楊 振，雷 軍

(1 中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所， 烏魯木齊 830011； 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)， 北京 100049) (2017月2月16日收稿； 2017年5月8日收修改稿)

人口作為城市發(fā)展中最為活躍的要素之一[1-3]，是城市空間的重要組成部分[3]。人口分布及其變化改變了城市內(nèi)部各種要素的結(jié)構(gòu)和布局[1]。在國(guó)外，城市人口空間分布一直是城市地理學(xué)研究的重要內(nèi)容[4-7]，研究揭示了城市人口郊區(qū)化和城市空間結(jié)構(gòu)多核心特征[7-9]。20世紀(jì)50年代初，國(guó)外學(xué)者開展了城市人口密度分布模擬的相關(guān)模型研究，如假定城市存在唯一的中心，人口密度從城市中心到城市外圍不斷降低[10-15]。代表性的模型有Clark模型、Smeed模型、Newling模型。一般認(rèn)為Clark模型對(duì)早期的城市人口密度模擬效果較好；Smeed模型對(duì)城市發(fā)展中期的人口分布模擬較優(yōu)；而Newling模型較適合模擬城市后期發(fā)展的人口分布特征[15-16]。隨著城市化的快速發(fā)展、城市空間擴(kuò)張、城市人口集聚和擴(kuò)散、城市空間結(jié)構(gòu)由單中心發(fā)展成多中心結(jié)構(gòu)。在國(guó)內(nèi)，隨著中國(guó)人口地理研究的復(fù)興和發(fā)展，自20世紀(jì)80年代以來(lái)[17]，中國(guó)學(xué)者廣泛開展了對(duì)人口城鎮(zhèn)化、人口分布、人口遷移和人地關(guān)系研究，取得了豐碩成果[18]。國(guó)內(nèi)對(duì)城市人口密度分布模型的研究開展較晚，始于20世紀(jì)90年代[15]。在城市單中心結(jié)構(gòu)的假定下，周春山和許學(xué)強(qiáng)[19]對(duì)廣州市人口密度分布進(jìn)行研究，認(rèn)為1982年廣州市人口密度分布符合Clark模型，到1994年則演化為二次函數(shù)模型；馮健[20]對(duì)杭州市人口密度空間分布及模型進(jìn)行研究，認(rèn)為加冪指數(shù)模型對(duì)杭州市人口分布模擬效果較好；此外馮健和周一星[7]對(duì)近20年北京都市區(qū)人口分布變化進(jìn)行模擬研究，認(rèn)為中心城區(qū)Clark模型模擬效果較優(yōu)，而Smeed模型更適合模擬都市區(qū)人口密度分布[7,15-16]；高向東和吳文鈺[21]利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)上世紀(jì)90年代上海市人口分布變動(dòng)及模擬進(jìn)行研究，認(rèn)為上海市人口密度分布的最優(yōu)模型是三次模型。此外廖邦固等[22]、韓杰等[3]、張岸和齊清文[1]分別對(duì)上海、蘭州、深圳市人口密度分布進(jìn)行模擬。對(duì)國(guó)內(nèi)大城市、特大城市的模擬研究表明中國(guó)大城市逐漸顯現(xiàn)出多核心結(jié)構(gòu)的態(tài)勢(shì)[15]。

由于城市形成和發(fā)展存在著較大的差異使得城市人口時(shí)空分布特征及人口密度分布模型存在較大差別。本文通過(guò)對(duì)中國(guó)西部大城市烏魯木齊市的人口空間分布及模型進(jìn)行研究，以期揭示轉(zhuǎn)型時(shí)代背景下中國(guó)西部城市人口空間分布特征，同時(shí)為烏魯木齊市人口空間再分布及老城區(qū)功能疏解，打造城市新的增長(zhǎng)極，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)發(fā)展提供決策參考。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)域

烏魯木齊市是新疆維吾爾自治區(qū)的首府，全疆的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，市轄7區(qū)1縣，市域行政區(qū)面積1.489×104km2，規(guī)劃區(qū)面積1.09×104km2。1982年至今，烏魯木齊市行政區(qū)劃發(fā)生了較大變化，包括街道行政單元數(shù)量的增加和范圍的變化，考慮到數(shù)據(jù)的完整性及連續(xù)性，本文以烏魯木齊市主城區(qū)為研究對(duì)象，主城區(qū)范圍的界定依據(jù)是：1)街道辦事處所轄居民委員會(huì)地域，2)涵蓋城市主要建成區(qū)范圍，3)人口數(shù)量和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值占市域相應(yīng)值的85%以上。在此基礎(chǔ)上，具體包括天山區(qū)、沙依巴克區(qū)、高新區(qū)(新市區(qū))、經(jīng)開區(qū)(頭屯河區(qū))和水磨溝區(qū)的主城區(qū)。1982年的研究范圍包括27個(gè)街道，1990年包括38個(gè)街道，2000年包括51個(gè)街道，2010年包括61個(gè)街道(圖1)。

圖1 1982—2010年研究區(qū)范圍Fig.1 Study areas in 1982, 1990, 2000， and 2010 in Urumqi

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

文中所用到的人口數(shù)據(jù)來(lái)源于1982、1990、2000、2010年烏魯木齊市人口普查數(shù)據(jù)、烏魯木齊市統(tǒng)計(jì)年鑒及新疆人口與計(jì)劃生育委員會(huì)提供的相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，但不同時(shí)期的人口普查采用的人口統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同，本文中用到的人口數(shù)據(jù)均指街道常住人口數(shù)據(jù)。街道行政圖來(lái)自烏魯木齊市行政區(qū)劃圖和烏魯木齊城市總體規(guī)劃相關(guān)圖件。各年份街道面積數(shù)據(jù)利用ArcGIS 10.2提取得到。

2 研究方法及數(shù)據(jù)處理

2.1 人口集中指數(shù)

對(duì)人口分布集中程度進(jìn)行分析常用的研究方法為人口集中指數(shù)。人口集中指數(shù)是指人口在研究區(qū)域內(nèi)的整體集中程度，該指數(shù)越小說(shuō)明研究區(qū)域內(nèi)人口分布越均衡，反之越不均衡[23-24]，其公式為

(1)

式中:n為地域單元個(gè)數(shù)；xi為i行政單元人口占研究區(qū)總?cè)丝诘谋戎?；yi為i行政單元面積占研究區(qū)總面積的比重。

2.2 人口集聚度指數(shù)

人口集聚度指數(shù)定義為人口的地理集中程度與土地面積的集中程度的相對(duì)比例。目的是為了表征人口和承載人口的土地面積在空間分布上的協(xié)調(diào)與離散程度，一定程度上也隱含研究區(qū)人口密度的高低，與人口-土地非一致指數(shù)具有同等意義[25]。其公式為

(2)

式中：pi與pn分別是第i個(gè)地域單元的人口和研究區(qū)的總?cè)丝?；Ai和An分別是第i個(gè)地域單元的土地面積和研究區(qū)總土地面積。

2.3 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與提取

文中單中心人口密度函數(shù)的建立是基于圈層距離來(lái)獲得距離和人口密度數(shù)據(jù)的[2-3,16,20]，具體的操作過(guò)程為：1)首先確定城市的中心，本文以烏魯木齊市最大的商業(yè)中心“大十字”為城市的中心區(qū)；2)以城市中心點(diǎn)為核心，利用GIS中的多環(huán)帶緩沖區(qū)工具對(duì)1982、1990年的電子地圖作以r=3i(i=1,2，…，10) km為半徑的緩沖區(qū)，而對(duì)2000、2010年的電子地圖作以r=3i(i=1,2，…，12) km為半徑的緩沖區(qū)；3)用不同半徑的緩沖區(qū)切割相應(yīng)年份烏魯木齊市主城區(qū)行政區(qū)劃圖并對(duì)切割出的不同范圍圖的屬性表進(jìn)行計(jì)算，以確定切割后以不同半徑圓的面積及人口數(shù)，最后計(jì)算出各圈層的人口密度，各年份各圈層人口密度。

3 主城區(qū)人口時(shí)空分布及變化

3.1 主城區(qū)人口空間分布的整體不均衡性分析

由公式(1)計(jì)算出烏魯木齊市主城區(qū)1982、1990、2000、2010年的人口集中指數(shù)。1982—2010年人口集中指數(shù)由1982年的0.403 6增加到2010年的0.571 4，年均增加0.006，其中1982—2000年為高速增加時(shí)期，從1982年的0.403 6提高到2000年的0.567 2，年均增加0.0091；2000—2010年為低速增加時(shí)期，從2000年的0.567 2提高到2010年的0.571 4，年均增加0.001，前一階段是后一階段的9.1倍。人口集中指數(shù)的增加說(shuō)明研究時(shí)段內(nèi)烏魯木齊市主城區(qū)人口集中程度在提高，人口分布的向心性較強(qiáng)。集中的速度存在差別，前一階段人口集中的速度較快，比較而言，后一階段人口集中的速度較慢。這是因?yàn)樵谖鞑看箝_發(fā)之前，新疆人口流動(dòng)主要體現(xiàn)在省內(nèi)人口遷移，表現(xiàn)為南疆三地州大量維吾爾族人口流向?yàn)豸斈君R，這些民族人口主要定居在維吾爾族集聚的天山區(qū)，這不僅提高了人口分布的集中程度，而且在一定程度上提高了人口集中的速度；而在西部大開發(fā)之后，大量疆內(nèi)外人口流入烏魯木齊，這些人口在流入地上實(shí)現(xiàn)了分流，表現(xiàn)為疆外流入人口主要定居在新市區(qū)、頭屯河區(qū)、水磨溝區(qū)等漢族人口聚居的地區(qū)；疆內(nèi)流入人口除主要定居在天山區(qū)之外，其他區(qū)也有分布。這在一定程度上緩慢提高人口集中程度的同時(shí)，也減緩了人口集中的速度。

3.2 主城區(qū)人口空間分布的局部非均衡性分析

人口分布集中指數(shù)是從整體上研究人口分布的集中程度，但不能觀察到區(qū)域內(nèi)部人口分布狀況，且計(jì)算結(jié)果缺乏空間視角。人口集聚度指數(shù)卻能很好地彌補(bǔ)上述不足，人口集聚度指數(shù)表征的是人口與承載人口的土地面積之間的離散程度，在人口均勻分布的情況下二者的比值為“1”，越接近“0”說(shuō)明土地的極化程度越強(qiáng)，越接近無(wú)窮大說(shuō)明人口的極化程度越強(qiáng)，即人口全部分布在某一點(diǎn)上。由公式(2)計(jì)算出1982、1990、2000、2010年的烏魯木齊主城區(qū)各個(gè)街道的人口集聚度指數(shù)，根據(jù)指數(shù)的特點(diǎn)，將烏魯木齊主城區(qū)人口空間分布劃分為5種類型(圖2)：1)土地極化型：集聚度指數(shù)<1/2；2)土地超前型：1/2≤集聚度指數(shù)<2/3；3)人口-土地協(xié)調(diào)型：2/3≤集聚度指數(shù)≤3/2；4)人口超前型：3/2<集聚度指數(shù)≤2；5)人口極化型：集聚度指數(shù)>2?；谏鲜鰟澐謽?biāo)準(zhǔn)利用GIS進(jìn)行空間可視化表達(dá)，1982—2010年烏魯木齊主城區(qū)人口空間分布類型表現(xiàn)出如下特征：1)土地極化型區(qū)域主要分布在主城區(qū)外圍街道，這些街道土地面積相對(duì)較大、人口較少、人口分布分散。2)各年份土地超前型街道數(shù)目均較少，1982、1990年各有1個(gè)街道，2000年有4個(gè)街道，至2010年變?yōu)?個(gè)街道，這些街道在空間分布上遠(yuǎn)離中心城區(qū)。3)人口-土地協(xié)調(diào)型街道數(shù)目較多，在空間分布上比鄰主城區(qū)人口極化型街道。4)人口超前型街道數(shù)目較少，這些街道在空間分布上與人口-土地協(xié)調(diào)型街道一樣靠近主城區(qū)人口極化型街道分布，但2000、2010年出現(xiàn)所謂的“飛地”現(xiàn)象，即遠(yuǎn)離主城區(qū)，如頭屯河街道和友好路街道，這是因?yàn)轭^屯河街道是烏魯木齊重要的鋼鐵工業(yè)基地，是八一鋼鐵集團(tuán)及鋼鐵上下游企業(yè)的所在地[26]，吸引大量的務(wù)工人群到此集聚；而友好路街道作為米東區(qū)的中心城區(qū)，人口密度較高。5)人口極化型街道在數(shù)量上不僅較多，而且這些街道分布在城市的中心城區(qū)且呈組團(tuán)式分布。

通過(guò)上述對(duì)主城區(qū)人口集聚度指數(shù)的現(xiàn)狀分析可以看出，主城區(qū)人口分布具有如下特征：1)人口分布集聚特性明顯。從主城區(qū)內(nèi)部看，天山區(qū)、沙依巴克區(qū)、新市區(qū)人口極化型街道分布較多。這是因?yàn)樘焐絽^(qū)和沙依巴克區(qū)是烏魯木齊市的中心城區(qū)，是烏魯木齊市最早開發(fā)的城區(qū)之一，同時(shí)也是全市最繁華的商業(yè)區(qū)之一，人口數(shù)量多，人口密度相對(duì)較大；新市區(qū)作為烏魯木齊市重要的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，就業(yè)機(jī)會(huì)多，吸引大量較高素質(zhì)的勞動(dòng)人口到此集聚，同時(shí)來(lái)自疆外以經(jīng)商和務(wù)工為主的大量漢族人口傾向于在該區(qū)定居。2)人口集聚沿主要交通廊道呈條帶狀發(fā)展,在城市南北交通走廊帶上，人口集聚程度明顯高于周邊地區(qū)，整體呈現(xiàn)條帶狀分布。未來(lái)城市用地將遵照“南控、北擴(kuò)、先西沿、后東進(jìn)”的原則進(jìn)行。在此規(guī)劃的指導(dǎo)下，在新市區(qū)和米東區(qū)等地沿主要交通干線，大量的聚居區(qū)被規(guī)劃建設(shè)，將吸引大量城市新增人口和老城疏散人口，逐步形成新的人口集聚區(qū)。

圖2 1982—2010年烏魯木齊市主城區(qū)人口集聚度指數(shù)空間分布模式Fig.2 Spatial distribution patterns of population agglomeration index in the main urban area of Urumqi City from 1982 to 2010

4 主城區(qū)人口密度空間分布模型研究

4.1 主城區(qū)人口密度圈層結(jié)構(gòu)特征

從圖3可以看出，1982—2010年烏魯木齊市主城區(qū)人口密度變化表現(xiàn)出如下特征：1)各年份人口密度隨著距離城市中心的增加，人口密度趨于減小，人口密度在0～3 km最大，在3～6 km處出現(xiàn)快速下降趨勢(shì)。2)以0～3 km為例，人口密度總體上呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，1982年的人口密度為12 319人/km2，1990年人口密度略微下降到11 116人/km2，之后逐步由2000年的14 718人/km2上升到2010年的15 556人/km2。3)距離城市中心增加并不意味著人口密度的持續(xù)降低，在某些圈層上出現(xiàn)所謂的“異常點(diǎn)”，即人口密度沒(méi)有下降反而上升，如1982年曲線在15 km處人口密度上升，1990年曲線在12 km和24 km后人口密度上升，這些點(diǎn)可能受交通或其他經(jīng)濟(jì)因素影響而吸引眾多人口向此集聚。

圖3 不同圈層結(jié)構(gòu)人口密度變化Fig.3 Population density changes in different spheres

4.2 主城區(qū)單核心人口分布模型擬合

關(guān)于單核心人口密度空間分布模型，國(guó)外進(jìn)行了許多有益的探討，如Clark通過(guò)對(duì)20多個(gè)城市的深入分析及大量的實(shí)證研究，提出隨著距離城市中心的增加，人口密度趨向于指數(shù)式衰減的Clark模型[3]，其模型表達(dá)式為dx=doe-bx，模型中dx為距離城市中心x處的人口密度，do為城市中心的人口密度，b為常數(shù)。Clark模型提出以后，西方學(xué)者相繼提出一些模型試圖對(duì)經(jīng)典的Clark模型進(jìn)行修正和完善，比較經(jīng)典的有Smeed模型和Newling模型，模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式分別為dx=kx-?、dx=d0ebx-cx2。Smeed模型中的k為比例系數(shù)，?為距離參數(shù)，該模型對(duì)城市中心的人口沒(méi)有定義，較為適合描述包括邊緣和城市腹地在內(nèi)的人口密度分布規(guī)律[7,16]；Newling模型用二次曲線代替Clark的一次變量，從模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式中可以看出，Clark模型是Newling模型的一個(gè)特例。上述模型是西方國(guó)家基于本國(guó)城市人口空間分布特點(diǎn)提出的，反映西方發(fā)達(dá)國(guó)家在不同發(fā)展階段人口分布變動(dòng)特點(diǎn)，是否適合中國(guó)城市人口空間分布特征還有待探討。為進(jìn)一步研究烏魯木齊市主城區(qū)人口空間分布特征，找出適合烏魯木齊市主城區(qū)人口密度分布模型，根據(jù)上述不同圈層的人口密度計(jì)算結(jié)果，運(yùn)用SPSS中11種常用函數(shù)結(jié)合經(jīng)典的函數(shù)模型對(duì)烏魯木齊市主城區(qū)不同年份人口密度分布進(jìn)行擬合，在進(jìn)行擬合之前，首先利用散點(diǎn)圖篩選出擬合程度較高的函數(shù)，從而剔除擬合效果不佳的函數(shù)，擬合結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 1982—2010年烏魯木齊市主城區(qū)人口密度數(shù)學(xué)模擬

表中R2表示判定系數(shù)，分析是在sig.=0.05的顯著性水平下，基于判定系數(shù)最大的原則進(jìn)行模型選取。從表1可以看出，1982年人口密度的最優(yōu)模型是反函數(shù)，1990年的最優(yōu)模型為三次函數(shù)，2000年的最優(yōu)模型為反函數(shù)，2010年人口密度最優(yōu)模型則又變?yōu)槿魏瘮?shù)。

4.3 主城區(qū)多核心人口分布模型的擬合

多核心人口分布擬合首先要確定各級(jí)城市的中心。以“大十字”作為第一級(jí)別的城市中心，然后確定城市的次中心。繪制各年份的人口密度圖(圖4)，經(jīng)過(guò)篩選、判斷確定人口分布的次中心。1982、1990、2000年城市人口密度明顯地以“大十字”為中心的單核心分布，城市人口分布沒(méi)有形成多核心形態(tài)，2010年在“大十字”為核心的人口密度高值區(qū)的西北方向形成一個(gè)人口密度相對(duì)較低的次密集區(qū)，這個(gè)次密區(qū)以南緯路街道為中心，該街道的峰值人口密度為20 038人/km2，圍繞該街道周圍是一些人口密度超過(guò)15 000人/km2的街道，可以確定以該街道為中心的城市人口次密區(qū)為城市的次級(jí)中心區(qū)，城市人口分布次中心選出后，運(yùn)用SAS軟件編寫多核心模型回歸程序，2010年只有一個(gè)城市人口分布次中心，因此按照多核心數(shù)學(xué)模型D(m)=a1eb1rm1+a2eb2rm2進(jìn)行回歸擬合，見(jiàn)表2。在人口密度多核心模型中，不同中心的截距a越大，表明此中心在集聚人口方面越強(qiáng)；而斜率b的絕對(duì)值表示離中心距離遠(yuǎn)近的人口密度衰減程度，即b的絕對(duì)值越大，表明隨著距離城市中心的增加，人口密度衰減越快。從表中可知：2010年城市中心“大十字”的截距遠(yuǎn)大于城市次中心“南緯路”的截距，表明在集聚人口方面“大十字”城市中心大于“南緯路”城市次中心，這時(shí)城市的雙中心結(jié)構(gòu)初現(xiàn)端倪或剛剛發(fā)育；而南緯路街道的斜率絕對(duì)值大于“大十字”，說(shuō)明南緯路街道集聚人口的能力并不突出。隨著烏魯木齊市新一輪城市規(guī)劃的實(shí)施，未來(lái)5年烏魯木齊市將打造兩個(gè)城市中心，即以天山區(qū)和沙依巴克區(qū)為中心的城市南部中心, 該中心主要依托現(xiàn)狀城市中心形成，對(duì)現(xiàn)狀市中心進(jìn)行改造和完善從而發(fā)揮全疆政務(wù)和金融中心職能；和以新市區(qū)為中心的城市北部中心，該中心以老城功能疏解和烏昌都市區(qū)同城化為契機(jī)，是城市空間新的增長(zhǎng)極，將發(fā)揮著行政、會(huì)議、體育等職能，這將極大地增強(qiáng)該中心集聚人口的能力。

圖4 1982—2010年烏魯木齊市主城區(qū)人口密度圖Fig.4 Population density in the main urban area of Urumqi City from 1982 to 2010

城市中心及次中心烏魯木齊市主城區(qū)參數(shù)a參數(shù)b城市中心(大十字)34470.23*** -0.4321***(12.84)(-10.26)城市次中心(南緯路街道)17625.04**-0.9934*(2.11)(-4.34)測(cè)定系數(shù)(調(diào)整后)R2=0.831

注：括號(hào)內(nèi)的值為t值；*為在0.05的水平下顯著，**為在0.01水平下顯著，***為在0.001水平下顯著。

5 主城區(qū)人口密度的空間重構(gòu)

近30年來(lái)烏魯木齊市主城區(qū)人口密度最大值呈現(xiàn)出先升后降的態(tài)勢(shì)(1982年人口密度的最高值為24 149人/km2→1990年的35 304人/km2→2000年的45 858人/km2→2010年的34 264人/km2)(圖5)。1982—2000年街道人口密度最大值處于上升階段，這一時(shí)期由于中心城區(qū)交通便利、教育、衛(wèi)生、文化等公共服務(wù)能力強(qiáng)，吸引外圍區(qū)人口向中心城區(qū)集聚，大量疆內(nèi)流動(dòng)人口涌入烏魯木齊，其所從事的職業(yè)大多是商業(yè)活動(dòng)，這部分人群在目的地選擇上傾向于向人口稠密區(qū)集聚，加大了中心城區(qū)人口密集程度，造成人口密度最大值不斷上升，人口集中程度增加。2000—2010年人口密度最大值下降，這是由于隨著人口不斷向中心城區(qū)集聚，中心城區(qū)開始出現(xiàn)交通擁堵、住房?jī)r(jià)格上揚(yáng)、環(huán)境質(zhì)量變差的集聚不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，迫使中心城區(qū)人口向外圍遷居，從而使中心城區(qū)人口密度最高值出現(xiàn)下降，但由于這種移動(dòng)多趨向于短距離的人口遷居，因此在中心城區(qū)較近的街道形成人口分布的相對(duì)高值區(qū)，人口短距離的遷居并沒(méi)有使人口集中程度下降，反而由于形成了人口聚居的相對(duì)高值區(qū)從而使主城區(qū)的人口集中程度增加。以距離城市中心5 km為城市的中心城區(qū)[7]，在這一范圍內(nèi)人口密度升至10 000人/km2以上的街道不斷增多，高人口密度街道分布有漸趨內(nèi)移之勢(shì)，從而使得研究時(shí)段人口集中程度不斷增加。由于距離城市中心15～20 km街道數(shù)量變化較大，這一距離內(nèi)的街道人口密度的可比性較差，但從圖中還是可以看出，1982—2000年街道人口密度逐漸降低，說(shuō)明低密度人口街道有漸趨外移趨勢(shì)，至于2010年在這一距離內(nèi)人口密度相對(duì)較高是由于西部大開發(fā)以后，烏魯木齊市為吸引高素質(zhì)的外來(lái)人口遷入而加大對(duì)市政基礎(chǔ)設(shè)施的投資，極大地改善了交通狀況，致使城市外圍區(qū)人口密度增加，但通過(guò)分析可知烏魯木齊市人口郊區(qū)化現(xiàn)象并不明顯。

圖5 1982—2010年主城區(qū)人口密度空間分布與距離之間的關(guān)系Fig.5 Relationship between spatial distribution of population density and distance in the main urban area of Urumqi City from 1982 to 2010

6 結(jié)論與討論

1)烏魯木齊市與東部大城市相比在自然環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會(huì)公共服務(wù)質(zhì)量、政府政策導(dǎo)向等因素存在著較大差異，使得二者在人口空間分布特征上存在著較大的異同，異表現(xiàn)在：①烏魯木齊市作為中國(guó)西部大城市，尚處于城市化的加速階段，城市內(nèi)部發(fā)展差異明顯。主城區(qū)作為烏魯木齊市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化中心，對(duì)人口的吸引力在不斷增強(qiáng)，研究時(shí)段內(nèi)其人口分布的集中程度一直在增加，人口郊區(qū)化現(xiàn)象不明顯；而東部大城市較早地出現(xiàn)城市人口郊區(qū)化現(xiàn)象，人口分布呈現(xiàn)出現(xiàn)離心擴(kuò)散態(tài)勢(shì)[7,20-21,27]。②與東部大城市相比，烏魯木齊市雙中心城市空間結(jié)構(gòu)形成較晚，直到2010年才初露端倪；而東部大城市早在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)開始發(fā)育[7]。同表現(xiàn)在：①隨著城市的成長(zhǎng)，人口向中心集聚，發(fā)展到一定階段后必然造成中心城區(qū)集聚不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，使得城市在單中心外，形成雙中心或許多副中心，這是二者發(fā)展到一定階段的共同特征。②并沒(méi)有一個(gè)(幾個(gè))普適性的人口密度模型可以適用于所有城市，即人口密度空間分布模型并沒(méi)有固定的形式，而是隨著研究時(shí)段的不同，研究區(qū)域的差異而發(fā)生變化。

2)近30年來(lái)烏魯木齊市主城區(qū)人口集中程度一直在增加，由1982年的0.403 6增加到2010年的0.571 4；人口分布集中速度存在著明顯的階段性特征：1982—2000年為高速增長(zhǎng)階段，2000—2010年為低速增加階段。由人口集聚度指數(shù)的空間類型劃分可知，人口分布集聚特性明顯且人口集聚沿主要交通廊道呈條帶狀發(fā)展。

3)各年份的人口密度隨著距離城市中心的增加，人口密度趨于減小，人口密度在0～3 km最大，在3～6 km處出現(xiàn)快速下降趨勢(shì)。但從不同圈層人口密度變化圖中可以看出一些人口密度分布的異常環(huán)帶，這些點(diǎn)可能受交通或其他經(jīng)濟(jì)因素影響而吸引眾多的人口向心集聚。

4)單核心模型的回歸表明:主城區(qū)4個(gè)年份的人口密度分布模型不盡相同，1982與2000年反函數(shù)模型模擬效果較好；而1990和2010年三次函數(shù)模型對(duì)主城區(qū)人口密度分布模擬更優(yōu)。多核心模型的回歸表明:2010年主城區(qū)雙中心結(jié)構(gòu)初露端倪，主中心在影響人口分布方面起到重要作用，而次中心在集聚人口能力方面較弱。

本文雖然對(duì)烏魯木齊市主城區(qū)人口分布進(jìn)行了一些有意義的探究，并對(duì)西部其他城市人口空間分布特征及人口密度分布模擬研究提供一定的借鑒意義。但也存在一些問(wèn)題需要解決及某些不足之處需要完善，如對(duì)人口密度模擬研究運(yùn)用圈層距離法，這使得圈層的邊界之處存在較大過(guò)渡，與實(shí)際狀況不相符合；另外，本文重點(diǎn)是揭示分布特征，但在變化機(jī)理方面研究不足，也是今后研究的重要方向；再則，隨著城市不斷發(fā)展、城市空間的擴(kuò)張、城市人口集聚和擴(kuò)散，主城區(qū)在各個(gè)研究時(shí)段發(fā)生了空間范圍的變化，此時(shí)再以某個(gè)時(shí)段的研究區(qū)矢量邊界為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其他研究時(shí)段矢量邊界進(jìn)行歸并和處理不僅在技術(shù)上難以實(shí)施，而且也忽視了主城區(qū)空間范圍變化的特征，但這樣也造成了不同空間范圍內(nèi)人口數(shù)據(jù)的可比性差，因此如何獲取全面及時(shí)空一致性較好的人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建立完善的人口時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)也是今后需要努力的方向。