī)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)輸入設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備常規(guī)設(shè)備GPS全數(shù)字?jǐn)z影解析74計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）系統(tǒng)庫(kù)（編程語(yǔ)言、數(shù)學(xué)庫(kù)等）標(biāo)準(zhǔn)軟件（圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等）GIS基本功能軟件GIS應(yīng)用軟件用戶界面GIS軟件基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件GIS計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)系統(tǒng)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)軟件GIS基本功能軟件GIS75地理空間數(shù)據(jù)

柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)定位拓?fù)潢P(guān)系屬性地理空間數(shù)據(jù)柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)定位76空間對(duì)象（實(shí)體）的地圖表達(dá)點(diǎn)：位置：（x，y）屬性：符號(hào)線：位置：(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)屬性：符號(hào)—形狀、顏色、尺寸面：位置：(x1,y1),(x2,y2),…,(xi,yi),…,(xn,yn)屬性：符號(hào)變化等值線

空間對(duì)象（實(shí)體）的地圖表達(dá)點(diǎn)：位置：（x，y）線：位置：(77GIS的空間基礎(chǔ)地球模型坐標(biāo)參考系統(tǒng)地圖投影地圖比例尺GIS的空間基礎(chǔ)地球模型78地球模型地球表面水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面鉛垂線地球橢球體地球模型地球表面水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面鉛垂線地球橢球體79地理空間坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系是以地理極(北極、南極)為極點(diǎn)。通過(guò)A點(diǎn)作橢球面的垂線，稱(chēng)之為過(guò)A點(diǎn)的法線。法線與赤道面的交角，叫做A點(diǎn)的緯度ψ。過(guò)A點(diǎn)的子午面與通過(guò)英國(guó)格林尼治天文臺(tái)的子午面所夾的二面角，叫做A點(diǎn)的經(jīng)度λ。地理空間坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系是以地理極(北極、南極)為極點(diǎn)。80坐標(biāo)參考系統(tǒng)—平面系統(tǒng)直接建立在球體上的地理坐標(biāo)，用經(jīng)度和緯度表達(dá)地理對(duì)象位置建立在平面上的直角坐標(biāo)系統(tǒng)，用（x，y）表達(dá)地理對(duì)象位置投影坐標(biāo)參考系統(tǒng)—平面系統(tǒng)直接建立在球體上的地理坐標(biāo)，用經(jīng)度和緯81坐標(biāo)系統(tǒng)—高程系統(tǒng)任意水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面H′AHA鉛垂線AH′BHBhAB坐標(biāo)系統(tǒng)—高程系統(tǒng)任意水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面H′AHA鉛垂線AH′82水準(zhǔn)原點(diǎn)1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，72.2604米黃海海面1952-1979年平均海水面為0米水準(zhǔn)原點(diǎn)1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，黃海海面83地圖投影將地球橢球面上的點(diǎn)映射到平面上的方法，稱(chēng)為地圖投影地理坐標(biāo)為球面坐標(biāo)，不方便進(jìn)行距離、方位、面積等參數(shù)的量算地球橢球體為不可展曲面地圖為平面，符合視覺(jué)心理，并易于進(jìn)行距離、方位、面積等量算和各種空間分析地圖投影將地球橢球面上的點(diǎn)映射到平面上的方法，稱(chēng)為地圖投影84地圖投影地圖投影85地圖投影：投影變形將不可展的地球橢球面展開(kāi)成平面，并且不能有斷裂，則圖形必將在某些地方被拉伸，某些地方被壓縮，故投影變形是不可避免的。長(zhǎng)度變形面積變形角度變形地圖投影：投影變形將不可展的地球橢球面展開(kāi)成平面，并且不能有86投影分類(lèi)變形分類(lèi)：等角投影：投影前后角度不變等面積投影：投影前后面積不變；任意投影：角度、面積、長(zhǎng)度均變形投影面：橫圓柱投影：投影面為橫圓柱圓錐投影：投影面為圓錐