GIS空间分析与空间动态建模

目前，GIS已被广泛接受为管理、存储、查询分析有关地理空间分布的信息的成熟的工具和技术，近年来对GIS提出的越来越多的挑战是将这个本质上静态的系统变为支持模 拟空间——时间过程的经济可行的工具，为科学研究和资源管理服务。目前大多数GIS软件不能支持多学科领域的动态过程计算模型，包括水文、生态等地学和生物科学，大多 数GIS系统只是为模型提供输入参数和显示输出结果。集成GIS空间分析与空间动态建模困难的原因在于：

1. 领域科学家、数据收集者和GIS技术人员存在着重要的概念差异，导致他们对现实世界抽象方式、如何用计算机组织和结构化数据的方式存在很大差异。
2. GIS记录、存储的数据可能不是模型最适合的数据格式，有时需要进行转换。
3. 除非对计算机编程非常熟悉，否则编写一个空间过程的动态模型是一个困难的很花费时间的过程。
4. 许多GIS软件的可视化方法并不支持对模型结果的交互式空间——时间表现。
5. 满足许多科学家要求的、快速有效的模拟动态模型的开放系统模拟方法（如元胞自动机），在GIS实现的很少。 所谓空间动态模型是指现实世界中地球表面特定位置上的某些属性或状态因其驱动力随时间变化而发生改变的一种数学模拟。从计算的角度考虑，空间动态模型就是要计算各空间单元随其时间序列信息或驱动力的变化而产生新状态或属性值。各时刻的状态或属性可以用计算机以动画的形式进行显示，其实质仍然是图形代数和地图模型的自然延伸。但由于GIS空间分析功能的语义限制，不能直接支持空间动态建模的操作元语，所以目前很多模型都是在GIS支持下，经过扩展或修改，采取与GIS相互结合的方式实现的。