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基于空间分析的河南人口空间分布区划.rar

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    基于 空间 分析 河南 人口 分布 区划
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    目 录摘要 .............................................................(1)0 引言 ...........................................................(1)1 研究区概况 ....................................................(1)1.1 河南省概况 ..................................................(1)1.1.1 地理位置 ................................................(2)1.1.2 自然地理概况 ............................................(2)1.1.3 社会经济概况 ............................................(3)1.1.4 人口概况 ................................................(4)2 河南省人口空间分布区划主要影响指标的确定和分析 .....................(4)2.1 影响指标的确定 ..............................................(4)2.1.1 分区原则 ................................................(4)2.1.2 确定指标 ................................................(5)2.2 影响指标的分析 ..............................................(5)2.2.1 人口分布与交通线路的关系 ................................(5)2.2.2 人口分布与经济发展水平的关系 ............................(5)3 研究方法及过程 ................................................(6)3.1 区划指标计算及其标准化 ......................................(6)3.2 聚类分析 ....................................................(7)4 结果与讨论 .................................. (7)参考文献 .....................................(8)Abstract ......................................(9)Roman,四号第 1 页 (共 9 页)基于空间分析的河南人口空间分布区划作者:谢中亚指导教师:范红艳摘要:通过河南年鉴所获得的 GDP 和公路密度等指 标资料,利用空间分析的方法,结合人口分布区划的的原则和区划指标,然后通过 spss 软件分析变量数据,最后通过Arcgis 得到分区 结果。首先确定分区的原则,从人口空间分布特点、主要影响因素等方面入手,比如自然条件、经济发展等。然后 选取合适的区划指 标,区划指标的选取与分区的用途密切相关。之后利用选取指标的相关资料对人口分布进行空间分析,找出人口分布与各区分布的关系,确立各市人口分布的特征指数,结合各市人口分布特征重心得到三个变量,再运用 spss 软件分析变量,最终通过 Arcgis 分析数据得到分区结果。关键词:空间分析;人口;空间分布;区划0 引言长期以来,经济地理学与自然地理学分别采取不同的空间单元进行数据的收集、存贮和分析,前者主要基于人文单元 (省、市、县、乡镇行政区划单元等),后者则主要基于自然单元 (流域、土壤类型单元、植被类型单元等)。由于数据空间单元的不重合,导致数据应用受到极大限制。人文数据的空间化处理解决了这一难题,它使人文数据 (空间) 可以与土地利用/土地覆被数据、生态环境背景数据等自然要素数据联合应用,使之成为国家级可持续发展信息网络的有机组成部分,为可持续发展的研究和决策提供服务,为政府决策和科学研究提供依据 [1]。因此人文空间数据的精度也就尤其重要。就人口空间分布数据而言,人口空间分布特征分区是基础性工作,它为人口空间分布模型的建立提供具有某种一致性的空间区域,使得同一区域具有相似的人口空间分布特征和影响因素。 1 研究区概况1.1 河南省概况1.1.1 地理位置河南,位于中国中东部,北纬 31°23'-36°22',东经 110°21'-第 2 页 (共 9 页)116°39' 之间,地处沿海与中西部结合部,东与山东、安徽相邻,南连湖北,西接陕西,北与山西、河北结合,承东启西、联南望北;呈望北向南、承东启西之势。地势西高东低,北、西、南三面千里太行山脉、伏牛山脉、桐柏山脉、大别山脉沿省界呈半环形分布;中、东部为华北平原南部;西南部为南阳盆地,跨越黄河、淮河、海河、长江四大水系,山水相连。截至 2010 年底,河南省辖 18 个省辖市,其中地级市 17 个、省直管市 1 个,50 个市辖区、20 个县级市、88 个县,下辖 464 个街道办事处、1892 个乡镇。2011 年河南省在全国率先加大实施省财政直管县试点,省直管市扩大至 11 个,分别是济源市、巩义市、永城市、汝州市、邓州市、滑县、长垣县、固始县、鹿邑县、兰考县、新蔡县,其中济源市由河南省直辖,其余县市由所属地级市代管。1.1.2 自然地理概况河南国土面积 16.7 万平方公里,居全国省区市第 17 位,约占全国总面积的 1.73%。在全省面积中,山地丘陵面积 7.4 万平方公里,占全省总面积的 44.3%;平原和盆地面积 9.3 万平方公里,占总面积的 55.7%。复杂多样的土地类型为农、林、牧、渔业的综合发展提供了有利的条件。河南横跨黄河、淮河、海河、长江四大水系。万里母亲河黄河横贯中部,境内干流 711 公里,流域面积 3.62 万平方公里,约占全省面积的1/5。省境中南部淮河,干流长 340 公里,流域面积 8.83 万平方公里,约占全省面积的 1/2。北部的卫河、漳河流入海河。西南部的丹江、湍河、唐白河注入汉水。河南境内 1500 多条河流纵横交织,流域面积 100 平方公里以上的河流有 493 条。全省水资源总量 413 亿立方米,水资源人均占有量 440 立方米。全省修建水库 2347 座,总库容 270 亿立方米。各城市均傍水而建,如黄河、洛水、南阳白河、浉河、平西湖、南湾湖、鸭嘴胡、淇水、天泉湖等。河南属暖温带-亚热带、湿润-半湿润季风气候。一般特点是冬季寒冷雨雪少,春季干旱风沙多,夏季炎热雨丰沛,秋季晴和日照足。全省年平均气温一般在 12℃—16℃之间,一月-3 ℃—3℃,七月 24℃—29℃,大体东高西低,南高北低,山地与平原间差异比较明显。1.1.3 社会经济概况第 3 页 (共 9 页)经过建国 50 年、特别是改革开放以来 20 年的快速增长,河南经济建设取得巨大成绩。目前,河南已成为我国中西部地区的首位经济大省,也是全国最重要的经济大省之一。河南具有相当大的经济规模。1997 年,全省实现国内生产总值4079.26 亿元,仅次于广东、江苏、山东、浙江而居全国第 5 位。河南是我国最重要的农业大省,粮食、油料的播种面积和产量均居全国首位,棉花和烟叶的产量则分列全国第二和第三位。在工业经济方面,1997 年乡及乡以上工业总产值 3119.11 亿元,在中西部地区仅略次于湖北省,原煤、发电量、农用化肥、纱、卷烟等主要工业品产量均居全国第 5 位之前。这一经济规模主要是改革开放以来的快速发展形成的,1997 年的国内生产总值相当于 1978 年的 726.9%,1991~1997 年的年平均增速达 12.7%,1998年虽遭遇国内外多种不利因素,国内生产总值仍较 1997 年增长了 8.6%。河南的经济结构有了明显进步。省域经济已经由建国初期的几乎纯农业经济状态进入工业经济中期阶段。1978 年,河南第一、二、三产业的比例为 39.8∶42.6∶17.6,1997 年为 24.7∶47.1∶28.1,基本跟上了我国快速的工业化步伐。80 年代以后,河南在第二产业高速发展的同时,第三产业加速发展,1978~1997 年,第二产业平均年增长 13.0%,第三产业则达14.8%,经济结构协调状况进一步趋优。经济的发展促进了生产力布局的优化。在工业化和城市化进程的带动下,省域经济的空间分化加强,城市快速发展,产业密集带和密集区逐步形成,已从建国初期均质、单一、封闭和自给性农业经济区域布局转变为以城市为中心、主要交通线为骨干、区域经济网络相对健全的工业经济区域布局。以中原城市群为核心、以京广、陇海大十字为骨架、以黄河经济带为内聚外联轴线的省域生产力布局构架已基本形成。这一构架不仅将进一步促进省域经济的健康发展,而且将对我国的经济运行和梯度发展产生重要影响。河南经济也还存在较多不足。由于人口特多,省域经济总体规模虽然较大,但人均经济量仅相当于全国平均水平的 3∕4 左右,从而影响了经济加速发展机制。河南的产业水平也较为低下,特别是工业尚以传统工业和一般技术、初级产品为主,经济效益不高。据此,省委、省政府提出了科教兴豫、开放带动和可持续发展三大战略,近期将以调整结构为重点,加第 4 页 (共 9 页)紧落实两个转变,促进省域经济更快发展。1.1.4 人口概况总体来说河南人口集中分布在中部部地区,尤其是中原经济圈,总体看来,西部和南部人口密度偏低,而中部和东北部人口分布较为稠密。2011 年年末总人口 10489 万人,常住人口 9388 万人。图 1 河南省行政图2 河南省人口空间分布区划主要影响指标的确定和分析2.1 影响指标的确定2.1.1 分区原则由于影响人口空间分布的因素很多,各自也有自己的空间分布特征,对人口空间分布的影响方式和影响程度各不相同,为正确划分人口空间分布区域,必须切合实际制定分区原则。分区原则的确定,应主要从人口空第 5 页 (共 9 页)间分布特点、主要影响因素等方面入手,主要原则是:(1) 自然条件的相对一致性:自然条件是人口居住的外在环境,直接影响人口空间分布。自然条件恶劣的地区,居住人口肯定稀少;(2) 经济发展水平相对一致性:经济发展水平与人口分布是相互影响的,经济发展水平高的地区一方面稳定本地区人口,另一方面可吸引更多的人口迁入。经济发展水平相当的地区对人口分布的影响也相当;(3) 行政界线的完整性:因现行人口数据一般是以县为单位的统计数据。 2.1.2 确定指标区划指标的选取与分区的用途密切相关。中国著名人口地理学家胡焕庸先生根据自然地理特征、人口密度、人口自然增长、人口迁移、耕地、粮食产量、劳动力等指标,将中国划分八大人口区,并提出各区人口发展目标和人口政策 [2]。金学良等选择了反映人口数量、人口结构、人口医疗卫生、人口经济与人口资源指标来划分人口区,区分各区人口再生产、人口结构及分布特征 [3]。本文的人口空间分布区划目的是为构建人口空间分布模型提供一致性区域,以保证统计型人口数据空间化处理结果的精度,因此指标选择以影响人口空间分布的因素为主。 根据以上指标选取原则确定了区划指标:⑴交通线路,⑵经济发展水平。2.2 影响指标的分析2.2.1 人口分布与交通线路的关系单位面积内所拥有的交通线路长度。大体反映一个地区交通线路发展水平及其对国民经济与社会发展保证程度的一种指标。2.2.2 人口分布与经济发展水平的关系经济发展水平用人均国民生产总值表示,一般来说经济发展程度较高的地区人口密度较高。第 6 页 (共 9 页)表 1 1998 年各市区划指标数据 [4]代码 市区名 经济发展水平(万元∕人)公路密度(km∕k㎡﹚1 济源 0.70 0.432345 67891011121314郑州三门峡焦作洛阳许昌鹤壁平顶山漯河安阳新乡濮阳开封南阳0.930.600.780.550.510.520.480.520.430.470.490.380.420.760.280.470.280.380.530.270.620.380.340.480.310.2215161718信阳商丘驻马店周口0.270.290.280.270.250.330.240.283 研究方法及过程3.1 区划指标计算及其标准化对河南省的两个指标按公式⑴进行标准化处理得到 ,Xi,i=1,2 ⑴aXiii mnax为经济发展水平, 为公路密度。a1 2各市区划指数按公式⑵计算, 得到各市的综合区划指数。⑵A21第 7 页 (共 9 页),i=1,2 (3) )min()ax(bbiii将人口分布特征重心坐标( x,y) 和省级人口分布特征指数 A 根据归一化公式( 3) 进行处理。其中 分别代表 x,y,A。从而分别得到 , , 。bi I1233.2 聚类分析将 I1、 I2、 I3 作为变量的三个属性, 在 SPSS 软件中使用 K 均值聚类方法进行聚类分析。河南省共 18 个市,分成四个类,结果如图 2。图 2 四个二级人口区划图第 8 页 (共 9 页)4 结果与讨论上述实验过程通过 K 均值聚类得到了分区结果,大体把河南省分为了四个分区,个大区基本情况如下。表 2 河南各人口分布特征区基本状况代码 所含市总面积(K㎡)总人口(万人) GDP(万元)人均GDP(万元/人)公路密度(km/K㎡)1 焦作,新乡,安阳,鹤壁,濮阳,开封,商丘。43618 2924 13664825 0.46 0.372 郑州 7469 615 5744045 0.93 0.763 济源,三门峡,洛阳,南阳54636 1925 9049640 0.47 0.254 许昌,平顶山,漯河,周口,驻马店,信阳。42609 3688 12857047 0.34 0.43从表 2 中可以看出,1 区主要分布在省的东部和北部地区,包含七个市,一区面积约占全省 29%,人口约占全省 32%,经济水平和公路密度处于全省平均水平。郑州市单独占据 2 区,面积占 5%,人口占 7%,而该区经济水平和交通密度都是全省最高水平。3 区主要在河南省西部地区,是最大的一块分区,面积约占 37%,人口占 21%,该区交通线路密度全省最低,地广人稀。4 区在中部和南部,面积占据全省 29,人口占 40%,该区经济水平全省最低。本文利用与人口空间分布紧密相关的指标设计了算法,计算出各市人口分布特征指数,通过各市人口特征指数重心和区划指数构建三维特征空间,然后通过 SPSS 软件对变量进行处理,最后通过 Arc GIS 得出结果。从结果看,本文大体上达到了区间差异明显而区内人口分布特征基本一致的要求。第 9 页 (共 9 页)参 考 文 献[1] 左大康 主编. 现代地理学辞典. 北京: 商务印书馆, 1990.[2] 胡崇庆 编. 胡焕庸 人口地理选集. 北京: 中国财政经济出版社, 1990.[3] 金学良, 乔家君. 主成分分析、聚类分析在人口区划中的应用. 经济地理, 1999, 19(4): 12-16. [4]《河南省统计年鉴》编辑委员会,河南统计年鉴(1998)[M]北京:中国统计出版社spatial distribution division of Henan population Based on spatial analysisXIE Zhong-yaAbstract:Based on spatial analysis of henan's population spatial distribution region population spatial distribution region is a basic work for the spatial processing of demographic data, through Division and its evolution characteristics, to study the distribution of population in henan province can provide service for sustainable development research and decision making. Provide the basis for government decision-making and scientific research. First of all, determine the principle of partition, from the population spatial distribution characteristics, the main influence factors, then use henan yearbook and other related information on the population distribution in spatial analysis, find out the population distribution and regional distribution, the relationship between population distribution characteristic index. The resulting partition results.Key words:spatial analysis;population; spatial distribution;division.
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