基于ArcGIS的菏澤市人口重心遷移研究

杜朝正

(菏澤學院資源與環境系，山東菏澤 274000)

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基于ArcGIS的菏澤市人口重心遷移研究

杜朝正

(菏澤學院資源與環境系，山東菏澤 274000)

通過重心模型相關理論，借助ArcGIS軟件技術繪制2003～2012年菏澤市人口重心遷移軌跡，研究人口重心遷移規律，并分析影響其移動的主要因素。研究表明，菏澤市人口重心與菏澤市幾何中心相接近；菏澤市總人口的人口重心遷移與菏澤市非農業人口重心、男性人口重心、女性人口重心具有關聯性，移動趨勢相近；菏澤市人口重心遷移的總趨勢是由東南向西北方向移動；人口重心遷移受人口的遷入遷出、人口的自然增長率、菏澤市的社會經濟狀況等多種因素影響。

人口重心；遷移；ArcGIS；菏澤市

人口重心是指某一時刻，區域內人口在空間范圍內的力矩平衡點，通常被用來衡量人口分布的均衡情況。人口本身是一個活體，會自行再分布，人口重心也會隨之變化，進而出現人口重心移動軌跡[1]。人口重心的遷移變化顯示出人口分布的變化過程，變化方向顯示出該區域內人口再分布的演進方向，變化速度表明人口新分布的活躍性。分析菏澤市人口重心及軌跡的變化規律，研究菏澤市的人口力矩平衡，有助于為菏澤市制定區域內人口政策提供依據[2-3]。因此，該文在ArcGIS環境中擬對2003～2012年菏澤市人口重心的移動變化進行研究，并繪制出菏澤市人口重心移動軌跡圖，以期直觀顯示菏澤市人口再分布特征，提高定量分析人口力矩平衡規律的科學性。

1　數據來源及研究方法

1.1研究區概況菏澤市(114°45′～116°25′ E、34°39′～35°52′ N)地處山東與安徽、河南、江蘇3省的交界處。境內有黃河流經，全市以平原為主。截止2013年底，菏澤市共下轄8縣1區，總面積12 238.62 km2，總人口957.27萬人，屬于山東省的人口大市。

1.3菏澤市人口重心計算以2003～2012年作為研究時期，以菏澤市行政區劃圖、菏澤市地形圖、《菏澤統計年鑒》(2004～2013年)、《菏澤地方年鑒》為基礎數據，將菏澤市下轄的8縣1區作為基本組成單元，通過重心模型計算獲得在該研究時期逐年的菏澤市人口重心分布坐標以及遷移距離(表1)，并在ArcMap10.0環境中繪制菏澤市人口重心分布遷移、幾何重心圖(圖1)。

表1菏澤市2003～2012年人口重心分布及遷移距離

Table1PopulationgravitycenterdistributionandmigrationdistanceinHezeCityduring2003-2012

年份Year經度Longitude緯度Latitude遷移距離Migrationdistance∥m2003115°41'13.5636″E35°10'37.0437″N02004115°41'12.3235″E35°10'38.6074″N57.51672005115°41'12.3425″E35°10'38.8009″N5.98362006115°41'4.5455″E35°10'34.0235″N246.21362007115°41'7.0047″E35°10'40.1580″N199.06512008115°41'6.0843″E35°10'43.1773″N95.93562009115°41'5.0973″E35°10'43.5551″N27.55852010115°41'3.3954″E35°10'49.5211″N188.86722011115°41'7.6495″E35°10'47.4596″N125.00932012115°41'4.4071″E35°10'46.5292″N86.9231

注：數據來源《菏澤統計年鑒》(2003～2013年)。

Note：DataarefromHezeStatisticalYearbook(2003-2013).

2　結果與分析

2.1人口重心接近幾何中心由圖1可知，2003～2012年菏澤市人口重心一直分布于定陶縣北部，菏澤市幾何中心也位于定陶縣北部(115°41′4.407 1″E、35°08′47.459 6″N)，人口重心與幾何重心相接近，最近距離為3.272km(2006年)，最遠距離3.740km(2010年)。菏澤市幾何中心與人口重心相接近，表明菏澤市人口分布比較均衡。與山東省其他城市相比，菏澤市以平原為主，耕地墾殖率高，日照時數充分，能滿足多種作物種植需求，從事農業生產的勞動力充分，很早已成為全省乃至全國的人口稠密區。菏澤市生產力水平較低、工業企業缺乏、農業產值比重較大，雖然近幾年菏澤經濟發展速度較快，但在山東省仍屬欠發達地區，工業化進程較慢，農業產值在地區生產總值中依然占據較大比重，鄉村人口的分散分布模式至今仍比較突出，大量勞動力被捆綁于田間，工商業的區位吸引力不足，人口重新分布的活躍力[6-8]較為缺乏。

注：a.人口重心在菏澤市的位置，b.總人口、男性、女性人口重心分布圖,c.非農業人口重心分布。Note：a.The population gravity center location in Heze，b.The distribution of population gravity center of population，male，female，c.The distribution of population gravity center of non-agricultural population.圖1　2003～2012年菏澤市人口重心遷移Fig.1　Population gravity center migration in Heze during 2003-2012

2.2重心遷移的相關性在人口構成中，非農業人口、男性人口、女性人口等影響到菏澤市總人口的分布密度以及總人口的增長趨勢，故該文繪制非農業人口、男性人口、女性人口重心2003～2012年的遷移變化，為了更好的查看變化趨勢，分經度、緯度作圖(圖2)。

圖2　總人口重心與不同性別人口經度(a)、緯度(b)坐標及非農業人口重心經度(c)、緯度(d)坐標比較Fig.2　The total population gravity center comparison chart with different gender population latitude(a)/longitude(b)coordinates and non-agricultural population gravity center by latitude(c)/longitude(d)coordinates

由圖2可知，男性、女性的人口重心與總人口的人口重心遷移趨勢均一致，表明男性、女性人口同時同向遷移。由于人口重心代表人口的力矩平衡點，故相對來說，在菏澤市的西北部男性多于女性，在菏澤市的東南部女性多于男性；由《菏澤統計年鑒》(2004～2013年)可知，每年男性人口數量均多于女性，并且差值在逐年擴大，因此未來一段時期菏澤市人口重心有向西北方向遷移的趨勢；一般來說，如果某區域內各單元城鎮化速度一樣，那么非農業人口重心應與人口重心變化趨勢完全一致。重心間距越大說明區域內城鎮化速度差距越大，菏澤市非農業人口重心與人口重心距離較遠，說明菏澤市各區縣城鎮化速度不同，并且菏澤市西北部的城鎮化速度要高于東南部，但城鎮化速度的差距在縮小。菏澤市屬于平原，境內有黃河流經，農業種植面積廣闊，在山東省屬于欠發達的農業大市，境內工業企業數量較少，規模較小，工商業區位優勢潛力較大，各區縣城鎮化進程較緩慢。

2.3人口重心的移動性由圖1～2可知，2003～2012年菏澤市人口重心總趨勢是由東南向西北方向遷移。人口重心向西北方向遷移的主要原因是：首先，菏澤市西北方向的工業、企業數量和規模相對較多，收入相對較多，菏澤市東南方向以發展農業為主，農業現代化也較慢，體力勞動較重，收入較少。菏澤市以農業為主，與山東東部發達城市相比工業較為落后，稍微具有一定規模的工業企業落戶菏澤，將會對菏澤人口的重新分布產生較大影響，故菏澤市總人口重心會出現往返波動遷移現象。其次，2003～2012年，菏澤市下轄的8縣1區，其境內各自的人口自然增長率雖然不同，但相差較小，這對人口重心的往返移動也會產生一定的影響。2003～2012年，菏澤市人口重心累計移動1 033.07m，年均變化114.79m，但在不同年份重心遷移的速度、遷移的方向均不同，其中遷移速度最小的是5.98m/a(2005年)，遷移速度最大的是246.21m/a(2006年)，主要是因為2003、2004、2005年屬于生育低谷期，2006年菏澤市恰逢生育高峰期，所以2006年人口重心移動速度最大。由圖1(c)可知，非農業人口重心從2006年逐年向東南方向移動，說明菏澤市東南部與西北部的城鎮化進程差距在縮小，并且城鎮化進程速度略微高于西北部，主要原因為：自2006年之后，隨著菏澤市地下煤礦的開采[9-10]，菏澤東南部的城鎮化進程加快，故非農業人口重心自2006年之后向東南方向移動。但西北部的城鎮化進程仍然高于東南部，所以非農業人口重心仍然在總人口重心的西北部。隨著菏澤地下煤礦開采進程的加快及其產業鏈的逐步完善，非農業人口重心在未來一段時期會繼續向東南方向遷移。

3　結語

菏澤市人口重心的遷移是區域內人口空間再分布特征的直觀反映。2003～2012年菏澤市人口重心變化的總趨勢由東南向西北方向移動，同時，隨著男性人口數量相對女性人口數量的持續增多，今后幾年菏澤市人口重心將繼續向西北方向移動，由于受菏澤市經濟條件、人口增長條件等因素的影響，也會出現小范圍的重心返遷現象。2003～2012年菏澤市非農業人口重心向西南方向遷移，由于菏澤市境內地下煤礦資源的逐步開采以及煤炭產業鏈的逐步完善，遷移速度將會逐步減緩，非農業人口重心的遷移(即城鎮化進程的差距)主要因素是經濟發展水平、產業結構布局的地區分布不平衡性，區域內生產力發展水平、居民經濟收入狀況是影響人口再分布的主要因素。

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Study of the Migration of Population Gravity Center in Heze City Based on ArcGIS

DU Chao-zheng

(Resources and Environment Department,Heze University, Heze, Shandong 274000)

Through the population gravity center model theory, the population gravity center migration trajectory in Heze during 2003-2012 was obtained using GIS technology, the population gravity center migration laws were studied, and the main influencing factors were analyzed. The research showed that, Heze`s population gravity center was closed to geometric center; the migration of total population gravity center was related to non-agricultural population gravity center, male gravity center and female gravity center, the migration trends were similar; the trend of the gravity center from southeast to northwest migration was obvious; the migration of population gravity center was affected by many factors, such as population migration, natural population growth rate, social economy in Heze City.

Population gravity center; Migration; Geographical Information System(ArcGIS); Heze City

菏澤學院科學研究基金項目(XY14SK14)。

杜朝正(1984- )，男，山東菏澤人，助教，碩士，從事GIS技術與應用研究。

2016-07-11

C 921

A

0517-6611(2016)23-198-03