辽宁省人口密度空间演变的影响因素分析

辛 静，刘 鑫，刘敬伟

(辽东学院 城建学院，辽宁 丹东 118003)

随着中国城镇化的快速发展，人口的空间分布及流动机制成为人口地理学研究的主要领域之一，3S技术的发展及与传统研究方法的结合使表征人口空间分布差异的人口密度指标的研究更加精准和详细[1-8]。杜国明等利用地统计学的理论和方法分析了沈阳市人口分布的空间自相关性和变异性[1]。谢守红利用 GIS 技术对广州市人口的空间分布变动进行了系统的分析和比较，并对人口郊区化进程较缓慢的原因进行阐述[2]。苏飞、张平宇利用GIS 技术及人口分布结构指数和空间自相关分析方法，对辽中南城市群人口分布的时空演变特征进行分析[3]。匡文慧采用GIS网格计算方法，模拟北京市人口空间分布，并分析其空间分布与变异特征[4]。 王娇娇、李中元利用人口统计、Landsat OLI和NPP-VIIRS夜间灯光数据,对武汉市人口密度进行遥感估算[5]。张雪茂等利用ArcGIS空间插值法、空间趋势面分析、GM(1,1)灰色预测模型3种分析方法对成都市人口密度的时空演变特征与未来发现趋势进行分析,说明区位条件和经济发展状况是影响成都市人口密度的主要因素[6]。杨泽冰以湖北省17个地级市为例分析了人口密度的全局和局部自相关特征,建立空间滞后模型,以GDP、第3产业占GDP的比重和地方公共财政预算收入为控制变量研究了影响城市人口密度的因素[7]。杜春萌等基于中国城市人口和建成区面积数据，分析了城市人口密度的变化趋势和空间分布差异及人口密度变化的驱动因素[8]。这些研究成果有助于我们认识城市人口密度空间分布规律，对统筹区域资源合理配置，促进人地协调发展具有重要意义，但多是针对中国经济发达的城市和区域，对辽宁省域范围内城市人口密度的时空变化及影响因素的研究还很缺乏，本文基于地理统计学方法，以辽宁省为研究对象，对辽宁省2002—2017年市级单元的人口、面积和人口密度的统计数据，基于ArcGIS技术对15年间辽宁省人口密度空间演变的影响因素进行相关分析。通过对区域人口空间分布演变影响因素的研究，有利于人口合理化布局，促进人口、资源、经济协调发展，对区域经济社会发展的指导具有重大的意义，并据此为相关管理部门改善辽宁省各市人口结构、优化人口空间分布、促进社会可持续发展提供建议。

1 数据来源及研究方法

1.1 数据来源及处理

为保证数据的精准度，本文选取2005年行政区划作为基础地图，以市为研究单元，并对行政区划调整的区域做了相应的合并和处理。其中，人口数据来均源于《辽宁省统计年鉴》[9]，行政区域边界均来源于国家地理信息中心1∶400万数据。

1.2 研究方法

1.2.1人口密度

人口密度是衡量一个国家或地区人口分布状况的重要指标。本文对2002—2017年辽宁省各市人口密度进行计算，初步判断其人口分布特征。

1.2.2基尼系数

本文将2002—2017年辽宁省的人口和面积数据进行对比分析，建立辽宁省人口分布洛伦兹曲线，计算其基尼系数定量评价辽宁省的人口分布特征。

2 人口空间格局演变分析

2.1 人口密度分析

人口密度是反映人口分布最重要的方式和权衡人口分布区地差异的重要因素[10]。为揭示辽宁省人口集聚现象和空间分布特征，本文结合辽宁省实际情况，运用等间隔分法将人口密度分为6个等级[11]：人口密度≥460人/km2、人口密度420～460人/km2、人口密度380～420人/km2、人口密度270～380人/km2、人口密度170～270人/km2、人口密度<170人/km2。并运用ArcGIS10.3对辽宁省各市行政区划进行叠加，最终绘制出辽宁省2002—2017年人口密度分布图如下(见图1)：

从2002—2017年，人口密度<170人/km2的地区主要为丹东市，其中丹东市地处辽宁省东北部，地势西北高，东南低，境内大多为山地，总面积较大，且经济发展较慢，因此，人口较少，密度较小。人口密度170～270人/km2的地区主要有铁岭市，抚顺市，本溪市，阜新市，人口密度变化较小。人口密度270～380人/km2的地区主要有锦州市和盘锦市，人口密度变化较小。人口密度≥460人/km2的地区主要为沈阳市，沈阳市以平原为主，交通便捷，经济发展状况好，因此人口密度最大。2002—2017年间，朝阳市由人口密度小于170人/km2增长至170～270人/km2；葫芦岛市人口密度在170～270人/km2和270～380人/km2之间变化；鞍山市人口密度在270～380人/km2和380～420人/km2之间变化；辽阳市人口密度由380～420人/km2减少至270～380人/km2；大连市人口密度由380～420人/km2增长为420～460人/km2；营口市人口密度420～460人/km2增加为大于460人/km2。总的来说，辽宁省各市人口密度主要集中在170～270人/km2和270～380人/km2。

2.2 洛伦兹曲线分析

本文为了直观地表现辽宁省人口分布的特征，对辽宁省2002—2017年的面积与人口之间的洛伦兹曲线进行了绘制(见图2)，在洛伦兹曲线图中，红色对角虚线代表均匀分布。在洛伦兹曲线中,曲线就越向横轴突出，曲线与红色对角虚线所构成的面积就越大，人口分布越不平衡。从整体上看，2002—2017年洛伦兹曲线偏离均匀分布的程度逐渐减小，表现为越向横轴突出程度减弱，即辽宁省的人口与面积分布的不平衡性减弱，也就是说辽宁省人口分布越来越均衡。在此基础上，计算出辽宁省2002—2017年的人口密度基尼系数，计算结果小于0.40。人口密度的基尼系数0.40是人口空间均匀分布的警戒线[12]。辽宁省的人口密度基尼系数小于0.40，说明辽宁省的人口处于均匀分布状态。

3 辽宁省人口空间分布格局的影响因素分析

3.1 辽宁省影响因素的选择与分析

3.1.1自然因素

辽宁省地处东北亚地区中心位置，从地质地貌特征看，辽宁东、西两侧为山地和丘陵，中部为辽河平原，自东、西两侧向中部倾斜，辽西渤海沿岸则为狭长的海滨平原，整体地势北高南低，东、西高中间低呈半环形向海倾斜，作为自然基础影响着辽宁省人口密度的空间分布。

鉴于数据的完整性和可获得性，最终选取辽宁省统计年鉴中2005—2016年各市的年平均降雨量为基础数据进行整合计算(表1)可以看出，丹东市多年均降水量最大，降水量为1064.99mm，而朝阳市则以多年均降水454.91mm位居末位。波动最明显的为铁岭市，高达867.6mm，旱涝明显；朝阳市和辽阳市的降水波动最小，降水最为稳定。

表1 辽宁省2002—2016年间平均降雨量及极值变化情况 (单位：mm)

整体上辽宁省各市年降水量存在较大的空间差异，以2005—2016年辽宁省平均降水量来看，在辽宁省各市中，多年降水量均值在1000mm以上的为丹东市，高达1064.99mm，丹东市位于中国1.8km海岸线的最北端起，是辽宁地区雨量最多的地方之一；多年降水量均值在500mm以下的为朝阳市和阜新市，分别为：454.91、478.09mm；多数市级年降水量均值在600～800mm之间。辽宁省处于温带季风气候中，降水量相对比较稳定。

鉴于各市平均气温数据的完整性，选择以下11个市为代表，根据辽宁省统计年鉴(2002—2017)中相关数据，对2002年、2017年辽宁省年平均气温(表2)比较可知，辽宁省各地区平均气温差别最大的是本溪市，平均气温差值为0.8℃，差别最小的是沈阳市，平均气温差值为0℃。其中大连市和鞍山市平均气温最高，2017年平均气温达到11.5℃以上；抚顺市平均气温最低2017年均为7.7℃。辽宁省地处亚欧大陆东岸、中纬度地区，气温约在9.0～12.5℃，属于温带大陆性季风气候区。

表2 2002年和2017年辽宁省平均气温

3.1.2经济因素

良好的经济条件是城市发展的核心动力。雷文斯坦在推拉理论中提出，地区内的人口承载力和人口密度都依赖于该地区的经济发展水平[13]。城市的城市化水平越高，对外来的劳动力人口吸引力就越大，人口分布的延伸和扩展方向直接受经济布局的延伸和其所要扩展的区域方向的影响，并且城市化水平高的地区对其周边区域的经济发展具有辐射带动的作用。

辽宁省作为老工业基地，由2002年至2014年，GDP经济水平呈直线上升趋势，但从2014年开始下降(见表3)。全省GDP总值由2002年的5701.59亿元增长到2014年的29028.69亿元，但至2017年下降到23583.9亿元。由2002—2014年人均国内生产总值由1.3733增长至6.36万元，2017年下降至5.17万元。辽宁省高速的经济发展带来了人口城市化的迅速提高，2002—2017年间，全省人口总量从4203万人增长至4368.9万人，城镇化水平由55%增长至68.1%。

表3 辽宁省2002—2017部分年份GDP、人均GDP和城镇化水平

3.2 影响因素的定量分析

经过对辽宁省人口空间演变的影响因素的定性的分析后，现以辽宁省为研究对象，针对2006年和2017年的经济影响因素进行定量分析。以人口密度指标代表人口密度的空间分布情况，分别选取地区生产总值、人均GDP、第1、2、3产业比重、人均教育支出和人均医疗卫生支出7个指标进行相关性分析(见表4)。其中，人均教育支出=政府教育支出/总口数，人均医疗支出=政府医疗支出/总人数[5]。

表4 2006年辽宁省经济影响因素与人口密度之间的相关矩阵

由图表可以看出，2006年的各个经济影响因素中，地区生产总值、第2、3产业比重与人口密度之间的相关系数分别为：0.711、0.703、0.703，说明区生产总值、第2、3产业比重与人口密度之间成高度相关；人均生产总值、第1产业比重、人均教育支出和人均医疗支出的相关系数分别为：0.552、0.606、0.584和0.569，均大于0.500，说明人均生产值、第1产业比重、人均教育支出和人均医疗支出与人口密度呈中度相关。

同理，再通过SPSS得到2017年各经济影响因素与人口密度之间的相关矩阵(见表5)。在2017年的各个经济影响因素中，地区生产总值、第2、3产业比重与人口密度之间的相关系数分别为0.675、0.684、0.677，说明区生产总值、第2、3产业比重与人口密度高度相关且第2产业比重影响最为明显；人均生产总值与人口密度之间的相关系数均为0.632，均大于0.5，说明2者之间中度相关；第1产业比重、人均教育支出和人均医疗支出的相关系数分别为0.452、0.450、0.523，说明第1产业比重、人均教育支出和人均医疗支出与人口密度低度相关。通过对2006年和2017年的对比可知，与辽宁省人口密度的高度相关的影响因素一直为地区生产总值、第2、3产业比重。与辽宁省人口密度的中度相关的影响因素人均生产总值、第1产业比重、人均教育支出和人均医疗支出相关系数由2002年的0.606、0.584和0.569变为2010年的0.452、0.450、0.523，说明与人口密度之间的相关性由中度相关变为低度相关，影响力度明显下降。在影响因素中，第1产业比重对人口密度最为敏感，人均生产总值对人口密度空间分布的影响也在进一步增强。

表5 2017年辽宁省经济影响因素与人口密度之间的相关矩阵

4 结语

综上所述，通过对影响辽宁省人口分布及演变的各项因素进行分析，城市的人口分布与其所在地区的自然基础和经济发展息息相关：(1)辽宁省各市人口密度主要集中在170～380人/km2，且辽宁省人口分布处于均匀分布的状态；(2)辽宁省多年降水量均值最高的为丹东市，高达1064.99mm，最低的为朝阳市和阜新市，辽宁省处于温带季风气候中，降水量比较稳定，多数市级年降水量均值在600～800mm之间。(3)2002年和2017年平均气温对比可知：辽宁省平均气温差最大的是本溪市，平均气温差值为0.8℃，最小的是沈阳市，平均气温差值为0℃。其中大连市和鞍山市平均气温最高，2017年平均气温达到11.5℃以上；抚顺市平均气温最低2017年平均气温为7.7℃。辽宁省年平均气温约在9.0～12.5℃。(4)辽宁省作为老工业基地，由2002年至2014年，GDP经济水平呈直线上升趋势，但从2014年开始下降。2002—2017年间，全省人口总量从4203万人增长至4368.9万人，城镇化水平由55%增长至68.1%。(5)对影响因素的定量分析：从2006年和2017年各个相关系数对比中可以看出，地区生产总值、第2、3产业比重3个影响因素与辽宁省人口密度均成高度相关；人均生产总值、第1产业比重、人均教育支出和人均医疗支出4个影响因素与人口密度的相关性由中度相关演变为低度相关；第2产业比重影响最为明显，在影响因素中，第1产业比重对人口密度最为敏感，人均生产总值对人口密度空间分布的影响也在进一步增强。