基于GIS的新疆人口空間分布研究-藏刊網

0 引言

人口在不同的地域環境中表現為不同的分布形態.人口分布是在指一定時間內、一定空間上的分布狀況,是人口過程在空間上的表現形式[1-3].其分布受社會生產方式、經濟發展水平、生產布局特點、自然地理環境等因素的綜合制約[4-6].研究人口分布的意義在于揭示該地區人口分布的空間特征,并探究引起這種地域差異的原因,為實現人口、資源、環境的可持續發展以及制定人口空間結構優化措施提供參考,以解決當前的人口問題.目前在對人口空間分布狀況的研究中最為常用的指標之一是人口密度,其與土地使用狀況、交通狀況、環境和生活質量等因素密切相關,常用于人口空間分布的研究.因此,本研究基于GIS的人口空間分布研究側重于建立人口密度模型,從而揭示人口空間分布變化特征.

1 研究區概況

1.1 區位特征

新疆維吾爾自治區,地處73°40′-96°18′E,34°25′-48°10′N 之間.位于中國西北邊陲,面積 166.49 萬 km2,占中國國土總面積的六分之一,是中國面積最大的省級行政區.目前,新疆維吾爾自治區管轄2個地級市\\(烏魯木齊市、克拉瑪依市\\)、7個地區\\(吐魯番地區、哈密地區、塔城地區、阿勒泰地區、阿克蘇地區、和田地區、喀什地區\\)、5個自治州\\(昌吉回族自治州、伊犁哈薩克自治州、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、克孜勒蘇柯爾克孜自治州\\),此外還有4個自治區直管縣級市\\(石河子市、五家渠市、圖木舒克市、阿拉爾市\\).

1.2 地貌形態

整個新疆地貌為"三山夾兩盆":北面是阿爾泰山,南面是昆侖山,天山橫亙中部,把新疆分為南北兩部分,南部是塔里木盆地,北部是準噶爾盆地,習慣上稱天山以南為南疆,天山以北為北疆.新疆屬典型的溫帶大陸性干旱氣候,年均天然降水量155 mm.區內山脈融雪形成眾多河流,綠洲分布于盆地邊緣和河流流域,綠洲總面積約占全區面積的5%,具有典型的綠洲生態特點.

1.3 人口概況

2011 年 5 月 5 日,新疆維吾爾自治區統計局公布了第六次全國人口普查新疆人口普查數據,全區常住人口為21813334人,烏魯木齊市常住人口為3110280人.新疆是個少數民族聚居的地方,世居于此的主要是維吾爾、漢、哈薩克、回、蒙古、柯爾克孜、塔吉克、錫伯、烏孜別克、滿、達斡爾、塔塔爾、俄羅斯等13個民族,因此其人口分布特征與各民族風俗習慣也是相關的.就是在這樣一片土地上孕育著幾百萬人口,并且有著顯著的差異,因此研究這片區域上的人口空間分布特征,對指導全疆乃至西北干旱區的發展具有很現實的意義.

2 數據來源及方法

2.1 數據來源

以新疆行政區為基本空間單元,選取了新疆統計年鑒2000年、2005年、2009年的各個區域的人口、面積、自然增長率作為主要的數據,以新疆行政區圖作為成圖的底圖.其中由于部分區域為最近年份劃分的,數據不完全,因此本文主要針對烏魯木齊市、克拉瑪依市、石河子市、阿勒泰地區、塔城地區、伊犁直屬縣\\(市\\)、博爾塔拉蒙古自治州、昌吉回族自治州、阿克蘇地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什地區、和田地區、巴音郭楞蒙古自治州、吐魯番地區、哈密地區15個單元的數據進行了分析與處理.

2.2 研究方法

2.2.1 首位度首位度是衡量城鎮區域人口空間分布特征的重要指標.它反映區域城鎮規模序列中的頂頭優勢性,也表明區域中各種資源的集中程度.一般用一個地區最大城市與第二大城市人口規模之比來表示這個最大城市的首位度,它通常用來反映該國或地區的城市規模結構和人口集中程度.一般認為,城市首位度小于2,表明結構正常、集中適當;大于2,則存在結構失衡、過度集中的趨勢.

2.2.2 集中指數與不均衡指數集中指數是指某個指標在一定區域內的集中程度,其計算公式為式\\(1\\).

公式\\(1\\)中的c表示集中指數,n為區域內單元個數,xi為i單元的人口數占總人口數的比重,yi為i單元土地面積占總土地面積的比重;c的數值越小說明該區域人口空間結構越均衡,反之則越不均衡.

不均衡指數是指某個指標在一定區域內的分布均勻程度.其計算公式為式\\(2\\).

公式\\(2\\)中的u表示不均衡指數,n、xi、yi與公式\\(1\\)中所表達的含義相同;u的數值越小說明該區域人口空間結構越均衡,反之則越不均衡.

2.2.3 人口自然增長率人口自然增長率指一定時期內人口自然增長數\\(出生人數減去死亡人數\\)與該時期內平均人口數之比,用于說明人口自然增長的水平和速度的綜合性指標.通常以年為單位計算,用千分比來表示,計算公式為式\\(3\\).

2.2.4 人口密度人口密度及其分布是一種社會經濟現象,是一定時期內人口的空間存在形式,既是特定時空背景下人與自然環境以及社會經濟關系的一種反映,又對自然環境演變和社會經濟發展產生深刻的影響[7- 8].

人口密度被看作是衡量人口分布的重要指標,它反映一定地區的人口密集程度,是指在單位面積上居住的人口數量,通常用每平方千米常住的居民數量來表示,稱為人口算術密度,計算公式為式\\(4\\).

其中D為該地區的人口密度,P為該地區的人口總數,S為該地區的土地總面積.為了研究引起人口密度區域變化的原因,又將人口密度和經濟、資源緊密結合,把人口密度分為農業人口密度、比較人口密度、經濟人口密度.此外還根據人口密度的不同分為不同的等級:第一級:人口密集區>100 人/km2;第二級:人口中等區25~100人/km2;第三級:人口稀少區1~25人/km2;第四級:人口極稀少區<1 人/km2.

3 結果分析

3.1 新疆人口分布特征

3.1.1 首位度該研究區的首位度即烏魯木齊市人口數與石河子市人口數之比,經計算新疆區域的人口首位度為2.77\\(2000年\\),3.03\\(2005年\\),3.80\\(2009年\\)\\(圖1\\)可以看出新疆的首位度呈現逐年上升的趨勢,并且長期維持在一個偏高的水平,顯示了首位城市充分發展、中等城市缺乏、小城市較多的結構特征,反映了該區域等級規模結構的不合理.首位城市及其周圍一定范圍內人口聚集,且與二級城市相差極大,易引發首位城市人口、交通等社會問題.

新疆人口分布有向大城市聚集的現象.從2000-2009 年首位城市的首位度上升顯著,據全國第六次人口普查,烏魯木齊市的人口已經超過300萬人,其首位度已經高達5,遠遠大于正常值2,說明城市規模等級序列不完整,結構失衡,區域內再無強經濟牽引力和人口容納能力的大城市.與小城市相比中等城市具有較強的集聚效應,基礎設施的規模大、較完備,因而又具有內涵式發展的內在動力.所以中等城市是大小城市之間的紐帶,既可以為大城市的發展提供支持與配合,又可以為小城市的發展提供依托和動力[9-10],但是新疆缺乏中等城市.

3.1.2 集中指數和不均衡指數由公式\\(1\\)、\\(2\\)計算可以得出 2000 年的新疆區域的人口分布集中指數為0.42241,不均衡指數為 0.05604;2005 年的新疆區域的人口集中指數為0.41394,不均衡指數為0.05512;2009年的新疆區域人口分布集中指數為0.416402,不均衡指數為0.05506\\(圖2\\).從圖2中可以看出從2000年到2009 年其人口分布集中指數、不均衡指數先減小后增大.說明2000年的城市集聚效應還不是很明顯,隨著城市的快速發展,大城市出現快速集聚發展的勢頭,人口分布集中于大城市,分布不均衡化,說明該區域內正處在向大城市快速集聚發展的階段.而中國東部沿海地區,城鎮發展過程已經出現由大城市極端化發展向中等城市和小城市齊頭并進的城市擴散階段演變[11- 13].長三角地區 2003 年的不均衡指數只有0.0244[14-15],而新疆2005年的不均衡指數為0.05512已經遠遠大于長三角地區,而且還在增長,2009年不均衡指數已達0.05506,相對東部沿海發達地區其人口分布的不均衡性較為顯著,所以應采取措施加快中小城市的發展,以求均衡發展.

3.1.3 人口自然增長率根據相關數據\\(由于 2000 年的數據不完全,因此在此只對2005年和2009年的人口自然增長率進行了分析\\),對新疆各區域2005年和2009年的人口自然增長率做了分析研究得出下表1.

從表1中可以看出從2005-2009年石河子市和伊犁直屬縣兩個區域的人口自然增長率在下降,但不是說該區域人口數量在下降,只是人口增長的幅度減小了.其他區域人口數量不但在上升而且增長幅度也在加大,尤其是克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什地區、和田地區較為顯著.新疆人口總體上仍處于上升趨勢,2005 年新疆人口自然增長率為 7.91‰,2009 年已經上升為11.23‰.并且區域內人口自然增長率差異大.

人口自然增長率最大的區域克孜勒蘇柯爾克孜自治州及其他人口自然增長率較大的地區喀什地區、和田地區、阿克蘇地區都在南疆,而人口自然增長率較小的區域石河子市、克拉瑪依市、烏魯木齊市、昌吉回族自治州,甚至出現負增長的區域石河子市和昌吉回族自治州都處于北疆.

3.1.4 人口密度經計算,可以得出新疆各個區域 2000年、2005年、2009年的人口密度變動表2.

運用MapInfo軟件,將2009年新疆各區人口密度數值與新疆行政區圖結合生成新疆各區域人口密度圖3.具體成圖步驟如下:用 MapInfo 軟件,先對新疆行政區圖進行配準校正,然后對劃分的15個區域進行矢量化,再將該研究區2009年的人口密度的數值作為屬性數據賦值,最后添加圖例、圖名等信息得出2009年新疆各區域人口密度圖3.

由于五家渠市、阿拉爾市、圖木舒克市是國家近年才劃分出來的自治區級直轄市,在2005年以前是和原區域合并在一起的,所以在此只有2009年才有這3個市的數據.根據上圖可以分出人口密度等級:人口密集區有3個分別是烏魯木齊市、石河子市和五家渠市;人口中等區有5個為克拉瑪依市、伊犁直屬縣\\(市\\)、喀什地區、阿拉爾市、圖木舒克市;人口稀少區有10個為昌吉回族自治州、阿勒泰地區、塔城地區、博爾塔拉蒙古自治州、阿克蘇地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、和田地區、巴音郭楞蒙古自治州、吐魯番地區、哈密地區;人口及稀少區沒有.可以看出新疆各區域人口分布多為人口稀少區,且各區域之間人口密度差異大.從時間上來看,各個區域除了昌吉回族自治州和石河子市近年人口密度有下降的趨勢,新疆人口整體上處于上升的趨勢,其中伊犁地區、克拉瑪依市、喀什地區有較為明顯的上升.

新疆各地區人口密度懸殊大,人口密度最大的區域石河子市人口密度可達1381人/km2\\(2009年\\),人口密度最小的區域巴音郭楞蒙古自治州,人口密度只有2.7 人/km2\\(2009年\\).南北疆地區人口分布差異顯著,人口密度大的區域石河子市、烏魯木齊市、伊犁直屬縣\\(市\\)、昌吉回族自治州、克拉瑪依市、喀什地區,除了喀什地區幾乎都是北疆的區域;而人口密度小的區域巴音郭楞蒙古自治州、和田地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州等幾乎都屬南疆.其人口密度在某種程度上與距烏魯木齊市的實際距離相關,可從圖3看出.距離烏魯木齊較近的昌吉回族自治州、石河子市的人口密度都有一個較大值,而石河子市又可以影響一定區域人口分布,即某地區的發展狀況、規模結構會影響該區域人口分布.

3.2 影響人口分布的因素

3.2.1 人口分布與自然地理環境之間的關系人口的分布在很大程度受到地理環境的影響.新疆雖地緣遼闊,但可利用地少,本就處于大陸內部遠離海洋,其內部的地貌形態又具有明顯的分異,且受"三山夾兩盆"的地形影響,人口分布不均勻.新疆的地理環境在一定程度上影響了新疆的水熱分配狀況,進而影響了新疆的氣候及降雨的時空分配.北疆地區有來自北面的氣流影響故其降雨量較充沛,氣候較濕潤,而南疆由于天山的阻隔氣流無法到達,因此氣候較干燥雨水也缺乏.在吐魯番地區距離氣流影響范圍較遠,故其也易形成高溫干燥少雨的氣候特點.吐魯番地區的連續高溫以及阿勒泰地區的寒冷氣候都對人口的分布起到一定的作用.綠洲河谷地帶人口密集,而旱地荒漠地帶很少有人口分布.且地區間差異大,區域東疆和北疆人口密度比南疆西疆大,其主要受交通和經濟因素影響.

3.2.2 人口密度與經濟水平相關性分析人口的分布不僅受到自然地理環境的影響還疊加了現代經濟因素[16- 18].農業方面,水資源是重要的決定因素.由于北疆的水資源相對豐富,因此農業發展較好,甚至在一些河谷地帶出現了南疆所沒有的水稻種植業.工業方面,由于工業區位論原理的要求,北疆的集聚效應比南疆較強.雖然南疆也有發展較快的城市,但由于首府的吸引力使得北疆更具集聚效應.第三產業方面,北疆在交通、自然資源方面比較有優勢,使得旅游業發展很快.因此可以看出各個區域經濟差異很顯著,在現在這個飛速發展的時代,經濟因素對人口分布起了很大作用.烏魯木齊市作為區域內唯一的特大城市是典型代表,其經濟發達,工作生活條件優越,吸引了大量人口聚集與此.用MapInfo軟件,先對新疆行政區圖進行配準校正,然后對劃分的15個區域進行矢量化,再將該研究區2009年的人均GDP的數值作為屬性數據賦值,最后添加圖例、圖名等信息得出2009年新疆各區域經濟狀況分布圖4.

將其與人口密度分布圖對比可以發現,社會經濟狀況與人口集中程度之間有一定的相關性.人口密度高的,集聚程度高的地區如烏魯木齊市、克拉瑪依市、石河子市,人均GDP的數值都在區域內靠前,而人口密度小的,集聚程度低的區域如和田地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州的人均GDP的數值在區域內較靠后.

也有例外的區域,如巴音郭楞蒙古自治州的人口密度為最低的地區,但是其人均GDP卻較高,這主要是由于巴州地域面積較大但人口少;喀什地區人口密度較高但是其人均GDP卻比較低,這與它較大的人口基數是分不開的.

3.2.3 歷史及人文因素對人口分布的影響人口素質,即人口接受教育程度對區域人口分布的影響.人口素質的高低影響地區的經濟發展水平.高素質人口聚集的地方經濟較發達,而經濟的發展反過來影響了人口的分布,吸引更多的高素質人才,使得大城市的集聚效應更明顯.新疆是個少數民族聚居的地區,少數民族人口比重比漢族人口比重大,且少數民族人口自然增長率比漢族人口自然增長率高.加上一些文化習俗、宗教信仰使得占主體的少數民族人口分布具有一定的集聚特點.

3.2.4 政策因素對人口分布的影響政策因素是影響區域人口分布的又一重要因素.針對人口增長過快現象,國家提出了計劃生育的政策,同時允許人口較少的少數民族地區的居民生養超過一個的子女,對于新疆這樣一個少數民族自治的區域,使得少數民族人口增長比漢族人口增長快,人口居住呈現"大雜居,小聚居"的特征.同時經過國務院批準于2002年9月將圖木舒克、批準設立為新疆維吾爾自治區直轄縣級市,2004年1月19日將阿拉爾、五家渠批準設立為新疆維吾爾自治區直轄縣級市,2011年12月28日將北屯鎮設立為北屯市.這樣增加了中小城市的數量,緩解大城市的人口容納壓力,帶動區域發展,吸引更多的人力物力到該區域,以改變大城市集聚的現象,從而對人口的分布產生一定的影響.

4 結論

\\(1\\)從城市首位度看該研究區城市首位度較大,而且處于上升趨勢.城市首位度過大會造成各種人口問題.造成首位城市人口壓力過大,就業壓力大,區域出現交通問題、環境問題,造成貧富差距顯著,因此新疆應注重中小城市的發展,盡量發展兩座150萬人口的城市來解決首位城市的壓力,促進區域協調發展,人口均勻分布.

\\(2\\)新疆人口空間分布不均衡指數和集中指數處于增加的趨勢,新疆人口分布不均衡現象越來越明顯.為此應該加快發展慢的地區的發展,縮小南北疆之間的差距,使其發展趨于均衡,從而使得人口分布趨于不均衡化縮小,進而達到人口均衡分布.

\\(3\\)從新疆人口密度分布圖看,各個地區人口密度差距大,中心城市人口密度大,隨著離中心城市距離的增加人口密度減小.人口密度大的地區可達到每平方千米可超過1000人,而人口密度小的地區可小至每平方千米2人.經濟發展、社會環境、自然環境、歷史因素,都會影響各地區經濟發展,從而造成人口分布的不均衡.資源是基礎支撐,環境是限制條件[19-20].總體來看,新疆人口密度空間格局的決定性因素是經濟因素,因此要使得各區域人口趨于均衡化,需改變現有區域經濟狀況,注重提高經濟欠發達區域的經濟發展,從而改變區域人口分布的不均衡性.

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