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一、QGIS安装与基本配置

1.1 软件下载与安装

QGIS是一款开源GIS软件，支持跨平台运行。建议从官网下载最新稳定版（如3.28）。安装时需注意：

• 路径选择：安装路径避免中文或特殊字符（如C:\Program Files\QGIS）。
• 语言设置：安装完成后，通过菜单栏Settings → Options → General → Override System Locale选择简体中文。
• 插件管理：启用FlowMapper、Heatmap等插件以支持流向图制作。

1.2 常见问题处理

• 安装失败：关闭杀毒软件，避免误删文件；检查系统环境变量PYTHONHOME是否冲突。
• 界面异常：若工具栏缺失，通过View → Toolbars自定义显示。

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二、人口数据获取与预处理

2.1 数据来源

• 官方统计：如第七次全国人口普查数据（国家统计局官网）、省级人口迁徙指数（如百度迁徙平台）。
• 开放数据平台：
  • 华东师范大学人文社科大数据平台（提供腾讯迁徙数据）。
  • 哈佛大学中国数据实验室（含百度迁徙历史数据）。
• 商业数据：高德、百度地图的API接口（需申请权限）。

2.2 数据格式标准化

• 字段要求：至少包含出发城市、到达城市、迁徙指数及城市经纬度。
• 格式转换：
  1. 导入CSV文件：通过Layer → Add Layer → Add Delimited Text Layer，设置经纬度列为几何字段。
  2. 生成Shapefile：右键CSV图层选择导出 → 另存为，格式选ESRI Shapefile。

2.3 数据清洗

• 异常值处理：使用Field Calculator过滤迁徙指数为负或过高的记录。
• 坐标纠偏：若数据源为WGS84，通过Processing → Reproject Layer转换为CGCS2000等投影坐标系。

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三、人口数据空间化处理

3.1 空间连接（Join）

将人口统计数据与行政区划边界关联：

1. 加载行政区划Shapefile（如省级边界）和人口CSV表。
2. 右键行政区划图层选择属性 → 连接，设置共同字段（如城市编码）。
3. 验证连接结果：通过属性表检查人口字段是否成功附加。

3.2 空间插值（Interpolation）

对离散点数据进行密度估计：

• 核密度分析：使用Heatmap插件，设置半径（如50km）和像素大小（如100m）。
• 克里金插值：通过Processing → Interpolation生成连续表面，适用于稀疏数据。

3.3 区域统计（Zonal Statistics）

计算行政区划内人口总量：

1. 加载人口密度栅格（如ind_ppp_2000_KA.tif）。
2. 运行Processing → Raster Analysis → Zonal Statistics，选择行政区划图层为输入。
3. 结果字段（如sum）表示各区域总人口。

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四、流向图制作核心步骤

4.1 生成迁徙线要素

• 手动创建：
  1. 准备包含起点（start_X、start_Y）和终点（end_X、end_Y）的CSV文件。
  2. 使用Processing → Toolbox → Vector Creation → Points to Path生成连线。
• 插件辅助：安装FlowMapper插件，批量导入迁徙数据并自动生成带箭头的流向线。

4.2 符号化设置

• 线宽与颜色：按迁徙指数字段分级，高流量路线设置为粗线（如5mm）和暖色（如红色）。
• 动态箭头：在图层属性 → 符号中选择箭头类型，调整箭头密度和大小以反映流量变化。

4.3 热力图叠加

1. 使用Heatmap插件生成人口密度栅格。
2. 调整透明度（如30%）并与流向线叠加，突出人口密集区的迁徙热点。

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五、时空动态流向图制作

5.1 时间序列数据处理

• 数据格式：为迁徙数据添加时间字段（如2025-01-01）。
• 时间管理器：启用TimeManager插件，设置时间字段和动画间隔（如按天播放）。

5.2 动态可视化

1. 在TimeManager中配置时间轴范围和播放速度。
2. 导出为GIF或视频：通过导出地图 → 动画生成动态迁徙图。

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六、专题制图规范与输出

6.1 地图元素设计

• 图例：分类显示线宽对应的迁徙指数范围，并添加热力图标尺。
• 比例尺与指北针：通过布局管理器 → 添加比例尺选择样式（如刻度条或文字描述）。
• 标注优化：使用标注放置功能避免城市名称重叠，优先显示迁徙量大的节点。

6.2 导出格式选择

• 高精度打印：导出为PDF（保留矢量信息）或GeoPDF（含空间参考）。
• 网络分享：选择PNG或JPEG格式，分辨率建议300dpi以上。
• 交互式地图：使用QGIS2Web插件生成Leaflet或OpenLayers格式，嵌入网页。

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七、案例分析：全国春节人口迁徙图

7.1 数据准备

• 来源：百度迁徙平台2025年春节数据（1月-2月）。
• 字段：出发城市、到达城市、迁徙指数、日期。

7.2 制作流程

1. 导入数据并生成线要素，按日期分组。
2. 符号化设置：迁徙指数前10%的路线使用红色粗线，其余渐变至蓝色细线。
3. 叠加省级热力图，透明度设为40%。
4. 使用Print Layout添加图例、标题（如“2025年全国春节人口迁徙图”）和数据来源说明。

7.3 成果展示

• 静态图：PDF输出用于学术论文插图。
• 动态图：GIF动画展示春运高峰期（腊月廿八至正月初六）的流量变化。

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八、常见问题与优化建议

1. 数据不匹配：检查CSV与Shapefile的字段类型是否一致（如城市编码是否为文本）。
2. 性能卡顿：简化线要素复杂度（如合并相邻线段）或使用Simplify Geometries工具。
3. 箭头显示异常：调整箭头间隔（如每50像素一个箭头）避免重叠。
4. 投影变形：选择等面积投影（如Albers）以保证流量统计准确性。

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九、进阶应用

• 机器学习预测：结合历史迁徙数据与Python脚本（如ARIMA模型）预测未来流量。
• 三维可视化：使用Qgis2threejs插件生成三维迁徙网络，突出垂直方向的人口密度差异。
• 多源数据融合：整合手机信令、交通票务数据，提高流向图时空精度。

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通过上述步骤，用户可在QGIS中完成从数据获取到专业级人口流向图制作的全流程。结合插件扩展与脚本定制，QGIS不仅能满足基础需求，还可应对复杂时空分析场景。