基于多源數據廣東省經濟空間化分析

李明海 萬麗娟 陳路明

（江西理工大學 建筑與測繪工程學院，江西 贛州341000）

1978 年以來，改革開放自此拉開帷幕，城鎮化[1]的進程不斷加快。進入21 世紀，加入WTO 至今，國民生產總值GDP（Gross Domestic Product）相較于七十年代增長了200 多倍。然而省域、市域甚至縣域之間發展不平衡、不充分越加突出，了解區域內部經濟發展差異性對區域持續發展有著重要的意義。衡量區域經濟發展水平常采用GDP 數據，也是進行區域經濟發展水平分析的一項重要指標。改革開放至今，30 多年來廣東省GDP 總量國內一直位居第一，雖然經濟體量龐大，但在省內各個市域、縣域之間仍然存在發展不平衡、不充分的現象。顯然置之不理會影響廣東省的經濟可持續發展戰略，降低其經濟輻射能力，影響國家“四位一體”的布局。但是統計數據GDP 僅僅體現出區域整體經濟水平，不能反映區域內部經濟發展差異。GDP 空間化應運而生，它彌補了傳統數據的缺陷，可以突顯區域內部的經濟差異，反映區域經濟空間分布特征。

1 數據

1.1 GDP 數據

GDP 數據來源于1992 年至2013 年歷年的廣東省統計年鑒。

1.2 DMSP/OLS 夜間燈光數據及其校正

DMSP/OLS夜間燈光數據來自不同得衛星，期間發射好幾代衛星，各個衛星的統計時間、季節均不同，相同年份數據也存在不同的傳感器，最重要的是OLS傳感器沒有對影像進行星上輻射校正，導致相同衛星獲取連續幾年的數據的DN 值存在異常浮動——隨著時間推移，燈光數據DN值發生驟降等。為了保持影像數據的連續性，數據的準確性、可用性、可比性，必須進行數據預處理，數據預處理[2]主要相互校正、連續校正、飽和校正等。

影像的相互校正目前采用最多是不變目標[3]區域法，顧名思義，從整個研究時間維度上選擇一部分影響小且穩定的像元做為參考區域，按照相應的擬合方程，完成相互校正。

2 廣東省GDP 空間化

2.1 基于土地利用數據的第一產業GDP 建模

由于廣東省對第一產業產值貢獻最大的是種植業，所以在本研究中使用土地利用數據中與種植業關系最大的“耕地面積”為空間指標，與第一產業GDP 展開空間化研究。利用回歸分析的方法，將S耕地與第一產業的GDP 進行線性、指數、對數、二次五種函數的回歸分析，擬合結果如圖1 所示。

圖1 廣東省S 耕地與第一產業GDP 最佳擬合圖

2.2 基于夜間燈光數據的GDP 建模

基于GDP 建模的研究現狀表明，夜間燈光指數有平均燈光強度（DNmean）、相對平均燈光強度（I）、燈光面積比（S）和綜合燈光指數（CNLI）等，這些燈光指數經常被用來與社會經濟指標進行相關性分析，本文結合廣東省實際情況，分別將廣東省GDP 指標與燈光指數分別進行回歸分析，選擇擬合度高的建模分析。

圖2 廣東省GDP23 與燈光指數擬合圖

圖3 2013 年廣東省GDP 密度圖

GDP23=1.885I+2.936×10-5I2-1.022×10-10I3+38377.057 R2=0.927 （3）

2.3 結果誤差與分析

GDP1、GDP23 和GDP 總相對誤差統計表

從上表可以看出整體誤差不高，但是也出現某些年份的誤差較大的情況，與廣東省的發展情況基本吻合。本文第一產業的GDP構建模型時，考慮第一產業中占比最高是種植業，選用S 耕地作為唯一變量，發現廣東省的漁業、林業、果業等對廣東省第一產業的貢獻也有一定的影響。

從圖3 也可以看出珠三角地區GDP 密度達到20000 萬元/平方公里，對于廣東省北部地區大部分處于500-1000 萬元/平方公里，東部地區有著以汕頭為核心的經濟圈，同樣有20000 萬元/平方公里的很高GDP 密度。西部地區有以湛江為中心的經濟輻射圈。自1992 年以來，以廣州、深圳、珠海為中心的珠三角經濟繼續引領全省往前發展，全省都在往前發展，但是北部、西部、東部地區大部分城市第一產業仍然占據相當大的GDP 貢獻度，第二、三產業的發展較為緩慢，珠三角地區主要以二、三產業為主，形成內部地區GDP 水平以及發展存在巨大差異與產業結構有關，此外北部地區的清遠、韶關、河源等受地理位置的影響，東部地區的梅州以及西部地區的云浮等受地理位置影響較大，導致發展較慢。

3 結論

本文基于DMPS/OLS數據進行分產業的GDP 空間化，同時考慮到燈光指數特點，結合實際情況，基于1992 年到2013 年之間廣東省夜間燈光，利用夜間燈光指數，進行GDP23 與平均燈光指數建模分析，結果表明：

（1）1992 年到2013 年期間，廣東省的粵東、粵西、粵北地區第一產業仍然占據了GDP 總量的很大一部分，GDP 總量都在穩步上升，保持一定增速。珠三角地區保持著引領全省經濟的作用，從密度圖我們看到GDP 密度在15000 萬元/平方公里基本集中在珠三角地區。隨著時間的發展，珠三角地區基本趨于一個飽和溢出的狀態。

（2）二、三產業GDP 總量與燈光指數之間存在著顯著的相關性，2011 年之后，由于珠三角地區DN 值處于一個飽和狀態，出現相對誤差變大的趨勢。2011 年之前，GDP 越高的城市，相關性更加顯著。