gis支持下的道路對(duì)縣域人口分布的影響——以沛縣為例

1、第 2 3卷第 2期2 0 1 1 年 4月云 南 地 理 環(huán) 境 研 究 YUN N ANGEOGRAP HI C ENVI R0 NM ENTR ES EA RCH Vo 1 ． 2 3， No ． 2Ap r ．，2 0 1 1G I S支 持 下 的道 路對(duì) 縣 域 人 口分布 的影 響 — — 以沛 縣 為例 王 紅 ，閆慶武 ， 張 吳2( 1 ．中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 環(huán) 境與測(cè)繪 學(xué)院 ，江蘇 徐州 2 2 1 0 0 8

2、； 2 ． 西安建筑科技 大學(xué) 信息與控制工程學(xué)院 ，陜西 西安 7 1 0 0 5 5 )摘要 ：以 2 0 0 4 年江蘇省沛縣村級(jí)人 口數(shù)據(jù)為基礎(chǔ) ， 采用 G I S 空間分析的方法綜合研究 了道路對(duì)人 口分布的影 響。首先 ， 運(yùn)用泰森多邊形做邊界替代 ，計(jì)算出各行政村的人 口密度 ，經(jīng)過(guò)探索性數(shù)據(jù)分析 ， 選取最優(yōu)模 型—— 指數(shù) 模型對(duì)人 口 密度進(jìn)行普通克里格插值 ，結(jié)果表 明沛縣人 口密度的高值 區(qū)域呈現(xiàn)為東北—— 西

3、南 的帶狀分 布 ，其形 狀表現(xiàn)為塊狀集 聚 ， 帶狀延伸 的特點(diǎn) 。然后 ， 建立道路 10 0 0m以內(nèi)的緩沖區(qū)，基于運(yùn)用緩 沖區(qū)人 口模 擬函數(shù)得 出緩沖區(qū)內(nèi)的人 口密度 ， 運(yùn)用 G C A WI 法 ， 對(duì)人 口數(shù)據(jù)進(jìn)行格 網(wǎng)化 處理 ， 得 到道路人 口密 度圖 ， 結(jié) 果顯示沛 縣大 部分人 口 集 聚在距道路 0 ～ 3 0 0m的緩沖區(qū)范 圍內(nèi)。通過(guò)對(duì) 兩種方法 的對(duì) 比，發(fā)現(xiàn) G C A WI 法得出的結(jié)果更符合人

4、口分布的實(shí)際情況 。關(guān)鍵詞 ：G I S ；泰森多邊 形 ； 克 里格插值 ；緩 沖區(qū)分析 ； G C A WI 法 中圖分類號(hào) ：C 9 2 2 ；P 2 0 8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A文章編號(hào) ：1 0 0 1— 7 8 5 2 ( 2 0 1 1 ) 0 2— 0 0 3 4— 0 70 前 言 人口分布是一定時(shí)間內(nèi)人 口在一定 區(qū)域范 圍內(nèi)的空間分布狀況 ，涉及 到人 口學(xué) 、經(jīng)濟(jì)學(xué) 、地 理 學(xué) 、社會(huì)學(xué)等多個(gè)學(xué)科¨ J 。

5、人 口分布受到 自 然地理 因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的影 響，如地形 、土壤 、土地 利用、交通等，其 中交通如公路 網(wǎng)、鐵路 網(wǎng)對(duì)人 口分布的影響較大。近年來(lái) ，人 口密度研究 的方法發(fā)展較快 ，成果 較多?？梢苑譃橐韵聨最?：( 1 )運(yùn)用數(shù)值模擬來(lái)研 究 人口密度的分布 ； ( 2 )分析研究 區(qū)內(nèi)各影響 因子對(duì)人 口密度的影響 - 7 ] ； ( 3 )利用 G I S 等技 術(shù) ，直接分 析人 口密度在空 間的分布 ；( 4 )

6、建立格網(wǎng)將人 口數(shù)據(jù)格 網(wǎng)化 】 卜H 』 。由于人 口分布 具有隨機(jī)性 ，大多數(shù)人 口分布 于建設(shè)用地區(qū)域 ，而 在其他區(qū)域分布較少 ，為了緩 和這種集聚、離散分 布的情況 ，較多學(xué)者選擇插值的方法 - 2 0 ] 。以上成果大多是運(yùn)用 G I S 技術(shù)綜合分析各種 因子對(duì)人 口分布的影響 ，很少有學(xué)者單獨(dú)研究道路在 人 口分布中的作用。本文在借鑒 以上研究方法的基 礎(chǔ)上 ，結(jié)合地統(tǒng)計(jì)分析各種方法對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理 ，運(yùn)用人口道路

7、緩沖區(qū)模擬函數(shù)定量地分析了緩 沖區(qū) 內(nèi) 的人 口密度 ，更 好 地 說(shuō) 明道 路對(duì) 人 口的 影 響 ?！?研究方 法 1 ． 1 地統(tǒng) 計(jì) 方法 地統(tǒng)計(jì)又稱地質(zhì)統(tǒng)計(jì) ，是法國(guó)著名統(tǒng)計(jì)學(xué)家 GM A T H E R O N在大量理論研究 的基礎(chǔ)上逐漸形成 的 一 門新的統(tǒng)計(jì)學(xué)分支。它是以區(qū)域化 變量為基礎(chǔ) ，借助變異 函數(shù) ，研究既具有隨機(jī)性又具有結(jié)構(gòu)性 ，或空間相關(guān)性和依賴性的自然現(xiàn)象的一門科學(xué)。收稿 日期：2 0 1 1 —0 3—

8、1 5 ；修訂 日期 ：2 0 1 1一 o 4～ O 7 ．基金項(xiàng)目：教育部人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng) 目 “ 社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間化及其應(yīng)用研究” 基金資助 ( 0 9 Y J C 8 4 0 0 4 9 )作 者 簡(jiǎn) 介 ：E 紅 ( 1 9 8 7 一 ) ， 女， 山 東 省I 臨 沂 人， 碩 士 研 究 生， 研 究 方 向 為 區(qū) 域 地 理．3 6云南地理環(huán)境研究 第 2 3卷 1 |_ ． | 曩 l# 0 ≯|疊 。群

9、—一 《 挎 。囊1{J數(shù) 據(jù) 1 0圖 2 直方圖 ( 左 圖數(shù)據(jù)未經(jīng)過(guò)變換 ， 右 圖數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)變換 )F i g ． 2H i s t o g r a m [ U n t r a n s f o r m a t i o n ( 1 e f t ) ，l o g a r i t h m i ct r a n s f o r m a t i o n ( r i g h t ) ]0 ，屬于正偏態(tài)。經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)變換之后 ，如右圖所示，均

10、值 為 6 ． 5 3 13 ，略 小 于 中值 6 ． 6 2 61 ，峰 度 為 6 ． 1 6 41 略大于 0 ，偏態(tài)值 為 一1 ． 1 0 4 ，基本趨近于 0 ，基本屬于正態(tài)分布。2 ． 3 變異 分析 半方差云圖的橫坐標(biāo)為兩個(gè)行政單元集合中心 之間的空間距離，縱坐標(biāo)為對(duì)數(shù)人 口密度的變異 函數(shù)，一般在空間上越接近的點(diǎn)對(duì)越具有相似性，距 · 1 0 一3． 4 2 ． 7 22 ． 0 4 1 ． 3 60 ．

11、680離越遠(yuǎn)的點(diǎn)對(duì)差別越大。本文采用球狀模型、指數(shù) 模型，高斯模型，k— b e s s e l ，圓模型分別作曲線擬 合 ， 結(jié)果如表 1 所示。其中在變異曲線中有4 個(gè)重要 的參數(shù) ：塊金值 ( n u g g e t ) 、偏基臺(tái)值 ( p a r t i a ls i l 1 ) 、基臺(tái)值 ( s i l 1 ) 、變程 ( r a n g e ) 。p a r t i a ls i l L ／s i l l 表示 空間相關(guān)性

12、的強(qiáng)弱，該值越大 ，空 間相關(guān) 性越強(qiáng) ；n u g g e t ／s i l l 表示樣本問(wèn)的變異特征，該值越大 ， 說(shuō)明樣本間的變異更多的是由隨機(jī)因素引起的。1 ． 42 ． 12 ． 83 ． 5距離 h ．1 0圖 3 半方差云 圖 F i g ． 3S e mi — v a r i o g r a msc l o u d表 1 變異 函數(shù)模擬結(jié)果及檢驗(yàn) T a b ． 1Th es i mu l a t e dr e s u

13、l t sa n dt e s t so fv a r i o g r a m 由表 1 可以看出 ，指數(shù)模 型的 n u g g e t ／s i l l 最小 p a r t i a ls i l l ／s i l l 最大 ，同時(shí)運(yùn)用交叉驗(yàn)證法得出其平 均誤差較小 ，說(shuō)明在這 5 種模型中，指數(shù)模型 的模 擬效 果最好 。2 ． 4 制作 人 口密 度圖 將人 口密度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù) 變換使其符合正態(tài)分 布 ，同時(shí)選擇指數(shù)模型，在此基