人口分布是指一定時間內(nèi)人口群體在地理空間中的分布、集散及組合情況是重要的人口現(xiàn)象和社會經(jīng)濟現(xiàn)象,它受社會生產(chǎn)方式和經(jīng)濟發(fā)展水平的制約,生產(chǎn)力的發(fā)展往往伴隨著人口地域分布的變化。人口分布的時空演變是人口發(fā)展過程在時間和空間上的表現(xiàn)形式研究區(qū)域人口分布的時空演變過程,可揭示區(qū)域人口空間分布的規(guī)律性對制定合理的人口政策以及實現(xiàn)區(qū)域人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有十分重要意義。
摘要:本文利用2013年內(nèi)蒙古統(tǒng)計年鑒各旗縣級行政單元人口及面積數(shù)據(jù),通過GIS技術提取旗縣級行政中心的幾何中心,通過地統(tǒng)計分析方法建立了內(nèi)蒙古旗縣級行政單元人口密度表面模型,在此基礎上進行了人口密度空間分布相關與變異分析。結果表明:內(nèi)蒙古2013年人口密度的空間分布極度不均衡,為高狹峰分布;在南北方向上,自東向西人口密度增加,擬合曲線呈倒U型,人口密度的空間分布南北低,中部高。
關鍵詞:地統(tǒng)計分析,Kriging,人口密度,內(nèi)蒙古,城市管理論文
一、內(nèi)蒙古人口現(xiàn)狀分析
內(nèi)蒙古人口密度較小,但人口分布極不平衡。其特點為:各盟市、旗縣間人口分布非常懸殊;地區(qū)人口分布東多西少;農(nóng)村、牧區(qū)人口多于城市;交通便利的地區(qū)人口稠密,交通閉塞的地區(qū)人口稀疏;各民族的人口分布相對較為集中。
內(nèi)蒙古地域遼闊,各盟市、旗縣(市、區(qū))人口分布不平衡,有明顯的地區(qū)差異。截止到2013年11月1日全區(qū)常住總人口為2422.07萬人,土地面積為118.3萬平方公里,全區(qū)人口密度為每平方公里20.5人。全區(qū)人口密度最高的是烏海市,每平方公里287人,其次有呼和浩特市,每平方公里157人,包頭市,每平方公里93人。人口密度最低的是阿拉善盟每平方公里只有0.8人。在全區(qū)12個盟市中,人口最多的有赤峰市432.8萬人;通遼市308.26萬人;呼和浩特市270.85萬人;呼倫貝爾市269.75;包頭市257.21萬人。人口最少的是阿拉善盟22.39萬人。
二、地統(tǒng)計分析原理與技術方法
地統(tǒng)計又稱地質(zhì)統(tǒng)計,是在法國著名統(tǒng)計學家G.Matheron大量理論研究的基礎上逐漸形成的一門新的統(tǒng)計學分支。它是以區(qū)域化變量為基礎,借助變異函數(shù),研究既具有隨機性又具有結構性,或空間相關性和依賴性的自然現(xiàn)象的一門科學。凡是與空間數(shù)據(jù)的結構性和隨機性,或空間相關性和依賴性,或空間格局與變異有關的研究,并對這些數(shù)據(jù)進行最優(yōu)無偏內(nèi)插估計,或模擬這些數(shù)據(jù)的離散性、波動性時,皆可應用地統(tǒng)計學的理論與方法。
1.數(shù)據(jù)分析
獲取樣本點數(shù)據(jù)后對樣本點數(shù)據(jù)進行分析,了解數(shù)據(jù)分布接近正態(tài)分布時利用Kriging內(nèi)插值法生成的最佳表面效果。本文采用直方圖檢查數(shù)據(jù)的分布判斷是否符合正態(tài)分布,否則需進行數(shù)據(jù)變換。
2.數(shù)據(jù)趨勢分析
空間趨勢反映了空間現(xiàn)象在空間區(qū)域上變化的主方向特征,利用趨勢分析工具可以將樣本點數(shù)據(jù)轉換為以某屬性值為高度的三維圖,將樣本點數(shù)據(jù)按兩個方向投影到與地圖平面正交的平面上,每個方向通過投影點作出最佳擬合線來模擬特定方向上存在的趨勢。
3.數(shù)據(jù)空間相關與變異分析
采用半變異函數(shù)進行空間相關與變異分析,通過PartialSill/Sill值測度各個縣級行政單元人口空間分布相關性的強弱。通過基底效應測度各個縣級行政單元人口分布的變異特征。
三、內(nèi)蒙古人口空間相關與變異分析
內(nèi)蒙古共包括101個旗縣,各縣級行政單元人口及面積數(shù)據(jù)來源于2013年內(nèi)蒙古統(tǒng)計年鑒,在本文的研究中按距離原則將呼和浩特市市的賽罕區(qū)、玉泉區(qū)、新城區(qū)、回民區(qū)合并為呼和浩特市,將包頭市的昆都侖區(qū)、青山區(qū)、東河區(qū)合并為包頭市,將烏海市的海南區(qū)、海勃灣區(qū)、烏達區(qū)合并為烏海市,將赤峰市紅山區(qū)、松山區(qū)、元寶山區(qū)合并為赤峰市,進行統(tǒng)計計算。
1.數(shù)據(jù)分析
內(nèi)蒙古2013年人口密度的空間分布極度不均衡(表1),其頻率分布是偏態(tài)的。均值Mean(110.38)大于中值median(43.8),偏度系數(shù)Skewness為4.6202,遠大于對稱值0,直方圖向右延伸,大部分數(shù)據(jù)集中于左邊,偏態(tài)系數(shù)大于0,因此為正偏分布;峰值系數(shù)Kurtosis為27.285遠大于正態(tài)分布值2,為高狹峰分布比正態(tài)分布集中于平均數(shù)附近。
表1對數(shù)變換前后統(tǒng)計值對應表
如果對人口密度進行對數(shù)變換(圖1),新變量基本符合正態(tài)分布。均值為3.5786,略小于中值3.7796,偏度系數(shù)為-0.17389,略小于對稱值0,峰值系數(shù)為2.6905,略大于正態(tài)分布值2,可以看作基本服從正態(tài)分布。
圖1對數(shù)變換后后的直方圖
2.空間相關與變異分析
半方差云圖的橫坐標為兩個行政單元幾何中心之間的空間距離,縱坐標為對數(shù)人口密度的變異函數(shù)值,它反映了對數(shù)人口密度的空間關系。一般空間上愈接近的點對具有更相似的值;距離愈遠的點對具有更多的不相似性。經(jīng)過Circular、Spherical、Tetraspherical、Pentaspherical、Gaussian、HoleEffect、K-Bessel等各種模型對比研究,HoleEffect模型最佳由于樣本點之間存在空間變異存在塊金值(Nugget)Nugget=1.6182當樣本點之間的距離h增大時半變異函數(shù)從初始的塊金值達到一個相對穩(wěn)定的常數(shù)即基臺值Sill偏,經(jīng)計算PartialSill/Sill的值為0.82154接近1說明內(nèi)蒙區(qū)各個縣市的人口密度存在較強的空間相關性。
3.表面分析
通過Kriging差值計算得到內(nèi)蒙古人口密度空間分布表面(圖5、圖6)?梢钥闯,內(nèi)蒙古人口密度的空間分布具有圈層結構,在人口高密度區(qū)域外測人口密度由高到低可以分成9個圈層,每一個圈層大致北京為界沿兩個方向延伸:北京-烏蘭察布方向由東南-向西北延伸和北京-赤峰方向由西南-向東北延伸。核心區(qū)是人口密度在208人/以上的高密度區(qū),是由呼和浩特市、包頭市、烏蘭察布市和赤峰市成的近似兩個中心的區(qū)域。人口密度在46人/以上的較高密度區(qū)主要位于高密度區(qū)以東的廣大地區(qū);人口密度在3-46人/的中密度區(qū)主要位于烏海西部地區(qū)、錫盟中部地區(qū)和大興安嶺地區(qū);阿拉善盟大部分地區(qū)為人口低密度區(qū)。圖2OrdinaryKriging差值表面圖
圖3UniversalKriging差值表面圖
四、結論
人口的分布既有歷史原因,又疊加了現(xiàn)代經(jīng)濟因素。呼和浩特市、包頭市和鄂爾多斯市是全省的金三角地區(qū),呼市又是自治區(qū)首府,經(jīng)濟發(fā)達工作生活條件優(yōu)越,吸引了大量人口,因此人口密度高;烏海和烏蘭察布人口大部分集中在個別地區(qū),整體人口密度也很高;赤峰市和通遼市人口密度高是歷史原因造成的少數(shù)民族集聚的結果。阿拉善盟地形復雜,自然條件相對較差,面積廣大,耕地比例和地均GDP都偏低,因此人口密度低。
地統(tǒng)計分析以區(qū)域化變量為基礎,已被廣泛應用于眾多領域,已成為空間統(tǒng)計學的重要分支。對于那些與空間數(shù)據(jù)的結構性和隨機性,或空間相關性和依賴性,或空間格局與變異有關的空間現(xiàn)象的研究均可應用此方法,該方法能夠較精確地反映變量的空間的分布與變異。
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