重慶人口空間格局演化特征分析

郭金銘+屈清

摘要：利用2000、2010年重慶縣域人口數據，采用不均衡指數、空間自相關分析方法，結合GIS技術，對重慶市縣域人口空間格局和演化特征進行了分析。結果表明：重慶各縣人口數量差異巨大，人口密度分布不均，主城區(qū)密度高，周邊縣域略呈環(huán)狀逐漸降低，兩翼是人口密度分布最低的區(qū)域；不均衡指數表明人口分布的集中性不斷增長，主城區(qū)及其附近縣域是人口增長的主要地區(qū)；全局空間自相關Moran指數逐漸增大，空間聚集程度不斷增強；局部空間自相關分析說明人口空間分布以“高高”聚集區(qū)和“低低”聚集區(qū)為主，熱點區(qū)的空間范圍正在增大，冷點區(qū)的空間結構比較穩(wěn)定。

關鍵詞：人口空間格局；空間自相關；人口密度

中圖分類號：C924

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）14-0230-04

1 引言

人口分布是人口過程在空間上的表現形式，歸根結底受社會生產在空間上的分布及其區(qū)域結構特點所制約[1]。準確掌握人口分布信息及主要影響因素對制定人口政策、開展功能區(qū)劃、進行地區(qū)城鄉(xiāng)建設等工作具有重要意義。隨著我國城鎮(zhèn)化進程加快，流動人口的增多，區(qū)域人口空間格局正在發(fā)生巨大變化，這引起了學者、政府和社會的廣泛關注，不少學者從不同時空尺度、視角對人口區(qū)域空間結構進行了研究[2～4]。在研究方法上，大多采用標準差、不均衡指數、基尼系數、人口重心等方法來揭示人口空間格局的區(qū)域差異[5，6]。隨著空間數據分析的深入發(fā)展，部分學者也利用此方法進行人口空間格局分析，并取得了部分研究成果[7，8]。筆者利用不均衡指數和空間分析技術對重慶人口分布現狀與演變進行了深入分析，以期為重慶市的人口、經濟、社會發(fā)展政策提供支持。

2 研究方法與數據來源

2.1 研究方法

2.1.1 不均衡指數

考察人口分布是相對均衡還是相對集中，可以采用不均衡指數[9]。計算公式如下：

式（1）中：U為不均衡指數，xi為各縣域人口占總人口的比重，yi為各縣面積占總面積的比重，n為縣域總數。U值越小，人口分布越均衡；反之，則越集中。

2.1.2 空間自相關分析

2.1.2.1 空間權重矩陣

空間權重矩陣是空間統(tǒng)計分析與經典統(tǒng)計分析的關鍵區(qū)別，選取最常用的基于鄰接的空間關系構建權重矩陣，如下[10]：

2.1.2.2 全局自相關分析

全局自相關是描述某種現象在整個區(qū)域的空間聚集特征與聚集強度，其測定指標通常有全局指標Moran指數和Geary指數，Moran指數與Geary指數呈負相關，作用基本相同，而Moran指數更為常用，因此，筆者采用Moran指數。Moran指數是反映空間鄰接或空間鄰接區(qū)域單元屬性值的相似程度，即xi是某區(qū)域的觀測值，則該區(qū)域變量的全局Moran指數I，用如下公式[10]：

式（3）中：S2=1n∑ni=1（xi-）；=1n∑ni=1xiI為Moran指數，其取值在-1和1之間，小于0表示空間負相關，越接近1，正相關性越強；大于0表示空間正相關，越接近1，正相關性越強；等于0表示不存在空間相關， Moran指數采用z檢驗作顯著性檢驗。

2.1.2.3 局部自相關分析

全局自相關分析是對空間關聯的全局估計，忽視了局部特征，為更加深入揭示局部空間聚集狀況，本文選取局部指標Local Morans I指數，公式如下[110]：

式（4）中，n、xi、xj、wij、S2、與全局自相關公式相同，Ii含義與全局指數類同，其顯著性檢驗與全局空間自相關Moran指數檢驗類似。

2.2 數據來源

采用的人口數據來自第五次、第六次人口普查和《重慶市統(tǒng)計年鑒》（2005、2008），經整理所得；縣域行政區(qū)劃矢量圖采用重慶市2010年縣域行政區(qū)劃圖，經過掃描矢量化而成，一共38個縣級行政單元。

3 人口分布現狀分析

3.1 人口數量分布特征

2010年，全市人口總量為2884.62萬人，居四大直轄市第一位，平均每個縣75.91萬人，超過100萬人口的區(qū)縣共10個，占縣域總數的26.32%。人口最多的萬州區(qū)（156.31萬人）是人口最少的城口縣（19.3萬人）的8.1倍。從人口區(qū)域分布來看，主城九區(qū)人口總量為745.76萬人，占全市人口總數的25.85%，而面積僅占6.64%，主城九區(qū)是重慶人口分布最密集的區(qū)域?？梢姡丝诒姸?、空間差異大是重慶人口分布的一大特點。

3.2 人口密度分布特征

經統(tǒng)計，2010年重慶市平均人口密度為350.21人/km²，其中500人/km²以上的區(qū)縣共15個，全部分布在一小時經濟圈。渝中區(qū)、江北區(qū)、大渡口區(qū)、南岸區(qū)、沙坪壩區(qū)和九龍坡區(qū)人口密度均超過2500人/km²，占縣域總數的15.79%；人口密度在500～1000人/km²的縣域有9個，占縣域總數23.68%，兩者合占縣域總數的39.47%。人口密度最大的渝中區(qū)（28640.91人/km²）是最小的城口縣（58.73人/km²）的487.64倍?？梢?，重慶人口密度區(qū)域差異巨大。

在ArcGIS中將重慶縣域矢量圖與人口密度數據疊加，采用自然斷點法，繪制重慶人口密度五級分類圖（圖1）。從圖1可以看出重慶人口密度差異很大，總體上從西向東南和東北兩個方向遞減；主城地區(qū)人口密度最高，周邊縣域較低。

4 人口空間演變特征

4.1 不均衡指數

從表1可以看出，不均衡指數在不斷增長，并且增長幅度也在逐年增大，表明重慶人口空間集中程度在不斷增強，而且隨著年份的增加，集中的速度有加快的趨勢。

為進一步解釋人口集中的具體區(qū)域，采用人口增量圖表示2000～2010年重慶市縣域人口數量的變化情況（圖2）。這表明，主城及附近大部分縣域是重慶面積最大、人口增長最顯著的區(qū)域，萬州區(qū)和黔江區(qū)是兩個島狀孤立增長區(qū)；其余廣大縣域為人口負增長地區(qū)，連片分布在渝東南翼和渝東北翼。

4.2 空間自相關分析

4.2.1 全局空間自相關分析

從表2可以看出，4個年份的Moran指數均為正，Z值均大于2.58（P<0.01），通過檢驗。這表明重慶縣域人口具有空間聚集性，即人口密度高的縣互相鄰接，人口密度低的縣互相鄰接的現象。同時，Moran指數數值不斷增大，這表明重慶人口空間自相關性有不斷增強的趨勢。

4.2.2 moran散點圖局部空間關聯分析

從重慶縣域人口Moran散點圖（圖3）可知，位于一、三象限內的縣域明顯多于二、四象限，表現出較強的正的空間相關性，“高高”型和“低低”型聚集區(qū)十分顯著。經統(tǒng)計，2000年，位于第一象限的有14個，第三象限的有17個，共占縣域總數的81.58%；2010年，位于第一象限的有14個，第三象限的有18個，共占縣域總數的84.21%。這表明重慶人口空間分布格局總體上呈緩慢變化的趨勢，“低低”型比“高高”型區(qū)域占據較大的空間范圍。位于二、四象限的縣域數量少，異質性較強。

4.2.3 LISA聚集圖局部空間關聯分析

在LISA聚集圖（圖4）中可看出：①“高高”聚集區(qū)分布在主城區(qū)，它是全市人口密度分布最高的熱點區(qū)；②渝東北翼和渝東南翼廣大縣域為“低低”聚集區(qū)，即人口分布的冷點區(qū)。由于地形復雜、區(qū)位條件較差，經濟發(fā)展水平較落后，大多數縣人口總量一直處于負增長狀態(tài)；③人口分布的熱點區(qū)在主城區(qū)和冷點區(qū)主要在渝東北翼與東南翼的總體正在發(fā)生緩慢變化。巴南區(qū)由于人口增長較快，由2000年的“低高”聚集區(qū)轉變?yōu)?010年的“高高”聚集區(qū)，渝北區(qū)由于經濟開發(fā)發(fā)展迅猛，人口密度迅速增大，由2000年的不顯著區(qū)轉變?yōu)椤案吒摺本奂瘏^(qū)；④除此之外，還有許多縣域空間自相關性并不顯著，或分散或連片分布在顯著區(qū)的周圍，其人口空間分布在區(qū)域內部和外部的異質性較強。

5 結論

本文運用不均衡指數，將空間自相關分析法與GIS相結合，利用其強大的空間分析功能，系統(tǒng)地分析了重慶人口空間格局演化特征，刻畫了重慶區(qū)域人口發(fā)展態(tài)勢，為今后重慶人口區(qū)域發(fā)展提供了可靠的科學依據。研究結果表明：重慶人口數量差異巨大，人口密度分布不均，主城區(qū)及其周邊地區(qū)人口密度大，兩翼人口密度低；人口空間聚集特征明顯，并且還在逐年增大，局部空間關聯在空間上具有顯著的規(guī)律性，熱點區(qū)的空間范圍正在增大，冷點區(qū)空間結構比較穩(wěn)定。

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