福州經(jīng)濟地理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：隨著統(tǒng)計業(yè)務(wù)以及信息量不斷膨脹，如何將統(tǒng)計信息與空間信息聯(lián)系起來，挖掘其社會與經(jīng)濟價值，成為迫切的需要；本文通過以福州市經(jīng)濟地理信息為例，詳細介紹了數(shù)據(jù)庫設(shè)計及應(yīng)用系統(tǒng)的功能與技術(shù)路線，提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計信息；空間數(shù)據(jù)庫；地理信息系統(tǒng)

中圖分類號：TP311.52

隨著福州市各級統(tǒng)計部門統(tǒng)計資源信息量的不斷擴大，為了保證統(tǒng)計信息資源的有效管理利用和社會共享，實現(xiàn)統(tǒng)計資源數(shù)字化，將統(tǒng)計信息與空間信息整合起來，突破傳統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的管理模式與表達模式，通過建設(shè)福州市經(jīng)濟地理信息系統(tǒng)，探索積累出一套高效可行的建設(shè)方案。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 總體建設(shè)思路

福州市經(jīng)濟地理信息系統(tǒng)的總體設(shè)計思路如下：

（1）以三大核心數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫從屬性上可分為：空間數(shù)據(jù)、統(tǒng)計業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)支撐數(shù)據(jù)三大類。其中尤為重要的三大核心數(shù)據(jù)庫是統(tǒng)計地理數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、基本單位名錄庫。

（2）三條軸線為出發(fā)點。對統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以從指標、空間、時間三個維度來研究。指標軸：各類統(tǒng)計都是圍繞指標來開展的，多個指標構(gòu)成統(tǒng)計指標體系。通過統(tǒng)計指標能客觀反映統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類、主題和意義。統(tǒng)計分析也多圍繞指標進行。空間軸：統(tǒng)計普查數(shù)據(jù)是發(fā)生在特定區(qū)域內(nèi)工作，同一指標不同區(qū)域的統(tǒng)計分析，能夠反映某類指標的空間變化趨勢。時間軸：統(tǒng)計普查是具有一定規(guī)律及重復性的工作。通過不同時間的統(tǒng)計普查工作，能夠反映某類指標的變化趨勢。

（3）三種表現(xiàn)形式為載體。統(tǒng)計表格、統(tǒng)計圖和專題圖三種形式為載體展現(xiàn)普查數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)展現(xiàn)形式為統(tǒng)計表格和統(tǒng)計圖。這兩種形式是以二維表格和數(shù)理統(tǒng)計方法為基礎(chǔ)的，基于專題地圖展示統(tǒng)計數(shù)據(jù)既繼承了統(tǒng)計圖的直觀性，又可將統(tǒng)計數(shù)據(jù)中空間相關(guān)的信息挖掘出來以專題圖形式展示。

1.2 總體框架

在建立相應(yīng)的標準規(guī)范體系、信息安全體系以及組織保證體系的前提下，福州市經(jīng)濟地理信息系統(tǒng)建設(shè)項目以現(xiàn)有的軟硬件及網(wǎng)絡(luò)支撐平臺為基礎(chǔ)，以經(jīng)濟統(tǒng)計綜合數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)進行建設(shè)?？傮w框架采用了層次化設(shè)計思想，以實現(xiàn)不同層次間的相互獨立性，保障系統(tǒng)的高度穩(wěn)定性、實用性和可擴展性。

第一層是用戶應(yīng)用層，是系統(tǒng)的直接操作與使用對象；主要包括局領(lǐng)導及查詢?nèi)藛T、系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護人員、系統(tǒng)管理員等；不同用戶對系統(tǒng)有不同的需求，通過不同的子系統(tǒng)實現(xiàn)操作。該系統(tǒng)劃分查詢分析子系統(tǒng)和管理維護子系統(tǒng)。第二層是軟件服務(wù)平臺層，主要功能是為應(yīng)用系統(tǒng)的實現(xiàn)提供基礎(chǔ)平臺支撐。其中除第三方的商業(yè)平臺（如微軟的.Net平臺；GIS平臺等）以外，還包括針對該工程項目實際需求的軟件組件，具體包括：GIS應(yīng)用組件；統(tǒng)計分析模型組件；數(shù)據(jù)管理維護組件和元數(shù)據(jù)管理組件。第三層是數(shù)據(jù)層，是此次福州市經(jīng)濟統(tǒng)計的直接數(shù)據(jù)成果，也是系統(tǒng)的信息資源共享核心。“福州市經(jīng)濟統(tǒng)計綜合空間數(shù)據(jù)庫”由基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)庫、普查成果數(shù)據(jù)庫、影像數(shù)據(jù)庫及元數(shù)據(jù)庫組成。第四層是信息化基礎(chǔ)設(shè)施層，是信息化基礎(chǔ)設(shè)備平臺，該層提供了系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、桌面操作系統(tǒng)及企業(yè)級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等基礎(chǔ)軟件環(huán)境，提供系統(tǒng)運行所依賴的存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、安全設(shè)備等，是信息系統(tǒng)的軟硬件設(shè)施基礎(chǔ)。

2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)庫組織結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源主要分為兩類，一類是來自統(tǒng)計部門的各類統(tǒng)計業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，二類來自測繪部門的空間基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)。具體的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 福州市經(jīng)濟地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫

2.2 數(shù)據(jù)內(nèi)容

數(shù)據(jù)庫的具體內(nèi)容如下：

（1）1：2000基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫：包括建筑物，道路面，綠地面，鐵路，水系面等，約577平方公里，覆蓋福州市城區(qū)及縣城區(qū)。

（2）1：25000基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)：包括建筑物，道路面，綠地面，鐵路，水系面等，約1.2萬平方公里，覆蓋福州地區(qū)。

（3）影像數(shù)據(jù)庫：SPOT影像覆蓋福州地區(qū)，福州城區(qū)及縣城區(qū)采用優(yōu)于0.2米的航拍影像。

（4）統(tǒng)計公共專題數(shù)據(jù)：主要包括各級行政區(qū)劃以及信息點、道路中心線。

（5）統(tǒng)計業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫：包括福州第二經(jīng)濟普查基層數(shù)據(jù)以及綜合數(shù)據(jù)，福州市第六次人口普查基層數(shù)據(jù)及綜合數(shù)據(jù)，月報數(shù)據(jù)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)卡片數(shù)據(jù)。

（6）單位名錄庫數(shù)據(jù)：包括法人單位活動表與產(chǎn)業(yè)活動單位表。

2.3 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)空間化方案

項目建設(shè)的一項重要任務(wù)就是把福州市社會經(jīng)濟統(tǒng)計成果所涉及到的各類數(shù)據(jù)資源進行整合，并與實際空間坐標建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，以形成一個統(tǒng)一的、完備的、規(guī)范的城市經(jīng)濟統(tǒng)計成果綜合空間數(shù)據(jù)庫。

（1）空間要素地理編碼方案。為方便普查業(yè)務(wù)以及后續(xù)建筑物掛接業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)，需要對每個普查小區(qū)內(nèi)的建筑物圖斑進行編碼。建筑物編碼具體規(guī)則如下：1）市級行政區(qū)劃：用四位編碼表示；2）區(qū)縣行政區(qū)劃：用兩位編碼表示；3）街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃級：用三位編碼表示；4）社區(qū)/村委會：用三位編碼表示；5）經(jīng)濟普查用2位普查小區(qū)編碼，人口普查用3位普查小區(qū)編碼；6）順序號采用兩位順序自然數(shù)，各普查小區(qū)內(nèi)的建筑物圖斑的地址編碼均從1開始，不足兩位的前面補0；

（2）統(tǒng)計業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)編碼方案。統(tǒng)計數(shù)據(jù)按經(jīng)濟發(fā)達程度分兩大塊：城區(qū)與農(nóng)村，城區(qū)按照區(qū)（縣）、街道、社區(qū)、小區(qū)以及經(jīng)濟單元分5級，農(nóng)村按照縣（區(qū)）、鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）、村、及經(jīng)濟單元分四級。普查要素編碼由16位數(shù)字碼組成，第一組（六位）是區(qū)（縣）行政碼，代表大類，即五區(qū)八縣；第二組（三位）是街道（鎮(zhèn)）行政碼，代表中類，第三組（三位）是社區(qū)（村）行政碼，代表小類，第四組（二位）是小區(qū)順序碼，是細分碼，用數(shù)字0～99表示，第五組（二位）是房屋順序碼，是輔助碼，用數(shù)字0～99表示。

本次人口普查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)空間化加工方案在充分利用福州市第六次人口普查空間數(shù)據(jù)和人口普查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫兩部分數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，通過編碼進行人口普查業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)落地，使人口數(shù)據(jù)與建筑物進行關(guān)聯(lián)，形成一套規(guī)范完整的人口普查業(yè)務(wù)綜合空間數(shù)據(jù)庫，為人口數(shù)據(jù)微觀查詢分析奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。第六次人口普查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)空間化流程如圖2所示：

圖2 第六次人口普查業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)空間化流程

3 應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)

3.1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心功能均由應(yīng)用支撐層提供。應(yīng)用支撐模塊主要包括：基本GIS模塊、數(shù)據(jù)查詢與匯總模塊、空間分析模塊、身份認證與權(quán)限管理模塊、表格瀏覽模塊、統(tǒng)計圖制作模塊、專題圖制作模塊、成果保存與共享模塊等?；趹?yīng)用支撐層，分別建設(shè)查詢分析子系統(tǒng)和管理維護子系統(tǒng)。[1]管理維護子系統(tǒng)提供系統(tǒng)指標庫、統(tǒng)計業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)導入和用戶管理等功能，供系統(tǒng)管理員使用。查詢分析子系統(tǒng)是福州經(jīng)濟地理信息系統(tǒng)的對外展示分析的窗口，目標為統(tǒng)計用戶提供基于地理信息系統(tǒng)的查詢統(tǒng)計、分析匯總、表達展示、空間分析等等；直觀展示、輔助分析、支持決策是系統(tǒng)的最大亮點。

3.2 特色功能介紹

（1）跨行政區(qū)劃統(tǒng)計分析。統(tǒng)計部門傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析都是基于某一行政區(qū)劃范圍進行統(tǒng)計，如基于某一區(qū)縣、街道、社區(qū)等進行某類指標的統(tǒng)計分析。這種統(tǒng)計分析功能局限性很大，比如，要統(tǒng)計某一道路兩側(cè)的人口總數(shù)，并且是跨越兩個社區(qū)，前面的統(tǒng)計分析就不能滿足，本系統(tǒng)通過開發(fā)高級分析功能，實現(xiàn)任意區(qū)域以及各類緩沖區(qū)域的統(tǒng)計查詢功能，實現(xiàn)跨行政區(qū)劃統(tǒng)計分析。

（2）指標信息動態(tài)展示。在針對某一指標查詢統(tǒng)計分析時，系統(tǒng)根據(jù)地圖不同的顯示比例，動態(tài)展示指標信息，比如查詢福州市的人口數(shù)指標，當?shù)貓D比例尺在福州地區(qū)的級別情況，指標顯示的是福州地區(qū)的人口總數(shù)，當?shù)貓D放大到區(qū)縣級別的情況下，展示的是每個縣的人口總數(shù)，依次類推。

（3）指標信息微觀展示。系統(tǒng)將福州市第六次人口普查信息以及第二次經(jīng)濟普查各類指標與建筑物進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)建筑物級別的微觀展示，如通過本系統(tǒng)可以查詢?nèi)魏我粭澖ㄖ锏娜丝谛畔ⅰ?/p>

4 結(jié)語及展望

經(jīng)濟信息、人口信息、基礎(chǔ)地理信息與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)和空間信息技術(shù)有機融合，為福州經(jīng)濟地理信息的應(yīng)用前景注入勃勃生機，通過將規(guī)劃、應(yīng)急、醫(yī)療、學校、房產(chǎn)、民政等多個行業(yè)數(shù)據(jù)加載到“福州市經(jīng)濟地理信息系統(tǒng)”之中，方便地開發(fā)出獨立的分析系統(tǒng)，通過挖掘這些分析系統(tǒng)，都將會為這些地區(qū)的各個行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生良好的經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻：

[1]余加麗；張文.GIS在農(nóng)業(yè)普查成果展示和分析中的應(yīng)用[A].2009中國地理信息產(chǎn)業(yè)論壇暨第二屆教育論壇就業(yè)洽談會論文集[C]，2009.

作者簡介：劉靖球（1982-），男，湖南衡陽人，工程師，碩士，研究方向：空間數(shù)據(jù)挖掘。

作者單位：福州市勘測院，福建福州，350001