肖鵬飛 劉延國(guó) 李景吉

1.四川省國(guó)土科學(xué)技術(shù)研究院(四川省衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)中心) 四川 成都 610072 2.西南科技大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院 四川 綿陽(yáng) 621010;3.成都理工大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院 四川 成都 610059

我國(guó)地形復(fù)雜,人口地理分布差異顯著,對(duì)人口空間分布格局及空間流動(dòng)的研究,一直是地理學(xué)及人口學(xué)關(guān)注的重要課題。學(xué)者們?cè)诰勐涞乩韺W(xué)、城市生態(tài)學(xué)以及地理信息科學(xué)方面關(guān)于不透水空間識(shí)別[1～4]、聚落空間分析統(tǒng)計(jì)[5,6]等方面積累了豐富的研究成果,以城市空間、聚落作為整體,未能在空間類(lèi)型上進(jìn)行有效劃分;部分學(xué)者在人口聚集空間格局以及人口地理演變與流動(dòng)[7]等方面也開(kāi)展了大量研究,但都將聚落空間作為整體,強(qiáng)調(diào)時(shí)間和數(shù)量的變化,缺乏細(xì)分的空間格局及其成因的深入分析,不能滿(mǎn)足空間評(píng)估精度。本文以研究較少涉及的工礦企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院空間為對(duì)象,基于不透水面輪廓多邊形作為三類(lèi)空間分布位置的指示因子,界定并提取工礦企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院三類(lèi)不透水面空間,集成計(jì)量地理方法和GIS手段從宏觀上研究空間布局特征,為區(qū)域國(guó)土空間規(guī)劃提供參考。

1 研究區(qū)概況

四川省界于東經(jīng)97°21'-108°12'E,北緯26°03'-34°19'N之間,位于中國(guó)大陸地勢(shì)三大階梯中的第一級(jí)青藏高原和第二級(jí)長(zhǎng)江中下游平原的過(guò)渡地帶,地勢(shì)西高東低,地形復(fù)雜多樣,西部為高原、山地,東部為丘陵、平原盆地,最大高差達(dá)7000余米(圖1)。由于特殊地理位置及地形特點(diǎn),區(qū)內(nèi)氣候分異明顯,四川盆地中亞熱帶濕潤(rùn)氣候,川西南山地亞熱帶半濕潤(rùn)氣候,川西北高山高原高寒氣候。特殊的地形條件對(duì)工礦企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院分布產(chǎn)生了深刻的影響。

圖1 四川省地形與行政區(qū)劃

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 基于地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)庫(kù),天地圖數(shù)據(jù)庫(kù),以不透水面的空間輪廓為依據(jù),提取工礦企業(yè)1.6萬(wàn)余個(gè)、醫(yī)院0.8萬(wàn)余個(gè)、學(xué)校2.8萬(wàn)余個(gè)(圖2)。

圖2 三類(lèi)空間數(shù)量占比

圖3 數(shù)量比例累計(jì)柱狀圖

2.2 研究方法 基于空間最鄰近點(diǎn)指數(shù)、空間基尼系數(shù)、不平衡指數(shù),對(duì)三類(lèi)人口集聚空間分布格局特征進(jìn)行分析。

1)最鄰近距離和最鄰近點(diǎn)指數(shù):平均近鄰指數(shù)用于判定人口集聚空間的整體分布模式,通過(guò)測(cè)量每個(gè)多邊形空間質(zhì)心與其鄰近的多邊形質(zhì)心點(diǎn)之間的平均距離,并將該距離值與假設(shè)隨機(jī)分布的期望平均距離進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而判斷人口集聚空間格局特征:均勻、隨機(jī)和凝聚3種空間分布類(lèi)型。

2)空間基尼系數(shù):空間基尼系數(shù)是地理學(xué)中研究離散區(qū)域空間分布的重要方法,用于對(duì)比區(qū)域地理要素的空間分布差異[8]。

3)不平衡指數(shù):不平衡指數(shù)反映了研究對(duì)象在不同區(qū)域內(nèi)地理要素分布的均衡程度。本文采用羅倫茲曲線中計(jì)算集中指數(shù)的公式來(lái)計(jì)算不平衡指數(shù)S[7]。

3 三類(lèi)空間分布特征

3.1 數(shù)量特征 四川省工礦企業(yè)、學(xué)校及醫(yī)院三類(lèi)空間數(shù)量中,成都市在21個(gè)市州中都位居首位,分別占據(jù)19.66%、9.39%及13.98%;其次為涼山州、達(dá)州市、南充市、綿陽(yáng)市及德陽(yáng)市;攀枝花市、資陽(yáng)市、阿壩州、自貢市居末位。(圖2、3)。

3.2 集聚特征

3.2.1 空間分布類(lèi)型 省域及市州尺度最近鄰點(diǎn)平均觀測(cè)距離、最鄰近點(diǎn)期望距離、最臨點(diǎn)指數(shù)(表1,圖4-6):省域尺度三空間最鄰近指數(shù)均小于1,呈凝聚型分布;實(shí)際測(cè)算最臨近平均距醫(yī)院空間距離最大,接近2.6km;從最鄰近點(diǎn)指數(shù)來(lái)看,工礦企業(yè)最鄰近點(diǎn)指數(shù)最小為0.4,醫(yī)院最鄰近點(diǎn)指數(shù)最大為0.5,工礦企業(yè)達(dá)到聚集度要比醫(yī)院集聚度高。市州三類(lèi)空間的最鄰近指數(shù)都小于1,凝聚型分布,市州差異明顯。

圖4 工礦企業(yè)空間最臨近指數(shù)與最鄰近平均距離

圖5 學(xué)校空間最臨近指數(shù)與最鄰近平均距離

圖6 醫(yī)院空間最臨近指數(shù)與最鄰近平均距離

3.2.2 空間分布均衡性 基尼系數(shù)、不平衡系數(shù)都小于1,省域及市域尺度分布都不均衡(表1,圖7-10)。空間基尼系數(shù)最大的為工礦企業(yè),工礦企業(yè)集中度更高;不均衡指數(shù)最小的為醫(yī)院,其次為工礦企業(yè),說(shuō)明二者在四川省各市州分布不均衡。市州域尺度空間基尼系數(shù)來(lái)看,其值都接近1,說(shuō)明三類(lèi)要素在其各下轄區(qū)縣內(nèi)分布極其不均衡,基尼系數(shù)最高值0.99,最低值0.61,說(shuō)明三類(lèi)空間分布在市域內(nèi)的某一個(gè)特定的區(qū)縣。

從地形地貌角度分析,三類(lèi)空間主要集中分布在以成都市為中心的盆地及盆周丘陵區(qū),川西高原區(qū)主要沿低海拔河谷分布。

圖7 三類(lèi)空間基尼系數(shù)

圖8 工礦企業(yè)空間核密度分布圖

圖9 學(xué)校空間核密度分布圖

4 結(jié)論

運(yùn)用地理信息技術(shù)手段,基于不透水面,對(duì)四川省工礦企業(yè)、學(xué)校及醫(yī)院三類(lèi)空間空間分布格局特征進(jìn)行分析。四川省三類(lèi)空間最鄰近指數(shù)、空間基尼系數(shù)及不平衡指數(shù)均小于1,其分布類(lèi)型均為凝聚型,且在省域及市域尺度分布都不均衡;從數(shù)量來(lái)看,成都市三類(lèi)空間都具有明顯的優(yōu)勢(shì);從地形地貌角度看,三類(lèi)空間主要集中分布在以成都市為中心的盆地及盆周丘陵區(qū),川西高原區(qū)主要沿低海拔河谷分布。

圖10 醫(yī)院空間核密度分布圖