基于大数据的武汉市疫后人口恢复研究

罗名海，谭 波*，秦思娴，李盼盼

（1.武汉市测绘研究院，湖北 武汉 430022）

2020年年初，一场突如其来的新冠肺炎疫情席卷武汉。从“封城”到“解封”，在习近平总书记和党中央的坚强领导下，在全国人民的大力支撑下，武汉人民万众一心、众志成城，夺取了“武汉保卫战”的重要胜利。面对疫情的巨大冲击，武汉市经济发展从一季度“按下暂停”，到二季度“重启恢复”，再到三季度“稳步恢复”，持续复苏向好。2020年武汉市GDP达15 616.1亿元，同比下降4.7%，三季度增速转正。第七次人口普查常住人口达1 232.65万人，较第六次人口普查期间增加了254.11万人。“五一”小长假期间，武汉、汉口、武昌三大火车站共发送旅客165万人次，4月30日单日轨道交通突破430万乘次，创下疫情后载客量的新高；全市51家A级景区接待游客272.83万人次，同比增长24.8%，武汉市入选为“五一”黄金周全国十大热门城市。回望2020年，武汉市疫后重振举措成效凸显，居住和就业人口显著回升，城市活力日益增强，“英雄之城”表现出极强的韧性。

在此次抗击新冠肺炎疫情的过程中，大数据发挥了重大作用。从疫情数据实时更新系统[1]、确诊患者同行程查询工具[2]、人口迁徙地图[3-5]、时空轨迹溯源[6]以及经济影响与恢复程度评估[7-9]等方面，为疫情防控和复工复产提供了支撑。本文综合利用手机信令和百度位置服务数据，从武汉市居住与就业人口、对外城际联系和内部人口流动3个方面分析了武汉市2020年疫后恢复情况。首先通过识别逐月居住和就业人口，分析疫后人口总体恢复情况和区域差异；然后从流动数量、流动结构等方面反映对外城际联系恢复情况；最后从职住通勤、交通拥堵等方面分析城市内部人口流动的恢复情况。

1 研究区概况与数据基础

1.1 研究区概况

武汉市位于我国腹地中心，素有“九省通衢”之称，是横贯东西、纵穿南北的综合交通枢纽。根据百度迁徙数据和联通手机信令数据，2019年武汉市日均对外城际联系约为210万人次，以省内和“1+8”城市圈为主，实际服务人口（含常住人口、6个月以下短期驻留人口）约为1 330万人，就业人口约为690万人，日均通勤出行约为350万人次，其中跨江占比为15%。

1.2 研究数据

本文采用的数据主要包括联通手机信令（来源于智慧足迹科技有限公司）和百度位置服务大数据（来源于北京百度网讯科技有限公司）。联通手机信令包括2019年6月和2020年1-10月特征日武汉市居民全目的出行OD和职住通勤OD数据，空间分辨率为250 m格网，主要用于分析城市内部人口流动的变化特征。全目的OD是指出发地和目的地均在武汉市内的全量出行，为剔除异常出行，本文进行了清洗工作，即删除出发地和目的地在同一网格的出行，保留出行时间在6 h以内、出行速度在5～120 km/h的OD记录。职住通勤OD是指居住和就业地均在武汉市内，但职住不在同一个网格内的通勤行为。百度位置服务大数据包括迁徙数据、人口分布、人口画像、人口热力数据和交通拥堵数据。其中，迁徙数据以区县为基本单元，以2018-2019年百度人口迁徙数据为基准，对比2020年1-10月特征日的人口迁徙数据，反映武汉市解封后的城市间联系恢复情况；人口分布数据以街道为空间单元，以月为周期，数据时点为2019年12月-2020年12月，反映武汉市疫后人口恢复的效果；人口画像数据通过用户长时间序列行为数据挖掘而得，数据时点为2019年6月，包括用户的性别、年龄、职业、收入水平、消费水平、人生阶段等特性；人口热力数据的空间分辨率为50 m，时点为2020年1-9月特征日，用于定性和定量评价城市内部人口活力的恢复情况；交通拥堵数据以路段为单元，数据时点为2019年11月和2020年3月、6月、8月，包括拥堵里程和拥堵指数，反映不同时段武汉市道路交通的运行状况。

2 武汉市居住与就业人口恢复情况

本文根据百度用户定位识别月均人口数量（扩样概算），监测武汉市从封城到解封居住与就业人口逐月的恢复情况，并分析区域恢复的空间差异。

2.1 总体恢复概况

以2019年6月居住、就业人口为平常时段参考基准，对比分析居住与就业人口的恢复情况。2020年2月，武汉市居住、就业人口分别下降至2019年平常时段的62%和22%；4月人口规模显著回升，居住、就业人口分别恢复至2019年平常时段的76%和60%；5月之后，随着全面复工复产，居住、就业人口进入平缓恢复阶段；截至2020年12月，居住、就业人口恢复至2019年平常时段的97%和92%，如图1所示。

图1 2020年武汉市人口规模逐月变化图

2.2 区域恢复差异

本文基于50 m格网尺度的居住与就业人口分布、人口画像数据，对比分析了武汉市人口的圈层分布特征和疫后恢复时空差异。

1）旧城核心区人口结构复杂，就业恢复程度略低于全市平均水平。根据百度人口画像数据，旧城核心区整体呈现出人口复杂化、社会老龄化、来源多元化的特点，老龄化与少子化并存，吸纳人口能力较强。2019年旧城核心区范围内的人口密度为4.6万人/km2，老龄化率超15%，流动人口约为32万人，第三产业占比近54%，老旧社区外来务工人员集聚，低学历、低收入、低租金特征显著。从疫后恢复来看，中心城区就业人口恢复相对滞后，尤其是硚口区、江汉区和武昌区等消费型服务业集中地区的恢复较慢，2020年12月恢复率约为80%，如图2所示。

图2 2020年武汉市各街道人口变化图

2）新城区南北经济发展水平差异明显，存在人口流动的季节性规律。2019年新城区人口呈现非均衡变化，累计人口净流出20万人，但乡村地区出现人口回流，南北经济发展水平差异较明显。从疫后恢复来看，黄陂区、新洲区看似疫后恢复度高，实则是疫情影响了外出务工人员的流出；江夏区恢复程度略低，外来务工人员尚未完全返汉。随着全面复工复产，江夏区外来务工人员持续流入，人口逐月增长；黄陂区、新洲区外出务工人员持续流出，人口逐月下降，如图3所示。

图3 2020年4－9月武汉市各区常住人口变化图

3）“大学之城”科创优势显著，高知人群返校为武汉市注入活力。2019年东湖高新区常住人口大数据识别结果已达传统统计口径的两倍，其中关东街突破百万（统计口径60万），人口活力突显，就业吸引力强劲，人口年轻化、高知化显著。从疫后恢复来看，得益于“大学之城”的人才吸引优势，2020年9月高校陆续开学后，洪山区、东湖高新区和武昌区居住人口恢复率显著上升，其中东湖高新区居住人口环比增长16%，就业人口恢复最快，大学生返校影响显著，如图4所示。

图4 2020年9月返校大学生分布图

3 武汉市对外城际联系恢复情况

本文根据百度人口迁徙数据（未扩样），选取典型特征日，分析了武汉市从封城到解封对外联系流量、方向和结构的变化情况。

3.1 总体恢复概况

武汉市2019年6月日均对外人口联系约为37万人次，国庆长假日均对外人口联系约为69万人次。本文以此为平常时段和国庆长假的参考基准，对比分析了2020年武汉市对外人口联系的恢复情况，如图5所示，可以看出，2020年2-3月封城期间，武汉市与全国城市人口联系仅约为2019年平常时段的6%；对外进出通道开放后，对外人口联系爆发式增长，4月8日解封当天，与全国城市人口联系恢复至65%，之后进入平稳恢复期；6月8日武汉市已恢复与全国88%的城市的人口流动，但总体联系仅为2019年平常时段的53%，7-9月随着疫情形势逐渐明朗，城市对外人口联系呈波动上升，其中8月由于暑期旅游旺季的影响，8月8日已恢复至2019年平常时段的77%。国庆节期间，武汉市与全国城市日均人口联系同比恢复至64.4%，其中国庆首日同比恢复近九成。

图5 2020年武汉市对外人口联系恢复情况

3.2 城际联系结构变化

武汉市是国内最大的人口流动聚集地之一。在2019年平常时段武汉市与全国城市的日均流量中，近六成来自湖北省内，其中“1+8”城市圈占省内近七成，孝感、黄冈、鄂州等与武汉市人口流动联系频繁；约四成来自湖北省外，其中排名前20的城市日均流量占省外近五成，涵盖了北京、上海、广州、深圳、重庆等全国主要中心城市以及河南的郑州、信阳和湖南的长沙等邻近省份城市。本文以2019年6月武汉市与全国其他城市的人口流动联系为基准，分析了城际联系结构的恢复情况。

1）全国城际联系仅有五成，劳动力流动恢复高于商务往来。从省外联系来看，2020年9月人口流动总体恢复率约为51%，与河南、广东、安徽、江西等省份劳动力市场的恢复情况相对较好，约达到五成；与北京、上海等重点城市的商务联系恢复滞后，仅四成左右。疫情对人们生产生活方式影响深远，尤其2021年年初，“就地过年”等政策对春节人口迁徙也有显著影响。

2）省内联系为主，人口流动恢复率超六成。从省内联系来看，2020年9月人口流动恢复率约为65%，8月旅游旺季恢复至83%。其中，神农架、恩施受到旅游政策影响，7-9月人口流动恢复率大幅提高，如图6所示。

图6 疫后武汉市至湖北省内各城市的人口流动恢复率统计

4 武汉市内部人口流动恢复

本文利用联通全目的出行和通勤出行OD数据，选取武汉市解封前后的典型时间节点，从流动空间的角度分析了疫后人口恢复情况。

4.1 总体恢复情况

根据联通手机信令数据（未扩样），武汉市2019年6月日均全目的出行人流量约为330万人次。本文以此为平常时段参考基准，对比分析了市内人口流动的恢复情况。2020年8-9月随着百万大学生陆续返校和140万中小学生开学，城市内部人口流动量已恢复到2019年平常时段的90%，国庆节首日同比恢复至110%，可能得益于“惠游武汉”等政策的实施以及江汉路步行街开放、两江四岸灯光秀上演等热门景点活动对于人流的吸引，如图7所示。

图7 2020年武汉市人口流动量变化图

从三镇间跨江联系恢复来看，2020年4月8日武汉解封首日三镇间跨江出行总流量仅恢复至2019年相应基准日的35%。分流向来看，解封至高校、中小学开学前，武昌—汉口片区的双向跨江出行恢复率一直处于较低水平，但武昌—汉阳片区的跨江联系恢复较快，9月14日-10月1日武昌片区各大高校陆续开学，武昌—汉口片区的跨江联系恢复率增幅较大。国庆节首日，三镇间跨江出行总流量已基本恢复至疫情前的正常水平，汉阳—武昌双向、武昌—汉口单向的跨江出行流量恢复率甚至超过100%。

4.2 职住通勤变化

本文基于联通手机信令2019年和2020年6月的职住OD数据，对比分析了疫后职住通勤总量的恢复情况。

1）通勤出行量下降，跨江通勤联系加强。受疫情影响，相较于2019年，武汉市2020年6月通勤出行量下降19.09%，中心城区通勤量和占比略有下降，但跨江通勤人数和占比有所提高，如图8所示。三镇间跨江通勤的恢复情况基本良好，其中汉阳片区跨江通勤流出量的恢复率相对较高，为83.3%；武昌片区跨江通勤流入量的恢复率相对较高，为82.5%。由于2020年6月中小学和高校尚未全面复学，因此职住通勤恢复率仍较低，8-9月高校大学生返校、中小学复课，职住通勤恢复率显著提升。

图8 2019－2020年6月通勤人口流动量变化图

2）驾车出行比例增加，交通出行压力增大。基于百度道路拥堵数据，本文选取疫情前、复工复产初期、全面复工复产、疫情恢复后4个时间节点，对比分析了工作日早晚高峰道路拥堵指数的变化规律，侧面反映职住通勤的疫后复苏状况，如图9所示。相较于疫情前（2019年11月），复工复产初期（2020年3月）大部分区域早晚高峰拥堵指数呈下降趋势；全面复工复产后（2020年6月）工作日早晚高峰拥堵指数明显上升，且高于疫情前，江岸区、江汉区、武昌区、洪山区和东湖风景区的变化明显；疫情恢复后（2020年8月），各区拥堵指数趋于平稳。总体来看，城市内部出行已全面恢复常态，疫后大部分区域拥堵指数高于往年，说明市民自驾出行比例提高。

图9 疫情前后工作日早/晚高峰拥堵指数变化

5 结 语

本文基于大数据，从居住与就业人口、对外城际联系和内部人口流动3个方面分析了武汉市疫后人口恢复的时空特征，并定量评价了不同时点的疫后恢复进展。截止2020年12月，武汉市居住与就业人口已基本恢复，其中东湖高新区就业恢复最快，中心城区服务业集中地区就业恢复滞后，北部郊区居住恢复率表面偏高，实则疫情影响了务工人员流出；从对外城际联系来看，劳动力流动恢复高于商务往来，仍以省内联系为主，受全国和国际疫情影响，对外城际联系恢复任重道远；城市内部人口流动已全面恢复常态，拥堵指数高于往年同期，自驾出行比例提高，武汉市已恢复了往日的“烟火气息”。

研究成果一方面验证了“惠游武汉”、“消费券投放”、“小微企业税收减免、房租优惠”等一系列武汉市疫后恢复政策的重要性和有效性，提高了城市对外吸引力，带动了疫后经济复苏；另一方面，从侧面验证了大数据对于人口区域特征识别的正确性和可靠性，如旧城流动人口结构复杂、乡村空心化季节性差异明显、大学生寒暑假周期性往返等。由于 数据局限性，本文尚停留在相对宏观的层面，下一步将深入分析城际人口流动与城市人口变化的关系以及城市内部人口流动与职住分布、城市活力变化的关系，从而更全面、深入地揭示城市人口变化的时空过程和动力机制。