黃沛然

[提要] 本文基于GIS空間分析對湖南省區(qū)域經(jīng)濟空間結構演化進行研究。在區(qū)域經(jīng)濟研究中，利用GIS實現(xiàn)了經(jīng)濟數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)之間的耦合，使區(qū)域經(jīng)濟空間結構模式和發(fā)展趨勢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，為促進湖南省區(qū)域經(jīng)濟空間結構優(yōu)化提供科學依據(jù)。

關鍵詞：GIS；區(qū)域經(jīng)濟；空間結構

中圖分類號：F127 文獻標識碼：A

收錄日期：2017年1月17日

一、引言

區(qū)域經(jīng)濟空間結構的演化是地理界關注的熱點，優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟空間結構是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展至成熟階段的基本要求。通過對特定區(qū)域的經(jīng)濟空間結構進行分析，可以較精確地反映出這一地區(qū)人文、社會、經(jīng)濟等要素的綜合發(fā)展歷程?？臻g經(jīng)濟結構研究大多采用傳統(tǒng)的定性分析法，但近幾年來出現(xiàn)新技術和新方法展現(xiàn)出更強的生命力。如3S技術可使我們對研究區(qū)的空間結構特點進行更精確的分析，從而把握空間結構規(guī)律以及為提煉相應的空間結構模型提供基礎。地理信息系統(tǒng)（GIS）具有較強的空間分析能力，它是兼顧區(qū)域性與綜合性的地學傳統(tǒng)思維方式和現(xiàn)代高新技術結合的產物，為地理學的研究提供技術平臺。本文運用GIS方法，對湖南省區(qū)域經(jīng)濟空間結構的演化特點進行分析，從而把握其空間結構的演變規(guī)律同時分析其空間結構模型。

二、研究方法

（一）研究思路。由于區(qū)域經(jīng)濟空間結構演變具有明顯時間性和空間性，地學研究的技術亦可為區(qū)域經(jīng)濟研究所用。利用GIS地理空間模型表達區(qū)域經(jīng)濟信息，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)濟空間結構的演變特點。以往的研究中，一般將縣域作為點要素進行研究，即假定研究區(qū)的空間單元為均質區(qū)域，而這一假定與實際情況相矛盾。同時，由于在小尺度空間上獲取經(jīng)濟數(shù)據(jù)的難度較大，因此本文以統(tǒng)計年鑒的經(jīng)濟屬性數(shù)據(jù)賦予地圖上對應區(qū)域的行政中心點，然后用GIS空間內插方法研究區(qū)域的空間結構演變。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)域中所有點的集合構成空間的面，通過研究空間點的變化進一步反映由點構成的線，面發(fā)展變化。通過研究1990年以來湖南省經(jīng)濟發(fā)展中各空間點的發(fā)展變化分析由它們所組成的區(qū)域空間結構變化，進而從整體上把握湖南省經(jīng)濟的空間變化。

本文選取人均GDP作為評價指標，因為人均GDP可反映人均經(jīng)濟增長，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年人均國內生產總值（GDP）為研究數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于《湖南省統(tǒng)計年鑒》。

（二）實現(xiàn)方法。在ArcGIS中把研究對應的屬性值作為Z值，在1∶700萬的河南省地圖上，賦予各縣的行政中心點，實現(xiàn)經(jīng)濟數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)相互關聯(lián)。為了生成連續(xù)的數(shù)據(jù)曲面，對空間結構進行研究，利用ArcGIS提供的空間插值功能進行內插，生成湖南省經(jīng)濟等值線圖，從而可以分析區(qū)域經(jīng)濟空間布局，同時還可以此進行空間統(tǒng)計分析，對湖南省的經(jīng)濟發(fā)展狀況進行研究，進而深入分析湖南省的經(jīng)濟空間格局。反距離加權法（IDW）是最常見的空間內插法之一。它認為與未采樣點的距離最近的若干點對未采樣點的值貢獻最大，其貢獻與距離成反比。可用下式表示：

其中：Z是估計值，Zi是第i個樣本，di表示距離，m是距離的冪。

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

三、湖南省區(qū)域經(jīng)濟空間結構演變的研究

在ArcGIS的ArcToolbox中選擇IDW方法進行規(guī)則格網(wǎng)插值，生成河南省的經(jīng)濟等值線圖，然后據(jù)此進行空間統(tǒng)計分析。通過投影變換、提取、符號化等操作最終得到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)濟空間結構的演變結果中可以得出以下特點：

（一）湖南省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展不平衡，區(qū)域經(jīng)濟差異顯著。經(jīng)濟發(fā)展最好的地區(qū)主要位于發(fā)展基礎很好的長株潭地區(qū)，而且經(jīng)濟發(fā)展相對較好的區(qū)域也主要分布在湖南省東部，主要包括岳陽、長沙、湘潭、株洲、郴州。而西部城市如懷化、吉首則一直處于相對落后的狀態(tài)。20世紀90年代，湖南省區(qū)域經(jīng)濟結構呈現(xiàn)各城市獨立發(fā)展的特點，城市之間聯(lián)系不緊密，而且各城市的影響范圍較小。進入21世紀后，這種獨立式的發(fā)展模式漸漸被打破，城市之間的聯(lián)系更緊密，影響范圍逐步擴大，如長株潭地區(qū)已經(jīng)明顯開始融為一體。

（二）湖南省經(jīng)濟空間結構呈現(xiàn)出沿交通線發(fā)展的趨勢。從1990～2015年湖南省區(qū)域經(jīng)濟結構演變過程來看，交通運輸成為重要的影響因素，同時也是經(jīng)濟空間結構演變的重要條件之一。湖南省的經(jīng)濟空間布局呈現(xiàn)由京廣線帶動經(jīng)濟發(fā)展的模式，而這一發(fā)展特點同時也印證了湖南省區(qū)域經(jīng)濟發(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)展相對緩慢，導致其經(jīng)濟發(fā)展受限。同時，也可以清楚地看到進入21世紀以后，湖南省逐漸形成了經(jīng)濟發(fā)展軸向清晰的網(wǎng)絡布局。以長株潭為中心，沿鐵路走向，以岳陽、郴州、衡陽、永州為節(jié)點的中心發(fā)展軸，成為目前湖南省發(fā)展水平最高的經(jīng)濟軸線。

（三）城市在區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展中起帶動作用。從1990～2015年湖南省區(qū)域經(jīng)濟空間結構演變的過程來看，幾乎每個區(qū)域性中心城市以及周圍一定范圍，經(jīng)濟相對發(fā)達。以區(qū)域城市為中心，其經(jīng)濟發(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)濟發(fā)展的重要因素。2015年底，湖南省有省轄市14個、縣級市88個，形成了由大中小城市相互結合的發(fā)展體系，而且在一定程度上已成為當前區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要依托。然而，大中城市相對少，且功能不健全。除長沙、株洲、湘潭三大城市外，其他城市對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的帶動作用還不足。從經(jīng)濟空間結構水平看，以長沙為核心，以株洲、湘潭、岳陽、衡陽、郴州5個城市組成的核心發(fā)展條帶，是經(jīng)濟發(fā)展水平較高的地區(qū)，周圍區(qū)域在輻射帶動下，經(jīng)濟水平也相對較高。但由于城市帶并不是在市場經(jīng)濟條件下的資源優(yōu)化配置的結果下形成的，條帶內部各城市相對獨立分割的現(xiàn)象也相對明顯，需要加強湖南省城市群的一體化建設。因此，將城市作為中心進行區(qū)域開發(fā)，把城市的發(fā)展與區(qū)域經(jīng)濟的布局相結合，走城市主導型區(qū)域發(fā)展的道路，通過提高資源配置空間效率來促進區(qū)域經(jīng)濟的不斷發(fā)展，優(yōu)化湖南省的經(jīng)濟空間結構。

四、結論

本文通過ArcGIS平臺提供的距離冪函數(shù)反比加權內插方法，研究了湖南省1990～2015年經(jīng)濟空間結構的演變特點，實現(xiàn)了數(shù)量分析和空間分析相結合，使數(shù)字與圖像融為一體。同時，還實現(xiàn)了經(jīng)濟統(tǒng)計數(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)濟空間結構的演變特征，并得出了相應的結論。GIS使數(shù)據(jù)庫中無法看到的區(qū)域經(jīng)濟空間結構和發(fā)展趨勢以圖形的形式直觀地展現(xiàn)出來，大大增強了可視性，這便有利于問題的發(fā)現(xiàn)和解決，從而為促進湖南省區(qū)域經(jīng)濟空間結構的優(yōu)化提供科學依據(jù)。

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