现代地理空间分析竟起源于瘟疫
几个世纪以来，制图和地理测绘技术不断发展，但是直到19世纪地理空间分析技术才有了显著的进步。1830~1860年欧洲爆发了严重的霍乱疫情，这导致巴黎和伦敦地理学家、医学家将地理空间分析技术应用在了流行病学研究上。——"地理空间分析指南（第二版）" Joel Lawhead 什么是地理空间分析？回答这个问题就要清楚什么是地理空间数据，栅格？矢量？这些不过是地理空间数据存在的不同形式而已；shapefile？geojson？tif？这些也不过是地理空间数据的存储规范和协议。真正地理空间数据的本质非常简单：坐标+属性。所以所谓地理空间分析就是分析两样东西：坐标和属性。分析不同坐标和不同属性之间的不同联系。你下班回家，你也会想一想怎么回去最快是不是？你看是不是有坐标，公司地址是坐标把，家庭住址也是坐标把，与之连接的道路也是由坐标组成的，也有属性，公司、家这些都是属性，对不对？这就是一个非常简单的地理空间分析。地理空间分析无处不在，与我们息息相关、近在咫尺、同时也应用在方方面面。 现代地理空间分析的起源大霍乱霍乱是由霍乱弧菌所导致的传染病，可造成突发性高烧、呕吐、腹泻、脱水症状，感染性极强。现存最古老的霍乱记录发生于公元前300年左右。其后7世纪的中国、17世纪的爪哇地区也留有被认为是霍乱的恶性瘟疫记录。而世界性的大流行则始于1817年。从1817到1823、1826到1837、1840到1860、1863到1879、1881到1896、1899到1923年，共计爆发了6次霍乱大流行。霍乱大流行同时伴随着工业革命的进程，祸及亚洲、非洲、欧洲及南北美洲，在如此短的时间内由一种“地方性疾病”一举扩散为“世界性流行病”，在人类疾病史上相当罕见，同时也是人类在工业革命后互融合深化的结果。
Scanning electron microscope image of Vibrio cholerae 起源而有历史的现代地理空间分析技术的第一次应用就发生在欧洲。1832年法国爆发霍乱疫情，Charles Picquet 绘制了最早的热力图（heat map）：根据街区因疫情导致的死亡人数比，Charles Picquet 把巴黎48个街区的地区绘制出不同的颜色深浅。每千名居民中霍乱死亡的百分比的高低用颜色表示，颜色越深，死亡率越高。
Charles Picquet cholera map 这场疫情全法国罹难十万人，巴黎约两万人。Charles Picquet 通过地图分析为当时的法国做了很多重要报告和分析，该报告朝着人类最终了解霍乱弧菌可通过水源传播迈出了重要一步。同时也改变了巴黎的城市布局，为了阻止疫情的扩散，重新改建贫民区的房屋，同时移除了流经巴黎市区的开放式中央下水道。随后在1843年 Charles Picquet 正式出版了当时给法国政府做的报告《Rapport sur la marche et les effets du choléra-morbus dans Paris et les communes rurales du départment de la Seine》，其中就包括这幅“热力图”。 发展而后在英国伦敦，1854年，Broad Street 街区暴发霍乱疫情 。短短几天就有数百人去世。John Snow 作为一位医生开始着手调查（不是冰与火之歌的 Jon Snow），他通过统计学方法，将死亡人数绘制在地图上。每一条横杠代表一个人死于霍乱，同时与当地居民交谈调查。用以研究分析霍乱的发展情况和可能的爆发点。John Snow 绘制的地图覆盖了整个 Broad Street 街区，而死亡人数最多最密集的地方就是 Broad Street 街的中心：取水泵（如下图所示 PUMP 圆点处，该图只是一部分，大致完整地图见最后）。
John Snow 绘制地图的中心部分，每个横杠代表一个死亡患者。 在多年的医学经验和地图的帮助下，John Snow 最终推断疫情的暴发点就是位于 Broad Street 街区中心的取水泵。John Snow 认为这个公共取水泵就是霍乱传播的源头。
Broad Street 水泵插画 霍乱依靠空气传播的理论占当时的主导地位，John Snow 给出的理由难以使议会政府信服。虽然 John Snow 通过显微镜依然没有发现水样的异常，但通过四处走访，调查周边区域，在各种证据和统计数据的帮助下，最终说服议会拆除水泵。水泵拆除后，霍乱的死亡率快速降低，证明 John Snow 的判断是正确的。在当时科学界还没有证明有细菌、病毒存在，这些物质可以通过水源传播的时候，John Snow 通过地图分析成功锁定了疫情的暴发源头，成功挽救了许多人的生命。而正是根据地图发现了霍乱的传播源头和方式，John Snow 被认为是 disease mapping 的先驱者，也是现代流行病学的奠基人。先驱者是超前的，也是饱受争议的。关于 John Snow 的争议直到科学界第一次从水中分离出细菌才逐渐平息。
Original map by John Snow showing the clusters of cholera cases in the London epidemic of 1854, drawn and lithographed by Charles Cheffins. 多年后，Regmarad 使用点而不是横杠表示死亡人数，在 John Snow 地图的基础上进行重新绘制。
dot map by Regmarad 现代地理空间分析与很多现代学科一样，出现在一个世界大发现的年代，也是一个与疾病抗争的年代。回望发展过程，冰冷的死亡数字背后更能体现现代科学的力量，不仅仅是地理空间分析，不仅仅是 GIS...从地图，发现世界
小手点击关注自嗨环节：这篇文章的标题可是我的得意之作，冥思苦想老半天了。可终于让我想到了这个略带一丝丝标题党，但是又很克制，同时又很吸引人的标题。太厉害了。——2021 03 30 你个海怪很难的文章系列：《Python和ArcGIS自动化制图完全指南》——共六章，附带教程源码和数据下载。《深入制图表达》——深入制图表达的机制和运用实现。《ArcGIS制图高级技巧》——ArcGIS制图高级技巧，发现 ArcGIS 不为人知的各种制图技巧。（持续更新中！）《用Python创建你第一个GIS程序》——简单易懂，手把手教你用 Python 搭建你的第一的 GIS 程序。《基于Python的ArcGIS(ArcPy)多进程自动出图》——使用多进程快速大批量出图。...不难的有趣文章系列：《从地图发现世界》——从地图，发现奇特的、美丽的、我的世界。（持续更新中！）...更多文章请翻看我的主页。 References:[1]:Charles Picquet."The first epidemiological maps" .https://www.crouchrarebooks.com/books/the-first-epidemiological-maps[2]:Ralph R. Frerichs. "His tory, maps and the in ternet: UCLA’s John Snow site".http://www.ph.ucla.edu/epi/snow/socbulletin34(2)3_7_2001.pdf[3]:Joel Lawhead."地理空间分析指南(second edition)"[4]: John Snow wiki.https://en.wikipedia.org/wiki/John_Snow#cite_ref-8[5]:Louis-François Benoiston de Châteauneuf, Rapport sur la marche et les effets du Choléra-morbus dans Paris et les communes rurales du département de la Seine: année 1832, Paris: Impr. royale, 1834, p.49