四川省工矿企业、学校及医院空间地理分布格局分析

肖鹏飞 刘延国 李景吉

1.四川省国土科学技术研究院(四川省卫星应用技术中心) 四川 成都 610072 2.西南科技大学环境与资源学院 四川 绵阳 621010;3.成都理工大学生态环境学院 四川 成都 610059

我国地形复杂,人口地理分布差异显著,对人口空间分布格局及空间流动的研究,一直是地理学及人口学关注的重要课题。学者们在聚落地理学、城市生态学以及地理信息科学方面关于不透水空间识别[1～4]、聚落空间分析统计[5,6]等方面积累了丰富的研究成果,以城市空间、聚落作为整体,未能在空间类型上进行有效划分;部分学者在人口聚集空间格局以及人口地理演变与流动[7]等方面也开展了大量研究,但都将聚落空间作为整体,强调时间和数量的变化,缺乏细分的空间格局及其成因的深入分析,不能满足空间评估精度。本文以研究较少涉及的工矿企业、学校、医院空间为对象,基于不透水面轮廓多边形作为三类空间分布位置的指示因子,界定并提取工矿企业、学校、医院三类不透水面空间,集成计量地理方法和GIS手段从宏观上研究空间布局特征,为区域国土空间规划提供参考。

1 研究区概况

四川省界于东经97°21'-108°12'E,北纬26°03'-34°19'N之间,位于中国大陆地势三大阶梯中的第一级青藏高原和第二级长江中下游平原的过渡地带,地势西高东低,地形复杂多样,西部为高原、山地,东部为丘陵、平原盆地,最大高差达7000余米(图1)。由于特殊地理位置及地形特点,区内气候分异明显,四川盆地中亚热带湿润气候,川西南山地亚热带半湿润气候,川西北高山高原高寒气候。特殊的地形条件对工矿企业、学校、医院分布产生了深刻的影响。

图1 四川省地形与行政区划

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源 基于地理国情普查数据库,天地图数据库,以不透水面的空间轮廓为依据,提取工矿企业1.6万余个、医院0.8万余个、学校2.8万余个(图2)。

图2 三类空间数量占比

图3 数量比例累计柱状图

2.2 研究方法 基于空间最邻近点指数、空间基尼系数、不平衡指数,对三类人口集聚空间分布格局特征进行分析。

1)最邻近距离和最邻近点指数:平均近邻指数用于判定人口集聚空间的整体分布模式,通过测量每个多边形空间质心与其邻近的多边形质心点之间的平均距离,并将该距离值与假设随机分布的期望平均距离进行对比,进而判断人口集聚空间格局特征:均匀、随机和凝聚3种空间分布类型。

2)空间基尼系数:空间基尼系数是地理学中研究离散区域空间分布的重要方法,用于对比区域地理要素的空间分布差异[8]。

3)不平衡指数:不平衡指数反映了研究对象在不同区域内地理要素分布的均衡程度。本文采用罗伦兹曲线中计算集中指数的公式来计算不平衡指数S[7]。

3 三类空间分布特征

3.1 数量特征 四川省工矿企业、学校及医院三类空间数量中,成都市在21个市州中都位居首位,分别占据19.66%、9.39%及13.98%;其次为凉山州、达州市、南充市、绵阳市及德阳市;攀枝花市、资阳市、阿坝州、自贡市居末位。(图2、3)。

3.2 集聚特征

3.2.1 空间分布类型 省域及市州尺度最近邻点平均观测距离、最邻近点期望距离、最临点指数(表1,图4-6):省域尺度三空间最邻近指数均小于1,呈凝聚型分布;实际测算最临近平均距医院空间距离最大,接近2.6km;从最邻近点指数来看,工矿企业最邻近点指数最小为0.4,医院最邻近点指数最大为0.5,工矿企业达到聚集度要比医院集聚度高。市州三类空间的最邻近指数都小于1,凝聚型分布,市州差异明显。

图4 工矿企业空间最临近指数与最邻近平均距离

图5 学校空间最临近指数与最邻近平均距离

图6 医院空间最临近指数与最邻近平均距离

3.2.2 空间分布均衡性 基尼系数、不平衡系数都小于1,省域及市域尺度分布都不均衡(表1,图7-10)。空间基尼系数最大的为工矿企业,工矿企业集中度更高;不均衡指数最小的为医院,其次为工矿企业,说明二者在四川省各市州分布不均衡。市州域尺度空间基尼系数来看,其值都接近1,说明三类要素在其各下辖区县内分布极其不均衡,基尼系数最高值0.99,最低值0.61,说明三类空间分布在市域内的某一个特定的区县。

从地形地貌角度分析,三类空间主要集中分布在以成都市为中心的盆地及盆周丘陵区,川西高原区主要沿低海拔河谷分布。

图7 三类空间基尼系数

图8 工矿企业空间核密度分布图

图9 学校空间核密度分布图

4 结论

运用地理信息技术手段,基于不透水面,对四川省工矿企业、学校及医院三类空间空间分布格局特征进行分析。四川省三类空间最邻近指数、空间基尼系数及不平衡指数均小于1,其分布类型均为凝聚型,且在省域及市域尺度分布都不均衡;从数量来看,成都市三类空间都具有明显的优势;从地形地貌角度看,三类空间主要集中分布在以成都市为中心的盆地及盆周丘陵区,川西高原区主要沿低海拔河谷分布。

图10 医院空间核密度分布图