烟草行业GIS应用系统分析功能研究

吴宏林　欧阳迎春　李小勇　赵克洋　刘玉萍

（1.河南省国土资源开发投资管理中心，河南　郑州　450003；2.云南省基础地理信息中心，云南　昆明　650034；3.河南省基础地理信息中心，河南　郑州　450003；4.矿山空间信息技术国家测绘地理信息局重点实验室，河南　郑州450003；5.河南省遥感测绘院，河南　郑州　450003）



烟草行业GIS应用系统分析功能研究

吴宏林1欧阳迎春2李小勇3，4赵克洋3刘玉萍5

（1.河南省国土资源开发投资管理中心，河南郑州450003；2.云南省基础地理信息中心，云南昆明650034；3.河南省基础地理信息中心，河南郑州450003；4.矿山空间信息技术国家测绘地理信息局重点实验室，河南郑州450003；5.河南省遥感测绘院，河南郑州450003）

摘要：本文概括性描述了烟草行业GIS应用系统常见的通用分析功能，辅以“卷烟品牌烟叶原料基地信息管理及应用平台”项目为实践背景，简述该项目中包含的统计分析、相关相似性分析和模型评价分析三类分析功能的设计思想、实现方法和功能效果。

关键词：烟草地理信息系统；空间分析；辅助决策；功能设计

近年来的GIS，发展快于大家的想象力。其“发展”于新锐的IT技术领航，“快”于数字城市，公众地理服务等应用热点的助跑，而证明它“发展”的现象之一，就是星罗棋布的行业应用。作为一门通用的技术工具，其以开枝散叶的态势广泛深入地渗透到各个领域和行业，除去一些传统行业，烟草、物流、统计、人口和商业等行业都相继进入GIS的应用行列中［1］。

如何把GIS技术和行业应用嫁接好，是广大从事GIS工作的实践者应潜心研究的问题之一。

目前烟草行业GIS应用系统很多，现实中每个具体的应用系统中或多或少都含有分析功能，现就笔者了解的通用分析功能做一个简要的总结性描述，并辅以“ES⁃TB信息管理及应用平台”项目为实践背景，提示如何运用GIS分析技术来辅助实现面向用户的分析功能，希望能对烟草行业专业应用系统功能设计感兴趣的初学者有参考作用。

1　烟草行业GIS应用系统定义

烟草行业GIS应用系统（烟草GIS）是GIS在烟草行业的应用，是针对特定的用户群体和用户需求定制的专业应用系统，可以用地图的形式表达、分析烟草行业相关数据，对庞大的数据资料进行基于位置的数字化管理，提供辅助决策支持。其通常伴有行业数据入库集成，涵盖浏览、查询、统计、分析和数据输入导出等功能。

2　烟草行业GIS应用系统分析功能应用综述

分析功能是烟草行业GIS应用系统中一个大的功能类别，其常常借助数理统计、计算机算法等多种学科和技术得以实现，GIS属于其中一种。基于GIS的分析功能，特点是具备空间特征，简单来说，在烟草GIS中可以做以下几方面的事情。

2.1统计分析

对各类数据进行基于位置的统计和标注，揭示数据的地理空间规律，给出用户关心的或有价值的统计值。

2.2评价分析

通过对烟草种植和收购数据的整理分析，结合各县市种烟乡镇的气象、土壤、地形地貌、生态环境等因素给出生产总结，对生产能力、生产潜力给出评价，对当前土壤土肥数据进行分析评价，指导科学施肥，辅助领导决策。

2.3品质分析

通过对现有烟种的叶片结构、香气质、浓度、余味等因子进行相关相似性等比较分析，为改进现有烟种品质和研发新型烟叶提供参考［2］。

2.4区划规划分析

分析基本烟田、各类基础设施空间分布规律，结合生态（海拔、土壤、气象）、品种、地区等条件，采用不同的方法建立模型得出一定条件下的分析评价结果，为综合制定基础设施建设计划、种植的区划规划和烟区的轮作规划和布局提供辅助决策支持。

2.5配送线路优化分析

根据配送路线、订单数据和车辆状况进行配送线路优化，提高配送效率，降低配送成本，与GPS、GPRS技术结合，还可以实现车辆实时轨迹监控。

2.6卷烟营销分析

通过销量状况走势分析、营销人员数据分析、商圈数据分析、品牌数据分析、零售户数据分析、预测分析、物流分析和客户分布分析等得到数据的本质，提升分析市场、引导消费、培育品牌的能力。

3　常见的GIS空间分析方法

一个优秀的烟草GIS分析功能=对用户需求的真实了解+对GIS空间分析方法的掌握+实用或新颖的功能设计+准确可靠的数据+精简的代码+完善的功能测试+其他。其中，如果想在系统中凸显GIS的特点和优势，需要掌握一些基本的GIS空间分析方法。自20世纪60年代提出空间分析的概念以来，其理论、概念和方法在纳入数理运算和地理空间逻辑的前提下日渐成熟，形成了比较稳定的体系和功能划分，许多GIS软件都在研究和扩展其实现的方法和手段，并且都有相关的函数和接口，从GIS的角度讲常用的空间分析方法如下：①矢量数据空间分析（缓冲区分析、叠置分析、网络分析）；②栅格数据空间分析（距离制图、表面分析、密度制图、统计分析、重分类和栅格计算）；③空间统计分析（空间插值、创建统计表面等）；④水文分析（河网提取、流域分割、汇流累积量计算、水流长度计算等）；⑤地下水分析（达西分析、粒子追踪、多孔渗流等）；⑥多变量分析、空间插值；⑦数学、地图代数。

以上所列的每一种空间分析方法，都有其方法定义和理论基础，都值得深入研究，至少掌握其中一种或几种方法的用法，才能轻松自如地设计和实现烟草GIS系统里的分析功能。

4　实例

具体到实际应用，烟草GIS分析功能的效果五花八门、良莠不齐。笔者认为，如何把这些成熟的理论方法结合实践，针对不同的专题应用系统设计出衍生的带有最大附加值的特色功能，使其落地开花，是需要学习和微创新的。前文是面上的提示，下文给出几个点上的实例。

4.1实例背景

随着烟草行业“两个十多个”体制改革不断深化，为了优化曲靖烟叶资源配置，转变烟叶供应机制，通过开展品牌导向型基地单元的建设，建立ESTB信息管理及应用平台。该平台建设内容和子系统主界面如图1和图2所示。

图1 ESTB信息管理及应用平台的建设内容

4.2项目中涉及GIS空间分析的若干功能的设计与实现①

ESTB信息管理及应用平台，侧重于基础地理空间、气象、土壤、烟草种植、生态评价、烟田及基础设施等信息的空间地理特征展现，以及对行业的属性数据进行查询、维护、管理及输出。但是，为了满足用户种植适宜性区划分析和辅助决策的需求，增加了统计分析、相关相似性分析和模型评价分析等分析功能，GIS技术在前两类功能中只是配角，而在模型评价分析功能中则是绝对的主角。虽然前两类功能对GIS空间分析甚至GIS技术使用的不多，但是其也属于烟草GIS的分析功能，所以对其予以介绍，现对这些分析功能的设计思想、实现方法和功能效果制成表格，归纳如表1、2、3所示。

图2 植烟生态环境及烟叶品质信息子系统主界面

表1 统计分析功能

表2 相关相似性分析

表3 模型评价分析

5　结语

烟草GIS分析功能的设计和实现，好与坏涉及设计者的综合素质和项目环境支持等多种因素，但不变的是对GIS空间分析方法的掌握和应用，而应用就是提取、变化和衍生。假设空间分析的固定理论、方法和模式有100种，那么衍生出的基于空间分析的功能可以有1 000种甚至1万种，这就像玩积木，原料只有这么多，但是造型可以千变万化，无论如何变化，以科学严谨的过程和结果，变到用户的心理，变到大众认可乃是最高境界。

注释：①“ESTB信息管理及应用平台”中涉及的分析功能的设计与实现是集体智慧的结晶，笔者仅为参与者，特此说明。

参考文献：

［1］汤安国，杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京：科学出版社，2006.

［2］邵岩，王树会，邓云龙，等.基于GIS的云南烤烟种植区划研究[M].北京：科学出版社，2009.

中图分类号：P208

文献标识码：A

文章编号：1003-5168（2016）02-0058-04

收稿日期：2016-01-28

作者简介：吴宏林（1979-），男，工程师，研究方向：地理信息公共服务平台开发与应用。

Research on the Analysis Function of GIS Application System in Tobacco Industry

Wu Honglin1Ouyang Yingchun2Li Xiaoyong3，4Zhao Keyang4Liu Yuping5
（1.Henan Province Land and Resources Development and Investment Management Center，Zhengzhou Henan 450003；2.Basic Geographic Information Center of Yunnan Province，Kunming Yunnan 650034；3.Basic Geographic Information Center of Henan Province，Zhengzhou Henan 450003；4.Key Laboratory of Mine Spatial Information Technology National Mapping Geographic Information Bureau，Zhengzhou Henan 450003；5.Remote Sensing Surveying and Mapping Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450003）

Abstract:This paper briefly described the common analysis function of GIS application system in tobacco industry,and the project was based on the project of"information management and application platform of tobacco brand tobacco raw material base".This paper briefly introduced the design ideas,implementation methods and functional effects of the three types of analysis functions,including statistical analysis,correla⁃tion analysis and model evaluation.

Keywords:tobacco geographic information system；patial analysis；assistant decision making；functional design