省級(jí)地理信息監(jiān)測(cè)基本統(tǒng)計(jì)方法及關(guān)鍵技術(shù)研究

郭倩

摘 ?要：地理信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計(jì)是地理信息監(jiān)測(cè)工作的重要內(nèi)容。根據(jù)地理信息監(jiān)測(cè)采集的點(diǎn)、線、面等幾何特征類型和地理實(shí)體對(duì)象，進(jìn)行自然地理要素、人文地理要素的數(shù)量、密度、位置、高程、范圍等內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)。地理信息監(jiān)測(cè)基本統(tǒng)計(jì)流程分為數(shù)據(jù)預(yù)處理、統(tǒng)計(jì)配置、基本統(tǒng)計(jì)計(jì)算、變化量統(tǒng)計(jì)、轉(zhuǎn)移矩陣計(jì)算、統(tǒng)計(jì)結(jié)果生成6個(gè)部分。本文結(jié)合工作實(shí)際，重點(diǎn)探討省級(jí)地理信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法及關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地理信息監(jiān)測(cè) ?基本統(tǒng)計(jì) ?地理信息變化量 ?統(tǒng)計(jì)匯總方法

中圖分類號(hào)：P694 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2021）04（b）-0047-03

Research on Basic Statistical Methods and Key Technologies of Provincial Geographic Information Monitoring

GUO Qian

（The First Surveying and Mapping Institute of Anhui Province， Hefei， Anhui Province， 230031 ?China）

Abstract： Basic statistics of geographic information monitoring data is an important part of geographic information monitoring work. According to the geometric feature types such as points， lines， and areas collected by geographic information monitoring and geographic entity objects， the statistics of the number， density， location， elevation， and scope of natural geographic elements and human geographic elements are carried out. The basic statistical process of geographic information monitoring is divided into six parts： data preprocessing， statistical configuration， basic statistical calculation， change amount statistics， transition matrix calculation， and statistical result generation. Based on the actual work， this article focuses on the statistical methods and key technologies of provincial geographic information monitoring data.

Key words： geographic information monitoring; basic statistics; changes in geographic information; statistical summary methods

地理信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計(jì)分析以地理信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以科學(xué)的指標(biāo)體系和統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確?？陀^真實(shí)地反映自然地表和地理要素的現(xiàn)狀，客觀、準(zhǔn)確地表現(xiàn)自然和人文地理要素的空間分布狀態(tài)和空間關(guān)系，向社會(huì)公眾、政府部門提供科學(xué)、客觀、綜合、權(quán)威、統(tǒng)一的基本地理信息;為政府科學(xué)決策與日常管理提供公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù);同時(shí)為各種專業(yè)監(jiān)測(cè)或調(diào)查工作提供豐富的基礎(chǔ)資料。

1 ?統(tǒng)計(jì)技術(shù)方法

1.1 統(tǒng)計(jì)單元提取

為確保省級(jí)監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計(jì)分析能夠客觀、準(zhǔn)確地表現(xiàn)自然和人工地理要素的空間分布和空間關(guān)系，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取統(tǒng)計(jì)單元，分別從相應(yīng)的數(shù)據(jù)層中提取行政區(qū)劃與管理單元、地形單元和地貌單元等需要的統(tǒng)計(jì)單元。

1.2 統(tǒng)計(jì)配置

統(tǒng)計(jì)配置主要是完成統(tǒng)計(jì)對(duì)象與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)對(duì)象與統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、統(tǒng)計(jì)對(duì)象與統(tǒng)計(jì)單元的配置，形成反映統(tǒng)計(jì)內(nèi)容的具體統(tǒng)計(jì)任務(wù)列表，為下一步的統(tǒng)計(jì)計(jì)算做好準(zhǔn)備，軟件系統(tǒng)已預(yù)先完成配置。地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地、交通網(wǎng)絡(luò)、居民地與設(shè)施和地理單元統(tǒng)計(jì)對(duì)象與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)層匹配[1]見表 1。

1.3 基本統(tǒng)計(jì)計(jì)算

在統(tǒng)計(jì)配置的基礎(chǔ)上，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)象統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的計(jì)算過程與管理。通過系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能，根據(jù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)數(shù)，選中需要統(tǒng)計(jì)的指標(biāo)，自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

1.4 變化量統(tǒng)計(jì)

針對(duì)本年度的監(jiān)測(cè)基本統(tǒng)計(jì)成果與上年度的基本統(tǒng)計(jì)成果，分別基于行政區(qū)劃與管理單元、自然地理單元進(jìn)行分類、分級(jí)求差以實(shí)現(xiàn)變化量統(tǒng)計(jì)，最終形成縣級(jí)、地市級(jí)、省級(jí)的反映地理信息變化的分類統(tǒng)計(jì)成果[2]。

首先建立各級(jí)行政區(qū)劃與管理單元、自然地理單元的代碼匹配關(guān)系，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)不同年度的地理信息現(xiàn)狀差異。

（1）地表覆蓋數(shù)據(jù)。首先根據(jù)要素分類代碼建立一、二、三級(jí)分類的匹配關(guān)系。若上年度某覆蓋地類存在，而本年度對(duì)應(yīng)地類不存在，則標(biāo)識(shí)為消失地類，數(shù)值為負(fù);若上年度某覆蓋地類不存在，而本年度對(duì)應(yīng)地類存在，則標(biāo)識(shí)為新增地類，數(shù)值為正;若兩年度均存在，則直接利用本年度數(shù)值減去上年度數(shù)值，形成地類增量。增量為正，代表增加;增量為負(fù)，代表減少。

（2）地理信息要素?cái)?shù)據(jù)。應(yīng)根據(jù)要素代碼、屬性項(xiàng)代碼進(jìn)行匹配。若上年度某要素類不存在，而本年度對(duì)應(yīng)要素類存在，則標(biāo)識(shí)為新增要素類，數(shù)值上標(biāo)識(shí)為正值;反之，標(biāo)識(shí)為消失要素類，數(shù)值上標(biāo)識(shí)為負(fù)值;若兩年度均存在，則直接利用本年度數(shù)值減去上年度數(shù)值，形成要素類增量[3]。

對(duì)于新增的行政區(qū)劃與管理單元，直接將本年度的各類統(tǒng)計(jì)成果視為新增處理，數(shù)值全部標(biāo)識(shí)為正[4]。對(duì)于消失的行政區(qū)劃與管理單元，直接將上年度的各類統(tǒng)計(jì)成果視為消失處理，數(shù)值全部標(biāo)識(shí)為負(fù)。最終形成反映地表覆蓋與地理信息要素變化的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

1.5 轉(zhuǎn)移矩陣計(jì)算

基于本年度與上年度地理信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以本年度縣級(jí)行政區(qū)劃單元為基準(zhǔn)，從空間范圍建立行政區(qū)劃代碼匹配關(guān)系[5]。在此基礎(chǔ)上，開展地表覆蓋轉(zhuǎn)移矩陣計(jì)算與匯總。

1.5.1 轉(zhuǎn)移矩陣計(jì)算

利用本年度縣級(jí)區(qū)劃界線作范圍控制，分別拼接與裁切兩年度地表覆蓋數(shù)據(jù)，形成同范圍可比較數(shù)據(jù)層。通過圖層疊加操作，得到涵蓋兩期地表覆蓋分類信息的新層。對(duì)該層圖斑面積進(jìn)行計(jì)算與匯總，得到縣級(jí)行政單元的地表覆蓋分類轉(zhuǎn)移矩陣數(shù)據(jù)集與報(bào)表。

1.5.2 轉(zhuǎn)移矩陣匯總

開展不同級(jí)行政區(qū)劃單元（包括地市、省、四大地區(qū)、全國(guó)）和不同類地表覆蓋（包括三級(jí)類、二級(jí)類、一級(jí)類）的矩陣匯總，形成縣級(jí)以上地表覆蓋分類轉(zhuǎn)移矩陣數(shù)據(jù)集與報(bào)表。

平差過程僅針對(duì)監(jiān)測(cè)基本統(tǒng)計(jì)中單一年度版本數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果實(shí)施，以確保不同單元、不同地類邏輯結(jié)果的一致性。轉(zhuǎn)移矩陣計(jì)算涉及不同年度的兩期原始數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果不做平差處理，存在著與基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)集、報(bào)表變化量不等的情況。對(duì)上年度地表覆蓋數(shù)據(jù)中存在錯(cuò)誤的情況，可根據(jù)具體情況先行更正，再進(jìn)行轉(zhuǎn)移矩陣計(jì)算[6]。

1.6 統(tǒng)計(jì)結(jié)果生成

在統(tǒng)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)上，按照技術(shù)規(guī)定的格式生成數(shù)據(jù)集和報(bào)表，統(tǒng)計(jì)成果包括基本統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)集、基本統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表和基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)匯編，均由統(tǒng)計(jì)軟件自動(dòng)生成。

2 ?關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 統(tǒng)計(jì)匯總方法

省級(jí)地理信息基本統(tǒng)計(jì)詳細(xì)匯總方案分為行政區(qū)劃單元匯總、地形單元匯總與規(guī)則地理網(wǎng)絡(luò)單元匯總。

2.2 基本統(tǒng)計(jì)平差

2.2.1 平差原則

（1）覆蓋范圍完全重合的兩類統(tǒng)計(jì)單元，其匯總值須開展平差處理。（2）優(yōu)先展開同類統(tǒng)計(jì)單元匯總值平差，然后實(shí)施不同統(tǒng)計(jì)單元匯總值微調(diào)平差。（3）優(yōu)先開展行政區(qū)與管理單元平差，再將其結(jié)果作為其他類型統(tǒng)計(jì)單元平差的依據(jù)。

2.2.2 行政區(qū)面積平差方案

（1）計(jì)算縣級(jí)行政區(qū)面積，作為后續(xù)平差處理的控制值。（2）以縣為基本統(tǒng)計(jì)單元，分別計(jì)算、匯總各類地理信息要素面積，并參考縣匯總值，分別對(duì)各類地理信息要素面積匯總值開展平差處理。

2.2.3 高程帶/坡度帶面積平差流程

（1）計(jì)算高程帶、坡度帶統(tǒng)計(jì)單元面積，作為后續(xù)平差處理的權(quán)重值。（2）以縣面積為控制值，以各高程帶、坡度帶面積為權(quán)重，開展高程帶、坡度帶面積平差處理。（3）分別計(jì)算、匯總高程帶、坡度帶內(nèi)各類地理信息要素面積，并基于平差原則計(jì)算所得控制值，對(duì)統(tǒng)計(jì)單元區(qū)內(nèi)各類地理信息要素面積匯總值開展平差處理。（4）參考其他統(tǒng)計(jì)單元平差結(jié)果，分別將步驟得到的平差結(jié)果進(jìn)行調(diào)平處理，直到各種統(tǒng)計(jì)單元的匯總結(jié)果在邏輯上保持一致。

2.3 統(tǒng)計(jì)成果提取

在基本統(tǒng)計(jì)計(jì)算完成的基礎(chǔ)上，需對(duì)基本統(tǒng)計(jì)成果進(jìn)行提煉與整合，以用于基本統(tǒng)計(jì)報(bào)告的編寫，具體方法分為直接提取和程序提取。

2.3.1 直接提取法

直接提取法即對(duì)基本統(tǒng)計(jì)報(bào)表獲取地表覆蓋、自然地理要素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)區(qū)域各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括各級(jí)要素面積、表面積、長(zhǎng)度、個(gè)數(shù)、占比和構(gòu)成比以及各高程帶和坡度帶分布的面積與表面積。

2.3.2 程序提取法

使用自主開發(fā)的桌面應(yīng)用程序?qū)窘y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)集和基本統(tǒng)計(jì)報(bào)表提取地表覆蓋各鄉(xiāng)鎮(zhèn)四至坐標(biāo)、東西南北長(zhǎng)度，以制作各鄉(xiāng)鎮(zhèn)四至點(diǎn)分布矢量圖以及東西南北長(zhǎng)度。

3 ?結(jié)語(yǔ)

省級(jí)地理信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計(jì)分析以地理信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以科學(xué)的指標(biāo)體系和統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確?？陀^真實(shí)地反映自然地表和地理要素的現(xiàn)狀，客觀、準(zhǔn)確地表現(xiàn)自然和人文地理要素的空間分布狀態(tài)和空間關(guān)系[6]，向社會(huì)公眾、政府部門提供科學(xué)、客觀、綜合、權(quán)威、統(tǒng)一的基本地理信息信息。本文結(jié)合筆者的生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)了影響地理信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)成果及質(zhì)量的關(guān)鍵因素，并提出了相應(yīng)的解決方案，為后續(xù)有效開展地理信息監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及質(zhì)量控制工作提供了參考與借鑒。

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