地理信息系統(tǒng)在統(tǒng)計(jì)工作中的應(yīng)用與展望

羅　茜

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地理信息系統(tǒng)在統(tǒng)計(jì)工作中的應(yīng)用與展望

羅茜

摘要：政府統(tǒng)計(jì)及分析為展示社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，提供決策參考出力，統(tǒng)計(jì)傳統(tǒng)報(bào)表從指標(biāo)與時(shí)間、指標(biāo)與地區(qū)的二維角度出發(fā)，隨著地理信息系統(tǒng)以其可視化及空間分析的優(yōu)勢(shì)發(fā)展日趨成熟，將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)工作會(huì)增加統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)展示方式，同時(shí)提供更多豐富統(tǒng)計(jì)工作與統(tǒng)計(jì)分析研究的手段，更好服務(wù)于政府與公眾。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計(jì)；GIS；大數(shù)據(jù)

一、概述

地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，與其他行業(yè)結(jié)合，注重空間決策支持分析、社會(huì)應(yīng)用及服務(wù)，系統(tǒng)發(fā)展日趨成熟，已經(jīng)成功應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。

統(tǒng)計(jì)信息是國(guó)家、地區(qū)重要的基礎(chǔ)性信息資源，是國(guó)情國(guó)力、區(qū)域發(fā)展?fàn)顩r的指南針，更是科學(xué)決策的重要依據(jù)與參考。隨著地理信息系統(tǒng)(GIS)的廣泛應(yīng)用，將統(tǒng)計(jì)信息與地理信息結(jié)合，分析其空間特性及相互關(guān)系，已成為統(tǒng)計(jì)發(fā)展與服務(wù)的必然趨勢(shì)。

二、GIS在統(tǒng)計(jì)工作中的應(yīng)用

GIS應(yīng)用與統(tǒng)計(jì)始于2001年，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局普查中心組織開展了以基本單位普查為基礎(chǔ)的國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)地理信息系統(tǒng)建設(shè)，2004年該系統(tǒng)建設(shè)”被列為國(guó)家863計(jì)劃，專門研究開發(fā)統(tǒng)計(jì)行業(yè)的3S(即GPS、RS、GIS)應(yīng)用。在第二次全國(guó)經(jīng)濟(jì)普查中，GIS已初步在北京、四川、云南、湖北等24省市進(jìn)行全面或部分應(yīng)用，隨后又應(yīng)用于第五、六人普、三經(jīng)普中。截至目前，GIS在統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展至26個(gè)省及8個(gè)地市。

(一)普查區(qū)管理電子化

傳統(tǒng)模式下，行政區(qū)劃碼以excel或名錄庫(kù)形式存儲(chǔ)管理，區(qū)域劃分基于紙質(zhì)地圖，普查區(qū)劃分無法重復(fù)利用。引入GIS后，可以與名錄庫(kù)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，采用電子地圖劃分區(qū)域，利用如衛(wèi)星圖、導(dǎo)航圖等作為參考準(zhǔn)確劃分，規(guī)劃調(diào)查線路，通過移動(dòng)設(shè)備定位，調(diào)整普查區(qū)邊界，確保調(diào)查范圍精準(zhǔn)，合理確定調(diào)查樣本。同時(shí)可進(jìn)行網(wǎng)格化管理，每個(gè)移動(dòng)調(diào)查設(shè)備只裝載工作區(qū)域的普查區(qū)地圖，提高準(zhǔn)確度，輻射普查區(qū)域內(nèi)所有調(diào)查對(duì)象，特別是應(yīng)用于大型普查，如人口普查、經(jīng)濟(jì)普查、農(nóng)業(yè)普查以及調(diào)查等。

(二)數(shù)據(jù)展示直觀化

不同區(qū)域數(shù)據(jù)直接顯示在其各自區(qū)域中，排名制圖一目了然。直觀化更體現(xiàn)在信息規(guī)律的揭示上，從大量的調(diào)查數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)各種統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象的數(shù)量規(guī)律及區(qū)域空間分布特征。通過將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間表達(dá)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系和發(fā)展演化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，并挖掘獲取知識(shí)。例如，通過地圖空間分布的展示，對(duì)比人均GDP和地區(qū)文盲率可以直觀發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口教育的相互關(guān)系，根據(jù)人口遷移量發(fā)現(xiàn)人口遷移的影響因素等。

(三)查詢分析空間化

在查詢上，查詢方式更加直接和多樣。實(shí)現(xiàn)“指標(biāo)到圖形”的查詢，以指標(biāo)為關(guān)鍵詞查詢結(jié)果地圖顯示。實(shí)現(xiàn)“圖形到指標(biāo)”的查詢，按照地理位置查詢，獲得區(qū)域內(nèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和信息。

在分析上，GIS具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)綜合以及空間分析能力，能夠?qū)⒑Ａ拷y(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的定量和定性分析充分結(jié)合，從而加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析的廣度與深度。增加空間維后，與空間相關(guān)的空間關(guān)系、聚類、疊加及趨勢(shì)等分析方法均可應(yīng)用，利于挖掘隱式存儲(chǔ)的信息。例如，在區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析中，將我國(guó)各省人均GDP增量變化作為區(qū)域統(tǒng)計(jì)變量，對(duì)不同時(shí)期的該指標(biāo)進(jìn)行空間相關(guān)性分析，可以發(fā)現(xiàn)各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的空間相互作用以及各個(gè)區(qū)域內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)特征。

(四)決策支持科學(xué)化

在GIS中，動(dòng)態(tài)模擬、預(yù)測(cè)屬于高層次應(yīng)用，通過集成空間分析模型能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)集成和空間建模，盡可能模擬符合現(xiàn)實(shí)的模型。

通過空間分布分析模型，展現(xiàn)空間分布特征，例如用趨勢(shì)面分析反映空間分布趨勢(shì)，用空間聚合與分解反映空間對(duì)比與趨勢(shì)；通過空間相關(guān)分析模型，發(fā)現(xiàn)地理位置與指標(biāo)的關(guān)系；通過預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)與決策模型，著重研究動(dòng)態(tài)發(fā)展，推測(cè)趨勢(shì)輔助決策。例如用人口與社會(huì)經(jīng)濟(jì)分布重心模型，可計(jì)算人口、經(jīng)濟(jì)、商業(yè)、基本單位等的分布重心。通過分析分布重心的變化，可以了解該區(qū)域人口與社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)間的相互作用規(guī)律，分析區(qū)域的綜合變化情況。應(yīng)用空間相互作用模型，可預(yù)測(cè)各種統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象間的空間相互作用，從而指導(dǎo)公共服務(wù)設(shè)施、交通運(yùn)輸、人口、科技教育等分布與規(guī)劃。

三、大數(shù)據(jù)時(shí)代統(tǒng)計(jì)GIS的發(fā)展

“大數(shù)據(jù)時(shí)代”重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)收集和分析大量信息的能力，從復(fù)雜的數(shù)據(jù)里找到不容易昭示的規(guī)律。從數(shù)據(jù)內(nèi)容上講，“大數(shù)據(jù)”不僅是單純的數(shù)字，更多是圖片、音視頻、GPS和地理定位等半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。從分析方法上講，除了常規(guī)統(tǒng)計(jì)分析方法、空間分析模型外，分析對(duì)象交互及相關(guān)關(guān)系，挖掘隱含規(guī)律成為未來發(fā)展的主題。

(一)大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)政府統(tǒng)計(jì)的挑戰(zhàn)

原國(guó)家統(tǒng)計(jì)局局長(zhǎng)馬建堂曾指出：“大數(shù)據(jù)時(shí)代”的來臨，對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)方式帶來了很大的挑戰(zhàn)。統(tǒng)計(jì)部門要充分利用海量數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，發(fā)掘這一數(shù)據(jù)寶庫(kù)，認(rèn)真把握好這一促進(jìn)政府統(tǒng)計(jì)改革發(fā)展的難得機(jī)遇。

對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)權(quán)威的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)時(shí)代，由于數(shù)據(jù)開放與技術(shù)發(fā)展，電力、通信、金融、電商等均擁有海量數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的需要不僅僅依賴于政府統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)。

對(duì)統(tǒng)計(jì)調(diào)查方式的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)“我問你報(bào)’的調(diào)查方式需要大數(shù)據(jù)來補(bǔ)充和完善，可應(yīng)用于消費(fèi)價(jià)格、工業(yè)品價(jià)格、居民收入、交通運(yùn)輸、人口統(tǒng)計(jì)等方面。例如，通過搜集網(wǎng)絡(luò)信息實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)在未來消費(fèi)品和工業(yè)品價(jià)格統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用；可以通過行政記錄、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等途徑，完善居民收入和交通運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)等。大數(shù)據(jù)時(shí)代調(diào)查樣本就是全部總體，每次調(diào)查都是一次普查。

對(duì)統(tǒng)計(jì)服務(wù)的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)的核心是預(yù)測(cè)，是數(shù)據(jù)重組、再利用與擴(kuò)展，其隱含的信息與知識(shí)是巨大的。公眾對(duì)數(shù)據(jù)開放呼聲日益高漲，對(duì)統(tǒng)計(jì)成果的生產(chǎn)速度、豐富性與深度需求都有了質(zhì)的提高，如何反映動(dòng)態(tài)的現(xiàn)在和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確的未來尤為重要。

(二)大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)GIS的影響

第一，需更高的存儲(chǔ)性能。大數(shù)據(jù)涵蓋影像、圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而GIS的應(yīng)用是通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、讀寫，加之空間分析結(jié)合地圖展示，這對(duì)GIS的存儲(chǔ)性能提出了更高的要求。

第二，需更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。從數(shù)據(jù)量上說，GIS的數(shù)據(jù)量巨大，在某些場(chǎng)景中數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新頻率極高(如堵車分析)，這對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算處理能力提出更高的要求。從數(shù)據(jù)內(nèi)容上說，GIS領(lǐng)域中有大量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很難滿足要求。

第三，需更全的數(shù)據(jù)挖掘能力。使用各種分析模型處理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提取非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的隱藏信息。

(三)大數(shù)據(jù)時(shí)代統(tǒng)計(jì)GIS展望

在大數(shù)據(jù)時(shí)代下統(tǒng)計(jì)GIS的未來發(fā)展應(yīng)注信息共享、輔助業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)挖掘。一是將分散在政府部門的數(shù)據(jù)通過地理位置信息融合，減少信息孤島；二是應(yīng)用于調(diào)查工作與日常分析；三是重視GIS高層次應(yīng)用。研究對(duì)半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的空間分析方法，挖掘數(shù)據(jù)深層價(jià)值，生產(chǎn)出高質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品。(作者單位：西安市統(tǒng)計(jì)局)

參考文獻(xiàn)：

[1]劉興權(quán),楊海燕.GIS在統(tǒng)計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用.四川測(cè)繪[J]2006.29(3):125-128

[2]梁艷萍.基于GIS的統(tǒng)計(jì)信息分析與輔助決策研究[D]，中南大學(xué).2003

[3]孫銀宇.基于地理信息系統(tǒng)的多元服務(wù)[R].青海統(tǒng)計(jì)局2015

[4]黃騫.大數(shù)據(jù)時(shí)代需要什么樣的地理信息系統(tǒng)[R].超圖軟件統(tǒng)計(jì)事業(yè)部2015

[5]維克托著,盛楊燕,周濤譯.大數(shù)據(jù)時(shí)代[M].杭州：浙江人民出版社.2013