区域生态环境评价中的统计数据空间化方法研究 ——以山东省为例

论文摘要

来源于地方统计的人口和GDP数据是以行政区划的基本单元收集和存贮的统计型数据集。传统上，人们以行政区划单元内平均分布的思想，以区域均值和总量来表达人口和GDP空间分布。这种统计数据表达方式的时空精度有限，严重地制约了统计数据在区域发展规划、城乡建设、环境保护、制定政策等工作中的实际应用。经空间分布化的统计数据在一定程度上符合其在空间上的实际分布规律，有效地进行统计数据与空间数据的同化，便于建立统一的地理信息数据库。因此，统计数据空间化的研究具有重要的现实意义。本文（由山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目资助（2007BS01011））在总结了前人相关领域的研究的基础上，以山东省为研究区域，运用GIS技术作为主要的技术手段，综合各种相关的地学知识，在栅格数据模型的支持下，通过多元数据融合，从县级行政区划的尺度上对统计数据空间化的模拟进行了尝试，并建立了山东省100m×100m栅格人口密度表面和GDP密度表面。主要研究内容包括以下几个方面：①格网尺度的确定。为了实现空间数据格式的统一，也为了更利于实现空间叠加分析，需要将矢量数据转化为一定空间分辨率的栅格数据。在综合考虑研究目的与转换过程中的精度损失的情况下，确定以100m×100m像元大小的栅格数据作为统一的数据标准。②统计数据与影响因子的定量分析。根据前人研究成果及研究区概况，选取影响山东省人口和GDP分布的影响因子。在ArcGIS和SPSS软件的支持下，分别分析土地利用等影响因子与人口和GDP之间的定量关系，并基于栅格数据模型，计算各因子的参数值。③统计数据空间化。基于上述各影响因子的参数值，采取乘积融合的方法计算了栅格像元上的人口和GDP的综合参数值，并按照县级行政区边界完成了空间插值运算，建立了山东省百米格网人口密度和GDP密度表面。④误差检验与模拟结果分析。本文分析了模拟结果的误差特征，在误差与各参数指标的相关性分析的基础上，对本模拟误差产生的原因进行了探讨。最后，对模拟结果进行了统计，分析了山东省人口分布的大致特征。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.1.1 生态环境评价的发展要求
• 1.1.2 传统方法的局限性
• 1.1.3 统计数据空间化的优势
• 1.2 国内外研究现状及进展
• 1.2.1 生态环境评价的发展现状及趋势
• 1.2.2 统计数据表达的发展现状及趋势
• 1.3 论文框架与技术路线
• 2 研究区概况
• 2.1 自然地理概况
• 2.1.1 地形与地貌
• 2.1.2 气候与水文
• 2.1.3 土壤与植被
• 2.1.4 自然资源
• 2.2 社会经济概况
• 3 生态环境评价中的尺度效应
• 3.1 尺度效应
• 3.2 尺度转换中的精度损失
• 3.2.1 矢栅转换
• 3.2.2 精度损失
• 3.3 生态环境评价中格网单元的确定
• 4 数据准备与处理
• 4.1 模型参数选择
• 4.2 数据收集
• 4.2.1 空间数据收集
• 4.2.2 统计数据收集
• 4.3 数据预处理
• 4.3.1 空间数据处理
• 4.3.2 统计数据处理
• 5 统计数据与影响因子的定量分析
• 5.1 模型简介
• 5.2 人口分布与其影响因子之间的定量分析
• 5.2.1 人口与土地利用的定量分析
• 5.2.2 人口与海拔高程的定量分析
• 5.2.3 人口与坡度的定量分析
• 5.2.4 人口与水系分布的定量分析
• 5.2.5 人口与多年平均降水量的定量分析
• 5.2.6 人口与多年平均气温的定量分析
• 5.2.7 人口与公路交通的定量分析
• 5.2.8 人口与铁路交通的定量分析
• 5.3 GDP 分布与其影响因子之间的定量分析
• 5.3.1 GDP 与土地利用的定量分析
• 5.3.2 GDP 与旅游景点的定量分析
• 5.3.3 GDP 与公路交通的定量分析
• 5.3.4 GDP 与铁路交通的定量分析
• 6 统计数据空间化
• 6.1 多因子综合系数的确定
• 6.1.1 人口模型中影响因子的综合系数
• 6.1.2 GDP 模型中影响因子的综合系数
• 6.2 综合模型与模拟
• 6.3 误差分析
• 7 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 存在的问题与不足
• 7.3 研究工作展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢