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基于漸進(jìn)式綜合原理的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)單元網(wǎng)格劃分研究

2014-04-29 12:40:32伊象東
安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年22期
關(guān)鍵詞:漸進(jìn)式國(guó)情網(wǎng)格

伊象東

摘要地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是我國(guó)測(cè)繪和地理信息發(fā)展的重大戰(zhàn)略之一。其中地理國(guó)情監(jiān)測(cè)單元網(wǎng)格劃分是進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得到地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果的基礎(chǔ)。針對(duì)城市若以區(qū)為統(tǒng)計(jì)單位,統(tǒng)計(jì)單元網(wǎng)格過(guò)大,而以社區(qū)為單位,社區(qū)界線(xiàn)在圖上位置不是很明確。提出在行政區(qū)劃界線(xiàn)(區(qū)界)的基礎(chǔ)上,采用道路網(wǎng)、河流、湖泊等構(gòu)建網(wǎng)格,探討采用漸進(jìn)式的綜合方法對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行聚合,得到城市統(tǒng)計(jì)單元網(wǎng)格。試驗(yàn)證明,該方法是進(jìn)行城市統(tǒng)計(jì)單元網(wǎng)格的有效方法。

關(guān)鍵詞地理國(guó)情監(jiān)測(cè);城市;統(tǒng)計(jì)單元網(wǎng)格; 漸進(jìn)式劃分

中圖分類(lèi)號(hào)S126文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)22-07665-03

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是我國(guó)測(cè)繪與地理信息行業(yè)未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展主題之一[1]。對(duì)地理國(guó)情進(jìn)行監(jiān)測(cè),并對(duì)監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,需要統(tǒng)計(jì)單元。 目前,地理國(guó)情監(jiān)測(cè)采用的統(tǒng)計(jì)單元有行政區(qū)劃單元和社會(huì)經(jīng)濟(jì)區(qū)域單元、自然地理單元、城鎮(zhèn)綜合功能單元、地形等。針對(duì)城市的統(tǒng)計(jì)單元目前有行政區(qū)劃單元和城鎮(zhèn)綜合功能單元(包括居住小區(qū)、工礦企業(yè)、單位院落、景區(qū)、體育活動(dòng)場(chǎng)所、名勝古跡、宗教場(chǎng)所等)。

在城市中,采用行政區(qū)劃界線(xiàn)(區(qū)界)作為統(tǒng)計(jì)單元,單元過(guò)大;采用社區(qū)界線(xiàn)作為統(tǒng)計(jì)單元,但城市的改造社區(qū)界線(xiàn)不是很明確,尤其在各類(lèi)圖上并不表示;而城鎮(zhèn)綜合統(tǒng)計(jì)單元是對(duì)每一類(lèi)地物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。因此,針對(duì)地理國(guó)情監(jiān)測(cè),設(shè)計(jì)一個(gè)綜合性的統(tǒng)計(jì)單元,以統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)結(jié)果以及其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

針對(duì)城市統(tǒng)計(jì)單元的研究,程建權(quán)等研究了城市空間統(tǒng)計(jì)單元,指出傳統(tǒng)的空間統(tǒng)計(jì)單元在不同的行業(yè)間存在著較大的區(qū)別[2]。李琦等提出基于不規(guī)則網(wǎng)格的城市管理網(wǎng)格體系與地理編碼,指出地籍是城市最小不規(guī)則空間單元網(wǎng)格,利用地籍可以組合成其他管理分區(qū)[3]。狄琳指出建立新國(guó)家地理網(wǎng)格服務(wù)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)[4]。彭明軍等采用層次空間推理的方法對(duì)城市單元網(wǎng)格進(jìn)行研究,提出了城市單元網(wǎng)格的概念,指出單元網(wǎng)格作為其他網(wǎng)格的基礎(chǔ),處于社區(qū)與建筑物(宗地)之間,該方法考慮的要素全面,但他們對(duì)單元網(wǎng)格的閾值沒(méi)有進(jìn)一步的研究[5-7]。

為此,筆者針對(duì)地理國(guó)情監(jiān)測(cè),提出一種網(wǎng)格劃分方法,采用不同的網(wǎng)格閾值,進(jìn)行漸進(jìn)式綜合,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格的合并。該方法劃分的單元可以作為統(tǒng)計(jì)城鎮(zhèn)綜合功能單元如居住區(qū)、工礦業(yè)等的統(tǒng)計(jì)單元,又可歸并到行政區(qū)劃(區(qū)界)內(nèi)。

1 漸進(jìn)式綜合原理

漸進(jìn)式地圖綜合是用于地圖由大比例尺縮小到小比例尺時(shí),圖形要素的一種綜合方法。漸進(jìn)式地圖綜合的含義是用地圖圖形的漸變來(lái)實(shí)現(xiàn)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(shí)的控制下漸進(jìn)式減少地圖圖形的細(xì)節(jié),當(dāng)減少到一定程度時(shí)就可以滿(mǎn)足某一抽象程度的“地圖綜合要求”,在細(xì)節(jié)減少的過(guò)程中實(shí)時(shí)對(duì)每一步驟進(jìn)行評(píng)價(jià),使得每一步所得的結(jié)果在當(dāng)前的對(duì)象層次上是可用的,是進(jìn)一步綜合的基礎(chǔ)[8]。

漸進(jìn)式綜合的特點(diǎn)是:①地圖圖形的連續(xù)抽象,簡(jiǎn)化程度由小到大逐漸變化;②把大跨度的地圖綜合問(wèn)題簡(jiǎn)化為最小跨度的圖形簡(jiǎn)化問(wèn)題;③每一次只刪除最小細(xì)節(jié),抽象程度最小,容易控制;④在地圖目標(biāo)的選取過(guò)程中,可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的逐個(gè)刪除或選取。

把漸進(jìn)式綜合用于統(tǒng)計(jì)單元網(wǎng)格的聚合,統(tǒng)計(jì)單元的劃分轉(zhuǎn)化為道路網(wǎng)的制圖綜合,對(duì)城市中的道路網(wǎng)采用漸進(jìn)式的綜合方法,每次刪除部分路網(wǎng),抽象程度小,容易控制,對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行圖形化簡(jiǎn),最終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)單元的劃分。圖1為漸進(jìn)式綜合的示意圖。與傳統(tǒng)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(tǒng)計(jì)單元網(wǎng)格的劃分原則

城市統(tǒng)計(jì)單元網(wǎng)格的劃分是建立在行政區(qū)劃、道路網(wǎng)絡(luò)、河流、湖泊等構(gòu)成的網(wǎng)格基礎(chǔ)上的,通過(guò)對(duì)這些網(wǎng)格進(jìn)行漸進(jìn)式制圖綜合,最終得到需要的統(tǒng)計(jì)單元網(wǎng)格。

2.1道路網(wǎng)層次劃分將整個(gè)道路網(wǎng)分為兩個(gè)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(wǎng)格劃分的控制框架,一般不舍去。次要道路層中的道路在構(gòu)建網(wǎng)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(jí)街道、2級(jí)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(jí)街道、4級(jí)街道,主要由路面較窄道路以及胡同組成。

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