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十一讲环境决策支持系统的十一讲环境决策支持系统的应用之一应用之一是决策支持系统的基础 EIS空间基础：地球球体制图介质平面的变换关系，地图投影 EIS数据组织：地理编码、空间位置、拓扑关系 EIS数据分析与处理：基于地理编码、空间位置和拓扑关系的各种分析处理 EIS建模：在EIS环境下对环境演变等进行模拟与预测，从历史数据生成现在或未来的数据 EIS集成应用数据源数据源分析工具分析工具独立数据集市分析工具中央数据仓库数据源数据源从属数据集市分析工具分析工具关系数据数据文件其它数据综合数据当前数据数据仓库管理工具抽取、转换装载元数据库数据建模工具历史数据用户查询工具C/S工具OLAP工具DM工具源数据仓库管理数据仓库分析工具全球卫星定位系统（GPS）组成p空间卫星系统6个等间隔轨道上的26颗卫星 码 ：p码 c/a码4两种载波:11 12p地面监控系统五个监测站一个主控站三个注入站p用户接收系统GPS卫星接收机（天线单元、接收单元）GPS数据处理软件全球卫星定位系统（GPS）作用p用于军事物流p用于铁道、空运、汽车定位 网络 GPSp网络GPS是指在互联网上建立起来的一个公共GPS监控平台，它同时融合了卫星定位技术、GSM数字移动通信技术以及国际互联网技术等多种目前世界上先进的科技成果。p网络GPS免除了自身设置监控中心的大量费用，利用互联网实现无地域限制的跟踪信息显示，通过设置不同权限做到信息的保密。网络 GPS的特点p功能多、精度高、覆盖面广p定位速度快p信息传输采用GSM公用数字移动通信网，具有保密性高、系统容量大、搞干扰性强、漫游性好、移动业务数据可靠等优点p开放性高、资源共享网络 GPS的工作流程车载单元GSM通信机GSM数字移动通信网信息系统GISDDN模型基本特征客观变量离散连续运动静态动态主观视角宏观微观认识定性定量例：图形 有 细 多边形 卵形 序 化 三角形四边形 圆 椭圆 正三角 直三角 矩形 棱形 无序 有序关系形成粗化与细化的启发，无序关系形成类比启发。宏观与微观，定性与定量均是粗、细化关系。 反例 模型构件库 应用模型库 模型库管理系统 综合环境 构模工具 对话管理对话管理数据管理数据管理模型管理模型管理用户用户和三角结构相比，省去了一个接口，但要求模型库管理的功能要强一些。 对话管理对话管理模型管理模型管理数据管理数据管理数据库数据库管理管理用户用户 模模 管管理理 对话管理对话管理对对 话话 管管 理理数据库数据库管理系统管理系统模模 型型接接 口口管管理理部部分分型型模模库库模模型型管管理理用户用户人机界面人机界面信息服务信息服务科学计算科学计算决策咨询决策咨询数数 据据 库库模型库模型库方法库方法库知识库知识库用户用户LSPPS数数 据据 库库模型库模型库知识库知识库KS设计过程设计过程需求分析需求分析概念设计概念设计逻辑设计逻辑设计物理设计物理设计信息工作辨析问题设计备选方案选择挑选方案面向应用目标的环境管理决策支持系统的实体关系图面向应用目标的环境管理决策支持系统的实体关系图图图 EDSS EDSS系统总体结构框图系统总体结构框图图图 环境管理工作系统环境管理工作系统图图 EDSS EDSS六大类功能分解图六大类功能分解图二、二、AHPAHP决策分析方法的基本过程决策分析方法的基本过程 AHP决策分析方法的基本过程，大体可以分为如下六个基本步骤： （一一）明确问题）明确问题。即弄清问题的范围，所包含的因素，各因素之间的关系等，以便尽量掌握充分的信息。 （二二）建立层次结构模型）建立层次结构模型。 （三三）构造判断矩阵）构造判断矩阵。 （四四）层次单排序）层次单排序。（五五）层次总排序。）层次总排序。 （六六）一致性检验。）一致性检验。 AHP决策分析法层次结构示意图决策分析法层次结构示意图 通过前面的介绍，我们知道，在AHP决策分析方法中，最根本的计算任务是求解判断矩阵的最大特征根最大特征根 及其所对应的特征向量特征向量 。 这些问题可以用线性代数知识去求解，并且能够利用计算机求得任意高精度的结果。但事实上，在AHP决策分析方法中，判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量的计算，并不需要追求太高的精度。这是因为判断矩阵本身就是将定性问题定量化的结果，允许存在一定的误差范围。 常常用如下两种近似算法求解判断矩阵的最大特征根及其所对应的特征向量。n方根法方根法 n和积法和积法 对AHP方法的简单评价 优点优点：思路简单明了，它将决策者的思维过程条理化、数量化，便于计算，容易被人们所接受； 所需要的定量化数据较少，但对问题的本质，问题所涉及的因素及其内在关系分析得比较透彻、清楚。 缺点缺点：存在着较大的随意性。 譬如，对于同样一个决策问题，如果在互不干扰、互不影响的条件下，让不同的人同样都采用AHP决策分析方法进行研究，则他们所建立的层次结构模型、所构造的判断矩阵很可能是各不相同的，分析所得出的结论也可能各有差异。 为了克服这种缺点，在实际运用中，特别是在多目标、多准则、多要素、多层次的非结构化的战略决策问题的研究中，对于问题所涉及的各种要素及其层次结构模型的建立，往往需要多部门、多领域的专家共同会商、集体决定；在构造判断矩阵时，对于各个因素之间的重要程度的判断，也应该综合各个专家的不同意见，譬如，取各个专家的判断值的平均数、众数或中位数。DefineProblem Create aRandomPopulationEvaluateFitness ofIndividualsSelectIndividualsfor Mating MateIndividualsto ProduceOffspring viaCrossoverMutateIndividualsto ProduceOffspringStopConver-gence?Insert Offspring into PopulationNoNoYesYes123456n - 1n201634289Chromosomes染色体染色体GENE 2UMA#: 2Assigned Land use: Pasture草场草场Land suitability: pastureClass 1 sugarcaneClass 2 GENE n-1UMA#: n-1Assigned Land use: SugarcaneLand suitability: pastureClass 3 sugarcaneClass 4 Genes基因基因Land use patterns 对于许多环境问题，当它们被抽象为图论意义下的网络图时，问题的核心就变成了网络图上的优化计算问题。其中，最为常见的是关于路径和顶点的优选计算问题。 在路径的优选计算问题中，最常见的是最短最短路径问题路径问题；而在顶点的优选计算问题中，最为常见的是中心点中心点和中位点中位点选址问题。 最短路径的含义最短路径的含义以上三类问题，都可以抽象为同一类问题，即赋权图上的最短路径问题。不同意义下的距离都可以被抽象为网络图中边的权值。权这种权值既可以代表“纯距离纯距离 ”，又可以代表“经济距离经济距离 ”，也可以代表“时间距离时间距离 ”。 n标号法的基本思想标号法的基本思想 设G是一个赋权有向图，即对于图中的每一条边，都赋予了一个权值。在图G中指定两个顶点，确定为起点和终点，不妨设为起点，为终点。 在图所示的赋权有向图中，每一个顶点vi（i=1，2，n）代表一个城镇；每一条边代表相应两个城镇之间的交通线，其长度用边旁的数字表示。试求城镇v1到v7之间的最短路径。 赋权有向交通网络图赋权有向交通网络图 例例：某县要在其所辖的六个乡镇之一修建一个消防站，为六个乡镇服务，要求消防站至最远乡镇的距离达到最小。 n中心点选址问题的质量判据：使最佳选址位置所在的顶点的最大服务距离为最小。使最佳选址位置所在的顶点的最大服务距离为最小。n中心点选址问题适宜于医院、消防站点等一类服务设施的布局问题。 设G（V，E）是一个无向简单连通赋权图，连结两个顶点的边的权值代表它们之间的距离，对于每一个顶点vi，它与各个顶点之间的最短路径长度为di1，di2，din。这些距离中的最大数称为顶点vi的最大服务距离，记为e(vi)。 那么，中心点选址问题，就是求网络图G的中心点 ，使得 )(min)(0iiiveve0ivn中心点选址问题的数学描述中心点选址问题的数学描述 假设某县下属的六个乡镇及其之间公路联系如图所示。每一顶点代表一个乡镇；每一条边代表连接两个乡镇之间的公路，每一条边旁的数字代表该条公路的长度。现在要设立一个消防站，为全县的六个乡镇服务。试问该消防站应该设在哪一个乡镇（顶点）？ 解解： 第一步第一步：用标号法求出每一个顶点vi至其它各个顶点vj的最短路径长度dij（i，j 1，2，6），并将它们写成如下的距离矩阵：027474205256750343423036754303463630666564636261565554535251464544434241363534333231262524232221161514131211ddddddddddddddddddddddddddddddddddddD 第二步：第二步：求每一个顶点的最大服务距离。显然，它们分别是矩阵D中各行的最大值，即： e(v1)6，e(v2)7，e(v3)6，e(v4)7，e(v5)6，e(v6)7。 第三步：第三步：判定。因为e(v1)e(v3)e(v5)mine(vi)6，所以v1，v3，v5都是中心点。也就是说，消防站设在v1，v3，v5中任何一个顶点上都是可行的。 0ivnjijjiiiidvavSvS10)(min)(min)(某县下属七个乡镇，各乡镇所拥有的人口数a(vi)（i=1，2，7），以及各乡镇之间的距离wij（i，j=1，2，7）如图所示。现在需要设立一个中心邮局，为全县所辖的七个乡镇共同服务。问该中心邮局应该设在哪一个乡镇（顶点）？ v1v3v4v5v6v762321.831.5v21.5a(v7)=4a(v5)=5a(v4)=1a(v1)=3a(v3)=7a(v6)=1a(v2)=2解：解：第一步：第一步：用标号法求出每一个顶点vi至其它各个顶点vj的最短路径长度dij（i，j 1，2，7），并将其写成如下距离矩阵： 77767574737271676665646362615756555453525147464544434241373635343332312726252423222117161514131211dddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddD05 . 13 . 63 . 35365 . 108 . 48 . 15 . 35 . 15 . 43 . 68 . 40353 . 63 . 93 . 38 . 13023 . 33 . 655 . 35202535 . 13 . 63 . 320365 . 43 . 93 . 6530 第二步：第二步：以各顶点的载荷（人口数）加权，求每一个顶点至其它各个顶点的最短路径长度的加权和： 3 .122)()(7111jjjdvavS3 .71)()(7122jjjdvavS5 .69)()(7133jjjdvavS5 .69)()(7144jjjdvavS5 .108)()(7155jjjdvavS8 .72)()(7166jjjdvavS3 .95)()(7177jjjdvavS 第三步第三步：判断。 因为 所以，v3和v4都是图10.2.3的中位点。 即：中心邮局设在点v3或点v4都是可行的。 71435 .69minjijjidvavSvS路况资料路口的监测系统交通监测系統服务器系統最新的交通路况资料实时信息更新与发布卫星资料GPS地图匹配系统(经纬度资料转换成地图坐标位置)路径规划系统登录服务器 取得最新交通路况资料进行路径规划发送到路径导航系统 透过与地图匹配系统的结合 屏幕显示输出 透过与声音转换系统的结合 语音播放方式输出 146 结束语结束语