地理信息与统计数据融合的思考

作者:管理员 来源:测绘地理信息发展动态第88期  日期:2015-6-4 14:09:24 点击:1076
地理信息和统计数据是各国政府进行科学决策的重要依据,统计数据与地理信息的融合已成为各国统计部门和地理信息部门的共同关注点以及合作共赢、提升价值的发展趋势。那么我们应该从哪个角度去做好融合工作?地理信息与统计数据的融合到底能带来什么了?本文主要介绍地理信息与统计学的认知、地理信息与统计数据融合的现状;简要介绍利用地理国情普查数据与医疗、人口等数据进行融合的案例;分析在融合工作中存在的难点并提出相关建议。

一、地理信息与统计学的认知

1、地理信息技术发展历程

地理信息技术发展主要经过了四个阶段(见图1)。

第一个阶段:地理信息系统技术是指收集与处理地理信息的技术,包括全球定位系统(GPS)、遥感(Remote Sensing)和GIS。从这个含义看,GIS包含两大任务,一是空间数据处理;二是GIS应用开发。第二个阶段:是指科学(Science),是广义上的地理信息系统,常称之为地理信息科学,是一个具有理论和技术的科学体系,意味着研究存在于GIS和其它地理信息技术后面的理论与观念(GIScience)。第三个阶段:三是代表着服务(Service),随着遥感等信息技术、互联网技术、计算机技术等的应用和普及,地理信息系统已经从单纯的技术型和研究型逐步向地理信息服务层面转移,如导航及位置服务。第四个阶段:四是研究(Studies),研究有关地理信息技术引起的社会问题(societal context),如法律问题(legal context),私人或机密主题,地理信息的经济学问题等。

因此,地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种专门用于采集、存储、管理、分析和表达空间数据的信息系统,它既是表达、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”,也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”,同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术”。

2、统计学的发展历程

统计学的发展主要经过了三个阶段(见图2)。

第一阶段称之为“城邦政情”(Matters of state)阶段:“城邦政情”阶段始于古希腊的亚里斯多德撰写的“城邦政情”或“城邦纪要”,他一共撰写了一百五十种纪要,其内容包括各城邦的历史,行政,科学,艺术,人口,资源和财富等社会和经济情况的比较,分析,具有社会科学特点。第二阶段称之为“政治算数”(Politcal arthmetic)阶段:“政治算数”的特点是统计方法与数学计算和推理方法开始结合,分析社会经济问题的方式更加注重运用定量分析方法。第三阶段称之为“统计分析科学”(Science of statistical analysis)阶段: 概率论理论框架、小样本代替大样本、误差理论,正态分布理论和最小平方法则等数理统计的方法广泛应用于社会科学、自然科学和工程技术科学领域。

二、地理信息与统计数据融合的现状

1、三大职业群体

目前,地理信息数据工作者、大数据工作者、统计师构成了数据融合的主体。不同职业群体,采用不同的分析方案和数据结构操作,以最小的重叠、独特的文化,语言和习俗来进行分析等工作。地理信息工作者采用拓扑关系、空间关系等来分析处理;大数据工作者通过大数据分析,矩阵、数理统计等方式进行提取分析;统计分析师通过结构指标的方式进行分析。

2、机构设置方面

越来越多的国家比如巴西、墨西哥等国家从机构上设置国家统计与测绘局,统筹人口、经济、环境、地理信息等的普查统计与分析工作,将所有业务与地理信息及空间位置挂钩,并进行相应的融合及分析,出具相应的报告等。

联合国在统计司下设全球地理信息委员会;联合国统计司2011研讨会在韩国探索整合官方统计和地理空间信息;联合国统计委员会2013年批准,在国家统计系统下发展统计空间框架;数据融合的过程仍在继续,并会带来新的资金来源,以及广阔的发展空间。

三、地理信息与统计数据融合的案例

福建省制图院2014承担了地理信息与统计数据综合统计分析工作,主要完成了以下三个方面工作:一是厦门市生态环境状况分析,二是厦门市交通发展指数综合评价,三是翔安区医疗设施布局分析等。在翔安区医疗设施布局分析中,评价指标体系的构建参考《国家卫生统计指标体系》以及利用基于GIS位置分配模型(Location Allocation Model)中的最小化阻抗模型(Minimize Impedance Model)和最小化设旋点模型(Minimize Facilities Model),对医疗设施空间布局进行分析及评价。从医疗设施的空间布局和服务水平两个角度对翔安区医疗设施分布利用情况进行综合性评价,在医疗设施空间布局上,通过最小化阻抗模型、最小化设施点模型分析医疗公共服务设施的效率性和公平性。

利用厦门市第一次全国地理国情普查数据、福建省医疗卫生数据、福建省第六次人口普查数据、第二次全国土地调查村级面积数据、各类统计年鉴和工作报告,从医疗卫生角度分析医疗设施的现状,在基于GIS技术的医疗设施服务评价基础上,运用位置分配模型对医疗设施布局进行优化,以此对医疗设施分布利用情况进行综合性评价,评价指标体系如图3所示。

在医疗设施评价指标体系构建基础上,将地理信息数据与来自医疗、人口国土等方面的数据充分融合,提出了GIS网络分析和位置分配模型的医疗设施布局评价方法,利用服务区分析对医疗设施服务水平进行评价,运用最小化阻抗和最小化设施点模型,

对医疗设施空间布局进行优化;并根据评价结果提出了医疗设施布局的改善意见,为当地政府或医疗卫生部门决策提供参考,促进翔安区医疗设施的合理发展。另外,本研究还受到一定的限制,如医疗资源数据、新增医疗设施点的选取应符合医疗卫生规划的要求。

四、小结

地理信息数据与统计数据的融合,对于测绘地理信息部门来说,是一项挑战,同时也是改变测绘地理信息服务方式,推进测绘地理信息转型升级的新举措。当前,仍存在以下一些方面的问题或困难,需要加强研究

并逐步改进:一是突破固化的传统测绘发展思路,还有很长的路要走。二是数据获取及共享比较难度,比如详细的人口及具有多尺度编码的地名地址库等数据获取难度较大。三是数据动态更新的效率、频率有待进一步提高,更新手段、方式有待进一步丰富。四是基于通信技术等大数据及高新技术与地理信息技术的融合需要加快推进。五是融合的多元化需要培养多层次人才。

(作者单位:福建省制图院)

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