地理信息系統在統計工作中的應用與展望

羅茜

摘 要：政府統計及分析為展示社會經濟發展狀況，提供決策參考出力，統計傳統報表從指標與時間、指標與地區的二維角度出發，隨著地理信息系統以其可視化及空間分析的優勢發展日趨成熟，將地理信息系統應用于統計工作會增加統計數據展示方式，同時提供更多豐富統計工作與統計分析研究的手段，更好服務于政府與公眾。

關鍵詞：統計；GIS；大數據

一、概述

地理信息系統以地理空間數據為基礎，與其他行業結合，注重空間決策支持分析、社會應用及服務，系統發展日趨成熟，已經成功應用于資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、商業金融等幾乎所有領域。

統計信息是國家、地區重要的基礎性信息資源，是國情國力、區域發展狀況的指南針，更是科學決策的重要依據與參考。隨著地理信息系統（GIS）的廣泛應用，將統計信息與地理信息結合，分析其空間特性及相互關系，已成為統計發展與服務的必然趨勢。

二、GIS在統計工作中的應用

GIS應用與統計始于2001年，國家統計局普查中心組織開展了以基本單位普查為基礎的國家社會經濟統計地理信息系統建設，2004年該系統建設”被列為國家863計劃，專門研究開發統計行業的3S（即GPS、RS、GIS）應用。在第二次全國經濟普查中，GIS已初步在北京、四川、云南、湖北等24省市進行全面或部分應用，隨后又應用于第五、六人普、三經普中。截至目前，GIS在統計的應用已經擴展至26個省及8個地市。

（一）普查區管理電子化

傳統模式下，行政區劃碼以excel或名錄庫形式存儲管理，區域劃分基于紙質地圖，普查區劃分無法重復利用。引入GIS后，可以與名錄庫動態關聯，采用電子地圖劃分區域，利用如衛星圖、導航圖等作為參考準確劃分，規劃調查線路，通過移動設備定位，調整普查區邊界，確保調查范圍精準，合理確定調查樣本。同時可進行網格化管理，每個移動調查設備只裝載工作區域的普查區地圖，提高準確度，輻射普查區域內所有調查對象，特別是應用于大型普查，如人口普查、經濟普查、農業普查以及調查等。

（二）數據展示直觀化

不同區域數據直接顯示在其各自區域中，排名制圖一目了然。直觀化更體現在信息規律的揭示上，從大量的調查數據中發現各種統計現象的數量規律及區域空間分布特征。通過將統計數據進行空間表達，實現對現象的結構、相互關系和發展演化規律的認識，并挖掘獲取知識。例如，通過地圖空間分布的展示，對比人均GDP和地區文盲率可以直觀發現經濟發展與人口教育的相互關系，根據人口遷移量發現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。實現“指標到圖形”的查詢，以指標為關鍵詞查詢結果地圖顯示。實現“圖形到指標”的查詢，按照地理位置查詢，獲得區域內的統計數據和信息。

在分析上，GIS具有較強的數據綜合以及空間分析能力，能夠將海量統計數據的定量和定性分析充分結合，從而加強統計數據分析的廣度與深度。增加空間維后，與空間相關的空間關系、聚類、疊加及趨勢等分析方法均可應用，利于挖掘隱式存儲的信息。例如，在區域經濟分析中，將我國各省人均GDP增量變化作為區域統計變量，對不同時期的該指標進行空間相關性分析，可以發現各省經濟發展之間的空間相互作用以及各個區域內的空間結構特征。

（四）決策支持科學化

在GIS中，動態模擬、預測屬于高層次應用，通過集成空間分析模型能夠實現海量數據集成和空間建模，盡可能模擬符合現實的模型。

通過空間分布分析模型，展現空間分布特征，例如用趨勢面分析反映空間分布趨勢，用空間聚合與分解反映空間對比與趨勢；通過空間相關分析模型，發現地理位置與指標的關系；通過預測評價與決策模型，著重研究動態發展，推測趨勢輔助決策。例如用人口與社會經濟分布重心模型，可計算人口、經濟、商業、基本單位等的分布重心。通過分析分布重心的變化，可以了解該區域人口與社會經濟活動間的相互作用規律，分析區域的綜合變化情況。應用空間相互作用模型，可預測各種統計現象間的空間相互作用，從而指導公共服務設施、交通運輸、人口、科技教育等分布與規劃。

三、大數據時代統計GIS的發展

“大數據時代”重點強調收集和分析大量信息的能力，從復雜的數據里找到不容易昭示的規律。從數據內容上講，“大數據”不僅是單純的數字，更多是圖片、音視頻、GPS和地理定位等半結構化或非結構化數據。從分析方法上講，除了常規統計分析方法、空間分析模型外，分析對象交互及相關關系，挖掘隱含規律成為未來發展的主題。

（一）大數據時代對政府統計的挑戰

原國家統計局局長馬建堂曾指出：“大數據時代”的來臨，對統計數據的生產方式帶來了很大的挑戰。統計部門要充分利用海量數據并對其進行標準化處理，發掘這一數據寶庫，認真把握好這一促進政府統計改革發展的難得機遇。

對統計數據權威的挑戰。大數據時代，由于數據開放與技術發展，電力、通信、金融、電商等均擁有海量數據，對數據的需要不僅僅依賴于政府統計機構。

對統計調查方式的挑戰。傳統“我問你報的調查方式需要大數據來補充和完善，可應用于消費價格、工業品價格、居民收入、交通運輸、人口統計等方面。例如，通過搜集網絡信息實現大數據在未來消費品和工業品價格統計中的應用；可以通過行政記錄、物聯網技術等途徑，完善居民收入和交通運輸統計等。大數據時代調查樣本就是全部總體，每次調查都是一次普查。

對統計服務的挑戰。大數據的核心是預測，是數據重組、再利用與擴展，其隱含的信息與知識是巨大的。公眾對數據開放呼聲日益高漲，對統計成果的生產速度、豐富性與深度需求都有了質的提高，如何反映動態的現在和預測準確的未來尤為重要。

（二）大數據時代對GIS的影響

第一，需更高的存儲性能。大數據涵蓋影像、圖片等非結構化數據，而GIS的應用是通過對這些數據的存儲、讀寫，加之空間分析結合地圖展示，這對GIS的存儲性能提出了更高的要求。

第二，需更強的數據處理能力。從數據量上說，GIS的數據量巨大，在某些場景中數據實時更新頻率極高（如堵車分析），這對數據計算處理能力提出更高的要求。從數據內容上說，GIS領域中有大量結構化和非結構化數據，傳統的數據結構很難滿足要求。

第三，需更全的數據挖掘能力。使用各種分析模型處理結構化數據，并使用數據挖掘技術提取非結構化數據的隱藏信息。

（三）大數據時代統計GIS展望

在大數據時代下統計GIS的未來發展應注信息共享、輔助業務及數據挖掘。一是將分散在政府部門的數據通過地理位置信息融合，減少信息孤島；二是應用于調查工作與日常分析；三是重視GIS高層次應用。研究對半結構化、非結構化數據的空間分析方法，挖掘數據深層價值，生產出高質量的統計數據產品。（作者單位：西安市統計局）

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