基于漸進式綜合原理的地理國情監測統計單元網格劃分研究

伊象東

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

關鍵詞地理國情監測；城市；統計單元網格； 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

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

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

針對城市統計單元的研究，程建權等研究了城市空間統計單元，指出傳統的空間統計單元在不同的行業間存在著較大的區別[2]。李琦等提出基于不規則網格的城市管理網格體系與地理編碼，指出地籍是城市最小不規則空間單元網格，利用地籍可以組合成其他管理分區[3]。狄琳指出建立新國家地理網格服務地理國情監測[4]。彭明軍等采用層次空間推理的方法對城市單元網格進行研究，提出了城市單元網格的概念，指出單元網格作為其他網格的基礎，處于社區與建筑物（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測，提出一種網格劃分方法，采用不同的網格閾值，進行漸進式綜合，實現網格的合并。該方法劃分的單元可以作為統計城鎮綜合功能單元如居住區、工礦業等的統計單元，又可歸并到行政區劃（區界）內。

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，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，抽象程度最小，容易控制；④在地圖目標的選取過程中，可以實現目標的逐個刪除或選取。

把漸進式綜合用于統計單元網格的聚合，統計單元的劃分轉化為道路網的制圖綜合，對城市中的道路網采用漸進式的綜合方法，每次刪除部分路網，抽象程度小，容易控制，對路網進行圖形化簡，最終實現統計單元的劃分。圖1為漸進式綜合的示意圖。與傳統地圖綜合不同的是，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 城市統計單元網格的劃分原則

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

2.1道路網層次劃分將整個道路網分為兩個層次，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。