地理信息系統(tǒng)是一種決策支持系統(tǒng)，它以地理空間數(shù)據庫為基礎，采用地理模型分析方法，把地理和相關屬性有機結合起來。其中地理空間信息可視化是信息可視化中重要的技術，涉及大多數(shù)國民經濟的行業(yè)，已經有廣泛的應用。地理空間可視化通過強大的、有效的地圖系統(tǒng)將復雜的空間和屬性數(shù)據以地理的形式展現(xiàn)出來，從而挖掘數(shù)據之間的關聯(lián)性和發(fā)展趨勢，了解市場動態(tài)、發(fā)現(xiàn)商業(yè)機會，進而做出及時和正確的判斷和決策。

北京市農業(yè)普查地理信息系統(tǒng)（以下簡稱本系統(tǒng)）基于GIS技術，從地理空間的角度集成各類農業(yè)普查信息，實現(xiàn)農業(yè)普查信息的空間查詢、分析與展現(xiàn)。北京市農業(yè)普查地理信息系統(tǒng)開發(fā)已成為北京市農業(yè)普查資料開發(fā)的亮點，極大地增強農業(yè)普查資料開發(fā)的深度和效果，提升該領域的信息化水平與統(tǒng)計信息服務質量。

本文基于北京市農業(yè)普查地理信息系統(tǒng)項目的建設成果，扼要闡述了地理信息系統(tǒng)應用于農業(yè)普查的相關技術及其可視化實現(xiàn)的效果。

設計思路

本系統(tǒng)旨在通過GIS實現(xiàn)各類農業(yè)普查成果的可視化，提供基于空間的統(tǒng)計信息分析與挖掘功能，從而實現(xiàn)農業(yè)普查成果與空間信息的整合。系統(tǒng)的設計思路有以下三點：

1．以兩大核心數(shù)據庫為基礎，實現(xiàn)地理數(shù)據和農業(yè)普查數(shù)據的關聯(lián)整合

統(tǒng)計地理數(shù)據庫和統(tǒng)計業(yè)務數(shù)據庫是系統(tǒng)的兩大核心數(shù)據庫。統(tǒng)計地理數(shù)據庫包括選用北京市1∶1萬基本地形數(shù)據和遙感影像圖、按市、縣（區(qū)）、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道）、村委會（居委會）四級劃分的）統(tǒng)計區(qū)劃邊界數(shù)據。統(tǒng)計業(yè)務數(shù)據庫主要由歷次農業(yè)普查成果數(shù)據、歷年年報數(shù)據以及農村全面小康實現(xiàn)程度、農村城鎮(zhèn)化實現(xiàn)程度、新農村建設綜合實現(xiàn)程度和農業(yè)生態(tài)服務價值四個監(jiān)測數(shù)據等宏觀統(tǒng)計數(shù)據組成?？臻g地理數(shù)據庫和業(yè)務數(shù)據庫之間通過行政區(qū)劃代碼進行關聯(lián)。

標準統(tǒng)計地理單元采用12位行政區(qū)劃代碼進行編碼，由兩部分組成，前六位為第一部分，表示縣級以上（包括縣級）行政區(qū)劃代碼，后六位為第二部分，表示縣級以下行政區(qū)劃代碼。第一部分的六位代碼統(tǒng)一使用《中華人民共和國行政區(qū)劃代碼》國家標準（GB/T2260）。這部分代碼可分為三個層次，從左到右的含義分別是：第一、二位表示省級，第三、四位表示地級，第五、六位表示縣級。第二部分的六位代碼分為兩個層次：第一層由第七、八、九位代碼構成，按照《縣以下行政區(qū)劃代碼編碼規(guī)則》國家標準（GB10114）的要求編制。其中，第七位為類別標識，以“0”表示街道，“1”表示鎮(zhèn)，“2”和“3”表示鄉(xiāng)，“4”和“5”表示政企合一的單位，第八、九位為該代碼段中各行政區(qū)劃的順序號。第二層由第十、十一、十二位代碼構成，為居民委員會和村民委員會的代碼，用三位順序碼表示，居民委員會的代碼從001-199，由小到大順序編寫，村民委員會的代碼從200-399，由小到大順序編寫。宏觀統(tǒng)計數(shù)據以統(tǒng)計地理單元的行政區(qū)劃代碼為唯一標識，統(tǒng)計地理單元與宏觀統(tǒng)計數(shù)據通過一對一的對應關系進行關聯(lián)，從而實現(xiàn)各類統(tǒng)計信息基于GIS的展示和分析。

2．三條軸線為出發(fā)點

對農業(yè)普查數(shù)據的認識，可以從指標軸、空間軸、時間軸三個維度來認識。

首先，各類統(tǒng)計都是圍繞指標來組織的，多個指標構成統(tǒng)計指標體系。統(tǒng)計指標用來刻畫描述總體基本狀況和各個變量分布特征的綜合數(shù)量。通過統(tǒng)計指標能客觀反映統(tǒng)計數(shù)據的分類、主題和意義。統(tǒng)計分析也多圍繞指標進行。

其次，統(tǒng)計數(shù)據作為社會經濟現(xiàn)象的數(shù)字載體，具有典型的空間特征，因為任何社會經濟現(xiàn)象都是在一定的地理空間范圍內發(fā)生和變化的。因此，統(tǒng)計數(shù)據的采集、整理和分析，必須以地理空間為框架，才能反映其本質特征和地域規(guī)律。借助GIS，可以更加直觀地從空間軸上展現(xiàn)某一區(qū)域的情況，并通過空間區(qū)域上的比對，可以反映出各類統(tǒng)計信息的分布情況。

最后，統(tǒng)計活動是定期重復進行的（如經濟普查一般是每五年進行一次），同樣的統(tǒng)計內容和指標在不同時間重復統(tǒng)計，構成了統(tǒng)計成果的多個歷史“快照”。引入時間軸以后，通過歷年數(shù)據的對比可以看出持續(xù)的變化趨勢。

在經濟普查地理信息系統(tǒng)的設計中，必須要從指標軸、時間軸和空間軸三個維度來認識、展現(xiàn)和分析統(tǒng)計數(shù)據，才能更好地體現(xiàn)和挖掘統(tǒng)計數(shù)據的價值。

3．三種表現(xiàn)形式為載體

在農業(yè)普查地理信息系統(tǒng)中，將通過表格、統(tǒng)計圖和專題地圖三種形式為載體來展現(xiàn)普查數(shù)據。

傳統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據展現(xiàn)形式主要是統(tǒng)計表格和統(tǒng)計圖。統(tǒng)計表格是用縱橫交叉線條繪制的表格表現(xiàn)統(tǒng)計資料的一種形式。用純數(shù)字的方式展示統(tǒng)計資料，最符合統(tǒng)計日常使用方式，優(yōu)點是準確表達，缺點是數(shù)據內涵較難挖掘。統(tǒng)計圖是根據統(tǒng)計數(shù)字，用幾何圖形、事物形象和地圖等繪制的各種圖形，也是最常用的統(tǒng)計資料表達方式。優(yōu)點是更直觀，缺點是無法將統(tǒng)計數(shù)據中的空間特性展現(xiàn)出來。

然而，這兩種傳統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據展現(xiàn)和分析手段都是以二維表格和數(shù)理統(tǒng)計方法為基礎的，統(tǒng)計數(shù)據的地理維通常被簡化處理為表格中列。這種簡化對統(tǒng)計數(shù)據的深入分析造成了很大困難，因為統(tǒng)計數(shù)據在對應地理空間中的位置及其分布特征往往是影響分析效果的關鍵因素。

基于專題地圖展示統(tǒng)計數(shù)據既繼承了統(tǒng)計圖的直觀性，又可將統(tǒng)計數(shù)據中空間相關的信息挖掘出來以專題圖形式展示。常言道“一圖勝千言”，系統(tǒng)將圍繞地圖集成、整合統(tǒng)計數(shù)據，提供地圖為中心的操作方式，簡化以往常規(guī)的以指標篩選和條件設置為主的操作流程。實現(xiàn)傻瓜化操作、智能化提示和推薦，集中展示常規(guī)用戶最感興趣的內容，并通過地圖整合統(tǒng)計表格、統(tǒng)計圖、專題報告等各類資料，并能實現(xiàn)統(tǒng)計表格、統(tǒng)計圖、專題圖三種表現(xiàn)形式的任意切換。

根據系統(tǒng)的總體設計思路，確定系統(tǒng)總體框架

系統(tǒng)總體框架包括四個層次：軟硬件基礎平臺、數(shù)據服務層、應用支撐層和應用層。其中數(shù)據服務層基于北京市統(tǒng)計局網絡與硬件現(xiàn)有設備條件，存儲、管理內部統(tǒng)計業(yè)務數(shù)據、空間數(shù)據并集成外部支撐數(shù)據（如系統(tǒng)使用的遙感影像圖是直接調用北京市信息資源管理中心提供的遙感影像數(shù)據庫），數(shù)據庫平臺統(tǒng)一選用Oracle 10g，GIS軟件平臺選用超圖公司開發(fā)的SuperMap ISever Java標準版；應用支撐層為上層應用提供組件級的核心支撐功能模塊，包括基本GIS模塊，表格瀏覽和統(tǒng)計匯總模塊，統(tǒng)計圖制作模塊和專題圖制作模塊，這些模塊全部封裝成JSP(JavaServer Pages)控件供開發(fā)使用；應用層提供基于B/S結構的北京市農業(yè)普查地理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個部分：以功能驅動的農業(yè)普查綜合數(shù)據查詢與分析，面向統(tǒng)計人員專業(yè)應用；以業(yè)務驅動的專題分析報告，面向領導進行分析決策，提供更深層次的數(shù)據挖掘服務。

系統(tǒng)功能結構

系統(tǒng)主要包括以下幾個模塊：

（1）基本GIS模塊：包括放大、縮小、全圖、框選、圓選、多邊形選、點緩沖、線緩沖、距離量算、面積量算、保存、打印、郵件發(fā)送等。

（2）表格瀏覽和統(tǒng)計匯總模塊：以表格形式瀏覽業(yè)務數(shù)據，并且可以對數(shù)據進行統(tǒng)計匯總和常規(guī)的運算。

（3）統(tǒng)計圖制作模塊 ：以統(tǒng)計圖表的形式對查詢信息進行動態(tài)展示，包括柱形圖、條形圖、線柱圖、曲線圖、面積圖等。

（4）專題圖制作模塊：以GIS特有的專題地圖形式，實現(xiàn)統(tǒng)計信息基于地理空間的可視化，包括單值專題圖、范圍分段專題圖、點密度專題圖、等級符號專題圖、統(tǒng)計專題圖、復合專題圖等。

系統(tǒng)應用

系統(tǒng)以兩種方式組織數(shù)據，一種以指標方式，一種以專題方式。在指標方式中，系統(tǒng)以各種類型的專題圖展現(xiàn)農業(yè)普查業(yè)務數(shù)據。

在專題方式中，系統(tǒng)涵蓋五個專題，分別為優(yōu)勢主導產業(yè)布局分析、都市型現(xiàn)代產業(yè)分析、人口分布特征分析、農村基礎設施與環(huán)境分析和農村社會事業(yè)分析。由于篇幅有限，本文僅以其中的一個專題優(yōu)勢主導產業(yè)布局分析為例進行分析。

優(yōu)勢主導產業(yè)專題利用地理信息系統(tǒng)空間分析優(yōu)勢，結合相關信息，研究北京市優(yōu)勢主導產業(yè)空間布局的科學性和合理性，該專題分別對養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)兩個層面的布局進行分析，期望通過分析，能夠為北京市優(yōu)勢主導產業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出合理布局的建議。

養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)的分布與地勢和功能區(qū)定位有密切關系，從產品分部看：生豬養(yǎng)殖集中在順義、大興、平谷；家禽養(yǎng)殖主要集中分布于密云、大興、順義和平谷；蔬菜種植集中在大興、通州和順義；果園高度集中于平谷地區(qū)，該區(qū)果園面積占全市的35%。

從地勢分布看，生豬產業(yè)和蔬菜種植分布在平原地區(qū)。家禽主要集中在密云等丘陵山區(qū)和部分平原地區(qū)；果園主要分布在丘陵地區(qū)和部分平原地區(qū)。

從養(yǎng)殖業(yè)布局現(xiàn)狀看，生豬家禽養(yǎng)殖分布較為分散，養(yǎng)殖方式都以農戶為主，生豬養(yǎng)殖主要集在人口較多的地區(qū)，與人口的相關系數(shù)達到了0.65；家禽養(yǎng)殖主要分布于人口相對稀少的丘陵和部分平原地區(qū)，與人口分布的關系不大。通過與水系結合的進一步分析，可知農村養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展離不開水，水資源豐富的地區(qū)，養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展明顯較水資源匱乏地區(qū)發(fā)達，由此可見，水資源情況與養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展有很大關系。在養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的具體規(guī)劃中，有必要考慮水資源分布情況，以便更加科學地進行規(guī)劃，同時養(yǎng)殖業(yè)所產生的畜禽糞便對人居環(huán)境會帶來負面影響，特別是在靠近水系的養(yǎng)殖區(qū)，很容易產生污染水系的問題。因此，有必要提高農村養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)?；潭?，發(fā)展小區(qū)型集中飼養(yǎng)，同時考慮到人口與水系，要向外部常住人口相對較少，離水系有一定距離的平原地區(qū)轉移，合理布局，在降低畜禽糞便的無害化處理成本的同時，減少對人居環(huán)境的污染。

從種植業(yè)分布現(xiàn)狀看，由于蔬菜需要溫室大棚等設備進行規(guī)?；N植，一般在地勢相對平坦的平原地區(qū)發(fā)展的程度相對較高，同時考慮到北京市農村蔬菜主要用于供應城市需要，不能距離中心城過遠，因此建議在相對靠近中心城區(qū)的平原地帶大力發(fā)展蔬菜種植是比較合理的。而果樹種植應當集中在丘陵山區(qū)地帶發(fā)展，這不僅是考慮到平原地區(qū)土地資源有限，果園占地面積又比較大，同時也是考慮到果樹種植需要適宜的山區(qū)氣候條件。

本文以統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)可視化為目標，探討了GIS技術在農業(yè)普查成果中的可視化展示以及專題分析。結果表明：通過對統(tǒng)計數(shù)據與地理信息的集成，不僅可以實現(xiàn)較好的GIS可視化效果，還可以進一步挖掘數(shù)據的潛在規(guī)律，從而進行決策分析，為統(tǒng)計相關部門提供服務。

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