基于漸進式綜合原理的地理國情監(jiān)測統(tǒng)計單元網(wǎng)格劃分研究

伊象東

摘要地理國情監(jiān)測是我國測繪和地理信息發(fā)展的重大戰(zhàn)略之一。其中地理國情監(jiān)測單元網(wǎng)格劃分是進行統(tǒng)計分析得到地理國情監(jiān)測成果的基礎。針對城市若以區(qū)為統(tǒng)計單位，統(tǒng)計單元網(wǎng)格過大，而以社區(qū)為單位，社區(qū)界線在圖上位置不是很明確。提出在行政區(qū)劃界線（區(qū)界）的基礎上，采用道路網(wǎng)、河流、湖泊等構建網(wǎng)格，探討采用漸進式的綜合方法對網(wǎng)格進行聚合，得到城市統(tǒng)計單元網(wǎng)格。試驗證明，該方法是進行城市統(tǒng)計單元網(wǎng)格的有效方法。

關鍵詞地理國情監(jiān)測；城市；統(tǒng)計單元網(wǎng)格； 漸進式劃分

中圖分類號S126文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）22-07665-03

地理國情監(jiān)測是我國測繪與地理信息行業(yè)未來很長一段時間內(nèi)的發(fā)展主題之一[1]。對地理國情進行監(jiān)測，并對監(jiān)測的結果進行統(tǒng)計分析，需要統(tǒng)計單元。 目前，地理國情監(jiān)測采用的統(tǒng)計單元有行政區(qū)劃單元和社會經(jīng)濟區(qū)域單元、自然地理單元、城鎮(zhèn)綜合功能單元、地形等。針對城市的統(tǒng)計單元目前有行政區(qū)劃單元和城鎮(zhèn)綜合功能單元（包括居住小區(qū)、工礦企業(yè)、單位院落、景區(qū)、體育活動場所、名勝古跡、宗教場所等）。

在城市中，采用行政區(qū)劃界線（區(qū)界）作為統(tǒng)計單元，單元過大；采用社區(qū)界線作為統(tǒng)計單元，但城市的改造社區(qū)界線不是很明確，尤其在各類圖上并不表示；而城鎮(zhèn)綜合統(tǒng)計單元是對每一類地物進行統(tǒng)計。因此，針對地理國情監(jiān)測，設計一個綜合性的統(tǒng)計單元，以統(tǒng)計監(jiān)測結果以及其他社會經(jīng)濟要素具有重要的現(xiàn)實意義。

針對城市統(tǒng)計單元的研究，程建權等研究了城市空間統(tǒng)計單元，指出傳統(tǒng)的空間統(tǒng)計單元在不同的行業(yè)間存在著較大的區(qū)別[2]。李琦等提出基于不規(guī)則網(wǎng)格的城市管理網(wǎng)格體系與地理編碼，指出地籍是城市最小不規(guī)則空間單元網(wǎng)格，利用地籍可以組合成其他管理分區(qū)[3]。狄琳指出建立新國家地理網(wǎng)格服務地理國情監(jiān)測[4]。彭明軍等采用層次空間推理的方法對城市單元網(wǎng)格進行研究，提出了城市單元網(wǎng)格的概念，指出單元網(wǎng)格作為其他網(wǎng)格的基礎，處于社區(qū)與建筑物（宗地）之間，該方法考慮的要素全面，但他們對單元網(wǎng)格的閾值沒有進一步的研究[5-7]。

為此，筆者針對地理國情監(jiān)測，提出一種網(wǎng)格劃分方法，采用不同的網(wǎng)格閾值，進行漸進式綜合，實現(xiàn)網(wǎng)格的合并。該方法劃分的單元可以作為統(tǒng)計城鎮(zhèn)綜合功能單元如居住區(qū)、工礦業(yè)等的統(tǒng)計單元，又可歸并到行政區(qū)劃（區(qū)界）內(nèi)。

1 漸進式綜合原理

漸進式地圖綜合是用于地圖由大比例尺縮小到小比例尺時，圖形要素的一種綜合方法。漸進式地圖綜合的含義是用地圖圖形的漸變來實現(xiàn)地圖圖形的突變，隨著地圖比例尺的逐漸縮小，在約束條件和空間知識的控制下漸進式減少地圖圖形的細節(jié)，當減少到一定程度時就可以滿足某一抽象程度的“地圖綜合要求”，在細節(jié)減少的過程中實時對每一步驟進行評價，使得每一步所得的結果在當前的對象層次上是可用的，是進一步綜合的基礎[8]。

漸進式綜合的特點是：①地圖圖形的連續(xù)抽象，簡化程度由小到大逐漸變化；②把大跨度的地圖綜合問題簡化為最小跨度的圖形簡化問題；③每一次只刪除最小細節(jié)，抽象程度最小，容易控制；④在地圖目標的選取過程中，可以實現(xiàn)目標的逐個刪除或選取。

把漸進式綜合用于統(tǒng)計單元網(wǎng)格的聚合，統(tǒng)計單元的劃分轉化為道路網(wǎng)的制圖綜合，對城市中的道路網(wǎng)采用漸進式的綜合方法，每次刪除部分路網(wǎng)，抽象程度小，容易控制，對路網(wǎng)進行圖形化簡，最終實現(xiàn)統(tǒng)計單元的劃分。圖1為漸進式綜合的示意圖。與傳統(tǒng)地圖綜合不同的是，所有的綜合是在同一比例尺下完成的，而不是不同的比例尺。

2 城市統(tǒng)計單元網(wǎng)格的劃分原則

城市統(tǒng)計單元網(wǎng)格的劃分是建立在行政區(qū)劃、道路網(wǎng)絡、河流、湖泊等構成的網(wǎng)格基礎上的，通過對這些網(wǎng)格進行漸進式制圖綜合，最終得到需要的統(tǒng)計單元網(wǎng)格。

2.1道路網(wǎng)層次劃分將整個道路網(wǎng)分為兩個層次，即主要道路層和次要道路層[9]。主要道路層中的道路作為網(wǎng)格劃分的控制框架，一般不舍去。次要道路層中的道路在構建網(wǎng)格中可以有取舍。以A市城市地圖為例，主要道路層包括高速公路、鐵路、1級街道、2級街道，主要道路由路面較寬、連通性好的道路組成；次要道路層包括3級街道、4級街道，主要由路面較窄道路以及胡同組成。