基于GIS空间分析的定远县行政区划优化调整研究

童超 马永俊 聂川云

摘要：为研究安徽省定远县乡镇行政区划的合理性，首先在分析定远县基于第五次人口调查（2000年）的乡镇人口规模的基础上，确定了乡镇合并的人口规模标准，运用GIS空间分析的方法计算了每个乡镇的势力圈范围，得出定远县每个乡镇的势力影响范围，然后依据乡镇合并原则（包围合并原则、适度规模及空间邻近原则、完整性原则和综合性原则）进行乡镇区划调整，提出了撤并 18个乡镇，保留21个乡镇的优化方案。对优化方案与目前实际中的22个乡镇格局进行了对比分析。结果表明：二者只在定远县东南部地区的界牌集镇划不划入大桥乡的调整上有着不同的意见，在其他乡镇的调整上是一致的，从而也间接证明了实际中的定远县行政区划调整的合理性。

关键词：GIS空间分析；行政区划；优化调整；人口规模；定远县

中图分类号：P208

文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）08015903

1 引言

行政区划是指在一个国家的领土内，在综合地理、历史、经济的基础上，根据政治和经济发展的需要，对行政管理区域进行划分和调整。行政区划调整是一个国家或地区政治、经济、文化发展和社会稳定的大事[1]。

国外关于行政区划的调整研究已将定量研究引入到行政区划调整中，起步很早而且有了很多尝试。例如，瑞典的喬克普森等做过许多类似的探讨，很具有理论意义，但也只是在理论层面上提供了一种研究方法，缺乏实践性 [2，3]。当前的乡镇行政区划调整还是以定性分析和主观判断为主，缺乏有效的定量分析，大多数是通过经验对乡镇进行硬性撤并。近年来，我国的一些地理学者试图为行政调整提供一种定量的标准，其中最具成果性的是王德等人开发的城镇势力圈的分析计算机系统[2，3]。需要借助科学的方法对目前的行政区划进行优化调整。本文就是在GIS空间分析的基础上用定量的方法对滁州定远县进行行政区划调整，提出优化方案。

2 研究依据

2.1 乡镇行政区划调整的影响因素

（1）乡镇人口规模。中心大城镇的形成，需要一定的人口规模，人口评估一直都是城镇规模的一个重要指标。不同等级规模的城市具有不同的规模效益[4]，通过研究区的人口规模标准来确定乡镇调整的保留个数。

（2）乡镇势力圈范围。

乡镇调整的目的就是要使研究区的行政范围与经济范围大体上保持一致，以便调整后更好地促进研究区的经济发展和行政管理效率。本次研究就是以人口作为乡镇规模计算乡镇势力圈。

（3）乡镇的空间联系。

空间联系在行政区划调整上主要体现在对乡镇势力圈范围的划分和对有联系的乡镇进行区划调整上。本文就是利用GIS方法，从空间联系上进行考虑。

2.2 乡镇区划调整的原则

（1）包围合并原则。

如果一个乡镇的势力圈完全被另一个乡镇的势力圈所包围，此乡镇应划入另一乡镇。

（2）合理性原则。

中心城镇的势力圈范围较大，会影响其他乡镇的范围计算结果，因此划入中心城镇的乡镇不超过2个。

（3）完整性原则。

如果将一个乡或镇拆分为几部分并入周围的镇，会造成管理混乱。所以在行政区划调整中我们要保持乡镇的完整性，不拆分原有乡镇。

（4）综合性原则。

在调整过程中，还需要综合考虑政治因素、民族因素、历史社会因素。

3 研究方法

3.1 乡镇规模的确定

需要保留多大规模的乡镇，是首要解决的问题。由罗伯塔·卡佩罗（Roberta Capello）等对乡镇规模的研究中得知，城镇存在有效规模[5]。因此本论文也用乡镇人口来代表乡镇的规模。

借鉴了俞燕山对我国城镇的合理规模和效率的研究结论：10万人以上人口规模的小城镇效率最高，其次是人口规模为5～10万人的小城镇，再其次是人口规模为3～5万人的小城镇，最差的是人口规模为1～3万人的城镇 [6-7]。城镇的综合经济效益随着城镇的规模扩大而增大。

3.2 乡镇势力圈的划分

乡镇势力圈的计算首先要生成一个连续空间，所以选择栅格数据结构[8]。根据重力模型[9]和城镇势力圈分析的计算机系统[3]可将本次乡镇势力圈范围的计算公式定为：

Fij=Mi/d2ij

式中： Fij是i城镇对j区域的辐射强度；dij是i城镇与j区域之间的距离；Mi为i城镇的人口规模量。

3.3 GIS的空间分析

ArcGIS集成了多学科的最新技术，其为空间分析提供了强大的工具，空间分析早已成为地理信息系统的核心功能之一 [10，11]。本次研究就是基于人口规模的确定以及乡镇势力圈划分计算的基础上，运用GIS软件对人口以及距离等数据进行处理，得到基于GIS软件空间分析上的行政区划调整。

4 定远县乡镇行政区划案例

定远县是安徽省滁州市的市属县，位于安徽省东部。东接滁州市南谯区，西邻淮南市，南依肥东县、长丰县，北连凤阳县、明光市。定远县总面积2890 km2。总人口65万人左右（2000年末）。

4.1 乡镇规模分析

在2000年时共辖有16个镇、21个乡和2个未批乡，最少的为旱庙未批乡7672人，定远县的人口规模差异还是比较大（基于第五次人口调查）。定远县的人口差异比较大，城镇化水平相当低。有必要对定远县2000年时的 39个乡镇进行合并工作。

在对定远县人口规模分析的基础上，并结合之前的乡镇规模有效性研究的结论，确定本文撤并后的人口不少于1.5万人作为本次乡镇撤并的基本规模参照标准。

4.2 定远县乡镇势力圈计算

4.2.1 乡镇间的距离统计

在对定远县栅格地图矢量化的基础上，通过 ArcGIS 的 Anaysis Tools 工具中的 Point Distances 计算所有乡镇相互之间的距离，这样得到 39×39 个记录。剔除距离等于 0 的记录，得到 39×38 个记录，是任何一乡镇到其他乡镇距离统计。最后确定本次研究的栅格像元大小为800 m×800 m 适宜。

4.2.2 计算乡镇势力圈

在ArcMap下，启动ArcToolbox工具，选择Spatial Analyst Tools→Raster Creation→Create Constant Raster工具，生成定远县的栅格数据，格像元大小为800 m。利用ArcToolbox→Conversion Tools→From Raster→Raster to Point工具，将上一步生成的完全包含定远县的栅格数据图，转化为点状数据图并确定定远县区域内点的个数为4971个。利用ArcGIS 中的 Analysis Tools工具的Point Distances来完成。得到距离记录的表格，并将含有乡镇人口数据的表格与新生成的表格合并，建立Fij新字段，并插入到新建立的字段中。然后统计出Fij的最大值，将生成的新表格与前面的栅格数据生成的矢量点数据属性表进行合并，最后将合并属性表的矢量点数据转化为栅格数据。然后对栅格数据用不同的颜色来表示。得出每个乡镇的势力圈范围，结果如图1所示。

将乡镇势力圈的栅格数据转化为面状数据。通过以上步骤统计其面积和人口数据（见表1）。

5 定远县乡镇区划优化调整和对比分析

5.1 定远县乡镇区划调整

按照之前介绍的乡镇合并的原则在综合考虑各乡镇的人口撤并标准的基础上，应该对定远县的乡镇做以下调整：程桥乡、斋朗乡并入定城镇，青洛乡、年家岗镇、严涧未批乡并入炉桥镇，靠山乡、青山乡并入永康镇，九梓乡、站岗乡并入吴圩镇，旱庙未批乡和高塘乡并入张桥镇，朱马乡、仁和乡并入藕塘镇，岱山镇并入池河镇，练铺乡并入三和集镇，东兴乡并入西卅店镇，天河乡并入桑涧镇，界牌集并入大桥乡，并且撤乡为镇。合并后的乡镇区划如图2所示。

通过本次调整，定远县撤掉了 18个乡镇，保留了 21个乡镇。

5.2 定远县乡镇调整优化对比分析

对比定远县的实际行政区划调整（实际保留了22个乡镇），结果只在界牌集镇划不划入大桥乡有着不同的意见，考虑到大桥乡和界牌集镇的人口规模都小于1.5万人，乡镇势力圈的范围有着重叠的部分，而且合并之后可以发挥城镇合并的规模效应，并且考虑到大桥乡行政中心的地理位置，所以优化方案中把界牌集镇划入了大桥乡并且撤乡为镇。

6 结语

以定远县为例，在ArcGIS中利用空间分析的方法，探讨运用定量的方法解决行政区划调整，为行政区划调整提供了一种新的思路。但目前我国的城市乡镇发展基本都是依靠道路交通来发展的，越是交通便利的地方，社会经济发展才越好，因此，在做乡镇区划的时候，得考虑到交通和地形等要素，所以必须认识到用时间距离去代替单纯的空间距离是大的趋势，但是具体如何操作运用，还需要作进一步研究与探讨。同时必须认识到在做GIS分析的时候，如果能预测各个乡镇未来的社会经济发展状况和競争力大小的变化情况，就可以以此来预测势力圈的变化，则得出的结果对将来行政区划的调整更有指导意义。

参考文献：

[1]赵 君，温 军.行政区划变更与区域经济发展——以白银市为例[J].经济地理，1994，14（3）：50.

[2]王 德，郭 洁.乡镇合并与行政区划调整的新思路和新方法[J].城市规划汇刊，2002（6）：72～75.

[3]王 德，赵锦华.城镇势力圈划分计算机系统HAP的开发研究与应用—力圈的空间结构特征[J].城市规划，2000，24（12）：37～41.

[4]俞燕山.我国城镇的合理规模及其效率研究[J].经济地理，2000，20（2）：84～89.

[5]朱 玮，王 德.从“最佳规模”到“有效规模”[J].城市规划，2003，27（3）：91～96.

[6]李小建，乔家君20世纪90年代中国县际经济差异的空间分析[J].地理学报，2001，56（2）：136～144.

[7]覃成林.中国区域经济差异研究[M].北京：中国经济出版社，1997.

[8]ZEILER M.为我们的世界建模[M].张晓祥，张 峰，姚 静，等，译.北京：人民邮电出版社，2004：51～60.

[9]陆化普.交通规划理论与方法[M].北京：清华大学出版社，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