教材 · 综合科目 · 地理 · 地球仪与地图

GIS 与地理信息的利用

地理情報システム(GIS)の活用

II 地理 / 現代世界の特色と諸課題の地理的考察
一句话结论

GIS 把带有位置的各种数据当作图层叠加、分析、可视化。做统计地图时先看数据性质:绝对值(人口数、产量)用点描图或图形表现图,相对值(密度、比率)用阶级区分图,连续变化的量(气温、海拔)用等值线图,移动用流线图。

大雨预报一出,市政府要尽快知道:哪些街区可能浸水、那里住了多少老人、最近的避难所在哪、路会不会被淹。这四样信息分散在地形图、人口统计、设施名单和道路图里。把它们按同一套坐标叠在一张图上同时看,就是 GIS 要做的事。

为什么是这样

地理信息(地理情報)由两部分组成:在哪里(经纬度等位置信息)和是什么(人口、土地利用、海拔等属性信息)。地理信息系统(GIS)把每类数据做成一个图层,按共同的坐标重叠起来,于是可以回答单张地图回答不了的问题,例如「浸水深度 1 m 以上的范围内住着多少 65 岁以上的人」。

数据从哪里来:全球卫星定位系统(GNSS)给出精确位置,美国的 GPS 是其中之一,日本也有准天顶卫星「みちびき」;遥感(リモートセンシング)用人造卫星或飞机从远处观测地表,适合掌握森林减少、灾害受灾范围这类大面积变化;再加上人口普查等统计数据。国土地理院的「地理院地图」可以在网上叠看地形图、航空照片与过去的地图。市町村制作的灾害风险地图(ハザードマップ)就是把预测的受灾范围与避难场所叠在地图上的 GIS 成果。

定量表达

统计地图的选择取决于数据是绝对值还是相对值。绝对值(人数、产量、金额)用点描图(ドットマップ,一个点代表固定的量)或图形表现图(図形表現図,圆或柱的大小与数值成比例);相对值(人口密度、比率、人均值)用阶级区分图(階級区分図),按数值分级涂色。气温、降水量、海拔这类在空间上连续变化的量用等值线图(等値線図),人口迁移、贸易这类移动用流线图(流線図),线的粗细表示量。

相对值要先算出来再分级。人口密度 D=P÷A,P 是人口,A 是面积(km²)。假设 A 县人口 500 万、面积 1 万 km²,B 县人口 100 万、面积 1000 km²:A 县密度 500 人/km²,B 县 1000 人/km²。如果把人口数(绝对值)直接涂成阶级区分图,面积大的 A 县会大片涂成深色,读者以为 A 县更拥挤,结论恰好相反。

同两个县,三种画法(假设数据)点描图:人口(绝对值)A 县B 县合适:1 点 = 50 万人阶级区分图:人口(绝对值)A 县B 县误导:大面积的 A 显得更「多」阶级区分图:人口密度A 县B 县合适:B 的密度是 A 的 2 倍A 县:人口 500 万、面积 1 万 km²,密度 500 人/km²。B 县:人口 100 万、面积 1000 km²,密度 1000 人/km²。绝对值用点或图形的多少、大小表示;涂色深浅只留给密度、比率这类相对值。

怎么用

EJU 常问「下列数据用哪种地图表示最合适」。先判断数据是绝对值、相对值、连续量还是移动量,再对号。例:各国的小麦产量 → 图形表现图;各都道府县的老年人口比率 → 阶级区分图;某月的平均气温 → 等值线图;国际人口移动 → 流线图。

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