地理国情辅助决策综合分析专题图：概念框架、设计理念与表达模式

翁 敏，罗 馨，李维庆，苏世亮，李永鑫

(1. 武汉大学 资源与环境科学学院，湖北 武汉 430079；2. 国家测绘地理信息局 第三地理信息制图院，四川 成都 610100)

0 引 言

地理国情数据具有信息丰富、真实准确、全域覆盖、空间分辨率高、时效性强等典型特征，是各级政府摸清资源家底、开展规划决策的权威地理信息数据，其在应用于解决规划决策中的资源分配率低、不确定性高等问题具有得天独厚的优势[1]。如何根据不同行业的需求，选择合适的产品模式，充分开发利用地理国情在规划决策中的潜在价值，是一个值得研究解决的重大课题。地图因其科学性、实用性、艺术性、综合性等特征，是经济、社会、科学、文化等各领域表达空间相关分析研究与认知的手段，更成为分析评价、规划设计、决策管理等内容的重要表达形式。因此，采取“地理分析+专题制图”的思想，设计地理国情综合统计分析模型，并借助地图语言对模型分析的结果进行科学的表达，形成具有辅助决策价值的产品，是一个行之有效的地理国情产品模式。本文提出“地理国情辅助决策综合分析专题图”（简称：决策分析图）的概念框架，总结决策分析图与传统专题图的差异性，进而系统介绍决策分析图的设计理念与表达模式，旨在为提高地理国情应用价值提供理论参考。

1 决策分析图的概念框架与设计理念

决策分析图是借助专题制图的方法对地理建模与分析结果进行科学表达后而衍生出的一种新型专题图。它以地理国情数据为基础，利用地理分析方法，构建分析模型对研究专题进行分析评价，并将研究结果通过地图制图的形式进行表达（如图1所示）。决策分析图不同于传统专题地图：①传统专题图的数据基础主要为统计数据和行业数据，而决策分析图还包括地理国情普查与监测产生的地理国情数据和各类泛在地理信息数据。其中，地理国情数据是最重要的数据基础，主要包括地表形态、地理国情要素、地表覆盖分类信息等内容，客观地表示自然和人文地理要素空间分布状况及要素之间的相互关系，具有全面、真实、精细、系统的特点。将地理国情数据与相关部门数据进行深度融合与分析,对于区域经济发展、资源配置、土地利用等各类社会、经济相关的问题及决策具有重要意义。②传统专题图的内容多为对自然要素及相关人文要素的空间特征及属性特征如长度、面积、个数、高度、方向等进行统计，而决策分析图旨在将海量、准确的地理国情指标数据与其他社会经济等数据进行融合分析的基础上形成的各类分析结果，所以具有多学科之间深层次地知识渗透与融合的特征，其地图信息语言更为丰富，需要构建科学、系统的主题体系，并通过集成数理统计、空间分析、知识发现、数据挖掘等方法，实现数据的充分挖掘与分析。③传统专题图常使用饼图、柱状图、折线图等简单图表来表示统计指标，而决策分体图的表达方式顺应技术发展潮流，将传统制图表达和新颖的数据可视化表达相结合，使地图信息的表达向多维性、交互性、动态性的方向发展，同时符号和色彩的设计富有时代感，符合主题内容，满足不同用户多元化的读图服务需求。因此，集创新性、科学性、实用性、艺术性、综合性于一体的决策分析图能够进一步促进地理国情信息的深入应用，助力地理国情信息更好地服务社会发展和经济发展，为各级政府、专业部门进行宏观管理和科学决策提供支持。

图1 决策分析图概念框架Fig. 1 Conceptual framework of compiled the analysis maps

2 表达模式

2.1 决策分析图的主题选取

地图的主题思想是地图设计的灵魂。针对辅助决策的地理国情分析图主要以规划政策为蓝本，并结合各类社会民生的热点问题来进行主题选取。制图区域常分为国家、省、经济带、城市群、都市圈、城市等不同尺度，依据不同层次的规划[2-5]，结合各区域尺度的地理特点以及地理国情服务需要，提取相关规划、政策及热点，并以其为基础进行延伸和调整，制定综合性、弹性化的地理国情决策分析图的主题体系，具体见表1，形成主题性的地理国情辅助决策综合分析成果图，是国情信息实现社会价值和服务的一项必要手段。

表1 决策分析图主题选取体系Tab. 1 Topic selection system of analysis maps

2.2 决策分析图的表示方法

要确定专题图的表示方法，首先要研究所反映的指标要素在分布特征方面是呈点状、线状、还是面状分布，然后研究要表达什么内容，是分布特征、质量特征、数量特征还是动态变化情况等[6]。

决策分析图的数据基础、分析方法、表达内容、用户需求及使用环境的复杂多样决定了其表示方法不能局限于常规的地图表示方法和图表类型，还需借助新型的地图形式、数据可视化方法和图表形式，如将对象的面积或长度按照要表达的指标的数值按比例变换的变形地图、将指标数值作为高度来表达的高度图、重在反映变化趋势的动态地图、使用平行的竖直轴线来代表维度的平行坐标图等[7-10]，构建适用于决策分析图的表示方法体系，如图2所示，充分、生动、科学地表达动态监测信息、复杂数据、综合分析模型及分析结果等内容。

图2 决策分析图表示方法体系Fig. 2 Representation method system of analysis maps

2.3 决策分析图符号和色彩设计

决策分析图根据主题、内容、用户审美需求等因素的不同确定地图风格，然后再根据确定的艺术风格进行符号设计与色彩搭配，实现地图整体的协调性与艺术性，如图3所示。除了使用传统的地图艺术风格外，还可以不断寻求艺术灵感，大胆发掘新的地图表达风格，如按照地域文化，形成中国风格、美式风格、北欧风格等；按照对于不同抽象或具象物质的感官，形成星空感、宝石感、温暖感、寒冷感等风格。

符号设计与色彩设计都应基于既定的艺术风格。其中，符号的设计需兼具象征性、逻辑性、简明性与美观艺术性等特点；而地图的色彩是读者对于地图艺术判读与欣赏的关键点所在，所以色彩的选择与搭配既要突出艺术风格特色，又要保持图面的协调美观，给人以舒适的视觉效果。

图3 决策分析图符号与色彩设计框架图Fig. 3 Frame diagram of symbol and color design for analysis maps

3 实例

以武汉市中心城区作为研究区域，响应《武汉城市总体规划（2006-2020）》中提出的“提升人居环境品质”“建设基础设施完善的现代化城市”“维护社会公平和社会稳定”“构建和谐武汉”等建设目标，选择过度饮酒现象作为对武汉市中心城区的生活质量主题的研究内容之一，对武汉市中心城区醉酒分析图设计见表2。

表2 武汉市中心城区醉酒分析图设计Tab. 2 Design of drunkenness map in downtown Wuhan

图4 武汉市中心城区醉酒分析Fig. 4 Analysis map of drunkenness in downtown Wuhan

通过上述主题选取、分析指标建立、分析模型构建及表示方法的确定与符号、色彩的设计，编制了武汉市中心城区醉酒分析图（如图4所示）。中心城区醉酒空间分布图的分析结果显示，醉酒事件呈现出“中部沿江聚集，边远分散”的空间分布特征，结合各区的醉酒密度与未受教育率两项指标来看，江岸区、硚口区、汉阳区及青山区等近江地区不仅醉酒密度大，未受教育率也相对较高，反映居民受教育情况与醉酒事件发生存在一定关联。醉酒与路网连通性关系图和醉酒与饮酒环境关系图的分析结果分别显示出醉酒密度与道路密度、餐馆超市（酒精来源点）密度均呈现显著的正相关关系。提示相关政府部门针对各区的餐饮超市聚集的醉酒高发地区加强相关急救医疗资源配置，同时还应加强安全管控与应急措施，降低其他安全事故发生的概率，维护正常的社会秩序，维护社会治安稳定。

4 结束语

本文提出了地理国情辅助决策综合分析图的概念框架，介绍了决策分析图以“国情数据—地理分析—地图制图”为核心的设计理念和地图主题选取的方法，并就表示方法及符号与色彩设计提出了不同于传统专题图的表达体系，以期能够跨维度、多层次、多角度地深入分析、展示地理国情数据中蕴含的社会、经济、人口、自然等国情要素的时空变化及其互作机制，从而为各级政府、专项部门进行宏观管理和科学决策提供支持，为经济社会发展提供深度测绘地理信息服务，为公众生活环境的改善与提高提供保障。