黃沛然

[提要] 本文基于GIS空間分析對(duì)湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)演化進(jìn)行研究。在區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究中，利用GIS實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)之間的耦合，使區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)模式和發(fā)展趨勢(shì)以圖形的形式直觀展現(xiàn)出來，有利于問題的發(fā)現(xiàn)和解決，為促進(jìn)湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：GIS；區(qū)域經(jīng)濟(jì)；空間結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：F127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收錄日期：2017年1月17日

一、引言

區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)的演化是地理界關(guān)注的熱點(diǎn)，優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展至成熟階段的基本要求。通過對(duì)特定區(qū)域的經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以較精確地反映出這一地區(qū)人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等要素的綜合發(fā)展歷程。空間經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)研究大多采用傳統(tǒng)的定性分析法，但近幾年來出現(xiàn)新技術(shù)和新方法展現(xiàn)出更強(qiáng)的生命力。如3S技術(shù)可使我們對(duì)研究區(qū)的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行更精確的分析，從而把握空間結(jié)構(gòu)規(guī)律以及為提煉相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)模型提供基礎(chǔ)。地理信息系統(tǒng)（GIS）具有較強(qiáng)的空間分析能力，它是兼顧區(qū)域性與綜合性的地學(xué)傳統(tǒng)思維方式和現(xiàn)代高新技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，為地理學(xué)的研究提供技術(shù)平臺(tái)。本文運(yùn)用GIS方法，對(duì)湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)的演化特點(diǎn)進(jìn)行分析，從而把握其空間結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律同時(shí)分析其空間結(jié)構(gòu)模型。

二、研究方法

（一）研究思路。由于區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)演變具有明顯時(shí)間性和空間性，地學(xué)研究的技術(shù)亦可為區(qū)域經(jīng)濟(jì)研究所用。利用GIS地理空間模型表達(dá)區(qū)域經(jīng)濟(jì)信息，不僅可直接獲取空間分析研究中的大量數(shù)據(jù)，還可通過圖形的思維來理解和分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)的演變特點(diǎn)。以往的研究中，一般將縣域作為點(diǎn)要素進(jìn)行研究，即假定研究區(qū)的空間單元為均質(zhì)區(qū)域，而這一假定與實(shí)際情況相矛盾。同時(shí)，由于在小尺度空間上獲取經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的難度較大，因此本文以統(tǒng)計(jì)年鑒的經(jīng)濟(jì)屬性數(shù)據(jù)賦予地圖上對(duì)應(yīng)區(qū)域的行政中心點(diǎn)，然后用GIS空間內(nèi)插方法研究區(qū)域的空間結(jié)構(gòu)演變。研究中將連接各縣域的主要交通線路作為空間的軸線，區(qū)域中所有點(diǎn)的集合構(gòu)成空間的面，通過研究空間點(diǎn)的變化進(jìn)一步反映由點(diǎn)構(gòu)成的線，面發(fā)展變化。通過研究1990年以來湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展中各空間點(diǎn)的發(fā)展變化分析由它們所組成的區(qū)域空間結(jié)構(gòu)變化，進(jìn)而從整體上把握湖南省經(jīng)濟(jì)的空間變化。

本文選取人均GDP作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，因?yàn)槿司鵊DP可反映人均經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，且能夠比較充分地反映區(qū)域差異，并且從現(xiàn)行的官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中較易獲取，數(shù)據(jù)的可信度和完整性較好。選取湖南省各縣1990年、2000年、2006年和2015年人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）為研究數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于《湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒》。

（二）實(shí)現(xiàn)方法。在ArcGIS中把研究對(duì)應(yīng)的屬性值作為Z值，在1∶700萬的河南省地圖上，賦予各縣的行政中心點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)。為了生成連續(xù)的數(shù)據(jù)曲面，對(duì)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，利用ArcGIS提供的空間插值功能進(jìn)行內(nèi)插，生成湖南省經(jīng)濟(jì)等值線圖，從而可以分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間布局，同時(shí)還可以此進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)湖南省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行研究，進(jìn)而深入分析湖南省的經(jīng)濟(jì)空間格局。反距離加權(quán)法（IDW）是最常見的空間內(nèi)插法之一。它認(rèn)為與未采樣點(diǎn)的距離最近的若干點(diǎn)對(duì)未采樣點(diǎn)的值貢獻(xiàn)最大，其貢獻(xiàn)與距離成反比?？捎孟率奖硎荆?/p>

其中：Z是估計(jì)值，Zi是第i個(gè)樣本，di表示距離，m是距離的冪。

在用IDW方法插值時(shí)，m取值2。選取內(nèi)插半徑時(shí)需考慮空間距離的不可克服性，依據(jù)河南省最大地級(jí)行政市域，和區(qū)域經(jīng)濟(jì)中心的經(jīng)濟(jì)輻射力以及相鄰兩地級(jí)中心的距離，同時(shí)也考慮到行政區(qū)的完整性、測(cè)算的易操作性以及區(qū)際貿(mào)易壁壘的存在，取圖上距離為40mm時(shí)，插值精度相對(duì)較高。

三、湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)演變的研究

在ArcGIS的ArcToolbox中選擇IDW方法進(jìn)行規(guī)則格網(wǎng)插值，生成河南省的經(jīng)濟(jì)等值線圖，然后據(jù)此進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)分析。通過投影變換、提取、符號(hào)化等操作最終得到1990年、2000年、2006年和2015年湖南省人均GDP空間插值圖，如圖1～圖4所示。（圖1～圖4）

從1990～2015年湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)的演變結(jié)果中可以得出以下特點(diǎn)：

（一）湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，區(qū)域經(jīng)濟(jì)差異顯著。經(jīng)濟(jì)發(fā)展最好的地區(qū)主要位于發(fā)展基礎(chǔ)很好的長(zhǎng)株潭地區(qū)，而且經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)較好的區(qū)域也主要分布在湖南省東部，主要包括岳陽、長(zhǎng)沙、湘潭、株洲、郴州。而西部城市如懷化、吉首則一直處于相對(duì)落后的狀態(tài)。20世紀(jì)90年代，湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)各城市獨(dú)立發(fā)展的特點(diǎn)，城市之間聯(lián)系不緊密，而且各城市的影響范圍較小。進(jìn)入21世紀(jì)后，這種獨(dú)立式的發(fā)展模式漸漸被打破，城市之間的聯(lián)系更緊密，影響范圍逐步擴(kuò)大，如長(zhǎng)株潭地區(qū)已經(jīng)明顯開始融為一體。

（二）湖南省經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出沿交通線發(fā)展的趨勢(shì)。從1990～2015年湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)演變過程來看，交通運(yùn)輸成為重要的影響因素，同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)演變的重要條件之一。湖南省的經(jīng)濟(jì)空間布局呈現(xiàn)由京廣線帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式，而這一發(fā)展特點(diǎn)同時(shí)也印證了湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的現(xiàn)象。東部由于京廣線帶來的交通便利，使得其經(jīng)過的城市和地區(qū)得到較好的發(fā)展；而西部地區(qū)由于地形多山地丘陵，交通發(fā)展相對(duì)緩慢，導(dǎo)致其經(jīng)濟(jì)發(fā)展受限。同時(shí)，也可以清楚地看到進(jìn)入21世紀(jì)以后，湖南省逐漸形成了經(jīng)濟(jì)發(fā)展軸向清晰的網(wǎng)絡(luò)布局。以長(zhǎng)株潭為中心，沿鐵路走向，以岳陽、郴州、衡陽、永州為節(jié)點(diǎn)的中心發(fā)展軸，成為目前湖南省發(fā)展水平最高的經(jīng)濟(jì)軸線。

（三）城市在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起帶動(dòng)作用。從1990～2015年湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)演變的過程來看，幾乎每個(gè)區(qū)域性中心城市以及周圍一定范圍，經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)。以區(qū)域城市為中心，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈現(xiàn)出隨距離遞減的規(guī)律，距離中心城市越近，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平通常越高。各地區(qū)的城市數(shù)量和規(guī)模是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。2015年底，湖南省有省轄市14個(gè)、縣級(jí)市88個(gè)，形成了由大中小城市相互結(jié)合的發(fā)展體系，而且在一定程度上已成為當(dāng)前區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要依托。然而，大中城市相對(duì)少，且功能不健全。除長(zhǎng)沙、株洲、湘潭三大城市外，其他城市對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)作用還不足。從經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)水平看，以長(zhǎng)沙為核心，以株洲、湘潭、岳陽、衡陽、郴州5個(gè)城市組成的核心發(fā)展條帶，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)，周圍區(qū)域在輻射帶動(dòng)下，經(jīng)濟(jì)水平也相對(duì)較高。但由于城市帶并不是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的資源優(yōu)化配置的結(jié)果下形成的，條帶內(nèi)部各城市相對(duì)獨(dú)立分割的現(xiàn)象也相對(duì)明顯，需要加強(qiáng)湖南省城市群的一體化建設(shè)。因此，將城市作為中心進(jìn)行區(qū)域開發(fā)，把城市的發(fā)展與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的布局相結(jié)合，走城市主導(dǎo)型區(qū)域發(fā)展的道路，通過提高資源配置空間效率來促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，優(yōu)化湖南省的經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)。

四、結(jié)論

本文通過ArcGIS平臺(tái)提供的距離冪函數(shù)反比加權(quán)內(nèi)插方法，研究了湖南省1990～2015年經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)的演變特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量分析和空間分析相結(jié)合，使數(shù)字與圖像融為一體。同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的耦合，為定量研究以及空間分析提供了有效手段。本文探討了湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)的演變特征，并得出了相應(yīng)的結(jié)論。GIS使數(shù)據(jù)庫(kù)中無法看到的區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢(shì)以圖形的形式直觀地展現(xiàn)出來，大大增強(qiáng)了可視性，這便有利于問題的發(fā)現(xiàn)和解決，從而為促進(jìn)湖南省區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

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