地理國情普查數據支持下的人口分布影響因素分析

摘 要：在地理國情普查數據的支持下，文章選取株洲市24個鄉鎮為研究區。將居住建筑分為多層及以上房屋、低矮房屋和廢棄房屋，采用最小二乘原理求出各鄉鎮各類型居住建筑的人口密度。在此基礎上，采用地形分布指數定量分析高程對人口分布的影響，以及公共設施與人口分布的空間依賴關系。分析結果表明：（1）研究區人口分布的優勢海拔高度為100m以下。（2）人口分布與政府、醫療機構、幼兒園、小學、中學等公共設施的分布均存在較強的空間依賴關系，公共設施對人口的影響半徑大約是1500m。（3）人口分布與幼兒園存在最強的空間依賴關系。

關鍵詞：人口分布；居住建筑；影響因素；株洲

目前，人口分布與自然環境及社會經濟因素的關系研究可以分為以下兩大類。一類是服務于人口空間化建模而確定人口分布與影響因子的關系。如董春等建立了地理因子庫，并將地形、高程、坡度、坡向、土地面積、土地覆蓋六類因子作為人口分布的影響因子進行人口數據空間化建模[1]；廖順寶等選取海拔高度、土地利用、河流水系、主要道路作為人口分布的相關因子[2]。另一類是探討人口分布與自然因素、社會經濟因素的關系，以服務于人居環境評價，如高志強等分析了土地資源、生態環境質量與人口分布的關系[3]。

本研究以地理國情普查株洲市試點數據庫中的居住建筑數據和第六次全國人口普查數據（鄉鎮尺度）為主要數據源，按照“有房屋有人口、無房屋無人口，房屋類型不同人口密度不同”的原則開展人口數據空間化研究，并在空間化成果的基礎上對人口分布的影響因素這一人口地理學問題進行研究。

1 研究區域概況及數據預處理

株洲，位于湖南省東部，湘江的下游，處于北緯26°0305”～28°0107”、東經112°5730”～114°0715”之間。株洲市下轄5縣6區，總面積為11262 km2，總人口為385萬。本研究選取株洲縣全部鄉鎮以及石峰區、天元區、蘆淞區和荷塘區的部分鄉鎮在內的共24個鄉鎮為研究區。該研究區為一豎條帶狀區域，總面積約1646km2，總人口約49萬。

本研究用到的數據有：地理國情普查居住建筑面圖層、人口統計數據、行政區劃面圖層、地理國情普查DEM數據、地理國情普查公共設施（政府、醫療機構、幼兒園、小學、中學）點圖層。研究區共有24個鄉鎮，其中古岳峰鎮、龍鳳鄉等6個鄉鎮只有廢棄房屋和低矮房屋，對于這6個鄉鎮將廢棄房屋的人口密度設置為0人/km2，低矮房屋的居住密度用各鄉鎮統計人口數除以總的低矮房屋面積求得。淥口鎮、朱亭鎮等18個鄉鎮包含多層及以上房屋、低矮房屋和廢棄房屋三種類型，楊瑞紅等提出了將居住建筑重分類并運用最小二乘原理求算各類居住建筑人口密度的方法[4]，運用該方法計算出各鄉鎮各類居住建筑的人口密度。

2 人口分布的影響因素分析

在研究區范圍內，氣候、地貌等自然要素的空間差異性非常小，而通訊、供水、供電等基礎設施也均能滿足人們的生活需要。因此，這兩類要素不會對人口分布產生較大影響。研究區的地形大體上呈中間低兩邊高的分布特征，政府、學校、醫療機構等與人們生活關系密切的公共設施的分布也是很不均勻的。因此，本研究從高程和公共設施兩個角度出發，分析高程對人口分布的影響，探析公共設施分布與人口分布的空間關系。

2.1 高程對人口分布的影響

研究區最低海拔為42.8m，最高海拔為829.5m。首先根據研究區地形特點將高程分為六級，分別為42.850m、50100m、100150m、150250m、250350m和350829.5m。然后將重分類后的柵格數據轉換為矢量數據。最后，把帶有人口密度屬性的居住建筑圖層與高程分級圖層進行疊加，統計各高程帶上的人口數。

為了確定人口分布的優勢高程帶，消除不同高程帶面積差異的影響，引入分布指數Pif來描述各高程帶上人口的分布情況。其計算公式為：

式中：Sif為f高程帶上的人口數，Si為研究區總人口數，Sf表示研究區內f高程帶的面積，S為研究區總面積。若Pif=1，表示人口在f高程帶上的分布比重與研究區人口的平均分布比重相等。若Pif>1，表示人口在f高程帶上的分布比重大于研究區人口的平均分布比重，f是人口分布的優勢高程帶，Pif越大，優勢越明顯。反之，若Pif <1，表示人口在f高程帶上的分布比重小于研究區人口的平均分布比重，f是人口分布的劣勢高程帶。

經計算，研究區人口分布指數在16高程帶上呈逐漸減小的趨勢，第1高程帶（42.850m）的分布指數為1.37，第2高程帶（50100m）的分布指數為1.30，第3高程帶（100150m）的分布指數為0.39，第4高程帶（150250m）的分布指數為0.18，第5高程帶（250350m）的分布指數為0.07，第6高程帶（100150m）的分布指數為0.02。從第1高程帶到第2高程帶人口分布指數下降幅度不大，但從第2高程帶到第3高程帶，分布指數大幅下降。由此可以得出：研究區人口分布的優勢海拔高度為100m以下。

2.2 公共設施與人口分布的關系

從地理國情普查株洲市試點數據庫中提取出政府、醫療機構、幼兒園、小學、中學等要素并將其單獨作為一個點狀圖層。以500m為間距分別建立政府、醫療機構、幼兒園、小學、中學的多環緩沖區，并用研究區劃圖將研究區外的部分裁剪掉。將帶有人口密度的居住建筑圖層與各要素多環緩沖區進行疊加分析，計算各要素任一緩沖帶內的人口密度。

根據計算結果，繪制政府、幼兒園、醫療機構、小學、中學任一緩沖帶人口密度曲線圖，見下圖。由下圖可見，隨著距離的不斷增大，各要素緩沖帶內的人口密度均呈現出快速減小的趨勢。并在10001500m緩沖帶上出現明顯的拐點，其后減小的趨勢變緩。以上結果表明政府、醫療機構、幼兒園、小學、中學等公共設施的分布與人口分布均存在十分密切的空間依賴關系，公共設施對人口分布的影響距離大約是1500m。

從上圖不難看出，在1500m范圍內幼兒園分布與人口分布有最強的空間依賴關系，小學分布與人口分布的空間依賴關系最弱，醫療機構、政府、中學與人口的空間依賴關系最為接近，介于幼兒園、小學之間。

3 結語

在人口數據空間化成果的基礎上，從地形和公共設施兩個角度出發，分析了高程對人口分布的影響，幼兒園、政府、醫療機構、中學、小學等公共設施與人口分布的空間依賴關系。本研究得到的結論主要有：（1）研究區人口分布的優勢海拔高度為100m以下。（2）公共設施對人口分布的影響距離大約是1500m。（3）在1500m范圍內幼兒園分布與人口分布有最強的空間依賴關系，小學分布與人口分布的空間依賴關系最弱，醫療機構、政府、中學與人口的空間依賴關系最為接近，介于幼兒園、小學之間。

參考文獻：

[1]董春，劉紀平，趙榮等.地理因子與空間人口分布的相關性研究[J].遙感信息，2002，04：6164.

[2]廖順寶，孫九林.基于GIS的青藏高原人口統計數據空間化[J].地理學報，2003，01：2533.

[3]高志強，劉紀遠，莊大方.基于遙感和GIS 的中國土地資源生態環境質量同人口分布的關系研究[J].遙感學報，1999，3（1）：6771.

[4]楊瑞紅，董春，張玉.地理國情普查數據支持下的人口空間化方法[J].測繪科學，2017（1），7681.

作者簡介：楊瑞紅（1988），女，漢族，河南濮陽人，碩士，助教，研究方向：地理信息系統應用。