gis applicationsdr. huiping liu 2014/12/10 gis applications 2 应用领域gis application areas...

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10 GIS Applications 1 GIS Applications GIS Applications 2014/12/10 1 GIS Application GIS Applications GIS Applications GIS 应用增长的速度如此之快,主要原因是 longley, 1999): 人们对GIS的应用潜力有了更多的了解;有超过1000所大 学现在开设GIS学位课程,并且初中和小学的教材中正在 逐渐加入地理信息系统的教育内容GIS Application 2 逐渐加入地理信息系统的教育内容相关应用得到了更好的技术支持;很多GIS软件都具有客 户定制功能,便于软件的二次开发,同时,GIS软件与其 他软件,如大型数据库、统计和分析系统的结合能力日益 加强 更多、更便宜的数据 使用更加容易; 价格降低; 应用的可获得性加强。 GIS Applications GIS Applications GIS的应用范畴(The scope of GIS applications GIS的主要应用领域(GIS application areas 城市GISUrban GISGIS Application 3 城市GISUrban GIS 自然资源管理(GIS in Natural Resources Management 农业和土地利用规划(Agricultural and Land Use Planning Case study 按职能分类 按职能分类Functional Classification Functional Classification 数据特征(Characteristics of datathemes, precision required, data model 功能GIS functionsGIS Application 4 功能GIS functionsprocessing capabilities, data structure 产品(Productsinteractive queries, one-time video tapes, hardcopy maps 决策支持工具 决策支持工具Decision Support Tool Decision Support Tool What kind of decisions that are supported by the GIS? Simple decisions GIS Application 5 Simple decisions Complex decisions Handling uncertainty GIS GIS活动的团队特征( 活动的团队特征(Groups of GIS Groups of GIS Activity Activity GIS is used by all people who deal with spatial information. Each group has distinct educational GIS Application 6 Each group has distinct educational and culturalbackground, and particular ways of approaching problems. Interactions occur between groups.

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Page 1: GIS ApplicationsDr. Huiping Liu 2014/12/10 GIS Applications 2 应用领域GIS Application Areas 制图Cartography 测量和工程Surveying and engineering 遥感Remote sensing GIS

Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 1

GIS ApplicationsGIS Applications

2014/12/10 1GIS Application

GIS ApplicationsGIS Applications GIS应用增长的速度如此之快,主要原因是(longley, 1999):– 人们对GIS的应用潜力有了更多的了解;有超过1000所大学现在开设GIS学位课程,并且初中和小学的教材中正在逐渐加入地理信息系统的教育内容。

GIS Application2

逐渐加入地理信息系统的教育内容。– 相关应用得到了更好的技术支持;很多GIS软件都具有客户定制功能,便于软件的二次开发,同时,GIS软件与其他软件,如大型数据库、统计和分析系统的结合能力日益加强

– 更多、更便宜的数据– 使用更加容易;– 价格降低;– 应用的可获得性加强。

GIS ApplicationsGIS Applications GIS的应用范畴(The scope of GIS

applications)

GIS的主要应用领域(GIS application areas)

城市GIS(Urban GIS)

GIS Application3

城市GIS(Urban GIS)

自然资源管理(GIS in Natural Resources Management )

农业和土地利用规划(Agricultural and Land Use Planning)

Case study

按职能分类按职能分类Functional ClassificationFunctional Classification

数据特征(Characteristics of data)– themes, precision required, data model

功能(GIS functions)

GIS Application4

功能(GIS functions)– processing capabilities, data structure

产品(Products)– interactive queries, one-time video

tapes, hardcopy maps

决策支持工具决策支持工具Decision Support ToolDecision Support Tool

What kind of decisions that are supported by the GIS?– Simple decisions

GIS Application5

Simple decisions

– Complex decisions

– Handling uncertainty

GISGIS活动的团队特征(活动的团队特征(Groups of GIS Groups of GIS ActivityActivity))

GIS is used by all people who deal with spatial information.

Each group has distinct educational

GIS Application6

Each group has distinct educational and ‘cultural’ background, and particular ways of approaching problems.

Interactions occur between groups.

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 2

应用领域应用领域GIS Application AreasGIS Application Areas

制图Cartography 测量和工程Surveying and engineering 遥感Remote sensing

GIS Application7

资源管理Resource management 城市和区域规划与管理Urban and regional

planning and management 设施管理Facilities management (AM/FM) 科学研究Science and research

城市城市GISGIS应用的发展(应用的发展(Development of Development of Urban GIS ApplicationsUrban GIS Applications))

城市GIS的主要工作包括履行政府和管理部门职能及经济活动(Urban applications involve the use of computers to carry out functions of urban government and management agencies, as well as commercial practices)

GIS Application8

practices). 使用GIS进行城市规划的优势:Benefits in using GIS in

urban planning – Improved mapping– Greater efficiency in retrieval of information– Faster and more extensive access to the types of geographical

information– Improved analysis– Better communication – Improved quality of services

Development of Urban GIS Applications Development of Urban GIS Applications (Cont.)(Cont.)

主要任务还包括提供数据(Major tasks involved provision of data)

DIME fil

GIS Application9

– DIME files

– TIGER files: the Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing System (TIGER/Line files)

Development of Urban GIS Applications Development of Urban GIS Applications (Cont.)(Cont.)

GIS Application10

GIS Application11

GIS Application12

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 3

GIS Application13

在上世纪60年代至70年代,很多城市使用GIS.

GIS作为数据管理或工具:

Development of Urban GIS Applications Development of Urban GIS Applications (Cont.)(Cont.)

GIS Application14

Database-oriented GIS: spatial and textual data be stored and linked, combined with data from other tabular databases

Toolbox: Perform spatial analysis (map overlay, connectivity measurement, buffering)

GIS and Urban PlanningGIS and Urban Planning

GISUrban Planning

Spatial query & mapping

Geo-processing functions

GIS Application15

Spatial analysis & modeling

Non-GIS database/data

data

data

Case Study: Case Study: 房地产房地产GISGIS((Real Real Estate GISEstate GIS))

Objective:

建立一个原型GIS工具,进行房地

GIS Application16

产空间决策的最优方案制定。

Questions to AnswerQuestions to Answer

Where can I find the property that I like the most?

GIS Application17

Which property is the best to buy?

MethodologyMethodology

模糊集合 Fuzzy Set

网格模型Grid-based modelling

网络分析Network analysis

GIS Application18

网络分析Network analysis

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GIS Applications 4

The REGIS StructureThe REGIS StructureExpert Knowledge(environment, property, urban, etc.)

Real Estate Agent Purchaser

RandomSimulation

User抯Specifications

HousingLoan

A

B

C

KnowledgeKnowledge

Price Trend

Enquiry

Options

valu

atio

nGIS Application

19

based systembased system

Fuzzy Analysisand Weighting

A

B

C

D

3

5

1

4

2

3

3

2

2

2

2

3

5

3

4

2

12

13

10

11

Pot

entia

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Sum

Eq.

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Sum

Use

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f

Tot

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Site

Info

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ling

Net

wor

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naly

sis

Se

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ity

An

aly

sis

Ou

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t o

f e v

Arc/Info (AML) Environment

Assessment VariablesAssessment Variables Physical Environment:

Good slopeGood aspect Close to parks Close to water

GIS Application20

Close to Beach

Amenity:Close to shopsClose to schoolsClose to railway stations

No noise & No pollution: Away from main roads fly-path

Input Data: Station

Shopping Center

Schools Main road

RailwayDEM

GIS Application21

0 1 km

Assigning Fuzzy Membership

Example: Fuzzy Member for Close to Shopping Center

GIS Application22

500 1000 3000

0.5

1

0

Buffer

Sensitivity Analysis with Different Weightings

Phy. Env. 0.5 Amenity 0.3 No Noise&Pol 0.2 Phy. 0.4 Amenity 0.1 No Noise&Pol 0.5

GIS Application23

Phy. Env. 0.3 Amenity 0.5 No Noise&Pol 0.2 Phy. 0.3 Amenity 0.3 No Nosce&Pol 0.4

Least suitableLess suitableModuratesuitableMost suitable

ResultResult

GIS Application24

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GIS Applications 5

A Selection ScenarioA Selection Scenario

Loan: A$180,000, A$200,000, A$190,000Car: 2.2 litre capacity, fuel: A$0.70/litreInterest rate: 6.49% paMonthl repa ments: A$1 214 A$1 349 A$1 281

GIS Application25

Option PhysicalEnvironment

Amenity No noise andPollution

Totalscore

Distance towork (km)

Pay-off time(year)

1 0.394 0.677 0.333 1.394 29.94 202 0.311 0.662 0.619 1.592 31.02 253 0.708 0.48 0.333 1.521 37.88 22

Monthly repayments: A$1,214, A$1,349, A$1,281Based on a 25-year repayment plan

自然资源管理自然资源管理Natural Resource Natural Resource ManagementManagement

Natural resource management problems

位置 (Where ...?)– Examples

• Where is forest stand No. 14?

GIS Application26

Where is forest stand No. 14?

• Where is the nearest accessible watering point?

• Where is the most suitable land for coffee cropping?

– 方法(What is really asked?)

• 空间查询 (locational query process)

• 找出满足位置或属性要求的空间要素

• 信息通常是静态的,相关的属性多为定性的(Information needed is often static, and attribute associated are often qualitative.)

Natural Resource Management ProblemsNatural Resource Management Problems(Cont.)(Cont.)

数量(How much ...?)– Examples

• What is the soil erosion risk in the property?• How much existing biomass is there in the paddocks A,

GIS Application27

How much existing biomass is there in the paddocks A, B and C?

• How much and what is the distribution of rainfall in this area in the last three months?

– 方法(What is really asked?)• 属性查询(attribute query process)• 找出给定空间要素的特征(identify characteristics of given

spatial objects)• 信息可为静态和动态(取决问题的时间要求)(The

information required can be static or dynamic depending on the questions asked and time frame concerned.)

Natural Resource Management Natural Resource Management Problems Problems (Cont.)(Cont.)

过程(How is it going ...?)– Examples

• What is the vegetation change of this area in the last three years?

GIS Application28

three years?

• Given certain weather and land cover conditions, and a location where a bush fire is found, where is the front of bush fire after one hour? When will the bush fire reach the nearest town if we cannot stop it?

• Given the current condition of land and activities of vegetation regeneration, how long would it take to recover the local environment to reach a certain criteria?

Natural Resource Management Problems Natural Resource Management Problems (Cont.)(Cont.)

How is it going ...? (cont.)

–方法(What is really asked?)• 进程查询(progress query process)

GIS Application29

进程查询(progress query process)• 根据提供的条件和理论模型确定过去的发展过程或预测未来的发展

• 需要的信息是动态的和定量的(The information required has to be dynamicand often has quantitativemeasurements).

数据是最大的限制Data availability is always the problems or major limitation for what can be done.

注意:数据问题(注意:数据问题(DataData))

GIS Application30

专题图(Thematic maps)are major source of spatial data.

采样(Ground samples) are often the sources of attributes.

遥感(Remotely sensed data) are perhaps the only source for dynamic information.

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GIS Applications 6

注意限制注意限制UnderstandingUnderstanding the limitsthe limits

数据的可用性(Data availability) 空间数据的精度(Accuracy and resolution of spatial data) 属性或分类的误差(Errors in attribute data and classification) 科学模型(Real scientific model )- poorly developed spatial

models may generate processing errors or simply wrong

GIS Application31

models may generate processing errors, or simply wrong answers.

连续变量的空间表达(Representations of continuous variables) 时间(Time )- It is always difficult for current GIS to present

and model the multitemporal(多时相) information.

农业和土地利用规划(农业和土地利用规划(Agriculture and Land Use Agriculture and Land Use PlanningPlanning))

特殊性(Specialities):– 由于产出的是食品,通常被较好地清查和监测.– 工业国家通常建立国家级统计报告服务于:(Industrialised nations often have well-

GIS Application32

(Industrialised nations often have well-developed national statistical reporting services that)

• survey farmers,• monitor growing conditions,• monitor annual production, and• predict national and international agricultural market

demand and supply.

Data SourcesData Sources

A wide range of data sources are available including– 田间报告(field reports),– 历年的粮食产量(information on past production),

GIS Application33

– 气象卫星数据(meteorological satellite data), and– 地球资源卫星数据(data from earth resources satellites).

These data may be used in analyses of relative production levels by comparing current with past year’s crop condition.

More sophisticated analyses may involve the use of computer models to simulate the growth of a crop using weather data and land use information.

主要工作主要工作General TasksGeneral Tasks

在国家级层面,通过统计报告(而非制图的)形式监测农业生产.

针对土壤和农业适应性评价方面进行制图(Mapping activities are generally focused on soils and

GIS Application34

agricultural suitability mapping). 进行一种或多种农作物的产量预测(Predicting

expected yield of one or more crops )- 通常在一个生长季中更加气候条件变化多次进行

对牧场进行管理评价(Evaluating management practices for grazing lands)

National Agricultural ApplicationsNational Agricultural Applications

Canada Geographical Information System (CGIS)– has been operating continuously since the late 1960s.

– Evolved from a project for developing a national land capability classification to compile an inventory of all

GIS Application35

p y p ypotentially productive land in Canada.

CORINE– is being developed by the European Community

– will be extensively for the comparative analysis of agriculture and other land uses of the member countries.

地方级应用地方级应用Local ApplicationsLocal Applications

综合性土地利用规划 Agriculture-related planning has usually been done in the context of more general land use planning activities.– e.g. GIS has been integrated with remote sensing

f (土壤保持规划)

GIS Application36

for soil conservation planning(土壤保持规划).

GIS 能够很好地满足规划中的多场景、反复评价和补偿等要求。

GIS通过地图表达其中的相关条件,如erosion control(侵蚀控制), groundwater pollution control(地表水污染控制) and changes in land use(土地利用变化)

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GIS Applications 7

Case study Case study ::Spatial Literacy, Spatial Literacy, GIS and GIS and GeographyGeography空间素质是我们思维和解决问题运用空间维数空间素质是我们思维和解决问题运用空间维数的能力(的能力(Spatial Literacy is the ability to be able Spatial Literacy is the ability to be able to include the spatial dimension in our thinking to include the spatial dimension in our thinking and problem solvingand problem solving,(,( Michael Phoenix ,,20092009))))

37

20092009))))。。

GIS Application

介绍:地理学介绍:地理学理论与方法理论与方法

很难把地理学定位到科学大家庭的某个位置。

– 所以的现象都在时间中存在——历史

2014/12/10 38

所以的现象都在时间中存在 历史

– 所以的现象也在空间中存在——地理

地理和历史成为了解我们世界的核心。

– 侧重于打破其他自然科学和社会科学界限

– 产生了误解——毫无关系的专业汇集而没有内核或一致性。

具有一套完善的视角

地理视角地理视角

通过地方(place)、空间(spatial)和尺度(scale)的透镜观察世界的地理学方法;

地理学的综合领域:环境-社会动态把人类活

GIS Application 39

动与自然环境、环境动态和自然系统、人类社会与经济、社会与政治系统联系起来;

应用图像的、语言的、数学的、数字的和认知的(congnitive)方法对空间表达。

地理学观察世界的方法地理学观察世界的方法——特殊特殊的视角的视角 地方:是研究过程和现象之间复杂关系的天然实验室

。地理学长期的传统是试图了解不同过程和现象是如何在区域和地点之间相互作用的。

– 通过对在某地作用的社会、经济、政治和环境过程作系统的

2014/12/10 40

通过对在某地作用的社会、经济、政治和环境过程作系统的分析,能够提供对该点独特或特征的综合理解。

地方之间的相互依赖性

– 例:在完全相同的自然环境下,由于与市场的距离不同,农作物的种植情况完全不同。

尺度的相互依赖性– 从全球尺度到高度局部的地方性尺度。

地理学观察世界的方法地理学观察世界的方法--综合的综合的领域领域 地理学根本出发点:关注人类如何利用和改造支持生

命的生物环境和物理环境。

环境-社会动态– 人类对环境的利用和影响

GIS Application 41

– 环境变化对人类的影响

– 人类对环境变化的感知和反应

环境动态:– 例:景观变化对气候的影响;气候、土壤和地貌的空间动态

变化

社会动态:着重于相互联系着的经济、社会、政治和文化的地理学研究。

地理学观察世界的方法地理学观察世界的方法--空间表空间表达达基础:传统地图学理论和方法

方式:数字的、图像的、语言的、文字的等及其组合方式。

GIS Application 42

的等及其组合方式。

与尺度结合

通过表达发现问题并推动问题的解决

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GIS Applications 8

Explore Your AbilitiesExplore Your Abilities……RulesRules

What do you see?What do you see?

What questions or What questions or analysesanalyses

43

analyses analyses would you perform?would you perform?

测试。。。。。。

GIS Application

GeoGeo--spatial Concepts for Spatial Reasoningspatial Concepts for Spatial Reasoning

位置(Location) – Understanding methods of specifying “where”

距离(Distance) – Knowing importance of relative position 网络(Network) – Understanding the importance of

connections 邻域(Neighborhood & Region) – Drawing inferences

44

g g gfrom context

叠加(Overlays) – Inferring spatial associations 比例/尺度(Scale )– Understanding spatial scale & its

significance 空间异质性( Spatial Heterogeneity ) – The implications of

spatial variability 空间相关(Spatial Dependence) – Understanding

relationships across space Objects & Fields –continuous in space-time or as discrete

GIS Application

讨论讨论

今天的GIS方法与地理学理论与方法的关系是什

GIS的空间思维方法,与地理学研究目标和方法一致,地理学的

45

方法的关系是什么?

理论方法可提供对于GIS基本空间方法的支持

GIS方法改变传统地理学的调查方法,促进地理学的发展。

GIS Application

地理学的调查方法的改变地理学的调查方法的改变

传统地理学的方法

点——线——面

46

–定点观测或采样

–路线调查(按照粗略估计和野外调查要求进行)

–将采样点分类形成界(区域边界)线,通过外推形成区域特征。

GIS Application

地理学的调查方法的改变地理学的调查方法的改变

地理信息科学(遥感/GIS等)是地理学的调查方法发生改变

47

面——线——点

–遥感图像

–确定野外调查路线

–进行定点采样

GIS Application

Case StudyCase Study:: 地理分析过程地理分析过程

Establish the objectives(目标) and criteria(标准) for the analysis.

Prepare the data for spatial operations.

Perform the spatial operations Perform the spatial operations.

Prepare the derived(派生) data for tabular analysis.

Evaluate(评价) the interpret of the results.

Refine the analysis as needed.

GIS Application48

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 9

Case StudyCase Study:基于空间聚类法的北京市海淀区朝阳区:基于空间聚类法的北京市海淀区朝阳区企业分布研究企业分布研究

• 数据挖掘

•空间聚类方法

是空间数据挖掘中的主要方法之

2014/12/10 49

•是空间数据挖掘中的主要方法之一

•企业是城市赖以生存的有机组成,是城市经济主要支柱;

•了解企业空间分布可以动态的了解城市宏观和微观变化,对城市发展有重要意义。

GIS Application

研究区及数据来源研究区及数据来源

研究区是北京市的海淀区和朝阳区;

数据来源是 中近十万个企事业

2014/12/10 50

数据来源是Mapinfo中近十万个企事业

单位的点位图,及每个点的属性数据。

属性数据包括:企业所属行业、经济性

质、营业收入、开业年、从业人数等。

GIS Application

二、研究区及数据来源二、研究区及数据来源

2014/12/10 51GIS Application

空间聚类分析空间聚类分析

分析方法存在两个偏向:

• 只考虑空间位置的邻近性•

2014/12/10 52

• 只考虑属性特征的相似性

• 空间对象本质上具有地理位置和属性特

征双重含义,二者结合才能完整地描述

空间特征和差异。

GIS Application

位置距离: 22 )()( jijip yyxxD

距离计算距离计算

2014/12/10 53

属性距离:

n

kjkika aaD

1

2)(

GIS Application

空间聚类方法流程空间聚类方法流程::

2001年企业分布数据

按X,Y坐标位置聚类

2014/12/10 54

按X,Y坐标位置聚类

属性指标量化

按属性指标分层聚类

聚类结果分析

GIS Application

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 10

1、按空间位置

四、海淀区企业空间分布研究四、海淀区企业空间分布研究

2014/12/10S Application 55

位置聚类(25类)

22、划出外接多边形边界、划出外接多边形边界

2014/12/10S Application 56

形成形成 25 25 个小区个小区::

2014/12/10S Application 57

•确立 4 类属性指标 , 共 64 个:

•行业指标:16个 如:制造业、社会服务业等;

33、属性指标量化、属性指标量化

2014/12/10S Application 58

•经济性质指标:23个 如:国有、私营企业等;

•人员数量指标:10个 如:0-30人为一级别;

•营业收入指标:15个 如:0-30万元为一级别。

•按每一指标占空间位置聚类小区的百分比进行量化。

序号 行业名称 数量(个数) 百分比

1 农、林、牧渔业 9 0.022 采掘业 0 0.003 制造业 60 0.104 电力、煤气及水的生产和供应业 0 0.005 建筑业 17 0.036 地质勘查业、水利管理业 0 0.007 交通运输、仓储及邮电通信业 4 0.01

行业指标

量化结果量化结果: (: (以第一小区为例以第一小区为例))

2014/12/10S Application 59

7 交通运输、仓储及邮电通信业 4 0.018 批发和零售贸易、餐饮业 171 0.299 金融、保险业 10 0.0210 房地产业 7 0.0111 社会服务业 120 0.2012 卫生、体育和社会福利业 7 0.0113 教育、文化艺术及广播电影电视业 38 0.0614 科学研究和综合技术服务业 124 0.2115 国家机关、政党机关和社会团体 26 0.0416 其他行业 4 0.01

597 1.00

量化结果

序号 企业经济类型 数量(个数) 百分比

1 国有企业 125 0.212 集体企业 48 0.083 股份合作企业 72 0.124 国有联营企业 0 0.005 集体联营企业 0 0.006 国有与集体联营企业 1 0.007 其他联营企业 0 0.008 国有独资公司 0 0.009 其他有限责任公司 77 0.1310 股份有限公司 7 0.0111 私营独资企业 20 0 03

经经济济性性质质指指标标

2014/12/10S Application 60

11 私营独资企业 20 0.0312 私营合伙企业 6 0.0113 私营有限责任公司 211 0.35

14 私营股份有限公司 6 0.0115 其他内资企业 16 0.0316 合资经营企业(港澳台) 1 0.0017 合作经营企业(港澳台) 0 0.0018 港,澳,台商独资企业 2 0.0019 港澳台商投资股份有限公司 0 0.0020 中外合资经营企业 2 0.0021 中外合作经营企业 1 0.0022 外资(独资)企业 2 0.0023 外商投资股份有限公司 0 0.00

597 1.00

标标量量化化结结果果

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 11

序号 名称 数量(个数) 百分比

1 0-30人 516 0.86

2 31-50人 28 0.05

3 51-100人 26 0.04

4 101-300人 22 0.04

5 301-500人 0 0.00

6 501 1000人 3 0 01

人员人员数量数量指标指标

2014/12/10S Application 61

6 501-1000人 3 0.01

7 1001-3000人 1 0.00

8 3001-5000人 1 0.00

9 5001-10000人 0 0.00

10 10000-50000人 0 0.00

597 1.00

量化量化结果结果

序号 名称 数量(个数) 百分比1 0-30万元 413 0.692 30-50万元 86 0.143 50-100万元 36 0.064 100-300万元 28 0.055 300-500万元 5 0.016 500-1000万元 13 0.027 1000-3000万元 14 0.02

万元

营业营业收入收入指标指标量化量化

2014/12/10S Application 62

8 3000-5000万元 0 0.009 5000-1亿元 2 0.0010 1-3亿元 0 0.0011 3-5亿元 0 0.0012 5-10亿元 0 0.0013 10-15亿元 0 0.0014 15-20亿元 0 0.0015 20亿元以上 0 0.00

597 1.00

量化量化结果结果

44、按属性指标进行分层聚类、按属性指标进行分层聚类

2014/12/10S Application 63

聚类为两个大区结果图聚类为两个大区结果图

2014/12/10S Application 64

聚类为三个大区结果图聚类为三个大区结果图

2014/12/10S Application 65

海淀区三大类型区16类行业平均百分比

0.25

0.30

0.35

0.40

第一区

第二区

三个大区行业平均百分比比较55、三个大区特点分析、三个大区特点分析

2014/12/10 66

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

农、林、牧渔业

采掘业

制造业

电力、煤气及水的生产和供应业

建筑业

地质勘查业、水利管理业

交通运输、仓储及邮电通信业

批发和零售贸易、餐饮业

金融、保险业

房地产业

社会服务业

卫生、体育和社会福利业

教育、文化艺术及广播电影电视业

科学研究和综合技术服务业

国家机关、政党机关和社会团体

其他行业

第二区

第三区

GIS Application

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 12

海淀区三大类型区23种企业经济性质平均百分比

0 40

0.50

0.60

第一区

三大区经济性质平均百分比比较三大区经济性质平均百分比比较

2014/12/10S Application 67

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

国有企业

集体企业

股份合作企业

国有联营企业

集体联营企业

国有与集体联营企业

其他联营企业

国有独资公司

其他有限责任公司

股份有限公司

私营独资企业

私营合伙企业

私营有限责任公司

私营股份有限公司

其他内资企业

合资经营企业(港

澳台)

合作经营企业(港

澳台)

港,澳

,台商独资企业

港,澳

,台商投资股份有限公司

中外合资经营企业

中外合作经营企业

外资(独资)企业

外商投资股份有限公司

第 区

第二区

第三区

海淀区三大类型区10种人员数量级别平均百分比

0 50

0.600.70

0.800.90

1.00

第一区

三大区人员数量平均百分比比较三大区人员数量平均百分比比较

2014/12/10 68

0.000.10

0.200.30

0.400.50

0-30人

31-50人

51-100人

101-300人

301-500人

501-1000人

1001-3000人

3001-5000人

5001-10000人

10001-50000人

第二区

第三区

GIS Application

海淀区三大类型区15种收入级别平均百分比

0.40

0.50

0.60

0.70

第一区

三大区营业收入平均百分比比较三大区营业收入平均百分比比较

2014/12/10 69

0.00

0.10

0.20

0.30

0-30万元

30-50万

50-100万元

100-300万

300-500万

500-1000万元

1000-3000万

3000-5000万元

5000-1亿元

1-3亿

3-5亿

5-10亿元

10-15亿

15-20亿

20亿元以上

第二区

第三区

GIS Application

1、按位置聚40

五、朝阳区企业分布研究五、朝阳区企业分布研究

2014/12/10 70

40 类结果

GIS Application

22、划出外接多边形边界、划出外接多边形边界

2014/12/10 71GIS Application

形成形成 40 40 个小区个小区::

2014/12/10 72GIS Application

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 13

33、按属性指标进行分层聚类、按属性指标进行分层聚类

2014/12/10 73GIS Application

聚类为三大区结果图聚类为三大区结果图

2014/12/10 74GIS Application

朝阳三大区16种行业平均百分比

0 300.350.400.45

比 第 区

三个大区行业平均百分比比较

44、三个大区特点分析、三个大区特点分析

2014/12/10 75

0.000.050.100.150.200.250.30

农、林、牧渔业

采掘业

制造业

电力、煤气及水的生产和供应业

建筑业

地质勘查业、水利管理业

交通运输、仓储及邮电通信业

批发和零售贸易、餐饮业

金融、保险业

房地产业

社会服务业

卫生、体育和社会福利业

教育、文化艺术及广播电影电视业

科学研究和综合技术服务业

国家机关、政党机关和社会团体

其他行业

百分

比 第一区

第二区

第三区

GIS Application

朝阳三大区23种企业经济性质平均百分比

0 40

0.50

0.60

三个大区经济性质平均百分比比较三个大区经济性质平均百分比比较

2014/12/10 76

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

国有企业

集体企业

股份合作企业

国有联营企业

集体联营企业

国有与集体联营企业

其他联营企业

国有独资公司

其他有限责任公司

股份有限公司

私营独资企业

私营合伙企业

私营有限责任公司

私营股份有限公司

其他内资企业

合资经营企业(港

澳台)

合作经营企业(港

澳台)

港,澳

,台商独资企业

港,澳

,台商投资股份有限公司

中外合资经营企业

中外合作经营企业

外资(独资)企业

外商投资股份有限公司

第一区

第二区

第三区

GIS Application

朝阳三大区10种人员数量级别平均百分比

0.600.700.800.901.00

第一区

三大区的人员数量平均百分比比较三大区的人员数量平均百分比比较

2014/12/10 77

0.000.100.200.300.400.50

0-30人

31-50人

51-100人

101-300人

301-500人

501-1000人

1001-3000人

3001-5000人

5001-10000人

10001-50000人

第二区

第三区

GIS Application

朝阳三大区15种营业收入级别平均百分比

0.30

0.40

0.50

0.60

第一区

第二区

三大区营业收入平均百分比比较三大区营业收入平均百分比比较

2014/12/10 78

0.00

0.10

0.20

0.30

0-30万元

30-50万

50-100万元

100-300万

300-500万

500-1000万元

1000-3000万

3000-5000万元

5000-1亿元

1-3亿

3-5亿

5-10亿元

10-15亿

15-20亿

20亿元以上

第 区

第三区

GIS Application

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 14

海淀

六、海淀朝阳对比分析六、海淀朝阳对比分析

2014/12/10 79

GIS Application

朝朝 阳阳 区区

2014/12/10 80GIS Application

从海淀朝阳看北京市从海淀朝阳看北京市

2014/12/10 81GIS Application

ResultResult

The three regions in the 4 districts are distributed as three

2014/12/10 82

rings.

GIS Application

The regions and main roadsThe regions and main roads

The distribution of the regions has good relationship with other factors, such as

2014/12/10 83

the distance from the city center and main roads (red lines on the map).

GIS Application

1. 采用空间数据挖掘中的空间聚类分析,将

空间位置信息和属性特征相结合进行北京

七、结论与讨论七、结论与讨论

2014/12/10 84

市企业空间分析研究十分有效。

2. 通过分析,发现北京海淀区和朝阳区具有较明显的

空间分布特征:

GIS Application

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Dr. Huiping Liu 2014/12/10

GIS Applications 15

A、行业以制造业、批发和零售贸易餐饮业、社会服务业为主,且越靠近城区,社会服务业越发达,远离城区,制造业发达;

B 企业分布是以私营有限责任公司为主

七、结论与讨论(cont)

2014/12/10 85

B、企业分布是以私营有限责任公司为主 ;C、企业分布的趋势是以0至30人和0至30万元的小规模企业

为主;

D、海淀区的科学技术和综合服务业要比朝阳区发达;E、企业分布与交通道路密切相关。通过对海淀区和朝阳区的合并分析,可以看出北京经济发展的圈层结构。

GIS Application

3、由于数据量较大,可能会存在一些误差,

如企业点位置的偏差,但从整体上看这些

数据仍然是准确有效的;

4、在利用属性指标、空间指标的聚类算法选

取上 还有待于进 步探索

2014/12/10 86

取上,还有待于进一步探索;

5、在对企业分析的过程中,如果再能结合时

间指标,还可以对企业分布的时空演变规

律做进一步研究。

GIS Application

1、聚类总数的选取有待于进一步研究

讨论:讨论:

2014/12/10 87GIS Application

2、聚类分区的数目与规律分析

讨论:讨论:

三区

2014/12/10S Application 88

律分析

四区五区

2、用空间聚类方法研究产业集聚问题是可以进

一步探讨的;

2014/12/10 89GIS Application

谢谢!谢谢!

2014/12/10 90GIS Application