收稿日期：２００６－０６－０５
Ｄｅｃ．，２００６Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．６
２００６年１２月第４卷第６期马尔康
中图分类号：Ｐ２０８；Ｇ５２０．１
文献标志码：Ｂ
文章编号：１６７２－４６２３（２００６）０６－００６２－０３
地理空间信息
ＧＥＯＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ地理信息系统技术在中小学布局调整中的作用
吉云松
（南通大学地理科学学院，江苏南通２２６００７）
摘要：我国“十五”期间开始中小学布局调整，经过几年的调整，教育条件、教育质量都有所改善，但也 带来一些问题，这些问题的根本原因在于缺乏科学预测和规划。地理信息系统技术是利用计算机解决各学科空间问题的学科，它可以在中小学布局中进行科学分析和预测，为中小学布局调整提供决策支持。关键词：地理信息系统；学校布局调整；施教区分析；学生规模预测 ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＧＩＳｔｏｔｈｅＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆＳｐａｔｉａｌＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＳｃｈｏｏｌｓ
ＪＩＹｕｎｓｏｎｇ
（ＧｅｏｇｒａｐｈｙＣｏｌｌａｇｅｏｆＮａｎｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｔｏｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２２６００７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆｓｃｈｏｏｌｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｅｔａｂｏｕｔｉｎｔｈｅＴｅｎｔｈ－ｆｉｖｅ－ｙｅａｒ－ＰｌａｎｐｅｒｉｏｄｏｆＣｈｉｎａ．Ａｌ－ｔｈｏｕｇｈｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｈａｖｅｂｅｅｎｉｍｐｒｏｖｅｄａｆｔｅｒｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，ｉｔｂｒｏｕｇｈｔａｂｏｕｔｓｏｍｅｓｅｒｉｏｕｓｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｒｓｅｉｓｌａｃｋｏｆｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｎｄｐｌａｎｎｉｎｇ．ＧＩＳ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏａｎａｌｙｓｅｓｓｐａ－ｔｉａｌｄａｔａｏｆａｎｙａｒｅａ，ｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅ
ｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｓｃｈｏｏｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＩＳ；ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｃｈｏｏｌｓ；ｔｅａｃｈｉｎｇｄｉｓｔｒｉｃｔ；ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｓｔｕｄｅｎｔｎｕｍｂｅｒ２００１年，国务院颁布关于基础教育改革与发展的
决定，将中小学布局调整列为一项重要工作。经过几年的调整，中小学布局问题开始好转，教育条件、教育质量都有所改善。但是，由于有些地方缺乏科学的预测和规划，采取“一刀切”的做法，导致学生入学距离和危险性增大、经济负担加大、出现新的辍学现象，使得义务教育质量下降［１，２］。
中小学布局调整问题已经得到广泛关注。针对这个问题，提出了不少解决办法。但是通常采用定性分析方法。地理信息系统方法属于定量分析方法，早在２００２年，联合国教科文组织在南非开展学校对学生的可接近程度调查时，就采用了ＧＩＳ技术。本文介绍地理信息系统技术在学校布局调整决策中的具体应用，为中小学布局调整提供科学方法。
１地理信息系统技术概述
地理信息系统最早由加拿大ＲｏｇｅｒＴｏｍｌｉｎｓｏｎ在上世纪６０年代中期提出，经过４０多
年发展，现已运用到社会生活很多领域，除了资源管理、城市规划等传统领域外，在商业和服务业、宏观经济管理等许多部门广泛应用。它可以被任何学科用来解决空间问题［３］。
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ＧＩＳ在中小学布局调整中的作用
２．１
施教区分析
基础教育均衡化是贯彻教育方针、实现教育目
标、体现教育平等的要求，合理划分施教区，有利于以施教区为单元有效进行教研资源合理配置和教育管理，有利于教育整体效益提高，也是贯彻就近入学方针的需要。
目前的施教区划分大多是学校所在社区及其周边地段，很少考虑学生到学校的实际距离、学校师资、教学质量以及其他教育资源。这种划分虽然也是有优点的，比如避免了跨文化区就学导致的文化差异。但是由于没有考虑学生到学校的距离，容易导致偏于施教区一角的学生入学距离较大，上学困难。同时由于没有考虑学校的资源优势，优质教育资源没有得到充分利用而浪费。
地理信息系统中的泰森多边形工具有助于解决这些问题，泰森多边形是基于现有点位对指定区域进行平面划分，将平面划分为与现有点位相同数量的区域，这些区域无重叠和交叉，每个区域都包含一个点，所有点都被区域包含，而且区域中任意一点到区域内部点位的距离比区域外部任意一点距离都要小，区域边界上的点到两区域内部点距离相等。运用泰森多边形进行施教区分析，可以得到距离所在行政区内每一个点最近的学校。但是泰森多边形没有考虑学校教育优势。裂点环模型是丁金宏［１］在康福斯裂点理论基础上发展起来的解决二维平面分割问题的算法，根据这个原理进行施教区划分，得到比较合理的施教区。 医疗纠纷论文由于地理信息系统既含有空间信息又含有属性信
项目来源：南通大学教务处２００５年教育科研资助项目（０５０３０）。
息，空间信息可以保存在文件中，也可以保存在空间数据库中，属性信息保存在数据库中，可以利用地理信息系统空间插值、表格连接和数据库技术，计算各个施教区人口总数，作为施教区学龄人口预测的基础。分析过程参见图１，图２是利用２００４年南通市区小学和人口数据进行分析的结果。２．２学龄人口预测 人口与教育之间存在千丝万缕的相互联系［５］。从人口对教育的影响来看，人口数量、结构变化、文化程度、人口迁移等都会直接或间接影响教育规模和布局，但是最直接的影响来源于人口变动下学
龄人口的变化情况。影响学龄人口变化的因素包括人口再生产、人口迁移。我国人口再生产类型的转变是在较短的时间内在国家人口政策的有力干预下实现的，这一方面由于减少了学龄人口的数量，为改善办学条件、提高教育质量创造了条件。但另一方面也导致了人口年龄结构集中，产生较大的人口波动，导致学龄人口的变动，为教育规划带来不利影响。如果学校布局调整，不进行学龄人口预测，势必会造成问题。据报道，在２０００年，农村初中在校学生比１９９５年净增１３００多万人，致使初中校舍严重不足，有效进行学龄人口预测对教育发展至关重要。另外，城市快速发展、城市旧城改造、新城区建设、城市人口激增导致城市人口空间格
图２采用ＧＩＳ空间插值方法计算的南通市区小学施教区学龄人口总数及其空间布
吉云松：地理信息系统技术在中小学布局调整中的作用第４卷第６期・６３・
局变化，进而导致学龄人口空间格局的改变，也会给现有学校布局带来挑战。
（空间数据来自陕西地图出版社出版的南通市区图，学校属性数据为不完全统计，仅作示例，无实际意义）
地理信息系统中集成的人口预测模型可以用来进行人口预测，常用的人口预测模型为
其中：Ｐｔ预测期人口数，Ｐ０基年人口数，λ人口的出生率，μ人口死亡率，Ｍｔ－１预测期前一年
迁入的人口。根据这个模型预测的是施教区总人口，然后根据学龄人口占总人口的比例计算出学龄人口总数。表１是南通市市区小学０￣１４岁学龄人口预测结果，人口出生率与死亡率数据来自南通市统计年鉴２００４，人口基数利用上面计算的结果，人口迁移缺乏数据，０￣１４岁儿童占总人口的比例参照鲁志强的《人口问题与发展战略决策》一书［６］。
地理信息系统中集成的空间分析模型可以用来进行人口空间布局预测，利用人口分布中心的变动，可以分析人口总体迁移的方向，利用人口空间自相分析可以分析区域内部人口迁移的数量和方向。２．３入学最优路径分析
相关部门规定就近入学，是为了方便中小学生入学。上文的施教区分析得出的是空间直线的最短距离，并不是学生入学的距离，学生入学的实际距离是沿着路径进行的，在进行施教区分析的时候，为了进一步提高分析精度，可以采用最短路径代替空间直线距离，这样得到更准确的施教区范围。ＡｒｃＶｉｅｗ环境下的ＮｅｔＷｏｒｋＡｎａｌｙｓｅｓ分析模块，是路径分析模块，利用它可以计算每一个学生住址沿着街道到学校的最优路径，根据这个路径计算学校的服务范围。２．４位址分析与布局调整决策
对现有学校进行施教区分析与学龄人口预测，可以此作为判断学校布局是否合理的依据，但是对布局不合理的学校，无法据此确定如何调整。地理信息系
统位址分析功能可以解决这个问题。
地理信息系统位址分析通过提取并分析影响位址的各种因素，确定各种因素的影响程度，根据各个备选位址的各种因素与该因素的影响权重，分别计算它们的影响综合影响指标。根据指标确定一个由少数位址组成的结果，在此基础上再辅以人工分析，选择最佳位置。
在学校布局调整中，需要首先确定影响学校布局的因素，学校是为了学生而存在的，学校布局必须方便学生入学。但是如果仅从方便角度出发，一人一校是最方便的，显然这是不现实的。因此，除了方便入学之外，还要考虑效益因素。另外，学校选址与地理信息系统位址选择有所不同，学校选址需要选择区域内若干个符合条件的位置，这些位置之间不是层次关系，而是平行关系。因此首先根据人口属性对区域进行划分，将区域划分为若干个人口总数相等的子区域，同时保证子区域紧凑度最大，然后以该区域的几何中心作为学校位置，这样由于区域紧凑度最大，中心到子区域内每一点的距离都比较接近，另外由于每个区域人口基数相同，学龄人口数也比较接近，从而每个区域中的学校效益达到最大。
３结语
通过以上分析，认为运用地理信息系统技术进行学校布局调整，可以为学校布局调整提供科学分析方法，提高中小学布局调整的科学性，促进义务教育持续健康发展。但是，在分析中我们也发现，单个
ＧＩＳ技术应用，不能从根本上解决问题，全面的教育建模才是彻底解决中小学布局调整问题的根本措施，这将是以后进一步工作的重点。
参考文献
鼓词
［１］原春林．学校布局调整不当造成义务教育倒退［Ｎ］．中国青年报，２００６－０３－０２（Ｊ－０２）［２］宋
洲．农村中小学布局调整之痒［Ｊ］．时代潮，２００４（５）：２６￣２７
［３］
ＰａｕｌＡ．Ｌｏｎｇｌｅｙ，ＭｉｃｈｅａｌＦ．Ｇｏｏｄｃｈｉｌｄ，ＤａｖｉｄＪ．Ｍａｇｕｉｒｅ，ｅｔｃ．唐中实，贾海峰，辛宇，等译．地理信息系统（下卷）［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００４
［４］丁金宏．人口空间过程：胶东半岛的实证研究［Ｍ］．上海：华东师范大学出版社，１９９６
［５］郑真真，吴要武．人口变动对教育发展的影响［Ｊ］．北京大学教育评论，２００５（２）：８４￣１０７
［６］
鲁志强．人口问题与发展战略决策［Ｍ］．北京：新华出版社，１９８８
作者简介：吉云松，男，馆员，硕士，研究方向：ＧＩＳ数据处理。
表１
南通市区小学校施教区２００７～２０２０年学龄人口预测（局部）
总人口数（２００４）１３１３４６８４８５５７１６９６７５６４２１３３４３８１７８１８０６６７０２５９２５６６７８６
…
２００４２１０１１０９６８９１１１１５９０３２１３５１３０９２８９１１１２４１４８０１０８６…
２０１０２１６５１１２９９１８１１４９９３０２２００１３４９２９７９１１５８１５２６１
１１９
…
２０１５２１０２１０９５８９１１１１５９０２２１３５１３１０２８９１１１２４１４８０１０８６
…
数字监控系统
２０２０
１８７８９７９７９６９９５８０５１９０７１１７０２５８３１００４１３２２９７０
…
学龄人口数
胡太后陈桥小学河口小学闸北小学五接桥小学九圩港小学天生港小学五里小学鹤涛小学闸东小学唐闸一工小长岸小学…
学校０１２３４５６７８９１０
…
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地理空间信息２００６年
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