基于GIS的寶雞市人口空間格局分析

李 彪，徐春迪,2

（1.寶雞文理學院 地理與環境學院，陜西 寶雞 721013；2.陜西省災害監測與機理模擬重點實驗室，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.寶雞文理學院 地理與環境學院，陜西 寶雞 721013；2.陜西省災害監測與機理模擬重點實驗室，陜西 寶雞721013）

搜集整理了寶雞市2003～2012年人口統計數據，并結合GIS技術探討了寶雞市人口空間分布的基本規律和特征。研究結果表明，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，南北山區人口密度較低；②寶雞市人口重心不斷發生遷移，遷移速度也存在差異；③寶雞市人口呈現緩慢集中趨勢，集中指數較低，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，渭河谷地各區縣人口聚集度高于南北山區。

人口；GIS；空間分布；寶雞市

人口空間分布是指一定時間上人口數量規模的地域分布狀況，是人口在空間上的表現形式，是重要的人口現象和社會經濟現象[1]。美國學者Godchild M F領導并建立了空間綜合社會學中心（GSISS）將空間統計分析技術應用到社會科學研究當中[2-3]。近10 a來，寶雞市得到了長足的發展，各區縣人口也在不斷增長，但過去對寶雞市人口變化過程及人口空間分布規律的研究和分析較少，因此，本文結合GIS技術分析了寶雞市2003～2012年人口空間格局的基本規律和特征，以認清寶雞市人口發展的現狀和特點。

1 研究區概況和數據來源

1.1 研究區概況

寶雞市地處陜西、甘肅、寧夏、四川4省的交匯處，東與咸陽、西安相鄰，南接漢中，西北與甘肅天水和平涼毗鄰。南部為秦嶺，中部渭河東西向貫穿寶雞市全境，渭北平原沃野綿延，關隴山地西阻北橫。寶雞市包括渭濱區、金臺區、陳倉區等3個市轄區和鳳翔縣、岐山縣、扶風縣、鳳縣、太白縣、眉縣、隴縣、千陽縣、麟游縣等9個縣；轄區總面積為1．82萬km2，金臺、渭濱和陳倉為市轄區，總面積為3 574 km2，建成區面積為98 km2。全市常住總人口約為379．102萬，市轄區總人口約為91．5萬（截止2012年底）。

1.2 數據來源

利用寶雞市統計年鑒資料，搜集整理了寶雞市2003～2012年人口數據[4]；并以寶雞市行政區劃圖為底圖數據，借助GIS技術及相關數據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，通過對數據的分析處理，最終繪制了寶雞市人口年均增長率、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量，也稱人口算術密度，反映了人口數量和土地面積的比例關系，是分析人口分布狀態的常用指標，最早由愛爾蘭建筑師赫奈斯提出[5-6]。它反映了某一地區人口空間分布的疏密程度，一般用每km2內居住的平均人口數量表示，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緩慢上升趨勢。由圖1可以看出，在空間分布上，明顯呈現出沿渭河谷地各區縣人口密度較高，而南北山區人口密度較低的規律。地形條件是影響人口分布的基礎性因素，寶雞市南北地區以山地為主，地形復雜，自然災害頻發，大多數地區不適宜生存，故人口密度較低。中部渭河谷地自然條件優越，農業發展歷史悠久，是這一地區人口密集的基礎性因素。對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與人口密度呈現一定的關聯性，即人均GDP較高的中部地區人口密度也較高，反之亦然；2012年尤為明顯，因此經濟發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，但其境內自然資源豐富，寶雞市境內的礦產資源特別是煤礦主要集中在鳳縣。近年來鳳縣礦產資源的開采、冶煉工業成為其經濟增長點；2003年以采選和冶煉為主的工業GDP生產值占總數的73．1%，2012年占總數的75．1%[4]，因此鳳縣呈現人均GDP高而人口密度低的現象。在自然條件和經濟發展水平綜合影響下，寶雞市人口密度呈現南北低中部高的格局。此外，2003年以來，受行政區劃政策影響，渭濱區、陳倉區及扶風縣等地人口密度變化相對明顯。渭濱區人口密度大幅增加，而陳倉區和扶風縣有不同程度的降低；其他各縣區變化相對平穩。

2.2 人口重心分析

圖1 寶雞市人口密度及人均GDP分布圖

美國學者弗·沃爾克在1864年提出人口重心這一概念。在人口學上，人口重心是指在特定地域內人口地域分布的平衡點，其公式為：

式中，X和Y為研究區人口重心坐標；i為組成該區域的行政區數目；x、y為組成該區域的人口重心坐標[7-8]。

借助GIS技術，采用上述人口重心模型對寶雞市2003～2012年的人口重心移動作定量研究，并將其移動軌跡繪制成專題圖（圖2），圖2可以直觀地反映寶雞市人口重心隨時間變化在空間上的變化規律：近10 a來，寶雞市人口重心逐年遷移，但均在金臺區內且遷移量很小，遷移方向為2003～2011年不斷向西移動，2011年開始向東移動。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，說明這兩段時期內人口變遷較平穩；2007～2008 年、2010～2012年出現了兩個明顯的波動期，表現為高速移動，人口重心移動距離較遠，說明在這兩段時期內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

金臺區地處寶雞市中心腹地，渭河谷地的先天優勢是其經濟和政治發展的基石。金臺區境內，歷代在此設縣治，建國后設寶雞市，改革開放后經濟文化飛速發展，成為寶雞市政治、經濟和文化的交流中心[9]。如圖1所示，近10 a來金臺區的經濟發展更是遙遙領先。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區境內。

2.3 人口集中指數

美國學者Hooler F M在研究某一地域人口分布的集中程度時，提出了一個人口分布的統計指標——人口集中指數[10]，即

式中，Pi、Si分別為組成某區域i行政區的人口和面積；P、S分別為該區域的總人口和總面積；i（1,2,3,…,n）為組成該地域的行政區數目。C為該區域人口集中指數，介于0～1之間，C值越大人口分布越集中，趨近于1時，說明該區域人口分布趨于某一點；趨近于0時，說明該區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，人口集中指數一般，人口分布趨于緩慢集中。其中，2003～2007年集中指數約增加了0．001；2008～2012年集中指數約增加了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年的城市化水平達到45．61%，隨著高速公路、城際機場等設施的建成，大幅增強了各城區間的可達性。從圖1的人均GDP分布圖可以看出，寶雞市經濟發展區域差異明顯，渭河谷地地區經濟發展明顯比南北山區快，在經濟發展較快地區與經濟發展較慢的地區共存的前提下，地區間經濟發展水平差異促使經濟發展較慢地區人口不斷涌向經濟發展較快的地區，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圖

2.4 人口集聚度

人口集聚是指源于期望獲得的各種經濟、環境、社會、心理效應，不同年齡、性別、職業的人在某個特定地理區域內不斷匯聚的現象及過程，是人口在空間上從分散到集中，從稀疏到密集的一種社會經濟現象，人口集聚度計算公式為[11-13]：

式中，總人口指各區縣行政單元內年末總人口，其中包括暫住0．5 a以上的流動人口；流動人口指各區縣級行政單元內暫住0．5 a以上的流動人口數；d為按流動人口占總人口比重分級的權重賦值。依據陜西省縣域單元人口集聚度及其技術規程選取權重值。將寶雞市各區縣人口流動強度劃分為<2．5%、2．5%～5%、5%～10%、＞20%，其對應的強度權重系數分別為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，北部及南部各地區人口集聚度遠低于中部地區。集聚度較低的區縣占全市的58%，集聚度較低區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、渭濱和陳倉等區占全市的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域也是集聚度高的區域，南北山區人口密度較低相對應集聚度也較低。對比圖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。中部地區尤其是金臺、渭濱兩區作為寶雞市政治和經濟中心，經濟發展水平遠高于其他各縣區，人口集聚度明顯高于其他各區縣。而人均GDP較低的南北山區人口集聚度也較低。

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個等級。從表1來看，人均GDP與人口集聚度存在一定的關聯，人均GDP越高的地區，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濟是促進人口集聚的重要因素。

表1 寶雞市人均GDP等級分類表

3 結 語

1）空間分布上，渭河谷地各區縣人口密度高于南北山區各地；時間變化上，渭濱區人口密度大幅增加，陳倉區及扶風縣人口密度明顯降低，其他各區縣人口密度無明顯變化。研究發現，人口密度與人均GDP存在一定關聯，人均GDP較高的地區人口密度也相對較高，反之亦然。

2）寶雞市人口重心逐年遷移，但均在金臺區內且遷移量很??；遷移方向為2003～2011年向西遷移，2011 年開始向東遷移。

3）從集聚指數來看，寶雞市人口呈現逐年集中的趨勢，但集中指數較低，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，中部渭河谷地各區縣人口集聚度高于南北山區各縣。人口集聚度與人均GDP關系緊密，人均GDP較高的地區人口較為集中，人均GDP越高，人口集聚效應越明顯。

[1] 張善余．中國人口地理[M]．北京:科學出版社,2003

[2] Clark C． Urban Population Densities[J]．Journal of the Royal Statistical Society Series A (General),1951,114(4):490-496

[3] 俞路,張善余．近年來上海市人口分布變動的空間特征分析[J]．華東師范大學學報(哲學社會科學版),2006,38(5):10-14

[4] 寶雞市統計局．寶雞年鑒[M]．西安:三秦出版社,2003～2013

[5] 王雅雯．基于GIS的遼寧省人口集聚度評價研究[D]．大連:遼寧師范大學,2008

[6] 葛美玲,封志明．中國人口分布的密度分級與重心曲線特征分析[J]．地理學報,2009,64(2):202-210

[7] 趙軍,符海月．GIS在人口重心遷移研究中的應用[J]．測繪工程,2001,10(3):41-43

[8] 李晶,林天應．基于GIS的西安市人口空間分布變化研究[J]．陜西師范大學學報(自然科學版),2011,39(3):78-83

[9] 寶雞市金臺區地方志編纂委員會．寶雞市金臺區志[M]．西安:陜西人民出版社,1993

[10] 李儀?。囌撐覈娜丝诩衃J]．人口學刊,1984,6(3):36-41

[11] 雷定安,金平．論人口的聚集效應[J]．西北人口,2003,24(4): 10-12

[12] 李靜,羅靈軍,錢文進,等．基于GIS的重慶市人口空間分布研究[J]．地理空間信息,2013,11(2):42-46

[13] 李青陽．陜西省人口空間結構與人口集聚格局分析[D]．西安:西北大學,2009

P208

B

1672-4623（2017）01-0063-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.01.019

李彪，碩士研究生，研究方向為GIS應用。

2015-07-09。

項目來源：陜西省災害監測與機理模擬重點實驗室資助項目（13JS009）。