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基于GIS的郑州市人口压力定量评价.rar

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    基于 GIS 郑州市 人口 压力 定量 评价
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    编号:09009210324南阳师范学院 2013 届毕业生毕业论文(设计)题 目: 基于 GIS 的郑州市人口压力定量评价 完 成 人: 华 江 班 级: 2009-03 学 制: 4 年 专 业: 地理信息系统 指导教师: 王永丽 完成日期: 2013 年 4 月 15 日 目 录摘要 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1)0 引言 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1)1 国内外人口压力的研究现状 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(1)2 人口压力评价指标选取 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(2)3 人口压力评价模型 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3)3.1 建立单因子函数评估体系 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(3)3.2 建立综合评价函数 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(4)4 评价数据及计算过程 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(5)4.1 数据来源与计算 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(5)4.2 空间可视化 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(5)5 郑州人口压力评价及空间差异分析 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(6)参 考 文 献 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(6)Abstract ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙(7)第 0 页(共 7 页)基于 GIS 的郑州市人口压力定量评价作 者:华 江指导老师:王永丽摘要:本文根据 2010 年郑州市统计年鉴资料,在确定人口压力指数评价指标体系的基础上,以 ArcGIS 软件为技术平台,对郑州市各县、市、区的人口压力进行赋值、量化和分级。同时充分利用了统计分析软件 SPSS 的主成分分析功能,从定量的角度分析了郑州市各地市人口经济压力水平,并对区域内的差异进行了探讨。关键词:人口压力;主成分分析;ArcGIS;郑州市0 引言人口压力问题一直是国内外学者关注的热点,它是指人口系统在经济、社会、资源和环境等系统中的非适度状态,既包括人口过剩或人口不足,也包括人口数量、人口质量、人口结构等对其它系统的压力,既可以出现在人口增长率高的地区也可以出现在人口增长率低的地区,既表现在人地关系等有形资源的占有,也表现在获取无形资源的能力、社会经济发展、收入分配和生活水平等方面 [1,2]。人口压力问题是贯穿于整个人类社会的重要问题,一个地区的人口压力大小对当地的环境、资源、经济、政治、文化等有重要的影响。河南历来是我国的人口大省,在第六次人口普查中,河南省总人口94023567 人,具全国首位。长期以来,耕地面积不断减少,有限的土地要供养越来越多的人口,人口压力持续增加。人口压力增加相应地带来了生态压力,共同制约着区域的可持续发展。要保持区域的可持续发展,首先得定性和定量了解区域的现状发展水平,而后者往往对人们作判断时起的作用更大一些。郑州市是河南省的省会,对比其他地区,各个方面发展均处于领先地位,作为政治、经济、文化中心,人口集中,人口压力尤其大。本文通过借鉴国内外的相关研究成果,结合郑州市实际情况,选取合适的因子作为评价指标,对郑州市的人口压力进行系统的分析。通过分析结果,探明区域人口压力巨大的原因,进而对影响因素做出相应的调整,使人口因子与其它社会因子和谐发展,相互促进,共同推动人类社会的进步。第 1 页(共 7 页)1 国内外人口压力的研究现状人口与经济发展的显著不平衡已经成为一个严重性的世界问题,越来越多的国内外学者研究人口分布与区域经济发展的相互关系。美国学者朱利安.L.西蒙在他的《人口增长经济学》中探讨了人口密度与规模经济、人口增长与居民收入水平、人力资本与经济发展等方面的关系 [3];法国著名地理学家阿.德芒戎在对人口过剩和人口最佳状态的研究中指出,为了说明最佳状态可用某些启示性的现象:人口密度与生活水平。 “在居民情况相等的两个国家内,一个可能是人口过剩,比如它有更高的生活水平,就会要求高度的舒适;另一个可能不是,比如它的居民生活较低。这样,人们就可能找到一个比较灵活、比较全面的研究人口过剩概念的方法” [4,5]。王桂新对中国人口分布与区域经济关系进行了静态与动态两方面的研究,并对人口分布与区域经济关系的一般理论进行了初步讨论 [6];张效莉等人的研究认为,在短期内人口增长率对经济发展水平没有显著影响,而经济发展水平却对人口增长率有显著影响 [7];从长期看,人口增长率与经济发展水平之间具有显著的负相关关系。只有控制人口增长,才能促进经济发展;同时,也只有促进经济发展,才能更好地控制人口增长,两者相辅相成。2 人口压力评价指标选取人口压力评估是一个典型的综合评价问题,不应只以人均耕地或粮食、人口经济密度或人均资源占有量中三两个指标简单地衡量对比区域人口压力水平,人口压力的承载因子应包含多项指标。为了定量评价郑州市的人口压力水平,使评价的结果具有科学性、合理性和实际性,在参考众多学者提出的评价指标的基础上,选取了适合该区域的评价指标体系。 (1)人口自然增长率指标 人口自然增长率越高,人口增长压力越大;(2)普通中学平均容纳人数指标 指标值越大,表示人口压力越大;(3)人均国内生产总值指标 指标数值越大压力越小;(4)农作物总播种面积指数 指标数值越大压力越小,指标数值越小压力越大;(5)性别比指数 男女比越大表示男女数量越不平衡,人口压力越大,反之,人口压力越小。第 2 页(共 7 页)表 1 人口承压因子对人口压力指数的贡献值地区 自然增长率 (千分比) 总人口/普通 中学比农作物总播种面积(千公顷)人均 GDP 男女比市区 0.89 0.88 1.00 0.78 0.97 中牟县 0.74 0.77 0.37 1.00 0.94 巩义市 1.00 0.65 0.98 0.80 1.00 荥阳市 0.77 1.00 0.78 0.63 0.99 新密市 0.77 0.70 0.88 0.81 0.99 新郑市 0.86 0.71 0.76 0.63 0.96 登封市 0.80 0.69 0.94 0.87 0.95 3 人口压力评价模型3.1 建立单因子函数评估体系为表达区域人口压力水平,我们需构造一个“人口压力指数 P” ,并建立以下评估模型。选定的评价指标中分两类: 第 1 类是指标值越大,人口压力越大; 第 2 类是指标值越大,人口压力越小。这是很重要的区别,为此我们构造 2 种单因子评价函数,分别计算两个不同指标数据对人口压力指数的贡献值。设 i 区域的第 j 个指标的数据为 d ij,选取其最大值为 R max 最小j值为 R min,则,① A 类效用数:maxRdijijU(1) 该式可求算第 1 类指标对人口压力的贡献值。② B 类效用函数:axin1 ij ijjRdU第 3 页(共 7 页)(2)该式可求算第 2 类指标对人口压力的贡献值。公式(1) 、 (2) 的优点在于: 一方面消除原始数据量纲,增强了可比性;另一方面使 Uij值在 0 ~1 避免了数据普遍偏大与普遍偏小对后续计算指数 P 的不同影响 。3.2 建立综合评价函数设 P i为 i 区域的人口压力综合评价指数( 简称人口压力指数) ; Wj为第 j 个指标的权重; U ij仍表示第 i 区域第 j 指标的贡献值,则:Pi ( 0,1) (3)njijUWP1i 式中 P i值越大,表示 i 区域的人口压力越大。4 评价数据及计算过程4.1 数据来源与计算数据来源为 2010 年的郑州统计年鉴,郑州第六次人口普查数据以及郑州行政区划栅格扫描图。由于郑州市市区范围较小及鉴于数据的可获得性,本文将郑州市的二七区、惠济区、金水区、上街区及中原区统一划归于郑州市市辖区范围内。在 Excel 软件中,首先,根据公式(1) 对郑州 5 个评价单元进行计算,求得第 1 类指标对人口压力的贡献值;然后,按照公式(2)计算第 2 类指标对人口压力的贡献值;最后获得 2009 年郑州各区县不同人口承压因子对人口压力指数的贡献值(表 1) 。经计算得到完成以上工作后,按照公式(3)计算郑州各区县人口压力指数,获得 2009 年郑州各区县人口压力评价指数的贡献值。最后,根据根据郑州市不同人口承压因子对人口压力指数的贡献值按照公式(3)计算郑州市各区县的人口压力指数,获得 2009 年郑州市各区县人口压力评价指数(表 2 和图 1) 。表 2 2009 年郑州市各区县人口压力指数第 4 页(共 7 页)市区 中牟县 巩义市 荥阳市 新密市 新郑市 登封市0.87 0.72 0.86 0.82 0.75 0.78 0.77 图 1 2009 年郑州市各区县人口压力指数4.2 空间可视化地理信息的空间可视化是利用各种数学模型,把各类统计数据、实验数据、观察数据、地理调查资料等进行分级处理,然后选择适当的视觉变第 5 页(共 7 页)量以专题地图的形式表示出来,如分级统计图、分区统计图、直方图等。郑州人口压力的空间可视化表达是选用 ArcGIS 9.3 软件,以矢量的郑州行政区划扫描图为底图,根据人口压力指数 P 值的大小,进行郑州人口压力的分级,生成 2009 年郑州人口压力分级专题图(见图 2) ,从而实现郑州人口压力空间分布状况的空间可视化表达。图 2 2009 年郑州市人口压力分级图5 郑州人口压力评价及空间差异分析通常,用 0~1 表示人口压力的大小,数值越大,表示人口压力越大,数值越小,表示人口压力越小。从图表中可以看到,郑州各区县人口压力数值均在 0.7 之上,接近于 1,说明郑州各区县人口压力均比较大,人口发展状况不容乐观。第 6 页(共 7 页)郑州人口压力排名前 3 位的是郑州市辖区、巩义市、荥阳市,这三个地区人口压力极大,市区虽然人均国内生产总值较高,但是人口数量巨大,导致资源等人均占有量较小;人口压力较小的区县依次为新郑、新密、登封、中牟,这四个地区人口压力相对较小,主要原因是,人口数量较少,人均资源占有量相对较高,故人口压力相对市区、巩义、荥阳地区较小。对一个城市的人口压力问题进行分析和研究,可以对区域相关规定作出相应的调整,促使人口增长与经济发展相协调,以高素质的人口促进经济的发展,用高速发展的经济来保障人口转变的完成。相应的区域经济也会得到良好的发展和控制,使人口经济压力趋于减小,人民生活水平不断提高,区域经济快速发展。参 考 文 献[1] 赵军,田英和张艳伟. 甘肃省人口压力评估指标及定量评估研究[J]. 西北人口,2009,30(05):111-113.[2] 李通屏. 中国人口压力的定量研究[J]. 人口学刊, 2004, (01): 17-23.[3] 朱利安.L.西蒙. 人口增长经济学[M]. 北京:北京大学出版社, 1984.[4] 阿.德芒戎.人文地理学问题[M].北京:商务印书馆,1999:19-20.[5] 王永丽, 于君宝, 马心璐, 等. 西安市人口压力定量评价[J]. 江西农业大学学报(社会科学版), 2011, (03): 103-108.[6] 王桂新. 中国人口迁移与区域经济发展关系之分析[J]. 人口研究,1996, 20(06): 9-16. [7] 张效莉,王成璋,王野. 人口、经济发展与生态环境系统协调性测度研究—以新疆为例[J].生态环境,2006,11:123-127.[8] 张艳伟. 甘肃省人口压力评估定量研究[J]. 安徽农业科学, 2006, (12): 2866-2867. Quantitative Evaluation of Zhengzhou's Population Pressure On GIS Hua Jiang Abstract: Based on ArcGIS software technology platform and after determining evaluation 第 7 页(共 7 页)index system of pressure factor, the paper collected related statistical data to achieve the assignment, quantification and classification of population in Zhengzhou City, county, and district, according to the Statistical Yearbook data in 2010. Then, this paper analyzed each population pressure level from a quantitative point of view by taking full advantage of principal component analysis function of the statistical analysis software SPSS. At last, it explored the differences within the region.Key words: population pressure;main composition analysis;ArcGIS;Zhengzhou
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