摘 要：在地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)的支持下，文章選取株洲市24個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為研究區(qū)。將居住建筑分為多層及以上房屋、低矮房屋和廢棄房屋，采用最小二乘原理求出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各類(lèi)型居住建筑的人口密度。在此基礎(chǔ)上，采用地形分布指數(shù)定量分析高程對(duì)人口分布的影響，以及公共設(shè)施與人口分布的空間依賴關(guān)系。分析結(jié)果表明：（1）研究區(qū)人口分布的優(yōu)勢(shì)海拔高度為100m以下。（2）人口分布與政府、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、幼兒園、小學(xué)、中學(xué)等公共設(shè)施的分布均存在較強(qiáng)的空間依賴關(guān)系，公共設(shè)施對(duì)人口的影響半徑大約是1500m。（3）人口分布與幼兒園存在最強(qiáng)的空間依賴關(guān)系。

關(guān)鍵詞：人口分布；居住建筑；影響因素；株洲

目前，人口分布與自然環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的關(guān)系研究可以分為以下兩大類(lèi)。一類(lèi)是服務(wù)于人口空間化建模而確定人口分布與影響因子的關(guān)系。如董春等建立了地理因子庫(kù)，并將地形、高程、坡度、坡向、土地面積、土地覆蓋六類(lèi)因子作為人口分布的影響因子進(jìn)行人口數(shù)據(jù)空間化建模[1]；廖順寶等選取海拔高度、土地利用、河流水系、主要道路作為人口分布的相關(guān)因子[2]。另一類(lèi)是探討人口分布與自然因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的關(guān)系，以服務(wù)于人居環(huán)境評(píng)價(jià)，如高志強(qiáng)等分析了土地資源、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與人口分布的關(guān)系[3]。

本研究以地理國(guó)情普查株洲市試點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的居住建筑數(shù)據(jù)和第六次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)（鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度）為主要數(shù)據(jù)源，按照“有房屋有人口、無(wú)房屋無(wú)人口，房屋類(lèi)型不同人口密度不同”的原則開(kāi)展人口數(shù)據(jù)空間化研究，并在空間化成果的基礎(chǔ)上對(duì)人口分布的影響因素這一人口地理學(xué)問(wèn)題進(jìn)行研究。

1 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)預(yù)處理

株洲，位于湖南省東部，湘江的下游，處于北緯26°0305”～28°0107”、東經(jīng)112°5730”～114°0715”之間。株洲市下轄5縣6區(qū)，總面積為11262 km2，總?cè)丝跒?85萬(wàn)。本研究選取株洲縣全部鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及石峰區(qū)、天元區(qū)、蘆淞區(qū)和荷塘區(qū)的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)在內(nèi)的共24個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為研究區(qū)。該研究區(qū)為一豎條帶狀區(qū)域，總面積約1646km2，總?cè)丝诩s49萬(wàn)。

本研究用到的數(shù)據(jù)有：地理國(guó)情普查居住建筑面圖層、人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃面圖層、地理國(guó)情普查DEM數(shù)據(jù)、地理國(guó)情普查公共設(shè)施（政府、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、幼兒園、小學(xué)、中學(xué)）點(diǎn)圖層。研究區(qū)共有24個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中古岳峰鎮(zhèn)、龍鳳鄉(xiāng)等6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)只有廢棄房屋和低矮房屋，對(duì)于這6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)將廢棄房屋的人口密度設(shè)置為0人/km2，低矮房屋的居住密度用各鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計(jì)人口數(shù)除以總的低矮房屋面積求得。淥口鎮(zhèn)、朱亭鎮(zhèn)等18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)包含多層及以上房屋、低矮房屋和廢棄房屋三種類(lèi)型，楊瑞紅等提出了將居住建筑重分類(lèi)并運(yùn)用最小二乘原理求算各類(lèi)居住建筑人口密度的方法[4]，運(yùn)用該方法計(jì)算出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各類(lèi)居住建筑的人口密度。

2 人口分布的影響因素分析

在研究區(qū)范圍內(nèi)，氣候、地貌等自然要素的空間差異性非常小，而通訊、供水、供電等基礎(chǔ)設(shè)施也均能滿足人們的生活需要。因此，這兩類(lèi)要素不會(huì)對(duì)人口分布產(chǎn)生較大影響。研究區(qū)的地形大體上呈中間低兩邊高的分布特征，政府、學(xué)校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等與人們生活關(guān)系密切的公共設(shè)施的分布也是很不均勻的。因此，本研究從高程和公共設(shè)施兩個(gè)角度出發(fā)，分析高程對(duì)人口分布的影響，探析公共設(shè)施分布與人口分布的空間關(guān)系。

2.1 高程對(duì)人口分布的影響

研究區(qū)最低海拔為42.8m，最高海拔為829.5m。首先根據(jù)研究區(qū)地形特點(diǎn)將高程分為六級(jí)，分別為42.850m、50100m、100150m、150250m、250350m和350829.5m。然后將重分類(lèi)后的柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。最后，把帶有人口密度屬性的居住建筑圖層與高程分級(jí)圖層進(jìn)行疊加，統(tǒng)計(jì)各高程帶上的人口數(shù)。

為了確定人口分布的優(yōu)勢(shì)高程帶，消除不同高程帶面積差異的影響，引入分布指數(shù)Pif來(lái)描述各高程帶上人口的分布情況。其計(jì)算公式為：

式中：Sif為f高程帶上的人口數(shù)，Si為研究區(qū)總?cè)丝跀?shù)，Sf表示研究區(qū)內(nèi)f高程帶的面積，S為研究區(qū)總面積。若Pif=1，表示人口在f高程帶上的分布比重與研究區(qū)人口的平均分布比重相等。若Pif>1，表示人口在f高程帶上的分布比重大于研究區(qū)人口的平均分布比重，f是人口分布的優(yōu)勢(shì)高程帶，Pif越大，優(yōu)勢(shì)越明顯。反之，若Pif <1，表示人口在f高程帶上的分布比重小于研究區(qū)人口的平均分布比重，f是人口分布的劣勢(shì)高程帶。

經(jīng)計(jì)算，研究區(qū)人口分布指數(shù)在16高程帶上呈逐漸減小的趨勢(shì)，第1高程帶（42.850m）的分布指數(shù)為1.37，第2高程帶（50100m）的分布指數(shù)為1.30，第3高程帶（100150m）的分布指數(shù)為0.39，第4高程帶（150250m）的分布指數(shù)為0.18，第5高程帶（250350m）的分布指數(shù)為0.07，第6高程帶（100150m）的分布指數(shù)為0.02。從第1高程帶到第2高程帶人口分布指數(shù)下降幅度不大，但從第2高程帶到第3高程帶，分布指數(shù)大幅下降。由此可以得出：研究區(qū)人口分布的優(yōu)勢(shì)海拔高度為100m以下。

2.2 公共設(shè)施與人口分布的關(guān)系

從地理國(guó)情普查株洲市試點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出政府、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、幼兒園、小學(xué)、中學(xué)等要素并將其單獨(dú)作為一個(gè)點(diǎn)狀圖層。以500m為間距分別建立政府、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的多環(huán)緩沖區(qū)，并用研究區(qū)劃圖將研究區(qū)外的部分裁剪掉。將帶有人口密度的居住建筑圖層與各要素多環(huán)緩沖區(qū)進(jìn)行疊加分析，計(jì)算各要素任一緩沖帶內(nèi)的人口密度。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪制政府、幼兒園、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、小學(xué)、中學(xué)任一緩沖帶人口密度曲線圖，見(jiàn)下圖。由下圖可見(jiàn)，隨著距離的不斷增大，各要素緩沖帶內(nèi)的人口密度均呈現(xiàn)出快速減小的趨勢(shì)。并在10001500m緩沖帶上出現(xiàn)明顯的拐點(diǎn)，其后減小的趨勢(shì)變緩。以上結(jié)果表明政府、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、幼兒園、小學(xué)、中學(xué)等公共設(shè)施的分布與人口分布均存在十分密切的空間依賴關(guān)系，公共設(shè)施對(duì)人口分布的影響距離大約是1500m。

從上圖不難看出，在1500m范圍內(nèi)幼兒園分布與人口分布有最強(qiáng)的空間依賴關(guān)系，小學(xué)分布與人口分布的空間依賴關(guān)系最弱，醫(yī)療機(jī)構(gòu)、政府、中學(xué)與人口的空間依賴關(guān)系最為接近，介于幼兒園、小學(xué)之間。

3 結(jié)語(yǔ)

在人口數(shù)據(jù)空間化成果的基礎(chǔ)上，從地形和公共設(shè)施兩個(gè)角度出發(fā)，分析了高程對(duì)人口分布的影響，幼兒園、政府、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、中學(xué)、小學(xué)等公共設(shè)施與人口分布的空間依賴關(guān)系。本研究得到的結(jié)論主要有：（1）研究區(qū)人口分布的優(yōu)勢(shì)海拔高度為100m以下。（2）公共設(shè)施對(duì)人口分布的影響距離大約是1500m。（3）在1500m范圍內(nèi)幼兒園分布與人口分布有最強(qiáng)的空間依賴關(guān)系，小學(xué)分布與人口分布的空間依賴關(guān)系最弱，醫(yī)療機(jī)構(gòu)、政府、中學(xué)與人口的空間依賴關(guān)系最為接近，介于幼兒園、小學(xué)之間。

參考文獻(xiàn)：

[1]董春，劉紀(jì)平，趙榮等.地理因子與空間人口分布的相關(guān)性研究[J].遙感信息，2002，04：6164.

[2]廖順寶，孫九林.基于GIS的青藏高原人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間化[J].地理學(xué)報(bào)，2003，01：2533.

[3]高志強(qiáng)，劉紀(jì)遠(yuǎn)，莊大方.基于遙感和GIS 的中國(guó)土地資源生態(tài)環(huán)境質(zhì)量同人口分布的關(guān)系研究[J].遙感學(xué)報(bào)，1999，3（1）：6771.

[4]楊瑞紅，董春，張玉.地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)支持下的人口空間化方法[J].測(cè)繪科學(xué)，2017（1），7681.

作者簡(jiǎn)介：楊瑞紅（1988），女，漢族，河南濮陽(yáng)人，碩士，助教，研究方向：地理信息系統(tǒng)應(yīng)用。