基于GIS空間分析的定遠縣行政區劃優化調整研究

童超 馬永俊 聶川云

摘要：為研究安徽省定遠縣鄉鎮行政區劃的合理性，首先在分析定遠縣基于第五次人口調查（2000年）的鄉鎮人口規模的基礎上，確定了鄉鎮合并的人口規模標準，運用GIS空間分析的方法計算了每個鄉鎮的勢力圈范圍，得出定遠縣每個鄉鎮的勢力影響范圍，然后依據鄉鎮合并原則（包圍合并原則、適度規模及空間鄰近原則、完整性原則和綜合性原則）進行鄉鎮區劃調整，提出了撤并 18個鄉鎮，保留21個鄉鎮的優化方案。對優化方案與目前實際中的22個鄉鎮格局進行了對比分析。結果表明：二者只在定遠縣東南部地區的界牌集鎮劃不劃入大橋鄉的調整上有著不同的意見，在其他鄉鎮的調整上是一致的，從而也間接證明了實際中的定遠縣行政區劃調整的合理性。

關鍵詞：GIS空間分析；行政區劃；優化調整；人口規模；定遠縣

中圖分類號：P208

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）08015903

1 引言

行政區劃是指在一個國家的領土內，在綜合地理、歷史、經濟的基礎上，根據政治和經濟發展的需要，對行政管理區域進行劃分和調整。行政區劃調整是一個國家或地區政治、經濟、文化發展和社會穩定的大事[1]。

國外關于行政區劃的調整研究已將定量研究引入到行政區劃調整中，起步很早而且有了很多嘗試。例如，瑞典的喬克普森等做過許多類似的探討，很具有理論意義，但也只是在理論層面上提供了一種研究方法，缺乏實踐性 [2，3]。當前的鄉鎮行政區劃調整還是以定性分析和主觀判斷為主，缺乏有效的定量分析，大多數是通過經驗對鄉鎮進行硬性撤并。近年來，我國的一些地理學者試圖為行政調整提供一種定量的標準，其中最具成果性的是王德等人開發的城鎮勢力圈的分析計算機系統[2，3]。需要借助科學的方法對目前的行政區劃進行優化調整。本文就是在GIS空間分析的基礎上用定量的方法對滁州定遠縣進行行政區劃調整，提出優化方案。

2 研究依據

2.1 鄉鎮行政區劃調整的影響因素

（1）鄉鎮人口規模。中心大城鎮的形成，需要一定的人口規模，人口評估一直都是城鎮規模的一個重要指標。不同等級規模的城市具有不同的規模效益[4]，通過研究區的人口規模標準來確定鄉鎮調整的保留個數。

（2）鄉鎮勢力圈范圍。

鄉鎮調整的目的就是要使研究區的行政范圍與經濟范圍大體上保持一致，以便調整后更好地促進研究區的經濟發展和行政管理效率。本次研究就是以人口作為鄉鎮規模計算鄉鎮勢力圈。

（3）鄉鎮的空間聯系。

空間聯系在行政區劃調整上主要體現在對鄉鎮勢力圈范圍的劃分和對有聯系的鄉鎮進行區劃調整上。本文就是利用GIS方法，從空間聯系上進行考慮。

2.2 鄉鎮區劃調整的原則

（1）包圍合并原則。

如果一個鄉鎮的勢力圈完全被另一個鄉鎮的勢力圈所包圍，此鄉鎮應劃入另一鄉鎮。

（2）合理性原則。

中心城鎮的勢力圈范圍較大，會影響其他鄉鎮的范圍計算結果，因此劃入中心城鎮的鄉鎮不超過2個。

（3）完整性原則。

如果將一個鄉或鎮拆分為幾部分并入周圍的鎮，會造成管理混亂。所以在行政區劃調整中我們要保持鄉鎮的完整性，不拆分原有鄉鎮。

（4）綜合性原則。

在調整過程中，還需要綜合考慮政治因素、民族因素、歷史社會因素。

3 研究方法

3.1 鄉鎮規模的確定

需要保留多大規模的鄉鎮，是首要解決的問題。由羅伯塔·卡佩羅（Roberta Capello）等對鄉鎮規模的研究中得知，城鎮存在有效規模[5]。因此本論文也用鄉鎮人口來代表鄉鎮的規模。

借鑒了俞燕山對我國城鎮的合理規模和效率的研究結論：10萬人以上人口規模的小城鎮效率最高，其次是人口規模為5～10萬人的小城鎮，再其次是人口規模為3～5萬人的小城鎮，最差的是人口規模為1～3萬人的城鎮 [6-7]。城鎮的綜合經濟效益隨著城鎮的規模擴大而增大。

3.2 鄉鎮勢力圈的劃分

鄉鎮勢力圈的計算首先要生成一個連續空間，所以選擇柵格數據結構[8]。根據重力模型[9]和城鎮勢力圈分析的計算機系統[3]可將本次鄉鎮勢力圈范圍的計算公式定為：

Fij=Mi/d2ij

式中： Fij是i城鎮對j區域的輻射強度；dij是i城鎮與j區域之間的距離；Mi為i城鎮的人口規模量。

3.3 GIS的空間分析

ArcGIS集成了多學科的最新技術，其為空間分析提供了強大的工具，空間分析早已成為地理信息系統的核心功能之一 [10，11]。本次研究就是基于人口規模的確定以及鄉鎮勢力圈劃分計算的基礎上，運用GIS軟件對人口以及距離等數據進行處理，得到基于GIS軟件空間分析上的行政區劃調整。

4 定遠縣鄉鎮行政區劃案例

定遠縣是安徽省滁州市的市屬縣，位于安徽省東部。東接滁州市南譙區，西鄰淮南市，南依肥東縣、長豐縣，北連鳳陽縣、明光市。定遠縣總面積2890 km2。總人口65萬人左右（2000年末）。

4.1 鄉鎮規模分析

在2000年時共轄有16個鎮、21個鄉和2個未批鄉，最少的為旱廟未批鄉7672人，定遠縣的人口規模差異還是比較大（基于第五次人口調查）。定遠縣的人口差異比較大，城鎮化水平相當低。有必要對定遠縣2000年時的 39個鄉鎮進行合并工作。

在對定遠縣人口規模分析的基礎上，并結合之前的鄉鎮規模有效性研究的結論，確定本文撤并后的人口不少于1.5萬人作為本次鄉鎮撤并的基本規模參照標準。

4.2 定遠縣鄉鎮勢力圈計算

4.2.1 鄉鎮間的距離統計

在對定遠縣柵格地圖矢量化的基礎上，通過 ArcGIS 的 Anaysis Tools 工具中的 Point Distances 計算所有鄉鎮相互之間的距離，這樣得到 39×39 個記錄。剔除距離等于 0 的記錄，得到 39×38 個記錄，是任何一鄉鎮到其他鄉鎮距離統計。最后確定本次研究的柵格像元大小為800 m×800 m 適宜。

4.2.2 計算鄉鎮勢力圈

在ArcMap下，啟動ArcToolbox工具，選擇Spatial Analyst Tools→Raster Creation→Create Constant Raster工具，生成定遠縣的柵格數據，格像元大小為800 m。利用ArcToolbox→Conversion Tools→From Raster→Raster to Point工具，將上一步生成的完全包含定遠縣的柵格數據圖，轉化為點狀數據圖并確定定遠縣區域內點的個數為4971個。利用ArcGIS 中的 Analysis Tools工具的Point Distances來完成。得到距離記錄的表格，并將含有鄉鎮人口數據的表格與新生成的表格合并，建立Fij新字段，并插入到新建立的字段中。然后統計出Fij的最大值，將生成的新表格與前面的柵格數據生成的矢量點數據屬性表進行合并，最后將合并屬性表的矢量點數據轉化為柵格數據。然后對柵格數據用不同的顏色來表示。得出每個鄉鎮的勢力圈范圍，結果如圖1所示。

將鄉鎮勢力圈的柵格數據轉化為面狀數據。通過以上步驟統計其面積和人口數據（見表1）。

5 定遠縣鄉鎮區劃優化調整和對比分析

5.1 定遠縣鄉鎮區劃調整

按照之前介紹的鄉鎮合并的原則在綜合考慮各鄉鎮的人口撤并標準的基礎上，應該對定遠縣的鄉鎮做以下調整：程橋鄉、齋朗鄉并入定城鎮，青洛鄉、年家崗鎮、嚴澗未批鄉并入爐橋鎮，靠山鄉、青山鄉并入永康鎮，九梓鄉、站崗鄉并入吳圩鎮，旱廟未批鄉和高塘鄉并入張橋鎮，朱馬鄉、仁和鄉并入藕塘鎮，岱山鎮并入池河鎮，練鋪鄉并入三和集鎮，東興鄉并入西卅店鎮，天河鄉并入桑澗鎮，界牌集并入大橋鄉，并且撤鄉為鎮。合并后的鄉鎮區劃如圖2所示。

通過本次調整，定遠縣撤掉了 18個鄉鎮，保留了 21個鄉鎮。

5.2 定遠縣鄉鎮調整優化對比分析

對比定遠縣的實際行政區劃調整（實際保留了22個鄉鎮），結果只在界牌集鎮劃不劃入大橋鄉有著不同的意見，考慮到大橋鄉和界牌集鎮的人口規模都小于1.5萬人，鄉鎮勢力圈的范圍有著重疊的部分，而且合并之后可以發揮城鎮合并的規模效應，并且考慮到大橋鄉行政中心的地理位置，所以優化方案中把界牌集鎮劃入了大橋鄉并且撤鄉為鎮。

6 結語

以定遠縣為例，在ArcGIS中利用空間分析的方法，探討運用定量的方法解決行政區劃調整，為行政區劃調整提供了一種新的思路。但目前我國的城市鄉鎮發展基本都是依靠道路交通來發展的，越是交通便利的地方，社會經濟發展才越好，因此，在做鄉鎮區劃的時候，得考慮到交通和地形等要素，所以必須認識到用時間距離去代替單純的空間距離是大的趨勢，但是具體如何操作運用，還需要作進一步研究與探討。同時必須認識到在做GIS分析的時候，如果能預測各個鄉鎮未來的社會經濟發展狀況和競爭力大小的變化情況，就可以以此來預測勢力圈的變化，則得出的結果對將來行政區劃的調整更有指導意義。

參考文獻：

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[2]王 德，郭 潔.鄉鎮合并與行政區劃調整的新思路和新方法[J].城市規劃匯刊，2002（6）：72～75.

[3]王 德，趙錦華.城鎮勢力圈劃分計算機系統HAP的開發研究與應用—力圈的空間結構特征[J].城市規劃，2000，24（12）：37～41.

[4]俞燕山.我國城鎮的合理規模及其效率研究[J].經濟地理，2000，20（2）：84～89.

[5]朱 瑋，王 德.從“最佳規模”到“有效規模”[J].城市規劃，2003，27（3）：91～96.

[6]李小建，喬家君20世紀90年代中國縣際經濟差異的空間分析[J].地理學報，2001，56（2）：136～144.

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[9]陸化普.交通規劃理論與方法[M].北京：清華大學出版社，1998：116～121.

[10]Haining R.Spatial data analysis in social and environmental sciences[M].Cambridge： University Press，1990.

[11]Fischer M，GetisA.Recent developments in spatial analysis[M].Berlin：Spring，1997.

Abstract： To study on the rationality of township administrative divisions in Dingyuan County， firstly，this thesis presents an analysis of township population sizebased on the fifth census in Dingyuan County（in 2000）， determines the population scale standard of township merge， uses the GIS spatial analysis method to calculate power circle rangeof each township， and obtains each townships influence range in Dingyuan County. Then，this thesis makes a township zoning adjustment according to the principles of township merge（surrounded by merging principle， appropriate size and space nearby principle， the principle of integrity and comprehensive principle），including proposingto remove of 18 towns and retaining the 21 towns optimization schemes. Finally， this thesis gives a comparative analysis of the optimization scheme and 22 township patterns in reality.The results show that they have different opinions in villages adjustment whether Jiepai Town is delimited into Daqiao Villiage.They have reached an agreement on the adjustment of other townships.Thereby，the results indirectly prove the rationality of the adjustment of Dingyuan County administrative divisions in reality.

Key words：GIS spatial analysis； administrative division； optimization and adjustment； population size； Dingyuan County