７４技术交流 测绘技术装备第１６卷２０１４年第１期 基于地理格网的地理国情信息统计分析初探 张静’兀伟’吴家付 （１．国家测绘地理信息局测绘标准化研究所 陕西西安２．北京勘察技术工程有限公司西安分公司 陕西西安摘７１００５４； ７１００５４） 要：地理格网是对地球表面按一定数学规则进行科学划分而形成的格网系统和建立统一格网与编码索引 体系的技术。基于地理格网对地理国情信息按几何类型进行统计与分析，形成了以格网为基础的地理国情信 息，实现地理国情信息以不同格网单元为基础的空间分布统计与研究。 关键词：地理国情信息地理格网统计分析 １引言 地理国情信息在一定地理区域内是连续分布 的，并且不同要素在区域内分布错综复杂，需要根 据一定的地理统计单元对地理国情信息进行统计、 分析。通过统计了解一定地理区域内地理国情信息 的空间分布特征、空间结构、空间关系等；通过对 统计结果进行分析，掌握一定区域内地理国情信息 的变化量、变化频率、变化趋势及其空间分布规律 和发展演化趋势等。 地理统计单元是在空间上连续且具有相同特征 的区域，包括地理格网、行政区划、自然地理区域、 社会经济区域等。地理格网是基于空间坐标系统建 立的规则和多级分辨率格网，具有统一空间基础， 可于行政或自然地理边界进行空间信息统计。 因此，可使用地理格网作为地理国情信息统计分析 的基本单元。 ２地理格网国内外研究与应用现状 地理格网是对地球表面按一定经纬度和地面距 离划分为不同等级和层次的格网，并将空间不确定 性因素控制在一定范围内，按照统一的规则建立起 各等级和层次格网的编码体系，实现用代码对格网 进行标识，从而建立基于格网的空间数据组织和检 索技术，并用格网编码体系描述或表达各类要素的 空间分布、位置和关系，以满足空间定位、基于位 置服务需要。地理格网是一种科学、统一、简单、 便捷的空间定位参照系统，是除测量参照系、行政 区划参照系和其他专用参照系统之外的又一种重要 的空间定位参照系。 当前，欧美国家致力于发展空间定位和位置服 务，建立了适应于定位服务的国家地理格网和编码 体系，并多以标准的形式发布，从而使国家地理格 网编码体系作为国家空问数据基础设施的首选格 网，提高了地理信息社会化服务。美国联邦地理数 据委员会（ＦＧＤＣ）于２００１年发布了用于位置服务的 《美国国家格网 （ｕｓＮＧ）》标准。该标准有利于不 同参考系下坐标转换的实现，解决数据融合问题， 实现不同类和不同坐标系下地理信息数据的共享…。 同时，该标准也推进了数字地图和ＧＰＳ信息交换。 并且根据国家格网建立了地理空间地址，即二维空 间地址，并共享索引信息，解决了空间定位问题， 用于防灾、救灾活动和搜救等工作。英国陆军测量 局基于横轴墨卡托投影，以Ｓｃｉ１ｌｙ Ｉｓｌｅｓ岛西南处 的一点作为虚拟原点建立了国家格网系统。并将国 家格网用于城市停车、野外探险或室外休闲中的空 间定位。同时，英国基于国家格网系统编制了邮政 地址清单，将国家地理格网应用到邮政等基于位置 服务中去。加拿大自然区域编码地理产品公司提出 了全球统一地址编码技术自然区域编码系统。它用 自然区域代码（ＮＡＣ）来统一所有地理坐标、区域代 码、地址、邮政编码、地图格网、地图图幅编码和 所有物识别系统。 国内为支持地理数据的共建共享，满足应用需 求，方便多源、多尺度地理空间信息的整合与应用 分析，提供科学和实用的地理空间定位格网，编制 了ＧＢ／Ｔ １２４０９《地理格网》标准 。国家测绘地理 信息局测绘标准化研究所借鉴国外基于位置服务的 国家格网和编码系统，根据国内实际情况，研究和 设计出统一且满足空间定位、基于位置服务、地理 编码需要的地理格网编码系统 。李德仁 、王家耀、 高俊等学者专家也进行了地理格网相关研究。国内 地理格网在人口普查、资源环境调查、地址服务、 城市网格管理、救灾空间定位等方面都进行了应用 及研究。如：在城市网格管理方面，北京东城区的 “万米单元网格”将辖区分成若干个格网单元，并 对各单元实施监控，实现了空间分层、分级管理； 在资源环境调查应用方面，刘明亮 等由全国ｌ：１０ 万比例尺资源环境遥感数据库生成基于ｉｋｍ ２格网的 土地利用和土地覆盖数据及基于不同大小正方形格 网建立的气象／气候要素格网数据库、格网植被参数 库和土壤参数库，并对其进行了分析。 测绘技术装备３地理格网统计类型与统计项 第ｌ６卷２０１４年第ｌ期 技术交流７５ 理网格内道路（铁路、公路、城市道路以及乡村道 一在地理国情监测中按照规则地理格网对自然、 路）的投影长度、面积、路网密度等信息，以反映 人文等地理国情信息进行基本统计、综合统计和分 定区域内道路的数量与空间分布特征；地理网格 析评价，形成反映国情信息的地形地貌、地表覆盖、 内河流的投影长度、河网密度等，以反映一定区域 地理界线等基本状况的地理国情信息统计分析成 内河流的空间分布特征。 果，以及各类资源、环境、生态、社会、经济的空 ３）面状要素 间分布结构、关系、地域差异的地理国情统计分析 报告、报表和专题地图等。 面状要素可表示地面位置范围和位置点。面状 要素表示位置范围时，首先确定其所在地理格网， 基于地理格网对地理国情信息进行基本统计， 然后利用包含其位置范围的地理格网编码表示。面 可根据其几何类型可分为点状要素、线状要素、面 状要素表示位置点时，首先规定要素位置的定位点。 状要素三类来进行。 １）点状要素 由于面状要素质心很难确定，一般选择面状要素图 形的几何中心点作为定位点，用其几何中心点的地 基于地理格网的地理国情面状要素统计项包括 点状要素按其位置点所在格网并结合适当地理 理格网编码表示其地面位置点。 格网编码表示 。通过经纬度或公里格网坐标转换为 地理格网编码坐标，实现地理国情信息的格网化Ⅲ。 面状要素的投影面积、周长、个数、占比等信息。 基于地理格网的地理国情点状要素统计项包括 如：植被覆盖（耕地、林地、园地、草地）类型的 点状要素的个数、密度、占比（区域内不同类型点 斑块个数、周长、面积及占比等信息，以反映一定 要素的数量占所有类型点状要素数量总和之比）等 区域内各类型植被覆盖的数量和空间分布特征；房 信息。 ２）线状要素 屋建筑区的面积及占比，以反映一定区域内房屋建 筑区的数量与空间分布特征；荒漠与裸露地表各类 一线状要素可表示其位置范围和位置点，故可按 型的斑块个数、周长、面积及占比等信息，以反映 位置范围和位置点进行统计。线状要素表示位置范 定区域内各类荒漠与裸露地表的数量与空间分布 围时，首先确定其所在地理格网，然后利用包含其 特征等。 位置范围的地理格网编码表示。当线状要素在格网 ４地理格网统计单元 交界处时，若在某一上级格网内，则用上级格网编 基于地理格网的地理国情信息统计可反映各类 码表示；否则用所在相邻格网编码表示。线状要素 监测信息的空间分布、空间关系等，进而实现要素 表示位置点时，根据其要素长短、形状规则与否分 的空间查询、检索与统计分析。基于地理格网对地 为两种方法表示。对于形状规则、长度较短的要素， 理国情信息按照点、线、面的方式进行统计，统计 可确定线状要素的中心位置，根据该要素中心点的 并分析植被覆盖、房屋建筑区、荒漠与裸露地表、 地理格网编码表示其位置；对于一般的线状要素， 水体、交通网络、居民地及设施等要素的基本数量、 可确定线状要素的起止点位置，并根据其起止点格 面积、占比、分布特征等，以反映地理国情信息的 网编码表示其地面位置。 线状要素的投影长度、密度、占比等信息。如：地空间分布情况。结合全国地理国情普查、地理国情 地理国情信息的统计单元。 基于地理格网的地理国情线状要素统计项包括 监测工作的开展及相关技术文件，表１列出了部分 表１：地理国情信息统计单元（部分） 地理国情信息 植被覆盖 地表 统计单元 １０ｋｍ￣ｌＯｋｍ、ｌｋｍｘｌｋｍ，重要城市建成区范围１００ｍ×１００ｍ ｌｋｍｘｌｋｍ、地级及以上城市建成区范围ｌＯＯｍｘｌＯＯｍ ｌＯｋｍｘ１Ｏｋｍ、ｌｋｍｘｌｋｍ ｌＯｋｍ￣１Ｏｋｍ、ｌｋｍｘｌｋｍ 覆盖 房屋建筑区 荒漠与裸露地表 水域 地理 要素 交通网络 居民地及设施 ｌＯｋｍｘ１Ｏｋｍ、ｌｋｍ￣ｌｋｍ ｌＯｋｍｘｌＯｋｍ、ｌｋｍｘｌｋｍ，重要城市建成区范围ｌＯＯｍ￣ｌＯＯｍ ７６技术交流 ５结束语 测绘技术装备第ｌ６卷２０１４年第１期 空间参照系统用于地理国情信息统计，可实现地理 基于地理格网的统计单元在地理国情信息统计 国情信息在统一地理统计单元下的整合集成，有效 分析中是一种不可或缺的技术手段。通过格网化处 推进地理国情信息的融合，从而为国民经济建设各 理的地理国情信息，可以通过编码技术进行定位、 部门提供更好地服务，使监测信息高效、及时地服 统计及分析，从而实现地理国情信息的动态分析。 将地理格网这一科学、统一、简单便捷的地理 参考文献： 务社会、服务民生、服务大局。 ［１】兀伟，段怡红．美国国家格网的现状与应用［Ｊ］．测绘标准化，２００４，２０（２）：２０—２２． ［２】ＧＢ／Ｔ １２４０９－２００９地理格网［ｓ］．北京：中国标准出版社，２００９． ［３】兀伟，德，张坤等．基于位置服务的地理格网编码设计［Ｊ］．测绘通报，２０１ ３（２）：４１—４４． ［４］李德仁．论广义空间信息格网和狭义空间信息格网［Ｊ】．遥感学报，２００５，９（５）：５１ ３－５２０． ［５］刘明亮，唐先明，刘纪远等．基于ｌｋｍ格网的空间数据尺度效应研究［Ｊ］．遥感学报，２ ００１，５（３）：１８ ３－１９０ 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公车管理、智慧城市等契机，将发挥更重要的作用。 参考文献： ［１］贾丹．对我国ＬＢＳ发展有关问题的思考和几点建议［Ｊ】．地理信息世界．２０１２，１ ０（６）：２２－２４ ［２］李德仁，李清泉，谢智颖等．论空间信息与移动通信的集成应用［Ｊ］．武汉大学学报・信息科学版．２００２，２７（１）：卜８ 【３】Ｌａｕｒｅｎｃｅ Ｍｏｒｏｎｅｙ．ＡＳＰ．ＮＥＴ基础教程【Ｍ】．北京：人民邮电出版社，２００９：３８６ ［４］董明青．Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ与地理信息数据共享的研究［Ｊ］．测绘与空间地理信息．２０１ ３，３６（８）：１１ ０－１１２
