王璇，史佳璐

(山東師范大學 地理與環(huán)境學院，濟南 250358)

0 引言

人口流動是區(qū)域社會經(jīng)濟活動的重要表征和載體，城市具有規(guī)模性的人口流動在一定程度上體現(xiàn)了城市間的功能關聯(lián)。隨著中國城市化的快速推進，人口在東中西區(qū)域間大規(guī)模遷移，成為中國意義深遠的地理過程之一[1]?？茖W地認識中國人口流動的時空特征，對于編制城鎮(zhèn)化發(fā)展、土地利用等各類空間規(guī)劃具有重要意義[2]。春運是中國春節(jié)前后的超大規(guī)模的人口流動。2020年春運全國旅客發(fā)送量約30億人次。春運人口流動是城市與區(qū)域間人口遷移的縮影和集中反映，可以通過春運人口流動來透視更長時間軸的區(qū)域人口遷移狀況。

傳統(tǒng)的關于中國人口流動的研究多采用人口普查、1%人口抽樣調(diào)查資料或各級行政單元歷年的統(tǒng)計年鑒資料。原有的靜態(tài)數(shù)據(jù)在空間上難以表現(xiàn)短時間區(qū)間或連續(xù)時間區(qū)間內(nèi)人口流動路線、方向等微觀格局，時間上存在滯后性，這都決定了其只能在較大的時間尺度下通過靜態(tài)視角進行研究。由此可見，人口普查數(shù)據(jù)往往無法揭示人口在城市之間靈活的流入和流出特征，研究尺度和空間準確性受到樣本數(shù)量的限制，難以刻畫實時狀態(tài)下人口流動的集聚與擴散狀況[3]。

現(xiàn)階段網(wǎng)絡大數(shù)據(jù)成為表征居民社會經(jīng)濟活動的重要載體。已有研究多體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)在研究方法上，以網(wǎng)絡分析為主[4-6]，其次還包括重力模型[7-8]等。潘竟虎[3]等利用復雜網(wǎng)絡分析方法，表征人口流動的強度；趙梓渝[9]等基于人口流動大數(shù)據(jù)，構(gòu)建中國人口流動的有向加權城市網(wǎng)絡；陳銳[8]等依據(jù)全國人口普查數(shù)據(jù)，利用復雜網(wǎng)絡建立改進重力模型進行研究。(2)在社交網(wǎng)絡數(shù)據(jù)選取方面，以百度遷徙數(shù)據(jù)為主[10-14]，其次還包括微博簽到[14]、騰訊遷徙[3,6]等數(shù)據(jù)。(3)在研究空間尺度方面，已有研究多集中于省域和全國層面[15-17]，小特征區(qū)域[11,18]和城市[19-20]；在時間尺度上，多以短時序的春運為研究時段。

由此可見，以往研究大多通過網(wǎng)絡分析建立多個城市與多個城市之間的人口流動網(wǎng)絡，對地級市單元的人口流動研究存在不足，有關單個城市與其他城市聯(lián)系的研究更是少之又少。武漢市為中國新型冠狀病毒肺炎首發(fā)地，對疫情暴發(fā)前后武漢市人口流動狀況進行深入分析，既可以探尋疫情及其防控措施對該地區(qū)春運人口流動的影響，又可以為疫情的防控提供決策參考。基于此，本研究采用2020年升級版百度遷徙3.0數(shù)據(jù)，選取官方春運期間作為研究時段，以中國新冠肺炎首發(fā)地且為中部典型城市的武漢市為例，探究人口遷入和遷出城市的時空分布規(guī)律，以期為今后的新冠肺炎疫情的科學部署提供方法借鑒，也為中國流動人口科學管理提供依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

武漢市位于長江中游地區(qū)，是中國特大城市、中部地區(qū)中心城市，也是長江中游城市群核心城市。2019年年末，武漢市常住人口1 121.2萬人，比上年末增加13.1萬人，其中城鎮(zhèn)常住人口902.45萬人，占總?cè)丝诘?0.49 %，戶籍人口906.4萬人 。武漢市與其他地市的流動人口規(guī)模龐大，因此，以武漢市為例研究城市間流動人口時空格局特征具有一定的代表性。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究使用的數(shù)據(jù)來源于百度地圖提供的百度遷徙數(shù)據(jù)?！鞍俣冗w徙”是百度針對春運期間推出的基于定位服務(LBS)的百度慧眼技術。根據(jù)手機用戶的定位信息映射人口流動軌跡，塑造出人口流動過程的路徑與強度。工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)顯示，2019年中國移動電話用戶達16億戶，移動電話普及率達114.4部/百人,截至2019年9月底，湖北省移動電話用戶達5 706萬戶，移動電話普及率達96.4部/百人?？梢姡壳爸袊苿与娫挃?shù)量與人口數(shù)量高度契合。百度地圖LBS開放平臺為數(shù)十萬款手機應用提供定位服務，是國內(nèi)LBS數(shù)據(jù)源最廣的數(shù)據(jù)與技術服務平臺。百度遷徙數(shù)據(jù)最終結(jié)果以視圖和遷入、遷出城市人口百分比數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，可以表征某一時間段內(nèi)區(qū)域人口流動的強度和方向性。2020年1月，升級版百度遷徙3.0將指定城市分析來源和目的地從此前的10個擴展為50個。

2020年中國春運官方定義時間為1月10日至2月18日，共計40天，本研究將官方春運時間定為研究期。由于武漢市新型冠狀病毒肺炎疫情防控的原因，1月23日10時起，武漢市實行“封城”措施，離漢通道暫時關閉。因此以1月23日為界，將春運期間劃分為“封城”前和“封城”后兩個時段。百度遷徙每天更新該天人口流動的變化情況，包括遷入和遷出城市前50位的人口百分比。研究使用上述40天武漢市人口遷入遷出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)每天更新1次，遷入遷出數(shù)據(jù)共計4 000條。

1.3 研究方法

1.3.1 標準差橢圓

標準差橢圓(Standard Deviational Ellipse, SDE)是以中心、長軸、短軸、方位角為參數(shù)，定量描述地理要素空間分布特征的一種空間統(tǒng)計方法。其長軸與短軸的方向分別反映了地理要素在二維空間上分布的主、次趨勢方向，長軸與短軸的長度反映了地理要素分布在主、次趨勢方向上的離散程度，長軸與短軸長度的比值反映地理要素空間分布的形態(tài)[21]。

1.3.2 空間自相關

(1)全局空間自相關：利用全局空間自相關來反映流動人口比例的空間集聚特征。全局Moran’I的計算公式如下[22]：

(1)

2 武漢市人口流動時空特征分析

2.1 “封城”前武漢市人口流動特征分析

2.1.1 人口流動以近距離遷移為主，且遷入城市比遷出城市空間分布更加離散

綜合利用自然斷裂法基于“封城”前共14日的日均人口集散比例的收斂情況，將遷入與遷出城市分為5個層級，為了清晰地表達層級劃分的地理內(nèi)涵，繪制各層級城市的空間分布圖(圖1)。值得注意的是，春運人口遷徙具有標志性特征，即與日常人口流動呈現(xiàn)反向性：該時段遷入人口，主要表征該地區(qū)日常流出人口；該時段遷出人口，主要表征該地區(qū)日常流入人口。

圖1以武漢市為中心展示了春運期間其日均遷入人口比例分布圖，圖1直觀地反映了武漢市人口“煙花”狀的遷入特征。其中“煙花花心”以第一層級的孝感市和黃岡市為主構(gòu)成，向外依次為人口比例第2層級的鄂州市、黃石市以及第3層級的隨州市、荊門市、仙桃市等，層級由內(nèi)向外逐級遞減。長江中游、長江三角洲、珠江三角洲和海峽西岸4大城市群在遷入比例結(jié)構(gòu)中占據(jù)了重要位置。首先，遷入人口比例前3層級的城市均來源于4大城市群，其遷入武漢市的人口比例約占總遷入人口比例的74.8%。其次，4大城市群具有明確的輻射范圍界限：長江中游城市群主要輻射湖北省、湖南省、重慶市等地區(qū)；京津冀城市群主要輻射華北地區(qū)；長江三角洲城市群主要輻射華東地區(qū)；而珠江三角洲城市群主要輻射廣東省等地區(qū)；海峽西岸城市群主要覆蓋福建省等地區(qū)，輻射范圍整體上呈現(xiàn)空間臨近性特征。從整體來看，首先，武漢市人口流動主要集中于“胡煥庸線”以東區(qū)域，說明人口密集區(qū)域增加人口遷移的可能性；其次，武漢市人口遷入緊密，臨近地區(qū)流量最大。此外，主要輸出城市的位置與經(jīng)濟發(fā)展較快區(qū)域高度吻合，考慮到該時段遷入人口多表現(xiàn)為勞動人口短暫回潮，可見遷移人口依然以適齡勞動力為主，“工作”為主要流動緣由，城市經(jīng)濟發(fā)展水平仍是影響人口遷移的重要因素，東部地區(qū)尤其是一二線城市的吸引力對于中西部地區(qū)依然強勁。

由圖1遷出地可以看出，武漢市人口主要遷出到長江中游、長江三角洲、珠江三角洲、海峽西岸和中原5大城市群。武漢市遷出到這5大城市群的人口約占武漢市總遷出人口比例的73% 。相對于遷入城市，遷出城市的空間分布范圍明顯擴大。遷出城市分布重心在遷入城市分布重心西部。春運早期“返鄉(xiāng)流”便印證了武漢市遷入城市偏向東部地區(qū)，遷出城市偏向西部地區(qū)的格局。除了“務工流”外，“商務流”也不容小覷。作為九州通衢，中部地區(qū)最大的中心城市，不論商業(yè)平臺、市場腹地還是商業(yè)環(huán)境、產(chǎn)業(yè)鏈條、科技實力，武漢在全國都占有舉足輕重的地位。各區(qū)域經(jīng)營者以武漢為中心，東依東部發(fā)達地區(qū)，西靠西部欠發(fā)達地區(qū)，地理區(qū)位的優(yōu)越性使得投資運營、商務往來成為了影響人口遷徙的重要因素。圖1b中，遷出城市人口流動強度最大的依然屬于湖北省內(nèi)，其次是長江中游城市群部分城市和重慶市、北京市兩個直轄市。到第4層級，一線城市涉略增多，散射狀凸顯，體現(xiàn)了中部城市的優(yōu)勢和特性。

注：審圖號GS(2016)1570號，下同。

圖 2 “封城”前武漢市人口流動比例空間分布標準差橢圓Figure 2 Standard deviation ellipse of spatial distribution of population flow proportion before the lockdown of Wuhan City

為了宏觀地了解研究時段武漢市人口流動空間分布形態(tài)的特征，本研究采用標準差橢圓的方法進行分析(圖2)。在空間分布標準差橢圓內(nèi)部的地區(qū)是春運期間人口流動的主體，可以看出，長江中游城市群在武漢市人口流動構(gòu)成中占主導地位。從該時段武漢市人口遷出城市與遷入城市空間分布的對比來看，遷入城市與遷出城市的分布重心、分布方向和集散程度有巨大差別：遷入與遷出城市的標準差橢圓面積差別巨大，表明遷入與遷出城市空間分布并不對等；其中遷出城市的重心位于孝感市，而遷入城市的重心位于武漢市；遷出城市的分布重心在遷入城市分布重心的西北方向，相距約95 km，這表明遷出人口比遷入人口更趨向內(nèi)陸方向。

研究時段武漢市遷入和遷出城市比例的標準差橢圓的扁率、長短軸方向和長度分別反映其主、次趨勢方向和離散程度，在此方面明顯地表現(xiàn)出以下特征：(1)在離散程度上，遷入城市的主要發(fā)生面積范圍大于遷出城市，且遷入城市的短半軸明顯長于遷出城市的短半軸，表明武漢市遷入城市的空間分布相對離散、選擇多元，遷出城市的空間分布相對集中，選擇呈現(xiàn)更多趨同性。由于該時段人口流動與日常人口流動呈現(xiàn)反向性，可進一步推斷：武漢市本土居民日常較長時段的外遷工作或旅居選擇呈現(xiàn)相對多元，選擇范圍更廣泛，因此該時段遷入范圍比較廣；而武漢市日常遷入城市則路徑更為集中，發(fā)生城市的臨近性更強，遷出范圍比較小。(2)武漢市該時段遷出城市的標準差橢圓長軸與短軸長度相近，形狀近似于圓形，這說明了遷入城市的空間分布在中國各個方向較為均衡。(3)遷入城市的標準差橢圓長軸與短軸長度的差值大于遷出城市，橢圓扁率更大，軸帶化態(tài)勢更加明顯，遷入城市的空間分布更具有方向性。在分布方向上，遷入橢圓方向角度為8.6°，遷出城市的為72.68°，遷入與遷出城市比例的空間分布主趨勢均沿東北-西南方向，但遷出城市的方向角度更大，表明武漢市的人口流出更傾向于東北-西南方向。

2.1.2 人口流動具有明顯的空間集聚特征

分別對研究時段武漢市60座(只核算前五十位，下同)遷入城市和66座遷出城市的人口比例進行全局空間自相關分析。遷入城市人口比例Moran’I指數(shù)為0.392，遷出城市人口比例Moran’I指數(shù)為0.433，二者均在1%的水平下通過顯著性檢驗，表明武漢市不同城市人口集散比例呈現(xiàn)十分顯著的空間正相關性，即城市人口比例呈現(xiàn)顯著的高比例區(qū)與高比例區(qū)鄰近，低比例區(qū)與低比例區(qū)鄰近的集聚狀態(tài)。

為進一步識別該時段武漢市人口流動城市的集聚類型，又分別對60座遷入城市和66座遷出城市的人口比例進行局部空間自相關分析(圖3)，結(jié)果均通過1%水平的顯著性檢驗。從局域來看，武漢市不同人口集散城市大部分形成明顯的局域空間集聚，形成4種空間類型。

注：(a)遷入城市，(b)遷出城市。

(1)高-高集聚區(qū)：指城市人口流動比例高的地區(qū)與城市人口比例高的地區(qū)臨近，這類地區(qū)的人口遷入或遷出武漢市的數(shù)量遠高于周邊地區(qū)。在遷入城市人口比例空間分布中，高-高集聚區(qū)主要分布于湖北省中部、東部及相關交界和邊緣地帶，以武漢市為中心呈塊狀分布。此外，飛地表現(xiàn)為廣東省東莞市的高-高集聚。遷出城市人口比例的高-高集聚區(qū)除和遷入城市同樣的分布外，還增加了河南省南部的南陽市和信陽市。

(2)低-高集聚區(qū)：指城市人口比例低的地區(qū)被城市人口比例高的地區(qū)包圍，在遷入城市人口比例空間分布中，低-高集聚區(qū)位于湖北省武漢市、神農(nóng)架林區(qū)，安徽省六安市、安慶市和湖南省常德市和益陽市。遷出城市人口比例的低-高集聚區(qū)主要分布于武漢市、神農(nóng)架林區(qū)、安慶市和益陽市。

(3)高-低集聚區(qū)：指城市人口比例高的地區(qū)被城市人口比例低的地區(qū)包圍。這類地區(qū)數(shù)量極少，在遷入城市人口比例空間分布中，僅分布于安徽省合肥市和云南省昆明市，在遷出城市中分布于江蘇省南京市。這些城市均為區(qū)域中心城市，比周圍地區(qū)有更強的吸引力和輻射力。

(4)低-低集聚區(qū)：這類地區(qū)的城市人口比例與周邊同處于較低水平，表現(xiàn)為冷點集聚區(qū)。主要分布于中國西北內(nèi)陸，“胡煥庸線”以西地區(qū)，這些地區(qū)很少有武漢市的人口遷入或者有人口遷出到武漢，大部分地區(qū)呈現(xiàn)較低的人口流動比例?？紤]到本地區(qū)多為傳統(tǒng)或較為原始型農(nóng)牧業(yè)，受自然環(huán)境較為惡劣的影響，農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)量低，生產(chǎn)率低，機械化水平低，外加上該區(qū)域人口數(shù)量及密度少，富余勞動力少且思想觀念相對保守，人口遷出到武漢市的概率小。

總體而言，武漢市人口流動比例的空間分布以正相關類型的高-高熱點集聚區(qū)為主，空間同質(zhì)性特征顯著，空間聚集性較強，熱點區(qū)高度集聚呈組團狀，以武漢市為中心向外蔓延；負相關類型(高-低集聚和低-高集聚)數(shù)量少，低-高集聚分布于熱點外圍地區(qū)，高-低集聚區(qū)數(shù)量極少、無明顯的集中區(qū)域，呈零星分布，即空間異質(zhì)性特征微弱；低-低集聚數(shù)量最少，分布破碎，空間異質(zhì)性特征最弱。

2.2 “封城”后武漢市人口流動特征分析

2.2.1 武漢市人口遷入與遷出城市具有極大的重合性和對稱性

百度遷徙中的遷徙規(guī)模指數(shù)可反映遷入或遷出人口規(guī)模。1月23日遷入來源地遷徙規(guī)模指數(shù)為1.75，24日降至0.88，其后穩(wěn)定在0.33至0.63之間；1月23日遷出目的地遷徙規(guī)模指數(shù)為11.14，24日降至3.89，直至26日才降至較低水平(0.66)。由此可見，“封城”之后，武漢市流入和流出人口數(shù)量急劇降低，但仍然存在少量流動人口。

利用自然斷裂法將春運武漢市“封城”后26天的日均人口集散比例分為5個層級，繪制各層級城市的空間分布圖(圖4)。人口流動比例一至三層級均位于湖北省，其中遷入和遷出人口比例第一層級均為孝感市和黃岡市，這與 “封城”前一致。武漢市人口流動仍以湖北省內(nèi)為主，省內(nèi)遷入武漢市的人口比例約占總遷入人口比例的82%，省內(nèi)遷入武漢市的人口比例約占總遷入人口比例的89%，而省外遷移城市呈現(xiàn)多樣化和分散化的特征。人口流動整體以短距離為主，可見，短距離所帶來的時間成本、運輸成本較低，人口空間流動相對長距離遷徙阻力小，往返靈活，充分體現(xiàn)了距離衰減的重要影響。與武漢市“封城”前相比，“封城”后的遷入來源地分布范圍更加廣泛，全國各省份基本均有涉及，這可能與新冠肺炎疫情期間各省份援鄂醫(yī)療隊的遷入有關。

圖 4 “封城”后武漢市2020年春運日均人口流動集散比例層級分布Figure 4 The hierarchy of daily average population flow and distribution since the lockdown of Wuhan City during Spring Festival travel rush in 2020

圖 5 “封城”后武漢市人口流動比例空間分布標準差橢圓Figure 5 Standard deviation ellipse of spatial distribution of population flow proportion since the lockdown of Wuhan City

值得注意的是，“封城”后，武漢市遷入來源地城市共142座，而武漢市遷出目的地城市共136座，遷入與遷出均包含的有102座，總體來看絕大部分城市既是遷入城市又是遷出城市，高層級的遷入城市同時也是高層級的遷出城市，即遷入城市人口比例層級與遷出城市人口比例層級基本一致。因此，武漢市人口遷入與遷出城市具有極大的重合性和對稱性，遷移容易引發(fā)對流。

為了宏觀地了解研究時段武漢市人口流動比例的空間格局特征，采用武漢市遷入和遷出人口比例重心和標準差橢圓進行分析(圖5)。由結(jié)果可知，(1)研究時段內(nèi)遷入和遷出人口比例重心均在孝感市境內(nèi)，二者距離較近。(2)在離散程度上，遷入城市的主要發(fā)生面積范圍大于遷出城市，表明武漢市遷入城市的空間分布相對離散，遷出城市的空間分布相對集中，這與“封城”前城市的空間分布特征基本一致；(3)遷入人口比例和遷出人口比例的標準差橢圓扁率較小，整體均近似圓形，表明遷入和遷出人口比例在各方向上差異較小，遷入遷出城市的空間分布在中國各個方向較為均衡，軸帶化態(tài)勢不明顯。

2.2.2武漢市人口流動比例的空間分布以正相關類型為主

本研究分別對“封城”后武漢市142座遷入城市和136座遷出城市的人口比例進行全局空間自相關分析。遷入城市人口比例Moran’I指數(shù)為0.326，遷出城市人口比例Moran’I指數(shù)為0.314，二者均在1%的水平下通過顯著性檢驗，表明人口集散比例呈現(xiàn)十分顯著的空間正相關性。

本研究又分別對遷入和遷出城市的人口比例進行局部空間自相關分析(圖6)，結(jié)果均通過1%水平的顯著性檢驗。從局域來看，形成3種空間類型：

圖 6 “封城”后武漢市遷入和遷出城市人口比例空間集聚分布Figure 6 LISA map of immigration cities and emigration cities since the lockdown of Wuhan City

(1)高-高集聚區(qū)：分布于湖北省中部、東部及相關交界和邊緣地帶，以武漢市為中心呈塊狀分布，該地區(qū)流動人口占比較高，這與前文分析一致。

(2)低-高集聚區(qū)：主要分布于高-高集聚區(qū)的外圍。遷入城市人口比例空間分布包括湖北省武漢市、神農(nóng)架林區(qū)，安徽省六安市、安慶市，江西省九江市，湖南省益陽市、常德市、張家界市、湘西土家苗族自治州。遷出城市人口比例空間分布包括湖北省武漢市、神農(nóng)架林區(qū)，安徽省六安市、安慶市，江西省九江市，湖南省益陽市、常德市。

(3)低-低集聚區(qū)：主要分布于中國西北內(nèi)陸地區(qū)，東北和西南地區(qū)也零星分布，分布范圍較“封城”前廣泛。

總體而言，武漢市人口流動比例的空間分布以低-低集聚和高-高集聚為主,負相關類型數(shù)量極少，低-高集聚分布于熱點外圍地區(qū)，無高-低集聚區(qū)。

3 結(jié)論與討論

本研究基于百度遷徙大數(shù)據(jù)，分析武漢市人口流動空間分布形態(tài)特征，并識別城市的空間集聚類型，結(jié)論如下：

春運武漢市“封城”前：①長江中游、長江三角洲、珠江三角洲和海峽西岸4大城市群在遷入武漢市的人口比例中所占據(jù)的重要地位。武漢市人口主要遷入到長江中游、長江三角洲、珠江三角洲、海峽西岸和中原5大城市群。在流動分布上，遷出城市的城市重心在遷入城市西部,遷入城市的空間分布相對離散，遷出城市的空間分布相對集中。遷入城市空間分布在中國各個方向較為均衡；遷入與遷出城市比例的空間分布主趨勢均沿東北-西南方向。②武漢市不同城市人口集散比例呈現(xiàn)十分顯著的空間正相關性。局域人口流動比例的空間分布以正相關類型(高-高熱點集聚區(qū))為主，負相關類型(高-低集聚和低-高集聚)數(shù)量少，低-高集聚分布于熱點外圍地區(qū)，高-低集聚區(qū)數(shù)量極少，無明顯的集中區(qū)域。

春運武漢市“封城”后：①人口流動以省內(nèi)為主，省內(nèi)流動以孝感市和黃岡市為主，這與“封城”前一致?？傮w來看武漢市人口遷入與遷出城市具有極大的重合性和對稱性，遷移容易引發(fā)對流。遷入和遷出人口比例在各方向上差異較小，遷入遷出城市的空間分布在中國各個方向較為均衡。②武漢市局部人口流動比例的空間分布以低-低集聚和高-高集聚為主，負相關類型數(shù)量極少。

武漢市的輻射范圍基本位于長江中下游、“胡煥庸線”以東的地區(qū)，人口以短距離遷徙為主，人口遷入、遷出地區(qū)也基本與中國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展狀況相吻合。本研究獲取百度遷徙數(shù)據(jù)，對其分析后進行可視化處理，由于流動人口的相對數(shù)量，數(shù)據(jù)覆蓋對象也有限，所以分析存在一定局限性，在后續(xù)的研究中還應進一步完善研究方法，選取更加準確的數(shù)據(jù)，并對研究時段的人口流動的形成機制展開論述。