李 彪，徐春迪,2

（1.寶雞文理學(xué)院 地理與環(huán)境學(xué)院，陜西 寶雞 721013；2.陜西省災(zāi)害監(jiān)測(cè)與機(jī)理模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 寶雞721013）

基于GIS的寶雞市人口空間格局分析

李 彪1，徐春迪1,2

（1.寶雞文理學(xué)院 地理與環(huán)境學(xué)院，陜西 寶雞 721013；2.陜西省災(zāi)害監(jiān)測(cè)與機(jī)理模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 寶雞721013）

搜集整理了寶雞市2003～2012年人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并結(jié)合GIS技術(shù)探討了寶雞市人口空間分布的基本規(guī)律和特征。研究結(jié)果表明，①寶雞市人口密度總體較低，在空間分布上，沿渭河谷地人口密度較高，南北山區(qū)人口密度較低；②寶雞市人口重心不斷發(fā)生遷移，遷移速度也存在差異；③寶雞市人口呈現(xiàn)緩慢集中趨勢(shì)，集中指數(shù)較低，說明人口空間分布較分散；④寶雞市人口聚集度總體較低，空間分布差異明顯，渭河谷地各區(qū)縣人口聚集度高于南北山區(qū)。

人口；GIS；空間分布；寶雞市

人口空間分布是指一定時(shí)間上人口數(shù)量規(guī)模的地域分布狀況，是人口在空間上的表現(xiàn)形式，是重要的人口現(xiàn)象和社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象[1]。美國(guó)學(xué)者Godchild M F領(lǐng)導(dǎo)并建立了空間綜合社會(huì)學(xué)中心（GSISS）將空間統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)應(yīng)用到社會(huì)科學(xué)研究當(dāng)中[2-3]。近10 a來，寶雞市得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，各區(qū)縣人口也在不斷增長(zhǎng)，但過去對(duì)寶雞市人口變化過程及人口空間分布規(guī)律的研究和分析較少，因此，本文結(jié)合GIS技術(shù)分析了寶雞市2003～2012年人口空間格局的基本規(guī)律和特征，以認(rèn)清寶雞市人口發(fā)展的現(xiàn)狀和特點(diǎn)。

1 研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

寶雞市地處陜西、甘肅、寧夏、四川4省的交匯處，東與咸陽(yáng)、西安相鄰，南接漢中，西北與甘肅天水和平?jīng)雠?。南部為秦嶺，中部渭河?xùn)|西向貫穿寶雞市全境，渭北平原沃野綿延，關(guān)隴山地西阻北橫。寶雞市包括渭濱區(qū)、金臺(tái)區(qū)、陳倉(cāng)區(qū)等3個(gè)市轄區(qū)和鳳翔縣、岐山縣、扶風(fēng)縣、鳳縣、太白縣、眉縣、隴縣、千陽(yáng)縣、麟游縣等9個(gè)縣；轄區(qū)總面積為1．82萬(wàn)km2，金臺(tái)、渭濱和陳倉(cāng)為市轄區(qū)，總面積為3 574 km2，建成區(qū)面積為98 km2。全市常住總?cè)丝诩s為379．102萬(wàn)，市轄區(qū)總?cè)丝诩s為91．5萬(wàn)（截止2012年底）。

1.2 數(shù)據(jù)來源

利用寶雞市統(tǒng)計(jì)年鑒資料，搜集整理了寶雞市2003～2012年人口數(shù)據(jù)[4]；并以寶雞市行政區(qū)劃圖為底圖數(shù)據(jù)，借助GIS技術(shù)及相關(guān)數(shù)據(jù)分析軟件揭示了寶雞市人口空間分布格局特征。在ArcGIS10．2軟件支持下，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理，最終繪制了寶雞市人口年均增長(zhǎng)率、人口密度、人口聚集度等專題地圖。

2 寶雞市人口空間格局分析

2.1 人口密度

人口密度指單位土地面積分布或承載的人口數(shù)量，也稱人口算術(shù)密度，反映了人口數(shù)量和土地面積的比例關(guān)系，是分析人口分布狀態(tài)的常用指標(biāo)，最早由愛爾蘭建筑師赫奈斯提出[5-6]。它反映了某一地區(qū)人口空間分布的疏密程度，一般用每km2內(nèi)居住的平均人口數(shù)量表示，公式為：

總體而言，寶雞市人口密度較低，近10 a來寶雞市人口密度呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)。由圖1可以看出，在空間分布上，明顯呈現(xiàn)出沿渭河谷地各區(qū)縣人口密度較高，而南北山區(qū)人口密度較低的規(guī)律。地形條件是影響人口分布的基礎(chǔ)性因素，寶雞市南北地區(qū)以山地為主，地形復(fù)雜，自然災(zāi)害頻發(fā)，大多數(shù)地區(qū)不適宜生存，故人口密度較低。中部渭河谷地自然條件優(yōu)越，農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史悠久，是這一地區(qū)人口密集的基礎(chǔ)性因素。對(duì)比人口密度分布圖和人均GDP分布圖可以看出，人均GDP分布與人口密度分布基本吻合；人均GDP與人口密度呈現(xiàn)一定的關(guān)聯(lián)性，即人均GDP較高的中部地區(qū)人口密度也較高，反之亦然；2012年尤為明顯，因此經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是人口分布的另一重要因素。地處秦嶺中部的鳳縣適宜人類生存的空間有限，但其境內(nèi)自然資源豐富，寶雞市境內(nèi)的礦產(chǎn)資源特別是煤礦主要集中在鳳縣。近年來鳳縣礦產(chǎn)資源的開采、冶煉工業(yè)成為其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)；2003年以采選和冶煉為主的工業(yè)GDP生產(chǎn)值占總數(shù)的73．1%，2012年占總數(shù)的75．1%[4]，因此鳳縣呈現(xiàn)人均GDP高而人口密度低的現(xiàn)象。在自然條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合影響下，寶雞市人口密度呈現(xiàn)南北低中部高的格局。此外，2003年以來，受行政區(qū)劃政策影響，渭濱區(qū)、陳倉(cāng)區(qū)及扶風(fēng)縣等地人口密度變化相對(duì)明顯。渭濱區(qū)人口密度大幅增加，而陳倉(cāng)區(qū)和扶風(fēng)縣有不同程度的降低；其他各縣區(qū)變化相對(duì)平穩(wěn)。

2.2 人口重心分析

圖1 寶雞市人口密度及人均GDP分布圖

美國(guó)學(xué)者弗·沃爾克在1864年提出人口重心這一概念。在人口學(xué)上，人口重心是指在特定地域內(nèi)人口地域分布的平衡點(diǎn)，其公式為：

式中，X和Y為研究區(qū)人口重心坐標(biāo)；i為組成該區(qū)域的行政區(qū)數(shù)目；x、y為組成該區(qū)域的人口重心坐標(biāo)[7-8]。

借助GIS技術(shù)，采用上述人口重心模型對(duì)寶雞市2003～2012年的人口重心移動(dòng)作定量研究，并將其移動(dòng)軌跡繪制成專題圖（圖2），圖2可以直觀地反映寶雞市人口重心隨時(shí)間變化在空間上的變化規(guī)律：近10 a來，寶雞市人口重心逐年遷移，但均在金臺(tái)區(qū)內(nèi)且遷移量很小，遷移方向?yàn)?003～2011年不斷向西移動(dòng)，2011年開始向東移動(dòng)。具體來看，2003～2007 年、2008～2010年人口重心逐年遷移距離很短，速度也非常緩慢，說明這兩段時(shí)期內(nèi)人口變遷較平穩(wěn)；2007～2008 年、2010～2012年出現(xiàn)了兩個(gè)明顯的波動(dòng)期，表現(xiàn)為高速移動(dòng)，人口重心移動(dòng)距離較遠(yuǎn)，說明在這兩段時(shí)期內(nèi)寶雞市人口變遷較為劇烈。

圖2 2003～2012年寶雞市人口重心遷移圖

金臺(tái)區(qū)地處寶雞市中心腹地，渭河谷地的先天優(yōu)勢(shì)是其經(jīng)濟(jì)和政治發(fā)展的基石。金臺(tái)區(qū)境內(nèi)，歷代在此設(shè)縣治，建國(guó)后設(shè)寶雞市，改革開放后經(jīng)濟(jì)文化飛速發(fā)展，成為寶雞市政治、經(jīng)濟(jì)和文化的交流中心[9]。如圖1所示，近10 a來金臺(tái)區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更是遙遙領(lǐng)先。上述因素綜合決定了寶雞市近10 a的人口重心一直在金臺(tái)區(qū)境內(nèi)。

2.3 人口集中指數(shù)

美國(guó)學(xué)者Hooler F M在研究某一地域人口分布的集中程度時(shí)，提出了一個(gè)人口分布的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)——人口集中指數(shù)[10]，即

式中，Pi、Si分別為組成某區(qū)域i行政區(qū)的人口和面積；P、S分別為該區(qū)域的總?cè)丝诤涂偯娣e；i（1,2,3,…,n）為組成該地域的行政區(qū)數(shù)目。C為該區(qū)域人口集中指數(shù)，介于0～1之間，C值越大人口分布越集中，趨近于1時(shí)，說明該區(qū)域人口分布趨于某一點(diǎn)；趨近于0時(shí)，說明該區(qū)域人口趨向均勻分布。

由圖3可以看出，近10 a寶雞市人口分布較分散，人口集中指數(shù)一般，人口分布趨于緩慢集中。其中，2003～2007年集中指數(shù)約增加了0．001；2008～2012年集中指數(shù)約增加了0．002，說明寶雞市人口趨于緩慢集中；比較而言，寶雞市前5 a集中速度比后5 a慢。寶雞市2003年的城市化水平為24．20%，2012年的城市化水平達(dá)到45．61%，隨著高速公路、城際機(jī)場(chǎng)等設(shè)施的建成，大幅增強(qiáng)了各城區(qū)間的可達(dá)性。從圖1的人均GDP分布圖可以看出，寶雞市經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域差異明顯，渭河谷地地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展明顯比南北山區(qū)快，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快地區(qū)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢的地區(qū)共存的前提下，地區(qū)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異促使經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢地區(qū)人口不斷涌向經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)，為寶雞市人口集中起到了推波助瀾的作用。

圖3 2003～2012年寶雞市人口集中指數(shù)圖

2.4 人口集聚度

人口集聚是指源于期望獲得的各種經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)、心理效應(yīng)，不同年齡、性別、職業(yè)的人在某個(gè)特定地理區(qū)域內(nèi)不斷匯聚的現(xiàn)象及過程，是人口在空間上從分散到集中，從稀疏到密集的一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，人口集聚度計(jì)算公式為[11-13]：

式中，總?cè)丝谥父鲄^(qū)縣行政單元內(nèi)年末總?cè)丝?，其中包括暫?．5 a以上的流動(dòng)人口；流動(dòng)人口指各區(qū)縣級(jí)行政單元內(nèi)暫住0．5 a以上的流動(dòng)人口數(shù)；d為按流動(dòng)人口占總?cè)丝诒戎胤旨?jí)的權(quán)重賦值。依據(jù)陜西省縣域單元人口集聚度及其技術(shù)規(guī)程選取權(quán)重值。將寶雞市各區(qū)縣人口流動(dòng)強(qiáng)度劃分為<2．5%、2．5%～5%、5%～10%、＞20%，其對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度權(quán)重系數(shù)分別為1、2、3、4、5。

總體而言，寶雞市人口集聚度較低。由圖4可以看出，寶雞市人口集聚度分布存在明顯的空間差異，北部及南部各地區(qū)人口集聚度遠(yuǎn)低于中部地區(qū)。集聚度較低的區(qū)縣占全市的58%，集聚度較低區(qū)縣的面積更是占到全市面積的71．49%。其中，人口集聚度較高的金臺(tái)、渭濱和陳倉(cāng)等區(qū)占全市的25%，面積僅占全市面積的20%。

寶雞市人口集聚度空間分布與人口密度基本一致，中部人口密度高的區(qū)域也是集聚度高的區(qū)域，南北山區(qū)人口密度較低相對(duì)應(yīng)集聚度也較低。對(duì)比圖4a、b可以看出，人均GDP空間分布與集聚度空間分布基本一致。中部地區(qū)尤其是金臺(tái)、渭濱兩區(qū)作為寶雞市政治和經(jīng)濟(jì)中心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平遠(yuǎn)高于其他各縣區(qū)，人口集聚度明顯高于其他各區(qū)縣。而人均GDP較低的南北山區(qū)人口集聚度也較低。

圖4 寶雞市人口集聚度及人均GDP分布圖

現(xiàn)將寶雞市人口集聚度值從高到低依次劃分為高、較高、一般、較低和低5個(gè)等級(jí)。從表1來看，人均GDP與人口集聚度存在一定的關(guān)聯(lián)，人均GDP越高的地區(qū)，人口集聚越明顯。隨著人均GDP值的增加，人口集聚度也在不斷提高，因此可以從一定程度上反映出經(jīng)濟(jì)是促進(jìn)人口集聚的重要因素。

表1 寶雞市人均GDP等級(jí)分類表

3 結(jié) 語(yǔ)

1）空間分布上，渭河谷地各區(qū)縣人口密度高于南北山區(qū)各地；時(shí)間變化上，渭濱區(qū)人口密度大幅增加，陳倉(cāng)區(qū)及扶風(fēng)縣人口密度明顯降低，其他各區(qū)縣人口密度無(wú)明顯變化。研究發(fā)現(xiàn)，人口密度與人均GDP存在一定關(guān)聯(lián)，人均GDP較高的地區(qū)人口密度也相對(duì)較高，反之亦然。

2）寶雞市人口重心逐年遷移，但均在金臺(tái)區(qū)內(nèi)且遷移量很小；遷移方向?yàn)?003～2011年向西遷移，2011 年開始向東遷移。

3）從集聚指數(shù)來看，寶雞市人口呈現(xiàn)逐年集中的趨勢(shì)，但集中指數(shù)較低，說明寶雞市人口空間分布較為分散。

4）寶雞市人口集聚度總體較低，空間分布差異明顯，中部渭河谷地各區(qū)縣人口集聚度高于南北山區(qū)各縣。人口集聚度與人均GDP關(guān)系緊密，人均GDP較高的地區(qū)人口較為集中，人均GDP越高，人口集聚效應(yīng)越明顯。

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P208

B

1672-4623（2017）01-0063-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.01.019

李彪，碩士研究生，研究方向?yàn)镚IS應(yīng)用。

2015-07-09。

項(xiàng)目來源：陜西省災(zāi)害監(jiān)測(cè)與機(jī)理模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目（13JS009）。