基于GIS的重庆市人口空间分布研究

李 静，罗灵军，钱文进，刘 建

（1.重庆市地理信息中心，重庆 401121）

近年来， 重庆市城市规模不断扩大，人口不断增多，但城市中人口空间分布情况和空间分布规律还不够清晰。本文利用重庆市第6次人口普查数据和近5 a的人口数据，对重庆市人口空间分布情况进行了分析，以清楚地认识与了解重庆市人口空间分布基本规律，为我市城市规划管理工作提供地理信息支撑。

1 研究区概况及数据来源

重庆位于北纬 28°10′～32°13′，东经 105°11′～110°11′之间，幅员面积8.24万 km2。2010年，常住人口为2 884.62万。从性别结构看，常住人口中男性为1 459.59万人，占总人口的50.60%，女性为1 425.03万人，占总人口的49.40%。从年龄结构看，全市常住人口中0～14岁的人口为489.80万，占总人口的16.98%，15～64岁的人口为2 061.41万，占总人口的71.46%，65岁及以上的人口为333.41万，占总人口的11.56%。从教育结构看，全市常住人口中每10万人中具有大学程度的为8 643人，具有高中程度的为13 213人，具有初中程度的为32 982人，具有小学程度的为33 790人。

本文采用第6次人口普查统计数据、重庆市人口统计年鉴资料（2006～2010）、2010年重庆市主城区建筑物数据及1∶50 000 DEM矢量数据，以重庆市行政区划地图为依据，采用ArcGIS及相关数据分析软件对其进行空间分析与处理，得出重庆市人口密度等专题地图和专题图表。

2 重庆市人口空间分布规律分析

2.1 人口密度

人口密度指单位土地面积上居住的人口数量，它反映一定区域的人口疏密程度，通常用每km2常住的平均居民数量来表示：

人口密度（D）=总人口（P）/土地面积（S）(1)由式（1）计算并分析得出，渝中区人口密度最大，城口县人口密度最小，按世界人口密度划分等级，城口县属我市唯一的人口分布中等区。由表1、图1可以看出，2006年以来，永川区、璧山县、渝北区3个区人口密度变化相对明显。全市人口密度呈缓慢上升趋势，2006年人口密度为341人/ km2，2010年人口密度升至350人/ km2，上升了2.64%。1 h经济圈人口密度上升趋势较快，增加量为32人/ km2；渝东北地区则呈现下降趋势，减少量为4人/ km2；渝东南地区人口密度变化相对稳定，人口密度基本保持在142人/ km2。不难发现，渝中虽为全市人口密度最大区县，但近5 a人口密度下降趋势明显，减少量为3 384人/ km2；而主城其他区县（大渡口区、渝北区、沙坪坝区、九龙坡区、南岸区、巴南区、江北区等7个区）人口密度都呈现明显上升趋势。渝东北翼的云阳县人口密度下降最多，幅度为28人/ km2，与三峡库区人口迁移有很大关系；渝东南翼各区县人口密度则相对稳定。

图1 各区县人口密度变化分布图

表1 历年各地区人口密度情况

2.2 人口集中指数

为了反映人口在某一地域分布的集中程度，引进人口集中指数，即

式中，Pi、Si分别为i地的人口和面积；P、S分别为该地区的总人口和总面积；i（1、2、 3、…、n）为组成该地域的行政区数目。C值范围在0～1之间，C值越大，表示人口分布越集中，趋于1时，说明所有人口几乎集中于某点；C值越小，说明人口向某一地域集中的偏向越小，趋向于0时，说明人口几乎均匀分布于各地域。

表2 重庆市2006～2010年人口集中指数统计表

由表2可以看出，2006～2010年间重庆市人口有趋向于集中的趋势，但很缓慢。每年分别以0.001、0.003、0.003、0.001、0.007的速度趋于集中，其中2009～2010年集中指数增加较快。整体来说，重庆是一个人口较为分散的城市，总体集中指数很低。由表3可知，1 h经济圈相较于渝东北翼与渝东南翼地区趋向于集中的趋势较为明显，尤其2009～2010年以0.025的速度趋于集中，但总体上人口分布还比较分散。渝东北和渝东南人口集中指数相对稳定，人口分散分布。

表3 重庆市2006-2010年各地区人口集中指数统计表

2.3 人口集聚度评价

为了更科学地评价重庆市的人口聚集情况，本文借助主体功能区中人口聚集度的概念，从微观层次对人口集聚状态进行分析。人口集聚度计算公式为：

式中，流动人口指各区县行政单元内暂住0.5 a以上的流动人口数。依据国家关于“人口集聚度”研究的技术规程，将式(3)中人口流动强度（d）按流动人口占总人口的比重分级并赋权重值，见表4。

表4 不同情况下d值的赋值

根据式（3）、式（4）计算出2010年重庆市各区县人口集聚度，并在ArcGIS软件支持下，将人口集聚度指标值按高低差异，依次划分为低（≤100）、较低（100～200）、中等（200～300）、较高（300～400）、高（＞400）5个等级，全市各区县人口集聚度如图2所示。

图2 全市各区县人口集聚度分布图

从类型分布来看，人口集聚程度较低型的区县占全市的60%以上。从空间分布来看，人口集聚度最高的渝中区（3 196.89）和最低的黔江区（37.2）相差约85倍，并且，渝东北翼和渝东南翼人口集聚度在中等以下的区县为14个，占“两翼”区县总数的82%，人口集聚空间差异相对明显。

表5 2010年重庆市各区县人口集聚度分级表

从地貌结构来看，由表6可知，全市平均海拔小于300 m的区县共5个，高程等级人口集聚度之比为1:3:0:1:0；平均高程在300～400 m的区县共9个，高程等级人口集聚度比为2:0:2:3:1；平均高程在400～500 m的区县共8个，高程等级人口集聚度之比为1:1:0:5:1；平均高程在500～600 m的区县共2个，高程等级人口集聚度之比为1:1:0:0:0；平均高程在600 m以上的区县共16个，高程等级人口集聚度之比为0:0:4:5:7。从横向上来看，以每一个高程等级为评价标准，人口集聚度并未表现出与海拔存在直接影响关系；从纵向比较发现，随着平均高程值逐渐增大，人口集聚度较低与人口集聚度低的区县个数逐渐增多，人口集聚度较高以上区县百分比占有率逐渐降低；并以600 m平均海拔为界，人口集聚度普遍较低，如图3所示。综上所述，人口集聚度高低与海拔具有一定的关联性，其强弱受区域海拔的某一分界值影响，就本次研究而言，当海拔高度为600 m以上时，人口集聚度明显偏低。

图3 平均高程与人口集聚度对比图

表6 重庆市各区县海拔等级分类表

从经济因素来看（见表7），人均GDP与人口集聚度整体趋势上具有关联性，基本呈梯度变化，人均GDP值越高，人口集聚效应越明显，人口集聚度较高以上区县占有比例值越大。

表7 重庆市各区县人均GDP等级分类表

通过对人口密度、人口集中指数及人口集聚度的分析得出，重庆市人口分布基本规律为：①全市人口空间分布相对分散，但根据近 2 a区域人口集中指数变化情况发现，1 h经济圈的人口集中趋势越来越明显；②在区域格局上，1 h经济圈比“两翼”地区人口增长幅度要快，人口密度较大及人口聚集度较明显，而且在未来的几年里“一圈两翼”地区间指标差距会越来越明显；③重庆市人口分布在600 m海拔以下地区集聚程度较高，人口集聚程度高低与人均GDP基本呈正比关系。

3 人口空间分布影响因素

3.1 基本方法

考虑到以区级行政区划的人口空间尺度太粗，不能准确反映各因素与人口空间分布存在的关系，本节以主城区建筑物为载体，计算每栋建筑物上的人口密度，即

式中，Di表示某统计单元内第i栋建筑物上的人口密度；P表示某统计单元内的人口数量；Ai表示某统计单元内第i栋建筑物的投影面积；Fi表示某统计单元内第i栋建筑物的楼层数；m表示某统计单元内的总建筑个数。

3.2 人口密度与高程

利用建筑物尺度的人口密度值与主城9区高程值叠加分析（如图4、表8所示），高程值增加，不同等级的人口密度均减小，呈反比关系。同时发现高程值大于600 m时，人口密度基本在2万人/km2以下，与前面人口集聚度分布规律基本相符。

图4 主城区人口密度与高程对比图

表8 不同等级人口密度与高程重合面积统计表/km2

3.3 人口密度与坡度

由图5、表9可知，不同等级的坡度与人口密度基本呈反比关系，坡度越大，不同等级段人口密度越小，且坡度在250以上时，人口密度基本为2万人/ km2。

图5 主城区人口密度与坡度对比图

表9 不同等级人口密度与坡度重合面积统计表/km2

3.4 人口密度与人均GDP

以区县为单位，如图6和表10所示，人均GDP值从高到低进行排序，以人口密度最大区间重合面积值为统计指标。分析发现，人均GDP高低与人口密度最大区间重合面积值所占基本呈正比关系，其中，渝中区表现最为明显。但从各区县不同等级的人均GDP值与人均密度角度来看，其两者之间的强相关性表现并不是很明显。

图6 主城区人口密度与人均GDP对比图

表10 不同等级人口密度与人均GDP重合面积统计表

3.5 人口密度与道路交通

以主城9区人均道路交通用地为对比指标，人均道路面积从高到低进行统计，分析人口密度与人均道路交通之间的关系。整体上人均道路交通用地与人口密度并未存在明显的相关，但从单个区县的统计数据来看，人均道路交通与人口密度最大区间重合面积值比在一定程度上呈反比关系，但趋势并不明显（见图7、表11）。

图7 主城区人口密度与人均GDP对比图

表11 不同等级人口密度与人均道路交通用地重合面积统计表

4 结 语

1）重庆市2006～2010年全市人口密度呈缓慢上升趋势，增长量为9人/ km2。从区域发展角度来看，1 h经济圈人口密度升幅为36人/ km2，渝东南翼相对稳定，人口密度基本保持在142人/ km2，渝东北翼则出现小幅下降趋势，降幅为4人/ km2。

2）从人口集中指数来看，全市人口空间分布相对分散，但根据近2 a区域人口集中指数变化情况发现，1 h经济圈的人口集中趋势越来越明显。

3）从人口集聚程度来看，重庆市人口集聚度空间分布上差异相对明显，不管从地形还是经济因素考虑，1 h经济圈人口集聚效应明显。同时研究发现，人口集聚程度与区域平均海拔及人均GDP存在一定关联性，人均GDP越高对应区域人口集聚度高的占有比例越大，两者呈正比关系；而海拔与人口集聚度的关联强弱与区域性海拔分界值有关，就本研究而言，当海拔高度为600 m以上时，人口集聚度明显偏低。

4）以主城区为例，基于GIS从空间相关的角度进行分析发现，重庆市主城区人口密度与高程、坡度具有强相关性，呈正比；而人均道路交通用地与人口密度并没有明显的相关。由于本次研究多以各区县为单位进行分析，相对宏观，后续将着重细化以乡镇为统计单位，综合考虑自然、社会、经济等各要素对人口空间分布的影响，从而得出更加客观、准确的分析结论。

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