地理國情普查綜合統計分析技術框架研究
——以天津為例

仉明,于海波,汪偉,李承鑫(天津市測繪院,天津 300381)

地理國情普查綜合統計分析技術框架研究
——以天津為例

仉明?,于海波,汪偉,李承鑫
(天津市測繪院,天津 300381)

摘 要:地理國情普查綜合統計分析是地理國情普查成果應用的關鍵過程。文章結合天津市地理國情普查綜合統計分析工作情況,對地理國情普查綜合統計分析的技術流程、指標參數和內容進行了總結提煉,并利用天津市濱海新區普查試點數據對綜合統計分析專題之一——社會民生專題進行實驗性量化研究,相對客觀的對各行政區劃范圍內的社會民生指標PLI(People’s Living Index)進行了計算和對比。文章提到的地理國情綜合統計分析技術框架和模型可為其他省市開展綜合統計分析提供參考。

關鍵詞:地理國情普查；統計分析；框架；社會民生

1　背 景

2013年2月28日,國務院正式下發《國務院關于開展第一次全國地理國情普查的通知》,依據通知精神,2013年1月～2015年12月在全國范圍內正式開展第一次全國地理國情普查[1]。當前,國情普查進入到時點核準階段,意味著第一次全國地理國情普查的外業工作進入尾聲,地理國情普查數據建庫、平臺建設和統計分析等工作逐步進入高潮。地理國情普查綜合統計分析是國情普查的重要組成部分,是地理國情普查要素向地理國情信息的轉化和提升,其可與經濟社會信息相融合,綜合反映經濟、社會、資源、環境的空間分布規律,對推廣成果應用、推動地理國情普查與監測工作向前有著至關重要的作用[2,3]。

地理國情普查綜合統計分析工作早在2013年就在國家測繪地理信息局、測繪科學研究院及高等院校相關專家和學者的帶動下開展了系列試點工作。河北、江西、福建、山東、天津等9個省市先后陸續開展試點工作,試點省市依據2012年地理國情普查試點成果結合各試點地方特色,有針對性地開展了綜合統計分析體系、方法和技術研究,取得了一定的成果[4,5]。高校的專家學者也針對地理國情普查綜合統計分析的相關問題和技術模式進行深入的探討,取得了系列成果[6],為全國做好地理國情普查綜合統計分析工作做了鋪墊。為做好統計分析工作,天津市測繪院組建了統計分析小組,在統計分析試點的基礎上,深化了綜合統計分析技術工作,在技術框架上做了有益的嘗試和探討,本文對天津市地理國情普查綜合統計分析的前期思路進行了梳理和總結。

2　技術框架

2．1綜合統計分析技術流程

綜合統計分析是將普查成果數據與其他專業數據融合并加工成有用的專項/專題信息的重要手段。其結合從專業部門收集整理的人口、經濟、人文等數據,按照一定的數據和專題組織形式,計算提前擬定的指標參數,進而用于分析和評價某個專項在時間和空間上的發展狀況和發展趨勢,最終分析結果為決策部門提供可靠的數據支持。天津市地理國情普查綜合統計分析的技術流程如圖1所示。

圖1　天津市地理國情普查綜合統計分析基本技術流程

通過該技術流程,可有選擇性地對綜合統計分析的相關專題進行透徹的量化分析,并借助地圖學與地理信息技術對綜合統計分析的成果進行綜合展示。該模式曾用于天津市地理國情監測天津濱海新區試點工程項目,并取得一定成果[7,8]。

2．2綜合統計分析基本技術指標與參數

綜合統計分析需要一些基本的技術指標和參數作為支撐。這些指標有的圍繞分析單一要素的空間特性展開,有的以純數字量化的方式進行某要素物理特征量化,整體來說,可簡要分成以下幾類。

(1)空間布局指標

空間布局指標主要用來計算和反映某種特定地理國情普查要素的空間幾何特性和形態。主要包括:計算要素的算術平均值,空間聚類中心和空間位置及方位等三個方面。通過這三個參數,能以量化的方式把某要素“在那里”說清楚。

(2)比例和均數指標

比例和均數指標主要用來計算和反映劃歸為同一大類的地理要素不同子類之間的比例分布情況、單一子類個體是否在整體中位置突出等問題,通過該指標,可以把要素“是多少”說清楚。主要包括:

①計算要素的占比、覆蓋率、利用率;

②計算某要素單位數量內另一相關要素的數量,如計算某區域內人均綠化面積情況,計算某草場單元數量內能承擔的牲畜數量(也稱為載荷);

③計算某地理要素的空間密度,包括點狀、現狀和面狀地理要素。

(3)景觀指數

景觀指數主要用來計算和反映不同面狀地物要素(圖斑)的差異性和形狀特性,這些特性暗含了不同類別圖斑在大類中的自身物理和幾何形態特性,是用于邏輯分析與決策的重要指標之一。

景觀指數的計算包括:破碎度、優勢度、多樣性、均勻性、分形維、穩定性和緊促度等參數,這些參數均有特定的內在含義[9]。通過這些指標參數可以把要素“什么樣”說清楚。

(4)變換和轉化指標

變換和轉化指標主要是用于計算指定區域內各種不同要素在數量和空間分布上隨時間變化而發生改變的情況。通常可以用轉換數量和轉換率兩個參數來表示。這類指標在進行同類地理要素不同期的變化情況分析時非常直觀、明了。如,針對某濕地進行多期變化監測,用該指標不僅可分析出濕地在數量上的變化情況,而且還可以分析出濕地分量要素的轉換情況,這對專業細致的分析和預測是必須的。這些指標和參數可以把要素“發生了什么”說清楚。

(5)GIS空間分析指標

GIS空間分析指標主要是利用現有GIS的專業空間分析工具對多個相關要素進行空間相關性方面的分析,通過該分析,可以把要素間的“什么關系”說清楚。這些空間分析工具可以做緩沖區分析、網絡分析及疊置分析等。

(6)預測模型

預測模型主要是針對某個(些)特定要素已有的空間-時間特性,制定特定的數學模型,在一定的置信范圍內有針對性的外延,并量化預測該要素未來的時間-空間特性。這種預測需要要素本身在時間-空間上有一定的非隨機特性。目前較通用的預測模型和方法包括微分方程模型、神經網絡模型、灰色模型及時間序列分析法等。因缺乏對某要素時空特性變化內涵的深入了解及缺少構建模型所需大量樣本,對國情普查地理要素變化的預測還需要深入探討。

2．3綜合統計分析基本內容

綜合統計分析一般來說須選中一些要點進行深入挖掘,通過多種數據源融合篩選分析并計算模型指標,獲得被分析專題的若干不同子項量化指標,進而采取綜合技術手段進行量化處理并出具報告。天津市地理國情普查(監測)項目,無論是在前期試點過程中,還是在普查正式推進階段中,在不斷探索嘗試,按照國家測繪地理信息局的統一指導,選定以下幾個方面作為綜合統計分析的基本內容。

(1)資源布局與利用

該專題主要針對國情普查地表覆蓋一級分類要素得到。通過獲得地理國情普查數據,利用系列模型和方法,從資源空間格局、資源開發利用程度和資源可持續利用程度三個方面進行深入挖掘,分析各項指標的影響因子和構成因子,進而反映天津市范圍內耕地、林地、園地、草地、水體等重要地表資源的空間分布狀況及資源配置情況。

(2)公共服務設施布局

該專題主要針對公共服務設施包含的教育、醫療、社會保障、休閑娛樂設施和居民交通設施等分項,利用前面介紹的基本指標模型,分別從城市公共服務設施布局和農村公共服務設施布局兩個方面分析。其中,城市公共服務設施布局從基礎教育、醫療、社會福利機構、娛樂設施和交通通達性5個方面結合人口和經濟數據計算各量化指標;農村公共服務設施布局從基礎教育、醫療、社會福利機構、交通通達性4個方面結合人口和經濟數據計算各量化指標。針對計算的結果,分別對城市和農村的公共服務設施整體情況進行總結說明。

(3)整體環境狀況

該內容主要利用地表覆蓋和地理要素數據,按照環境因素相關條件進行篩選,結合人口和經濟數據,從生態環境的壓力、地表生態因子格局及生態環境變化等角度進行分項衡量。在生態環境壓力方面,主要通過統計人均生態資源占有量情況進行量化;在地表生態因子格局方面,主要通過計算各類生態環境相關的景觀指數進行綜合反映;在生態環境變化方面,則通過量化諸如濕地變化、鹽堿地變化、水域變化等情況來綜合反映環境變化的整體狀況。

(4)城鎮化及民生發展

該專題主要利用普查數據,從城鎮的用地結構和形態變化、人居環境狀況(計算區域人均資源有用情況)、交通通達性、公共服務設施配置水平、區位的優勢性(主要從區位空間位置的優勢和主要支柱經濟的優勢兩個方面衡量)等方面進行量化分析與總結。

(5)其他專題

其他專題則依據天津市地方發展特色和天津市政府重點關注的對象,有選擇性的進行擴充。基于前期天津市地理國情普查(監測)的統計分析實驗,選定了天津市地表沉降、天津市城市綠地、天津市城市空間形態、天津市清新空氣及天津市濕地變遷等專題作為其他專題內容。

綜合統計分析內容的選定是一件比較難的事情,選題太大,在論述過程中缺少必要的數據和知識作為支撐;選題太小,又難以把握宏觀全局。一般來說,選定的內容需要有較好的數據基礎和理論基礎,這樣的專題才具有真正的現實決策參考意義。

3　案例分析

以天津市濱海新區為例實驗性進行社會民生專題的綜合統計分析。在分析過程中,我們嘗試性提出了民生發展指數(People’s Living Index,PLI)[10],依據在濱海新區區域內選定的教育、交通、養老、醫療、日常生活購物和消費等分項指標,按行政區劃分別計算PLI指數,計算公式為:

其中,I為分項的歸一化計算結果;W為配權;i為分項的類別,代表教育、交通、養老、醫療、日常生活購物和消費。教育主要以幼兒園,小學,中學和大學及培訓機構數據為基礎,分析教育的覆蓋性和人均擁有資源水平等指標;醫療以衛生醫療機構(衛生室/鄉鎮級)為對象,分析醫療的覆蓋水平和醫療的人均資源占有水平等指標;養老以養老院(敬老院)等公辦和民辦養老機構為對象,分析養老資源的覆蓋水平和人均資源占有水平等指標;交通以市內交通和對外交通動脈主線(主要考慮市內交通)來衡量并計算交通的通達、路網密度和人均道路資源占有水平等指標;日常生活購物主要選擇與市民日常生活相關的菜市場和超市為對象,分析民眾生活水平的便捷性和服務水平等指標;收入和消費水平主要包括人均年收入水平和人均年消費水平等從年鑒資料中獲取的部分資料,納入民生發展水平指數計算。在計算PLI指數過程中,如果經社會學專家認定某些分項因素應該提高權重,則PLI指數更具有絕對參考意義。計算的濱海新區各區縣PLI指數水平按等權處理結果如表1所示。

濱海新區PLI計算結果 表1

從表可以看出,在整個濱海新區不同行政區劃范圍內的民生發展指數水平不同,河西街比較高,意味著河西街相比之下有更多的教育、醫療、交通、養老資源,這里的居民出行和日常購物及消費更便利,這與普查的分項結果也是吻合的。

4　結 論

本文以天津市地理國情普查(監測)統計分析的工作為基礎,就地理國情普查綜合統計分析技術的框架、內容和基本指標模型進行了總結,并結合實際數據,對天津市濱海新區社會民生指數(PLI)進行了實驗性計算和對比分析,為地理國情普查綜合統計分析社會民生發展專題的定量化計算提供了思路。

參考文獻

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[3] 王瑜婷．國務院部署開展第一次全國地理國情普查[N]．中國測繪報,2013-03-05．

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[9] 康孝巖,王艷慧,段福洲．單一景觀空間分布指數及其適用性評價[J]．生態學報,2015,35(5):1311～1320．

[10] 崔述強．基于定基指數的經濟社會協調發展評價方法探討[J]．統計研究,2011,28(5):64～66．

The Comprehensive Statistics and Analysis Technical Frame Research of Geographic National Condition Census——Taking Tianjin City As an Example

Zhang Ming,Yu Haibo,Wang Wei,Li Chenxin
(Tianjin Institute of Surveying and Mapping,Tianjin,300381)

Abstract:The comprehensive statistics and analysis is the key processes of Geographic National Condition Census (GNCC)．It presents the technique flow,the basic index and models and the contents of comprehensive analysis based on the NGS statistics and analysis works and experience of Tianjin Binhai test area in this paper．It also reveals us the method and results of People’s living index computation．All the technique frame and PLI model computation are referancable to the other cities during the undertaken process of GNCC comprehensive statistics．

Key words:geographic national condition census(GNCC);statistics and analysis;technique frame;people’s living index

文章編號:1672-8262(2015)05-51-04中圖分類號:P208．1

文獻標識碼:A

收稿日期:?2015—05—19

作者簡介:仉明(1958—),男,高級工程師,主要從事測繪生產技術和管理工作。

基金項目:天津市規劃局科技項目(2013-kjz2-1)