煙草行業GIS應用系統分析功能研究

吳宏林　歐陽迎春　李小勇　趙克洋　劉玉萍

（1.河南省國土資源開發投資管理中心，河南　鄭州　450003；2.云南省基礎地理信息中心，云南　昆明　650034；3.河南省基礎地理信息中心，河南　鄭州　450003；4.礦山空間信息技術國家測繪地理信息局重點實驗室，河南　鄭州450003；5.河南省遙感測繪院，河南　鄭州　450003）

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煙草行業GIS應用系統分析功能研究

吳宏林1歐陽迎春2李小勇3，4趙克洋3劉玉萍5

（1.河南省國土資源開發投資管理中心，河南鄭州450003；2.云南省基礎地理信息中心，云南昆明650034；3.河南省基礎地理信息中心，河南鄭州450003；4.礦山空間信息技術國家測繪地理信息局重點實驗室，河南鄭州450003；5.河南省遙感測繪院，河南鄭州450003）

摘要：本文概括性描述了煙草行業GIS應用系統常見的通用分析功能，輔以“卷煙品牌煙葉原料基地信息管理及應用平臺”項目為實踐背景，簡述該項目中包含的統計分析、相關相似性分析和模型評價分析三類分析功能的設計思想、實現方法和功能效果。

關鍵詞：煙草地理信息系統；空間分析；輔助決策；功能設計

近年來的GIS，發展快于大家的想象力。其“發展”于新銳的IT技術領航，“快”于數字城市，公眾地理服務等應用熱點的助跑，而證明它“發展”的現象之一，就是星羅棋布的行業應用。作為一門通用的技術工具，其以開枝散葉的態勢廣泛深入地滲透到各個領域和行業，除去一些傳統行業，煙草、物流、統計、人口和商業等行業都相繼進入GIS的應用行列中［1］。

如何把GIS技術和行業應用嫁接好，是廣大從事GIS工作的實踐者應潛心研究的問題之一。

目前煙草行業GIS應用系統很多，現實中每個具體的應用系統中或多或少都含有分析功能，現就筆者了解的通用分析功能做一個簡要的總結性描述，并輔以“ES?TB信息管理及應用平臺”項目為實踐背景，提示如何運用GIS分析技術來輔助實現面向用戶的分析功能，希望能對煙草行業專業應用系統功能設計感興趣的初學者有參考作用。

1　煙草行業GIS應用系統定義

煙草行業GIS應用系統（煙草GIS）是GIS在煙草行業的應用，是針對特定的用戶群體和用戶需求定制的專業應用系統，可以用地圖的形式表達、分析煙草行業相關數據，對龐大的數據資料進行基于位置的數字化管理，提供輔助決策支持。其通常伴有行業數據入庫集成，涵蓋瀏覽、查詢、統計、分析和數據輸入導出等功能。

2　煙草行業GIS應用系統分析功能應用綜述

分析功能是煙草行業GIS應用系統中一個大的功能類別，其常常借助數理統計、計算機算法等多種學科和技術得以實現，GIS屬于其中一種?；贕IS的分析功能，特點是具備空間特征，簡單來說，在煙草GIS中可以做以下幾方面的事情。

2.1統計分析

對各類數據進行基于位置的統計和標注，揭示數據的地理空間規律，給出用戶關心的或有價值的統計值。

2.2評價分析

通過對煙草種植和收購數據的整理分析，結合各縣市種煙鄉鎮的氣象、土壤、地形地貌、生態環境等因素給出生產總結，對生產能力、生產潛力給出評價，對當前土壤土肥數據進行分析評價，指導科學施肥，輔助領導決策。

2.3品質分析

通過對現有煙種的葉片結構、香氣質、濃度、余味等因子進行相關相似性等比較分析，為改進現有煙種品質和研發新型煙葉提供參考［2］。

2.4區劃規劃分析

分析基本煙田、各類基礎設施空間分布規律，結合生態（海拔、土壤、氣象）、品種、地區等條件，采用不同的方法建立模型得出一定條件下的分析評價結果，為綜合制定基礎設施建設計劃、種植的區劃規劃和煙區的輪作規劃和布局提供輔助決策支持。

2.5配送線路優化分析

根據配送路線、訂單數據和車輛狀況進行配送線路優化，提高配送效率，降低配送成本，與GPS、GPRS技術結合，還可以實現車輛實時軌跡監控。

2.6卷煙營銷分析

通過銷量狀況走勢分析、營銷人員數據分析、商圈數據分析、品牌數據分析、零售戶數據分析、預測分析、物流分析和客戶分布分析等得到數據的本質，提升分析市場、引導消費、培育品牌的能力。

3　常見的GIS空間分析方法

一個優秀的煙草GIS分析功能=對用戶需求的真實了解+對GIS空間分析方法的掌握+實用或新穎的功能設計+準確可靠的數據+精簡的代碼+完善的功能測試+其他。其中，如果想在系統中凸顯GIS的特點和優勢，需要掌握一些基本的GIS空間分析方法。自20世紀60年代提出空間分析的概念以來，其理論、概念和方法在納入數理運算和地理空間邏輯的前提下日漸成熟，形成了比較穩定的體系和功能劃分，許多GIS軟件都在研究和擴展其實現的方法和手段，并且都有相關的函數和接口，從GIS的角度講常用的空間分析方法如下：①矢量數據空間分析（緩沖區分析、疊置分析、網絡分析）；②柵格數據空間分析（距離制圖、表面分析、密度制圖、統計分析、重分類和柵格計算）；③空間統計分析（空間插值、創建統計表面等）；④水文分析（河網提取、流域分割、匯流累積量計算、水流長度計算等）；⑤地下水分析（達西分析、粒子追蹤、多孔滲流等）；⑥多變量分析、空間插值；⑦數學、地圖代數。

以上所列的每一種空間分析方法，都有其方法定義和理論基礎，都值得深入研究，至少掌握其中一種或幾種方法的用法，才能輕松自如地設計和實現煙草GIS系統里的分析功能。

4　實例

具體到實際應用，煙草GIS分析功能的效果五花八門、良莠不齊。筆者認為，如何把這些成熟的理論方法結合實踐，針對不同的專題應用系統設計出衍生的帶有最大附加值的特色功能，使其落地開花，是需要學習和微創新的。前文是面上的提示，下文給出幾個點上的實例。

4.1實例背景

隨著煙草行業“兩個十多個”體制改革不斷深化，為了優化曲靖煙葉資源配置，轉變煙葉供應機制，通過開展品牌導向型基地單元的建設，建立ESTB信息管理及應用平臺。該平臺建設內容和子系統主界面如圖1和圖2所示。

圖1 ESTB信息管理及應用平臺的建設內容

4.2項目中涉及GIS空間分析的若干功能的設計與實現①

ESTB信息管理及應用平臺，側重于基礎地理空間、氣象、土壤、煙草種植、生態評價、煙田及基礎設施等信息的空間地理特征展現，以及對行業的屬性數據進行查詢、維護、管理及輸出。但是，為了滿足用戶種植適宜性區劃分析和輔助決策的需求，增加了統計分析、相關相似性分析和模型評價分析等分析功能，GIS技術在前兩類功能中只是配角，而在模型評價分析功能中則是絕對的主角。雖然前兩類功能對GIS空間分析甚至GIS技術使用的不多，但是其也屬于煙草GIS的分析功能，所以對其予以介紹，現對這些分析功能的設計思想、實現方法和功能效果制成表格，歸納如表1、2、3所示。

圖2 植煙生態環境及煙葉品質信息子系統主界面

表1 統計分析功能

表2 相關相似性分析

表3 模型評價分析

5　結語

煙草GIS分析功能的設計和實現，好與壞涉及設計者的綜合素質和項目環境支持等多種因素，但不變的是對GIS空間分析方法的掌握和應用，而應用就是提取、變化和衍生。假設空間分析的固定理論、方法和模式有100種，那么衍生出的基于空間分析的功能可以有1 000種甚至1萬種，這就像玩積木，原料只有這么多，但是造型可以千變萬化，無論如何變化，以科學嚴謹的過程和結果，變到用戶的心理，變到大眾認可乃是最高境界。

注釋：①“ESTB信息管理及應用平臺”中涉及的分析功能的設計與實現是集體智慧的結晶，筆者僅為參與者，特此說明。

參考文獻：

［1］湯安國，楊昕.ArcGIS地理信息系統空間分析實驗教程[M].北京：科學出版社，2006.

［2］邵巖，王樹會，鄧云龍，等.基于GIS的云南烤煙種植區劃研究[M].北京：科學出版社，2009.

中圖分類號：P208

文獻標識碼：A

文章編號：1003-5168（2016）02-0058-04

收稿日期：2016-01-28

作者簡介：吳宏林（1979-），男，工程師，研究方向：地理信息公共服務平臺開發與應用。

Research on the Analysis Function of GIS Application System in Tobacco Industry

Wu Honglin1Ouyang Yingchun2Li Xiaoyong3，4Zhao Keyang4Liu Yuping5
（1.Henan Province Land and Resources Development and Investment Management Center，Zhengzhou Henan 450003；2.Basic Geographic Information Center of Yunnan Province，Kunming Yunnan 650034；3.Basic Geographic Information Center of Henan Province，Zhengzhou Henan 450003；4.Key Laboratory of Mine Spatial Information Technology National Mapping Geographic Information Bureau，Zhengzhou Henan 450003；5.Remote Sensing Surveying and Mapping Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450003）

Abstract:This paper briefly described the common analysis function of GIS application system in tobacco industry,and the project was based on the project of"information management and application platform of tobacco brand tobacco raw material base".This paper briefly introduced the design ideas,implementation methods and functional effects of the three types of analysis functions,including statistical analysis,correla?tion analysis and model evaluation.

Keywords:tobacco geographic information system；patial analysis；assistant decision making；functional design