ISO 24108-12025 网格平方统计及其应用第1部分网格平方统计的基本原理标准立项发展报告

网格平方统计及其应用第1部分：网格平方统计的基本原理标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:GridSquareStatisticsandTheirApplications—Part1:FundamentalPrincipleofGridSquareStatistics摘要随着地理信息系统（GIS）、遥感技术、智慧城市及大数据分析等领域的迅猛发展，传统基于行政边界或自然地理边界的统计方法在空间数据整合、跨区域比较及多源数据融合等方面日益显现出其局限性。网格平方统计作为一种将地理空间划分为规则网格单元并进行数据统计与分析的方法，凭借其空间一致性、尺度灵活性和跨域可比性等显著优势，已成为现代空间统计与数据治理的重要基础性工具。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2025年10月正式发布了ISO24108-1:2025《网格平方统计及其应用第1部分：网格平方统计的基本原理》，标志着该领域国际标准体系的初步建立。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及其行业应用前景，重点分析了标准所确立的网格平方统计算术基础、地理网格定义及统计属性计算等关键技术框架。报告指出，该标准的发布填补了国际标准体系中空间网格统计基础规范的空白，为各国建立统一的空间数据统计口径提供了权威的技术依据，对推动全球地理空间数据标准化治理体系建设具有里程碑式意义。报告同时对该标准的主要参与单位——日本产业技术综合研究所（AIST）的标准化工作进行介绍，并展望了该标准在智慧城市、灾害管理、环境监测等领域的广泛应用前景。关键词：网格平方统计；空间数据标准化；ISO24108；地理网格；国际标准；空间统计方法Keywords:Gridsquarestatistics;Spatialdatastandardization;ISO24108;Geographicgrid;Internationalstandards;Spatialstatisticalmethods一、引言1.1研究背景在数字化和信息化浪潮推动下，空间数据的采集、处理、分析和应用已经渗透到经济社会发展的各个层面。从人口普查、经济统计、资源调查到灾害评估、环境监测和城市规划，空间统计数据作为决策支撑的基础信息，其准确性、一致性和可比性直接关系到公共政策制定的科学性和社会治理的有效性。然而，长期以来，世界各国在空间统计数据的生产和使用中，普遍采用基于行政边界（如省、市、县）的统计单元体系。这种统计方式虽然符合行政管理逻辑，但在实际应用中暴露出多重问题：其一，行政边界随行政区划调整而频繁变动，导致历史数据不可比；其二，不同层级行政单元的尺度差异悬殊，难以进行横向对比分析；其三，行政边界与自然地理边界（如流域、山脉、生态功能区）不一致，难以支撑跨区域生态与环境研究；其四，各部门采用不同的统计口径和单元划分方式，造成数据共享和融合困难。一、引言随着空间信息技术的快速发展和广泛应用，特别是全球对地观测系统、物联网和位置服务技术的普及，空间数据的获取方式和规模发生了深刻变革。在这一背景下，如何建立统一的、科学的空间数据统计框架，成为国际标准化组织和各国标准化机构面临的重要课题。网格平方统计方法恰好为这一难题提供了有效的解决方案。1.2网格平方统计的概念与价值网格平方统计（GridSquareStatistics）是指将地理空间按照一定的规则划分成均匀的网格单元（通常为正方形），并以此网格单元为基本统计口径，对人口、经济、资源、环境等各类要素进行采集、汇总、分析和发布的空间统计方法。这一方法具有以下核心优势：1.空间一致性：网格单元不随行政边界的变化而改变，保证了统计数据的时空连续性和可比性；2.尺度灵活性：可根据应用需求选择不同分辨率的网格尺度，实现多尺度分析和嵌套统计；3.跨域可比性：消除了行政边界差异带来的统计障碍，可进行跨国界、跨地区的空间对比；4.多源数据融合：为不同来源、不同精度的空间数据提供了统一的集成框架；5.隐私保护：通过合理设置网格尺度，可在保护个体隐私的前提下实现空间数据的开放共享。自20世纪日本率先在国土统计中采用标准网格系统（StandardGridSquare）以来，网格统计方法已在全球多个国家和国际组织中得到广泛应用。联合国倡导的全球地理空间信息管理框架（UN-GGIM）也将全球统计网格（GlobalStatisticalGrid）作为推动空间数据基础设施建设的重点方向之一。1.3国际标准制定背景尽管网格统计方法具有显著优势并已在多个国家得到实践应用，但长期以来，国际层面缺乏统一的标准规范。各国在网格定义、划分方法、统计口径和数据交换格式等方面存在明显差异，导致跨国界和跨系统的空间数据共享面临技术壁垒。为推动全球空间统计标准化工作，国际标准化组织技术管理局批准成立了专门的标准化项目组，着手制定网格平方统计及应用领域的国际标准。经过多轮国际研讨和起草修订工作，ISO24108-1:2025《网格平方统计及其应用第1部分：网格平方统计的基本原理》在2025年正式发布。该标准是ISO24108系列标准的第1部分，确立了网格平方统计的术语体系、技术原理和基本方法框架，为系列标准的后续制定奠定了概念性和方法论基础。二、标准编制过程2.1标准立项与组织ISO24108-1:2025由国际标准化组织（ISO）下设的统计方法应用技术委员会组织制定，具体由网格平方统计标准化工作组牵头起草。该工作组汇集了来自世界各国的空间统计、地理信息科学和标准化领域的专家，经过充分的国际调研和技术论证，推动了本标准的立项和研制工作。2.2编制阶段标准的编制过程大致经历了以下几个阶段：-前期研究阶段：工作组系统调研了各国在网格统计领域的实践经验，重点分析比较了日本、美国、欧盟等国家和地区已有网格统计体系的技术特征，梳理了标准制定的关键科学问题和技术需求。-标准草案起草阶段：在前期研究基础上，工作组起草了标准草案，明确了标准的适用范围、核心技术框架和术语定义。-国际标准讨论阶段：草案在国际范围内广泛征求意见，各成员国围绕网格定义、统计方法、精度控制及与其他国际标准的协调性等核心技术问题进行了多轮深入讨论。-标准审定与发布阶段：经过多轮修改和完善，标准草案最终获得国际标准化组织成员国的投票通过，于2025年10月10日正式发布。2.3与其他国际标准的协调ISO24108-1:2025在制定过程中充分考虑了与现有国际标准的协调兼容，包括ISO19100系列地理信息标准、联合国全球统计地理空间框架等。三、标准主要内容与关键技术点3.1范围与适用领域ISO24108-1:2025界定了网格平方统计的基本概念、基本统计原理及基本统计方法，提供了通用网格的定义及其与经纬度坐标之间的映射关系。该标准适用于将地理空间数据按规则网格进行统计处理的应用场景，包括但不限于人口统计、经济普查、资源调查、环境监测、灾害评估、城乡规划等领域。该标准主要面向以下使用者群体：空间统计数据的生产机构和管理部门、从事空间数据分析与研究的科研机构和高校、开发空间统计软件和信息系统的技术企业、以及需要利用空间统计数据制定政策和规划的相关政府部门。3.2核心术语与定义标准系统定义了网格平方统计领域的核心术语，包括：-网格平方（GridSquare）：按照一定规则划分的地理空间基本单元；-基准网格（ReferenceGrid）：具有统一原点、方向和尺寸的网格系统；-网格层级（GridHierarchy）：由不同尺寸网格单元构成的层级化网格体系；-网格编码/标识符（GridCode/Identifier）：用于唯一标识每个网格单元的编码方案；-网格统计值（GridStatisticsValue）：以网格单元为口径统计得到的要素数值。术语体系的建立为各国在技术交流和数据交换中消除语义歧义提供了基准，是标准可操作性的基础支撑。3.3网格平方统计的算术基础标准明确规定了对4个相邻网格统计值进行合并的数学方法，这一看似简单的算术操作是网格平方统计体系中最基础、最核心的技术环节。合并方法的标准化，确保了在不同网格层级间进行数据聚合和分解时，统计结果的一致性和可追溯性，为多尺度空间分析提供了统一的运算规则。标准详细论述了单一网格统计值的计算方法与多网格统计值组合的运算规则，包括网格统计值合并时的精度保持方法和误差控制要求。3.4通用网格的定义与地理空间映射标准规定了一系列不同分辨率的网格层级，并定义了网格与经纬度坐标之间的映射关系，确保每一个网格单元在地理空间上具有唯一确定的位置和范围。标准充分考虑了与现有国际地理信息标准的兼容性，确保网格定义与经纬度坐标系统（WGS84等）、地图投影系统之间的转换关系具有严格的数学基础。3.5统计属性计算与分析框架标准规范了各网格统计属性的计算原则和分析方法框架，包括各类要素在网格单元中的归集规则、统计口径的定义、数据质量评价指标等，为实际应用中网格统计的实施提供了方法论依据。四、标准实施与行业应用4.1应用前景ISO24108-1:2025的发布为以下应用领域提供了标准化的技术支撑：-智慧城市建设：为城市多源数据融合分析和精细化管理提供统一空间统计口径；-灾害风险管理：支撑灾害风险的空间识别、影响评估和应急资源优化配置；-环境监测与保护：支持生态环境要素的网格化监测与跨区域对比分析；-人口与经济统计：为人口普查和经济普查数据的空间化处理提供标准方法；-国土空间规划：支撑国土空间开发适宜性评价和功能区划；-全球变化研究：为全球尺度的土地利用/覆盖变化分析提供统一数据框架；-公共卫生监测：在疫情监测与防控中为疾病传播的空间分析与风险评估提供标准化网格框架。4.2国际影响该标准的发布为国际空间统计标准化工作确立了统一的方法框架，有助于消除各国在空间统计数据口径上的差异，促进全球范围的空间数据共享与互操作，支持联合国可持续发展目标（SDGs）的监测与评估。五、主要参编单位介绍在ISO24108-1:2025的编制过程中，日本产业技术综合研究所（NationalInstituteofAdvancedIndustrialScienceandTechnology，简称AIST）作为核心参编单位，在标准技术方案的提出和文本起草中发挥了实质性主导作用。日本是全球最早系统实施网格平方统计并建立国家标准网格体系的国家。早在1973年，日本行政管理厅即颁布了《标准网格及分区网格》国家标准，后经多次修订形成了日本现行标准网格体系。这一体系在全国人口普查、国土调查、商业统计和灾害管理中得到了长期大规模应用，积累了丰富的实践经验和技术积累。AIST作为日本最大的公共研究机构之一，长期以来承担着将先进科研成果转化为国家标准和国际标准提案的重要职能。在地理空间信息领域，AIST在网格统计的理论方法研究、系统开发以及标准化方面拥有深厚积累。在本次ISO24108-1的制定中，AIST的研究团队系统总结了日本在标准网格统计方面的长期实践经验，提出了核心的网格平方统计算术框架和通用网格定义方案，并基于日本国家标准网格体系的技术方案进行了充分的论证和验证。此外，AIST还在国际标准讨论过程中积极协调各国专家意见，在标准文本的术语统一、方法框架表述和一致性协调等方面发挥了关键的技术领导作用，确保了标准最终文本的严谨性和可操作性。六、结论与展望ISO24108-1:2025《网格平方统计及其应用第1部分：网格平方统计的基本原理》的正式发布，是国际空间统计标准化发展进程中的一个重要里程碑。该标准以统一的技术框架规范了网格平方统计的基本原理和核心算法，为各国建立标准化的空间数据统计体系提供了权威技术依据。作为ISO24108系列标准体系中的基础性文件，第1部分的发布为后续各专业部分（如网格编码规则、数据交换格式、具体行业应用指南等）的制定奠定了概念性和方法论基础。随着系列标准的逐步完善，有望构建起一套完整的国际网格平方统计标准体系。展望未来，随着全球数字化转型的深入推进以及人工智能、大数据、云计算等新兴技术与空间信息技术的深度融合，网格平方统计作为空间数据治理的基础性方法，其战略价值将进一步凸显。ISO24108-1:2025所确立的标准化框架，将持续赋能全球空间数据基础设施的建设，有效支撑各国在可持续发展目标监测、气候行动和智慧城市等重大议题中的科学决策，为构建更加开放、共享、高效的空间数据治理新格局提供坚实的技术保障。参考文献[1]ISO24108-1:2025,Gridsquarestatisticsandtheirappli