基于ArcGIS的菏泽市人口重心迁移研究

杜朝正

(菏泽学院资源与环境系，山东菏泽 274000)



基于ArcGIS的菏泽市人口重心迁移研究

杜朝正

(菏泽学院资源与环境系，山东菏泽 274000)

通过重心模型相关理论，借助ArcGIS软件技术绘制2003～2012年菏泽市人口重心迁移轨迹，研究人口重心迁移规律，并分析影响其移动的主要因素。研究表明，菏泽市人口重心与菏泽市几何中心相接近；菏泽市总人口的人口重心迁移与菏泽市非农业人口重心、男性人口重心、女性人口重心具有关联性，移动趋势相近；菏泽市人口重心迁移的总趋势是由东南向西北方向移动；人口重心迁移受人口的迁入迁出、人口的自然增长率、菏泽市的社会经济状况等多种因素影响。

人口重心；迁移；ArcGIS；菏泽市

人口重心是指某一时刻，区域内人口在空间范围内的力矩平衡点，通常被用来衡量人口分布的均衡情况。人口本身是一个活体，会自行再分布，人口重心也会随之变化，进而出现人口重心移动轨迹[1]。人口重心的迁移变化显示出人口分布的变化过程，变化方向显示出该区域内人口再分布的演进方向，变化速度表明人口新分布的活跃性。分析菏泽市人口重心及轨迹的变化规律，研究菏泽市的人口力矩平衡，有助于为菏泽市制定区域内人口政策提供依据[2-3]。因此，该文在ArcGIS环境中拟对2003～2012年菏泽市人口重心的移动变化进行研究，并绘制出菏泽市人口重心移动轨迹图，以期直观显示菏泽市人口再分布特征，提高定量分析人口力矩平衡规律的科学性。

1　数据来源及研究方法

1.1研究区概况菏泽市(114°45′～116°25′ E、34°39′～35°52′ N)地处山东与安徽、河南、江苏3省的交界处。境内有黄河流经，全市以平原为主。截止2013年底，菏泽市共下辖8县1区，总面积12 238.62 km2，总人口957.27万人，属于山东省的人口大市。

1.3菏泽市人口重心计算以2003～2012年作为研究时期，以菏泽市行政区划图、菏泽市地形图、《菏泽统计年鉴》(2004～2013年)、《菏泽地方年鉴》为基础数据，将菏泽市下辖的8县1区作为基本组成单元，通过重心模型计算获得在该研究时期逐年的菏泽市人口重心分布坐标以及迁移距离(表1)，并在ArcMap10.0环境中绘制菏泽市人口重心分布迁移、几何重心图(图1)。

表1菏泽市2003～2012年人口重心分布及迁移距离

Table1PopulationgravitycenterdistributionandmigrationdistanceinHezeCityduring2003-2012

年份Year经度Longitude纬度Latitude迁移距离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：数据来源《菏泽统计年鉴》(2003～2013年)。

Note：DataarefromHezeStatisticalYearbook(2003-2013).

2　结果与分析

2.1人口重心接近几何中心由图1可知，2003～2012年菏泽市人口重心一直分布于定陶县北部，菏泽市几何中心也位于定陶县北部(115°41′4.407 1″E、35°08′47.459 6″N)，人口重心与几何重心相接近，最近距离为3.272km(2006年)，最远距离3.740km(2010年)。菏泽市几何中心与人口重心相接近，表明菏泽市人口分布比较均衡。与山东省其他城市相比，菏泽市以平原为主，耕地垦殖率高，日照时数充分，能满足多种作物种植需求，从事农业生产的劳动力充分，很早已成为全省乃至全国的人口稠密区。菏泽市生产力水平较低、工业企业缺乏、农业产值比重较大，虽然近几年菏泽经济发展速度较快，但在山东省仍属欠发达地区，工业化进程较慢，农业产值在地区生产总值中依然占据较大比重，乡村人口的分散分布模式至今仍比较突出，大量劳动力被捆绑于田间，工商业的区位吸引力不足，人口重新分布的活跃力[6-8]较为缺乏。

注：a.人口重心在菏泽市的位置，b.总人口、男性、女性人口重心分布图,c.非农业人口重心分布。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.图1　2003～2012年菏泽市人口重心迁移Fig.1　Population gravity center migration in Heze during 2003-2012

2.2重心迁移的相关性在人口构成中，非农业人口、男性人口、女性人口等影响到菏泽市总人口的分布密度以及总人口的增长趋势，故该文绘制非农业人口、男性人口、女性人口重心2003～2012年的迁移变化，为了更好的查看变化趋势，分经度、纬度作图(图2)。

图2　总人口重心与不同性别人口经度(a)、纬度(b)坐标及非农业人口重心经度(c)、纬度(d)坐标比较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

由图2可知，男性、女性的人口重心与总人口的人口重心迁移趋势均一致，表明男性、女性人口同时同向迁移。由于人口重心代表人口的力矩平衡点，故相对来说，在菏泽市的西北部男性多于女性，在菏泽市的东南部女性多于男性；由《菏泽统计年鉴》(2004～2013年)可知，每年男性人口数量均多于女性，并且差值在逐年扩大，因此未来一段时期菏泽市人口重心有向西北方向迁移的趋势；一般来说，如果某区域内各单元城镇化速度一样，那么非农业人口重心应与人口重心变化趋势完全一致。重心间距越大说明区域内城镇化速度差距越大，菏泽市非农业人口重心与人口重心距离较远，说明菏泽市各区县城镇化速度不同，并且菏泽市西北部的城镇化速度要高于东南部，但城镇化速度的差距在缩小。菏泽市属于平原，境内有黄河流经，农业种植面积广阔，在山东省属于欠发达的农业大市，境内工业企业数量较少，规模较小，工商业区位优势潜力较大，各区县城镇化进程较缓慢。

2.3人口重心的移动性由图1～2可知，2003～2012年菏泽市人口重心总趋势是由东南向西北方向迁移。人口重心向西北方向迁移的主要原因是：首先，菏泽市西北方向的工业、企业数量和规模相对较多，收入相对较多，菏泽市东南方向以发展农业为主，农业现代化也较慢，体力劳动较重，收入较少。菏泽市以农业为主，与山东东部发达城市相比工业较为落后，稍微具有一定规模的工业企业落户菏泽，将会对菏泽人口的重新分布产生较大影响，故菏泽市总人口重心会出现往返波动迁移现象。其次，2003～2012年，菏泽市下辖的8县1区，其境内各自的人口自然增长率虽然不同，但相差较小，这对人口重心的往返移动也会产生一定的影响。2003～2012年，菏泽市人口重心累计移动1 033.07m，年均变化114.79m，但在不同年份重心迁移的速度、迁移的方向均不同，其中迁移速度最小的是5.98m/a(2005年)，迁移速度最大的是246.21m/a(2006年)，主要是因为2003、2004、2005年属于生育低谷期，2006年菏泽市恰逢生育高峰期，所以2006年人口重心移动速度最大。由图1(c)可知，非农业人口重心从2006年逐年向东南方向移动，说明菏泽市东南部与西北部的城镇化进程差距在缩小，并且城镇化进程速度略微高于西北部，主要原因为：自2006年之后，随着菏泽市地下煤矿的开采[9-10]，菏泽东南部的城镇化进程加快，故非农业人口重心自2006年之后向东南方向移动。但西北部的城镇化进程仍然高于东南部，所以非农业人口重心仍然在总人口重心的西北部。随着菏泽地下煤矿开采进程的加快及其产业链的逐步完善，非农业人口重心在未来一段时期会继续向东南方向迁移。

3　结语

菏泽市人口重心的迁移是区域内人口空间再分布特征的直观反映。2003～2012年菏泽市人口重心变化的总趋势由东南向西北方向移动，同时，随着男性人口数量相对女性人口数量的持续增多，今后几年菏泽市人口重心将继续向西北方向移动，由于受菏泽市经济条件、人口增长条件等因素的影响，也会出现小范围的重心返迁现象。2003～2012年菏泽市非农业人口重心向西南方向迁移，由于菏泽市境内地下煤矿资源的逐步开采以及煤炭产业链的逐步完善，迁移速度将会逐步减缓，非农业人口重心的迁移(即城镇化进程的差距)主要因素是经济发展水平、产业结构布局的地区分布不平衡性，区域内生产力发展水平、居民经济收入状况是影响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

菏泽学院科学研究基金项目(XY14SK14)。

杜朝正(1984- )，男，山东菏泽人，助教，硕士，从事GIS技术与应用研究。

2016-07-11

C 921

A

0517-6611(2016)23-198-03