基于GIS的宝鸡市人口空间格局分析

李 彪，徐春迪,2

（1.宝鸡文理学院 地理与环境学院，陕西 宝鸡 721013；2.陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室，陕西 宝鸡721013）

基于GIS的宝鸡市人口空间格局分析

李 彪1，徐春迪1,2

（1.宝鸡文理学院 地理与环境学院，陕西 宝鸡 721013；2.陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室，陕西 宝鸡721013）

搜集整理了宝鸡市2003～2012年人口统计数据，并结合GIS技术探讨了宝鸡市人口空间分布的基本规律和特征。研究结果表明，①宝鸡市人口密度总体较低，在空间分布上，沿渭河谷地人口密度较高，南北山区人口密度较低；②宝鸡市人口重心不断发生迁移，迁移速度也存在差异；③宝鸡市人口呈现缓慢集中趋势，集中指数较低，说明人口空间分布较分散；④宝鸡市人口聚集度总体较低，空间分布差异明显，渭河谷地各区县人口聚集度高于南北山区。

人口；GIS；空间分布；宝鸡市

人口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[1]。美国学者Godchild M F领导并建立了空间综合社会学中心（GSISS）将空间统计分析技术应用到社会科学研究当中[2-3]。近10 a来，宝鸡市得到了长足的发展，各区县人口也在不断增长，但过去对宝鸡市人口变化过程及人口空间分布规律的研究和分析较少，因此，本文结合GIS技术分析了宝鸡市2003～2012年人口空间格局的基本规律和特征，以认清宝鸡市人口发展的现状和特点。

1 研究区概况和数据来源

1.1 研究区概况

宝鸡市地处陕西、甘肃、宁夏、四川4省的交汇处，东与咸阳、西安相邻，南接汉中，西北与甘肃天水和平凉毗邻。南部为秦岭，中部渭河东西向贯穿宝鸡市全境，渭北平原沃野绵延，关陇山地西阻北横。宝鸡市包括渭滨区、金台区、陈仓区等3个市辖区和凤翔县、岐山县、扶风县、凤县、太白县、眉县、陇县、千阳县、麟游县等9个县；辖区总面积为1．82万km2，金台、渭滨和陈仓为市辖区，总面积为3 574 km2，建成区面积为98 km2。全市常住总人口约为379．102万，市辖区总人口约为91．5万（截止2012年底）。

1.2 数据来源

利用宝鸡市统计年鉴资料，搜集整理了宝鸡市2003～2012年人口数据[4]；并以宝鸡市行政区划图为底图数据，借助GIS技术及相关数据分析软件揭示了宝鸡市人口空间分布格局特征。在ArcGIS10．2软件支持下，通过对数据的分析处理，最终绘制了宝鸡市人口年均增长率、人口密度、人口聚集度等专题地图。

2 宝鸡市人口空间格局分析

2.1 人口密度

人口密度指单位土地面积分布或承载的人口数量，也称人口算术密度，反映了人口数量和土地面积的比例关系，是分析人口分布状态的常用指标，最早由爱尔兰建筑师赫奈斯提出[5-6]。它反映了某一地区人口空间分布的疏密程度，一般用每km2内居住的平均人口数量表示，公式为：

总体而言，宝鸡市人口密度较低，近10 a来宝鸡市人口密度呈现缓慢上升趋势。由图1可以看出，在空间分布上，明显呈现出沿渭河谷地各区县人口密度较高，而南北山区人口密度较低的规律。地形条件是影响人口分布的基础性因素，宝鸡市南北地区以山地为主，地形复杂，自然灾害频发，大多数地区不适宜生存，故人口密度较低。中部渭河谷地自然条件优越，农业发展历史悠久，是这一地区人口密集的基础性因素。对比人口密度分布图和人均GDP分布图可以看出，人均GDP分布与人口密度分布基本吻合；人均GDP与人口密度呈现一定的关联性，即人均GDP较高的中部地区人口密度也较高，反之亦然；2012年尤为明显，因此经济发展也是人口分布的另一重要因素。地处秦岭中部的凤县适宜人类生存的空间有限，但其境内自然资源丰富，宝鸡市境内的矿产资源特别是煤矿主要集中在凤县。近年来凤县矿产资源的开采、冶炼工业成为其经济增长点；2003年以采选和冶炼为主的工业GDP生产值占总数的73．1%，2012年占总数的75．1%[4]，因此凤县呈现人均GDP高而人口密度低的现象。在自然条件和经济发展水平综合影响下，宝鸡市人口密度呈现南北低中部高的格局。此外，2003年以来，受行政区划政策影响，渭滨区、陈仓区及扶风县等地人口密度变化相对明显。渭滨区人口密度大幅增加，而陈仓区和扶风县有不同程度的降低；其他各县区变化相对平稳。

2.2 人口重心分析

图1 宝鸡市人口密度及人均GDP分布图

美国学者弗·沃尔克在1864年提出人口重心这一概念。在人口学上，人口重心是指在特定地域内人口地域分布的平衡点，其公式为：

式中，X和Y为研究区人口重心坐标；i为组成该区域的行政区数目；x、y为组成该区域的人口重心坐标[7-8]。

借助GIS技术，采用上述人口重心模型对宝鸡市2003～2012年的人口重心移动作定量研究，并将其移动轨迹绘制成专题图（图2），图2可以直观地反映宝鸡市人口重心随时间变化在空间上的变化规律：近10 a来，宝鸡市人口重心逐年迁移，但均在金台区内且迁移量很小，迁移方向为2003～2011年不断向西移动，2011年开始向东移动。具体来看，2003～2007 年、2008～2010年人口重心逐年迁移距离很短，速度也非常缓慢，说明这两段时期内人口变迁较平稳；2007～2008 年、2010～2012年出现了两个明显的波动期，表现为高速移动，人口重心移动距离较远，说明在这两段时期内宝鸡市人口变迁较为剧烈。

图2 2003～2012年宝鸡市人口重心迁移图

金台区地处宝鸡市中心腹地，渭河谷地的先天优势是其经济和政治发展的基石。金台区境内，历代在此设县治，建国后设宝鸡市，改革开放后经济文化飞速发展，成为宝鸡市政治、经济和文化的交流中心[9]。如图1所示，近10 a来金台区的经济发展更是遥遥领先。上述因素综合决定了宝鸡市近10 a的人口重心一直在金台区境内。

2.3 人口集中指数

美国学者Hooler F M在研究某一地域人口分布的集中程度时，提出了一个人口分布的统计指标——人口集中指数[10]，即

式中，Pi、Si分别为组成某区域i行政区的人口和面积；P、S分别为该区域的总人口和总面积；i（1,2,3,…,n）为组成该地域的行政区数目。C为该区域人口集中指数，介于0～1之间，C值越大人口分布越集中，趋近于1时，说明该区域人口分布趋于某一点；趋近于0时，说明该区域人口趋向均匀分布。

由图3可以看出，近10 a宝鸡市人口分布较分散，人口集中指数一般，人口分布趋于缓慢集中。其中，2003～2007年集中指数约增加了0．001；2008～2012年集中指数约增加了0．002，说明宝鸡市人口趋于缓慢集中；比较而言，宝鸡市前5 a集中速度比后5 a慢。宝鸡市2003年的城市化水平为24．20%，2012年的城市化水平达到45．61%，随着高速公路、城际机场等设施的建成，大幅增强了各城区间的可达性。从图1的人均GDP分布图可以看出，宝鸡市经济发展区域差异明显，渭河谷地地区经济发展明显比南北山区快，在经济发展较快地区与经济发展较慢的地区共存的前提下，地区间经济发展水平差异促使经济发展较慢地区人口不断涌向经济发展较快的地区，为宝鸡市人口集中起到了推波助澜的作用。

图3 2003～2012年宝鸡市人口集中指数图

2.4 人口集聚度

人口集聚是指源于期望获得的各种经济、环境、社会、心理效应，不同年龄、性别、职业的人在某个特定地理区域内不断汇聚的现象及过程，是人口在空间上从分散到集中，从稀疏到密集的一种社会经济现象，人口集聚度计算公式为[11-13]：

式中，总人口指各区县行政单元内年末总人口，其中包括暂住0．5 a以上的流动人口；流动人口指各区县级行政单元内暂住0．5 a以上的流动人口数；d为按流动人口占总人口比重分级的权重赋值。依据陕西省县域单元人口集聚度及其技术规程选取权重值。将宝鸡市各区县人口流动强度划分为<2．5%、2．5%～5%、5%～10%、＞20%，其对应的强度权重系数分别为1、2、3、4、5。

总体而言，宝鸡市人口集聚度较低。由图4可以看出，宝鸡市人口集聚度分布存在明显的空间差异，北部及南部各地区人口集聚度远低于中部地区。集聚度较低的区县占全市的58%，集聚度较低区县的面积更是占到全市面积的71．49%。其中，人口集聚度较高的金台、渭滨和陈仓等区占全市的25%，面积仅占全市面积的20%。

宝鸡市人口集聚度空间分布与人口密度基本一致，中部人口密度高的区域也是集聚度高的区域，南北山区人口密度较低相对应集聚度也较低。对比图4a、b可以看出，人均GDP空间分布与集聚度空间分布基本一致。中部地区尤其是金台、渭滨两区作为宝鸡市政治和经济中心，经济发展水平远高于其他各县区，人口集聚度明显高于其他各区县。而人均GDP较低的南北山区人口集聚度也较低。

图4 宝鸡市人口集聚度及人均GDP分布图

现将宝鸡市人口集聚度值从高到低依次划分为高、较高、一般、较低和低5个等级。从表1来看，人均GDP与人口集聚度存在一定的关联，人均GDP越高的地区，人口集聚越明显。随着人均GDP值的增加，人口集聚度也在不断提高，因此可以从一定程度上反映出经济是促进人口集聚的重要因素。

表1 宝鸡市人均GDP等级分类表

3 结 语

1）空间分布上，渭河谷地各区县人口密度高于南北山区各地；时间变化上，渭滨区人口密度大幅增加，陈仓区及扶风县人口密度明显降低，其他各区县人口密度无明显变化。研究发现，人口密度与人均GDP存在一定关联，人均GDP较高的地区人口密度也相对较高，反之亦然。

2）宝鸡市人口重心逐年迁移，但均在金台区内且迁移量很小；迁移方向为2003～2011年向西迁移，2011 年开始向东迁移。

3）从集聚指数来看，宝鸡市人口呈现逐年集中的趋势，但集中指数较低，说明宝鸡市人口空间分布较为分散。

4）宝鸡市人口集聚度总体较低，空间分布差异明显，中部渭河谷地各区县人口集聚度高于南北山区各县。人口集聚度与人均GDP关系紧密，人均GDP较高的地区人口较为集中，人均GDP越高，人口集聚效应越明显。

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P208

B

1672-4623（2017）01-0063-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.01.019

李彪，硕士研究生，研究方向为GIS应用。

2015-07-09。

项目来源：陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室资助项目（13JS009）。