58 技术交流 测绘技术装备 第21卷 2019年第4期
基于地理国情监测成果的主体功能区监测技术实现
宋小虎 王哲淑
1
2
宋 冀
3
（1.江苏省测绘工程院 江苏南京 210013；2.江苏省金威测绘服务中心 江苏南京 210013；
3.中建材岩土工程江苏有限公司 江苏南京 211100）
摘 要：开展江苏省主体功能区监测，在动态掌控主体功能区运行状态和合理修订主体功能区规划、服务科学管理和决策、优化江苏省国土空间开发格局等方面都有着重要意义。本文主要介绍江苏省主体功能区监测的各类数据资料和技术路线，重点阐述了监测数据空间处理与分析、监测指标模型构建、主题功能区绩效评价等关键技术，并分析实施过程中问题和处理方法，可供同类项目参考。 关键词：地理国情 监测 主体功能区
1 引言
基础性地理国情监测工作正在有序推进，如何“深化数据分析、推进成果应用”，是测绘地理信息部门面临的重要任务，而地理国情监测为主体功能区监测奠定了数据基础，主体功能区监测成为地
[1]
理国情监测成果应用的重要方向。
充分利用基础性地理国情监测成果，结合遥感影像数据、基础地理信息数据、社会经济统计数据
等，综合采用地理信息系统技术、统计分析技术等
[2]
手段，分阶段开展江苏省主体功能区监测与评估，掌握主体功能区的发展现状和趋势，形成科学客观、内容丰富、形式多样的主体功能区监测产品和成果，逐步建立科学、高效、常态化的监测机制，为主体功能区规划的运行实施和合理修订提供依据，为科学管理和决策提供参考。
图1 江苏省主体功能区类型分布示意图
2 监测区概况
江苏省，简称苏，位于中国东部沿海的中部，江淮下游，黄海之滨。介于东经116°21´-121°57´，
北纬30°45´-35°03´之间。江苏省际陆地边界线
3383千米，总面积为10.32万平方千米，占全国总面积的1.06%，人均国土面积在全国各省区中最少。
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江苏现设13个设区市，省会南京。京杭大运河沟通南北，长江横贯东西，将省域分为苏南与苏北两大块。境内山水平原错落，河流湖泊纵横。全省气候温和，土壤肥沃，物产丰饶，素有“鱼米之乡”的美誉。改革开放以来，江苏经济社会发展取得了显著成就，1992年起全省GDP连续20年保持两位数增长，2010年全省总体上达到省定全面小康的目标。江苏省经济社会较为发达，是我国工业化和城镇化发展程度较高的省份，也是我国不可多得的承载能力强、开发适宜性高、人居环境优的区域。
江苏省主体功能区分布如图1所示。 根据《江苏省主体功能区规划》，优化开发区、重点开发区和开发区以县级行政区为基本单元，禁止开发区以自然或法定边界为基本单元。对照江苏省第一次地理国情普查成果，以县级行政区统计，江苏省共包含优化开发区36个，重点开发区26个，开发区（农产品主产区）34个。
禁止开发区是点状分布于其他类型主体功能区之内的生态保护地区，江苏省禁止开发区主要包含五大类：自然保护区、风景名胜区、森林公园、国家地质公园和重要饮用水水源地、重要湿地、清水通道维护区。
3 监测数据资料与技术方法 3.1 监测数据资料
江苏省主体功能区监测项目充分利用地理国情普查成果、基础性地理国情监测成果、社会经济统计数据等，进行筛选、整理、归类和统计分析，实施监测工作。监测数据资料如表1所示。
表1 江苏省主体功能区监测数据资料一览表
数据类型
地理国情普查成果 基础性地理国情监测成果 社会经济统计数据
规划类文档 其他资料
2017年地级以上城市及典型城市群空间格局变化监测成果
内容
2015年江苏省地理国情普查成果，包括地表覆盖数据、要素数据以及基本统计成果。 2016年、2017年江苏省基础性地理国情监测成果，包括地表覆盖数据、地理国情要素数据以及基本统计成果。
2016年、2017年省、市、区、县统计年鉴、环境状况公报、工作报告等。
江苏省、设区市主体功能区规划文件、十三五规划文件等。
2017年度主体功能区监测成果数据、数据建库技术方案文档等。
城区边界数据。
3.2 数据处理方法
项目综合采用变化监测、纵向比较、横向对比、统计分析等方法，开展江苏省主体功能区规划目标
[3]
监测和绩效评价。数据处理主要包括数据空间处理与分析、指标标准化处理和指标权重赋值四类。 3.2.1 数据空间处理与分析
数据空间处理与分析主要包括统计分析、叠置分析、缓冲区分析等。
（1）统计分析是将空间信息整合到统计分析中，以研究与空间位置相关的事物和现象的空间关联和空间关系，从而揭示要素的空间分布规律。统计分析主要用于地表覆盖分类数据和地理国情要素数据的统计汇总，如建设空间面积、水域面积、医院学校分布等。
（2）叠置分析是基于相同坐标系统的相同区域，将代表不同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面的分析，包括逻辑交、逻辑并、逻辑差等运算。叠置分析主要用于提取空间数据和监测空间类型动态变化情况，包括建设空间占用农业空间的动态监测、禁止开发区动态监测等。
（3）缓冲区分析是指以点、线、面实体为基础，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层，然后建立该图层与目标图层的叠加，进行分析得到所需结果。缓冲区分析主要用于产业集聚度、公共服务（学校、医院等）空间覆盖率的分析和计算。
3.2.2 指标标准化处理
指标标准化处理是在各指标类型、尺度与标准不一致，数量级和计量单位上有差别而不具可比性的情况下，将各种量纲的监测指标信息处理成无量纲或者可比量纲的数据，以便于比较分析和综合评判。在主体功能区规划绩效评价部分采用归一化方法进行指标标准化处理，对于反向指标，先求其倒数再进行归一化。指标标准化处理公式如下：
正向指标标准化计算公式为：
𝑥𝑖′=𝑥𝑖′=
𝑥𝑖−𝑚𝑖𝑛𝑥𝑖𝑚𝑎𝑥𝑥𝑖−𝑚𝑖𝑛𝑥𝑖𝑚𝑎𝑥𝑥𝑖−𝑥𝑖𝑚𝑎𝑥𝑥𝑖−𝑚𝑖𝑛𝑥𝑖
；
反向指标标准化计算公式为：
。
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3.2.3 指标权重赋值
运用层次分析法确定评价指标体系各指标的权重。
层次分析法（Analytic Hierarchy Process）是指将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多个指标或准则的若干个层次，在此基础上进行定性和定量相结合分析的决策方法，是美国运筹学家萨蒂教授于20世纪70年代初提出的一种层次权重决策分析方法。
运用层次分析法确定指标权重的步骤如下： 首先，运用yaahp构建主体功能区监测评价指标体系；
其次，构建评价指标体系所包含的两两判断矩阵，运用T.L.saayt的1-9标度法进行两两量化比较，确定指标权重判断矩阵；
再次，计算各个判断矩阵的特征向量和最大特征根，并完成一致性检验：
最后，进行层次总排序与一致性检验，得出监测评价指标体系中各指标项和指标组的排序权重。 3.3 监测内容
3.3.1 全省规划目标监测
立足《江苏省主体功能区规划》指出的到2020年主体功能区主要目标，基于基础数据库，分别从空间结构、空间利用效率、国土空间开发格局、基本公共服务以及可持续发展能力五个方面监测规划目标的落实情况。
（1） 空间结构监测主要是监测建设空间、农业空间和生态空间，开发强度、可利用土地资源以及江河湖泊等主要水面面积；
（2）空间利用效率监测主要是监测单位建设空间的经济产出、城市人口密度、粮食播种面积和粮食产量；
（3）国土空间开发格局监测主要是监测开发建设地区经济总量及人口比例；
（4）基本公共服务监测主要是监测不同功能区以及同类主体功能区之间城镇居民人均可支配收入、农村居民人均可支配收入、人均财政支出的差异；
（5）可持续发展能力监测是监测全省林木覆盖率、地表水好于III类水质的比例、空气质量二级以上天数比例。
监测成果为促进国土空间结构优化配置、促进资源向优势空间集聚、加快国土空间开发格局更加清晰、促进基本公共服务均等化、提升可持续发展能力提供服务支撑。
3.3.2 主体功能区绩效评价
以《江苏省主体功能区规划》内容为指导，立足不同类型的功能定位、发展目标、发展方向，基于基础数据库，开展优化开发区、重点开发区、农产品主产区、禁止开发区四类功能区的绩效评价。
对于优化开发区、重点开发区、农产品主产区，有针对性地构建绩效评价指标体系，获取主体功能区运行综合指数，对主体功能区规划实施效果进行监测评价；对禁止开发区内的建设用地、种植土地进行动态监测，为禁止开发区保护提供详实的
空间信息[4]
。
3.4 主要问题及处理方法
（1）年鉴时效性
为保证后续项目开展过程中年鉴数据的连续性和继承性，统计数据使用上一年年末的数据，2018年度监测任务所用社会经济数据的时相为2017年统计年鉴数据。
（2）指标选取及处理
鉴于原先构建的指标体系中部分指标所需数据收集困难，为了保证项目的顺利开展，对原先构建的指标进行了筛选，由49个指标简化为27个指标。同时，对于收集困难的个别县（市、区）统计数据，在处理过程中，以设区市数据为基础，按照县（市、区）的人口或GDP所占比重，依比例分配设区市数据。同时，部分数据存在省统计年鉴、市统计年鉴数据不统一的情况，在数据使用过程中，遵循省统计年鉴—市统计年鉴—区县统计年鉴—
统计公报的原则[5]
。
（3）行政区划调整问题
由于无锡市新吴区是在2015年年底完成了区划调整，缺少2016年统计年鉴，因此在本年度的监测任务中，部分需要与前一年数据对比的指标，则缺少数据，无法进行两年的数据对比。南通市海安县虽在2018年撤县设市，但本年度的监测任务所用数据为2017年基础性国情监测成果和2017年统计年鉴，因此在本年度的监测任务中依然沿用海安县，在2019年年度任务中更新。
（4）可利用土地资源计算问题
根据计算公式 [可利用土地资源]=[适宜建设用地面积]-[已有建设用地面积]-[基本农田面积]获取可利用土地资源面积，由于目前仅有2016年及2018年基本农田分布数据，缺少2017年基本农田数据，为保证数据的可比性，今年年度任务并未计算可利用土地资源。
（5）开发区数据统计的问题
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大部分设区市存在市级或省级开发区的情况，但开发区通常位于跨区域街道合并而成的地区，并没有确切的行政区划，统计的数据无法合理分配到涉及到的县（市、区）中，因此，本项目中涉及到的县（市、区）统计数据均不包含开发区数据。
（6）统计年鉴数值相互矛盾的问题
① 由于不同地区的统计路径、方式等不同，各设区市GDP之和与全省GDP总量不相同，各县（市、区）GDP之和与设区市GDP总量不相同，因此，县（市、区）、设区市及全省GDP仍按照年鉴数据为准，但统计占比时，以设区市或县（市、区）GDP除以设区市或县（市、区）GDP总和计算，确保占比总和为1。
② 通过省统计年鉴搜集到的设区市粮食播种面积和粮食产量之和与全省数值不相符，在计算两年变化时出现了相互矛盾的情况，因此，设区市及全省数据仍按照年鉴数据为准，但统计占比时，以设区市
[6]
数据除以设区市数据总和计算，确保占比总和为1。
参考文献：
4 结束语
开展江苏省主体功能区监测，不仅体现了第一次地理国情普查“边普查、边监测、边应用”的总体要求，能够充分发挥地理国情成果的作用，也可以为将来开展主体功能区常态化监测奠定技术基础和工作基础。《江苏省主体功能区规划》的执行期持续到2020年，测绘地理信息部门在《江苏省主体功能区规划》实施中的职责是负责编制测绘地理信息规划，组织建设地理信息公共服务平台，开展主体功能区地理空间动态监测。未来几年将是全省各个功能区全力调整空间结构、优化人口、经济、产业布局、完善功能定位的关键期，也是地表覆盖频繁变更的时期，因此，建议持续开展江苏省主体功能区常态化监测工作，在动态掌控主体功能区运行状态和合理修订主体功能区规划、服务科学管理和决策、优化江苏省国土空间开发格局等方面都有着重要意义。
[1] 邱士可，杜军，马玉凤，等.基于地理国情监测的农业自然资源综合评价方法研究[J].河南科学,2019,37(9)：1496-1502. [2] 钟丽蓉，洪饶云，熊克俊，等.基于地理国情的重点开发区监测评价研究[J].测绘与空间地理信息，2019，42(2)：138-140，144. [3] 施红英.环境功能区划与主体功能区划关系的思考[J].能源与节能,2019(1)：83-84，118.
[4] 汪洋，王力力，祁鹏卫，等.重庆市主体功能区识别的主导因素与空间稳定性约束机理[J].地理学报,2019，74(1)：44-62. [5] 洪亮，余晓敏，史晓明.地理国情普查成果应用实践与探索[J].测绘通报，2017(1)：119-121，129.
[6] 万纤，余瑞林，余晓敏，等.基于地理国情普查的主体功能区规划实施监测与评估研究[J].长江流域资源与环境，2015，24(3)：358-363.
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略图集的设计则是为了将研究成果以清晰、形象、直观的方式呈现于读者。基于三维立体定位模型的解析，使得利用三大地缘因子构建地缘战略图集内容框架更为系统和明了，图集的论述体系也更具逻辑性和推演性，同时也为地缘理论的图形化表达提供了一定的参考价值。
参考文献：
地缘战略的属性是多样的，内涵也是丰富的，解读地缘战略可能并不局限于从时间、空间、关系这三大因子入手。同时，三大因子之间的相互作用和相互影响也存在着推敲和钻研的必要。本文旨在为研究地缘战略图集的内容框架构建提供新的思路，推动地缘战略研究图形化学科的发展。
[1] 潘忠岐.地缘学的发展与中国的地缘战略——一种分析框架[J].国际政治研究，2008(2)：21-39. [2] 杰弗里·马丁.所有可以可能的世界：地理学思想史（第四版）[M].上海：上海世纪出版集团，2008：5. [3] 陆俊元.地缘政治形态概念及其方意义[J].世界经济与政治论坛，2007(3)：113-118. [4] 斯皮克曼.和平地理学[M].北京：商务印书馆，1965：16，30.
[5] Colin S Gray.Geopolitics of Super Power [M].Kentucky：the University Press of Kentucky，1988：69.
