基于GIS的西安市人口空间分布变化研究_李晶

Z(I) = [ I - E(I)] . V ar( I )
第3期
李晶 等: 基于 GIS 的西安市人口空间分布变化研究
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不断扩大, 城市人口不断增多, 但是城市中人口的变 化过程以及城市人口的空间分 布规律还不十 分清 晰. 本文利用西安市 1985 2007 年的人口数据, 分 析西安市人口空间分布变动情况, 以对西安市人口 空间分布基本规律有清楚的认识和了解, 为制订西 安市地区人口发展战略提供科学依据和实际案例.
1 研究区概况和数据来源
1. 1 研究区概况 西安市( 107 40 ~ 109 49 E, 33 39 ~ 34 45 N)
位于中国大陆腹地黄河流域中部的关中盆地, 辖 9 区 4 县, 分别是新城区、碑林区、莲湖区、雁塔区、灞 桥区、未央区、阎良区、临潼区、长安区、蓝田县、周至 县、户县以及高陵县. 辖区总面积 9 983 km2, 其中市 区面积 1 066 km 2, 建城区面积 375 km2. 常住人口 837. 52 万( 截止 2008 年 底) , 其中城镇人口 570 余 万, 市区人口约 510 万[ 4] . 本文根据距离西安市中心 的远近, 以行政区域为划分对象, 将西安市分成 3 个 区域层次: 主城区, 包括新城区、碑林区、莲湖区、雁 塔区、灞桥区、未央区; 近城区, 包括临潼区、长安区、 高陵县 和蓝田 县; 远城区, 包 括阎良 区、周至县 和 户县. 1. 2 数据来源
随着社会现代化的迅速发展, 我国城市化进程 不断加快. 评价城市化进程的最重要指标是城市人 口的变化. 人口的空间分布是指一定时间上人口数 量规模的地域分布状况, 是人口在空间上的表现形
式, 是重要的人口现象和社会经济现象, 它受社会生 产方式和经济发展水平的制约. 生产力的发展往往 伴随着人口地域分布的变化[ 1 2] . 人口密度是研究地 区人口分布的重要指标[ 3] . 近 30 a 来, 西安市城市
收稿日期: 2010 11 15 基金项目: 国家自然科学基金资 助项目( 41001388, 41071057) ; 西安市 科技计 划软科 学项目( SF1013( 2) ) ; 中央高 校基 本
科研业务费专项资金项目( GK 200902023) . 作者简介: 李晶, 女, 副教授, 博士, 研究方向为城乡国土资源 评价与 GIS. E ma il: lijing @ snnu. edu. cn.
西安市中心城区, 即新城区、碑林区和莲湖区人 口密度最大, 人口密度环绕中心城区逐渐减少, 其中 周至县和蓝田县人口密度最小. 城市中心区的人口
密度一直都在 10 000 人/ km2 以上; 未央区、灞桥区 人口密度一直在 1 000 人/ km2 以上; 周至县由于土 地面积广阔, 人口密度一直保持在 300 人/ km2 以下.
人口向某一地域集中的偏向越小, 趋向于 0 时, 说明
人口几乎均匀分布于各地域; C 值越大, 说明人口分 布越集中, 趋向于 1 时, 说明所有人口几乎集中分布
于某一 点 [ 8] .
根据公式, 对西安市 6 个年份的人口集中指数
进行了计算( 表 2) .
表 2 西安市 1985 2007 年人口集中指数
Tab. 2 Index of population concentration in
Xi an city from 1985 to 2007
年份
1985 1990 1995 2000 2005 2007
集中指数 0. 364 0. 361 0. 367 0. 380 0. 400 0. 403
由表 2 可以看出西安市人口有趋向于集中的趋 势, 但很缓慢. 1985 1990 年表现为相 对分散的趋 势; 1990 2005 年人口集中指数以每 5 年增加 0 02 的速度趋于集中, 速度相对 较快; 2005 2007 年集 中指数增加 0 003, 这说明西安市人口向市中心集 中的速度非常慢. 虽然有向中心集中的趋势, 但是西 安市总体上是一个人口较为分散的城市, 总体集中 指数很低. 2. 3 人口空间关联模式 2. 3. 1 空间自相关模型 所谓空间自相关( Spat ial auto correlatio n) 是研究空间中某单元 与其周围单
本文利用 1949 1990 年陕西省人口统计资料 汇编[ 5] 、西安统计年鉴 1991 2005 年[ 6] 和陕西统计 年鉴 2007 2008 年[ 7] 收集西安市常住人口和人口 密度统计资料. 以西安市行政区划地图为依据, 利用 ArcView 3. 3、ArcGIS 等地理信息系统软件对其进 行矢量数字化处理, 并与人口数据相匹配, 最终得出 西安市人口密度、人口重心、人口空间自相关等专题 地图和专题图表.
第 39 卷 第 3 期
陕西师范大学学报( 自然科学版)
2011 年 5 月 Journal of Shaanx i Norm al U niversit y ( Nat ur al Science Edit ion)
Vol. 39 N o. 3 M ay. 2011
文章编号: 1672 4291( 2011) 03 0078 06
4 351
1 608
近城区
3 78
44 0
62
远城区
3 58
44 5
87
全市
5 54
76 5
2 11
19 85 2007 年 增长率/ % 58. 60 16. 40 24. 22 38. 17
2. 2 人口集中指数
为了反映人口在某一地域分布的集中程度, 美
国学者弗 胡佛( F . M . H ooler) 提出了一个人口分 布 的 统 计 指 标 人 口 集 中 指 数 ( Index of
2 西安市人口空间分布格局
2. 1 人口密度 1985 年以来西安市的人口密度呈现明 显的上
升趋 势( 表 1) . 1985 年人 口密度 为 554 人/ km 2, 2007 年 人 口 密 度 上 升 为 765 人/ km2 , 上 升 38 17% . 同期, 主 城区人口 密度增 加了 1 608 人/ km 2; 近城区人口密度增加了 62 人/ km2; 远城区人 口密度增加了 87 人/ km 2. 主城区人口增长较快, 而 近城区和远城区增长比较缓慢.
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
陕西师范大学学报( 自然科学版)
第 39 卷
元间, 就某种特征值进行空间自相关性程度的计算, 量 Z 来检验 n 个区域是否存在空间自相关关系, Z
以分析这些单元在空间上分布现象的特性[ 9 13] . 最 的计算公式为
为常用的空间相关分析指标有 M oran s I、Geary s C、General G、L ocal M oran s I 、Get is、Join count
基于 GIS 的西安市人口空间分布变化研究
李 晶, 林天应
( 陕西师范大学 旅游与环境 学院, 陕西 西安 710062)
摘 要: 基于西安市 1985 2007 年人口数据, 运用 GIS 技术从人口空间关联模式、人口密度、人口 重心、人口集中指数等方面对西安市人口空间分布进行了分析, 得出: ( 1) 西安市人口空间分布在整 体上有显著的空间聚集模式, 在局部空间分布上表现为中心城区呈现高度的集聚状态, 带动周边城 区的人口增长; ( 2) 西安市人口持续增长, 但各区县增长速度表现不一, 主城六区的人口增长比较迅 速, 而近城区和远城区的增长比较缓慢; ( 3) 人口密度在地域上有明显的差异性, 表现为西安市中心 城区人口最为密集, 环绕中心城区的区县逐渐减少; ( 4) 西安市人口重心随时间而变化, 且变动速度 有快慢之分, 变动方向大致分为西北和东北两个方向. 关键词: 人口; 空间自相关; 空间分布; 人口重心; 西安市 中图分类号: C922 文献标志码: A
表 1 1985 2007 年西安市人口密度
Tab. 1 Population density in Xi an city from 1985 to 2007
1985 年/ 2007 年/
19 85
位置 ( 人 km- 2) ( 人 km- 2) 2007 年/
( 人 km- 2)
主城区 2 743
Study on spatial distribution of population in Xi an city based on GIS
L I Jing , L IN T ian ying ( College o f T ourism and Enviro nm ent , Shaanx i Nor mal U niversity , Xi an 710062, Shaanxi, China) Abstract: Based on demog raphic dat a in Xi an cit y f rom 1985 t o 2007, spat ial dist ribut ion of populat ion in Xi an cit y w as analy zed by GIS f rom spat ial co nnect ion pat terns, populat ion density , gravit y cent er of po pulation, index of populat ion concent rat io n. Result s show ed that: ( 1) populat ion distr ibution in Xi an cit y sig nif icant ly show s space assembling pat t ern on the w ho le, w here in t he par t show s highly concentr at ed stat e in t he cit y cent er, driving populat ion grow t h in the peripheral ur ban; ( 2) t he populat io n increases continuo usly in Xi an cit y, but grow t h speed is diff er ent am ong co unt ies; t he po pulation in t he cent er six areas increases quickly, w hile slow ly in t he near and far fr om t he cit y; ( 3) populat ion densit y is obviously dist inct in spat ial, w hich appears dense in t he cent er and gradually sparse in t he count y around dow nt ow n ar ea; ( 4) t he gravit y cent er o f populat io n changes w it h t ime, and change speed is diff er ent ; the chang e direct ion can be divided int o the nort heast and nort hw est . Key words: populat ion; the spat ial aut o correlat ion; spat ial dist ribut ion; g ravit y center of populat ion; Xi an cit y
populat ion co ncent rat io n) [ 8] , 公式为
C=
n
1 2 i= 1
Pi P
-
Si S
,
其中 P i 、S i 分别为 i 地的人口和面积, P、S 分别为该
地区的总人口和总面积, i ( 1, 2, 3, , n) 为组成该地
域的行政区数目. C 值介于 0 与 1 之间, C 越小, 说明