基于渐进式综合原理的地理国情监测统计单元网格划分研究

摘要地理国情监测是我国测绘和地理信息发展的重大战略之一。其中地理国情监测单元网格划分是进行统计分析得到地理国情监测成果的基础。针对城市若以区为统计单位，统计单元网格过大，而以社区为单位，社区界线在图上位置不是很明确。提出在行政区划界线（区界）的基础上，采用道路网、河流、湖泊等构建网格，探讨采用渐进式的综合方法对网格进行聚合，得到城市统计单元网格。试验证明，该方法是进行城市统计单元网格的有效方法。

关键词地理国情监测；城市；统计单元网格； 渐进式划分

中图分类号S126文献标识码A文章编号0517-6611（2014）22-07665-03

地理国情监测是我国测绘与地理信息行业未来很长一段时间内的发展主题之一[1]。对地理国情进行监测，并对监测的结果进行统计分析，需要统计单元。 目前，地理国情监测采用的统计单元有行政区划单元和社会经济区域单元、自然地理单元、城镇综合功能单元、地形等。针对城市的统计单元目前有行政区划单元和城镇综合功能单元（包括居住小区、工矿企业、单位院落、景区、体育活动场所、名胜古迹、宗教场所等）。

在城市中，采用行政区划界线（区界）作为统计单元，单元过大；采用社区界线作为统计单元，但城市的改造社区界线不是很明确，尤其在各类图上并不表示；而城镇综合统计单元是对每一类地物进行统计。因此，针对地理国情监测，设计一个综合性的统计单元，以统计监测结果以及其他社会经济要素具有重要的现实意义。

针对城市统计单元的研究，程建权等研究了城市空间统计单元，指出传统的空间统计单元在不同的行业间存在着较大的区别[2]。李琦等提出基于不规则网格的城市管理网格体系与地理编码，指出地籍是城市最小不规则空间单元网格，利用地籍可以组合成其他管理分区[3]。狄琳指出建立新国家地理网格服务地理国情监测[4]。彭明军等采用层次空间推理的方法对城市单元网格进行研究，提出了城市单元网格的概念，指出单元网格作为其他网格的基础，处于社区与建筑物（宗地）之间，该方法考虑的要素全面，但他们对单元网格的阈值没有进一步的研究[5-7]。

为此，笔者针对地理国情监测，提出一种网格划分方法，采用不同的网格阈值，进行渐进式综合，实现网格的合并。该方法划分的单元可以作为统计城镇综合功能单元如居住区、工矿业等的统计单元，又可归并到行政区划（区界）内。

1 渐进式综合原理

渐进式地图综合是用于地图由大比例尺缩小到小比例尺时，图形要素的一种综合方法。渐进式地图综合的含义是用地图图形的渐变来实现地图图形的突变，随着地图比例尺的逐渐缩小，在约束条件和空间知识的控制下渐进式减少地图图形的细节，当减少到一定程度时就可以满足某一抽象程度的“地图综合要求”，在细节减少的过程中实时对每一步骤进行评价，使得每一步所得的结果在当前的对象层次上是可用的，是进一步综合的基础[8]。

渐进式综合的特点是：①地图图形的连续抽象，简化程度由小到大逐渐变化；②把大跨度的地图综合问题简化为最小跨度的图形简化问题；③每一次只删除最小细节，抽象程度最小，容易控制；④在地图目标的选取过程中，可以实现目标的逐个删除或选取。

把渐进式综合用于统计单元网格的聚合，统计单元的划分转化为道路网的制图综合，对城市中的道路网采用渐进式的综合方法，每次删除部分路网，抽象程度小，容易控制，对路网进行图形化简，最终实现统计单元的划分。图1为渐进式综合的示意图。与传统地图综合不同的是，所有的综合是在同一比例尺下完成的，而不是不同的比例尺。

2 城市统计单元网格的划分原则

城市统计单元网格的划分是建立在行政区划、道路网络、河流、湖泊等构成的网格基础上的，通过对这些网格进行渐进式制图综合，最终得到需要的统计单元网格。

2.1道路网层次划分将整个道路网分为两个层次，即主要道路层和次要道路层[9]。主要道路层中的道路作为网格划分的控制框架，一般不舍去。次要道路层中的道路在构建网格中可以有取舍。以A市城市地图为例，主要道路层包括高速公路、铁路、1级街道、2级街道，主要道路由路面较宽、连通性好的道路组成；次要道路层包括3级街道、4级街道，主要由路面较窄道路以及胡同组成。

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