基于GIS的人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間化方法

1、基于 gis 的人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間化方法目錄一、 參考文獻(xiàn)2二、目的2三、 數(shù)據(jù)3四、 分析44.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理44.2 人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間化54.2.1 人口數(shù)據(jù)空間化的思路54.2.2 人口數(shù)據(jù)空間化的思路54.2.3 各影響因子與居民點(diǎn)權(quán)重?cái)?shù)據(jù)融合6五、 遇到的問(wèn)題71、 參考文獻(xiàn)1 廖順寶，孫九林 .基于gis 的青藏高原人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間化j.地理學(xué)報(bào)， 2003，58（1）：25-33.2 羅雅齡 . 巴馬縣瑤族自治縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料m.河池：巴馬縣瑤族自治縣統(tǒng)計(jì)局， 2009.3 楊小喚，江東，王乃斌，等.人口數(shù)據(jù)空間化的處理方法i.地理學(xué)報(bào)， 2002，57增刊：70-75.4 吳桂

2、平，曾永年，鄒濱，等.基于gis 的區(qū)域人口密度空間分布模擬-以張家界市永定區(qū)為例j.測(cè)繪科學(xué)， 2009，34（2）237-240.5 張杰云，申真 .基于 gis 的人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的空間化探討j.科學(xué)之友，2011,22(3):8-10.6 呂安民，李成名，林宗堅(jiān)，等.人口密度的空間連續(xù)分布模型j.測(cè)繪學(xué)報(bào)， 2002，32（4）： 344-348.二、目的傳統(tǒng)的人口數(shù)據(jù)通常以行政區(qū)為單元，通過(guò)統(tǒng)計(jì)、普查、逐級(jí)匯總獲得，反映的是一定行政單元內(nèi)的人口狀況，這種數(shù)據(jù)往往難以進(jìn)行與地理單元有關(guān)的分析與研究。利用gis 表現(xiàn)人口數(shù)據(jù)的常規(guī)方法是為統(tǒng)計(jì)單元建立多邊形邊界數(shù)據(jù)庫(kù)，把人口作為這些多邊形的屬

3、性數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，各種分析和操作均基于一系列統(tǒng)計(jì)單元。這種人口數(shù)據(jù)處理方法在理論上和實(shí)際應(yīng)用中均存在問(wèn)題。一方面，以行政區(qū)為單元調(diào)查得到的人口數(shù)據(jù)只是該行政區(qū)內(nèi)的人口總量，并沒(méi)有真實(shí)反映行政區(qū)內(nèi)人口的空間分布特征 ;另一方而，統(tǒng)計(jì)型的人口數(shù)據(jù)不便于進(jìn)行各種空間分析?；趃is 的人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間化就是把人口數(shù)據(jù)進(jìn)行定量和定位，以行政區(qū)域?yàn)閱卧讶丝跀?shù)據(jù)量化到一定的尺度的地理網(wǎng)格上。本文選擇土地利用、地形指數(shù)、主要道路和河流水系等數(shù)據(jù)作為人口分布的影響因子，以居民點(diǎn)作為人口分布的重要指示因子，應(yīng)用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行行政區(qū)人口數(shù)據(jù)的空間化，最終生成100mx100m分辨率柵格人口密度圖，既保持了縣

4、級(jí)與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)一致，又反映了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)部人口分布的空間變化。以gis 技術(shù)和 spss 軟件為工具，根據(jù)巴馬瑤族自治縣人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析了該縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均人口密度與地形指數(shù)、土地利用、主要道路和河流水系等因素的相關(guān)關(guān)系。通過(guò)分析各影響因子對(duì)人口分布的影響權(quán)重，運(yùn)用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行了人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的空間化。3、 數(shù)據(jù)巴馬縣自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括: 巴馬縣行政區(qū)劃圖 ; 巴馬縣 1:250 000地形圖 (水系、道路、居民點(diǎn)等要素); 2009年1:250000巴馬縣土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù);. 2009年巴馬縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料中獲取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù); 巴馬縣 2009年dem影像數(shù)據(jù)。4、 分析

5、4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理1）所有的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一投影和坐標(biāo)系；2）對(duì)50 m間距等高線圖層數(shù)據(jù)，在arc/info 中利用 arctin和tinlattice 2個(gè)命令，設(shè)置適當(dāng)?shù)膮?shù)，生成空間分辨率為100m x100m的數(shù)字高程數(shù)據(jù)；3)在arc/info 中將巴馬縣行政區(qū)劃圖與數(shù)字高程數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，計(jì)算各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均海拔高程；4)以數(shù)字高程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在arc/info 的grid模塊支持下，利用 gis中的窗口分析方法，分別計(jì)算dem的最大高程值和最小高程值，再將二者進(jìn)行差值運(yùn)算，在 100mx100m的分析窗口內(nèi)提取地形起伏度指標(biāo)；5)在arc/info 中進(jìn)行巴馬縣行政區(qū)劃圖與土地

6、利用詳查數(shù)據(jù)疊加，提取每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的各類土地利用而積，計(jì)算各鄉(xiāng)鎮(zhèn)各類土地利用而積占全縣土地總而積的百分比； 6）從道路圖中提取主要公路，并與鄉(xiāng)鎮(zhèn)界圖在a二/info 中通過(guò) id entity命令，計(jì)算各鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路的主要公路里程，最后求出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的主要道路網(wǎng)密度，并分析居民點(diǎn)與主要道路的距離；7）將河流圖與鄉(xiāng)鎮(zhèn)界圖在arc/info 中通過(guò) id entity 命令，計(jì)算各鄉(xiāng)鎮(zhèn)河流的長(zhǎng)度，求出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的河網(wǎng)密度，并分析居民點(diǎn)與河流的距離。4.2 人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)空間化4.2.1 人口數(shù)據(jù)空間化的思路綜上所述，各市縣的平均人口密度與地形指數(shù)、土地利用、道路網(wǎng)密度、河網(wǎng)密度以及居民點(diǎn)密度均有不同程度的相關(guān)關(guān)系，

7、表明它們是影響該地區(qū)人口分布的主要因素。基于多源數(shù)據(jù)融合的思想，本文按照以下步驟進(jìn)行鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的空間化: 確定各因子對(duì)人口分布的影響權(quán)重 ; 各影響因子與居民點(diǎn)權(quán)重?cái)?shù)據(jù)融合; 采用單要素和多因子加權(quán)融合法擬合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人口密度系數(shù)，并與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析; 根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整各影響因子的權(quán)重，從而得到巴馬縣人口密度圖。4.2.2 人口數(shù)據(jù)空間化的思路1、影響因子對(duì)人口分布影響權(quán)重的確定1）確定地形指數(shù)對(duì)居民點(diǎn)分布的影響權(quán)重。把分級(jí)后的地形指數(shù)與居民點(diǎn)分布圖進(jìn)行疊加分析，統(tǒng)計(jì)各級(jí)地形指數(shù)的而積和分布在上而的居民點(diǎn)數(shù)量，從而計(jì)算居民點(diǎn)密度。以該值作為地形指數(shù)對(duì)居民占樸布的影響柯重洗取依據(jù)。

8、2）確定土地利用對(duì)居民點(diǎn)分布的影響權(quán)重。將土地利用圖與居民點(diǎn)分布圖疊加，統(tǒng)計(jì)各類土地利用類型的而積和分布在其上而的居民點(diǎn)總數(shù)，計(jì)算各類土地利用類型中居民點(diǎn)的密度。以此作為土地利用對(duì)居民點(diǎn)分布的影響權(quán)重選取依據(jù)。3)確定主要道路對(duì)居民點(diǎn)分布的影響權(quán)重。對(duì)研究區(qū)道路網(wǎng)建立500 m距離的多級(jí)緩沖區(qū)，將道路緩沖區(qū)圖與居民點(diǎn)分布圖疊加，得到不同距離緩沖區(qū)中居民點(diǎn)數(shù)量和緩沖區(qū)而積，計(jì)算各緩沖區(qū)中的居民點(diǎn)密度。以此作為道路對(duì)居民點(diǎn)分布的影響權(quán)重選取依據(jù)。4)確定河流水系對(duì)居民點(diǎn)分布的影響權(quán)重。對(duì)巴馬縣河流每隔500m建立一個(gè)緩沖區(qū)，將生成的河流緩沖區(qū)圖與居民點(diǎn)分布圖疊加，得到不同距離緩沖區(qū)中居民點(diǎn)的數(shù)量;計(jì)算河流緩沖區(qū)中的居民點(diǎn)密度。以此作為河流水系對(duì)居民點(diǎn)分布的影響權(quán)重選取依據(jù)。4.2.3 各影響因子與居民點(diǎn)權(quán)重?cái)?shù)據(jù)融合根據(jù)以上分析得出地形指數(shù)、土地利用、道路網(wǎng)密度和河網(wǎng)密度等因素是影響人口密度的重要因子。把生成的巴馬縣100mx100m的網(wǎng)格與地形指數(shù)分類圖、土地利用分類圖、主要道路緩沖區(qū)圖和河流緩沖區(qū)圖疊加，計(jì)算出每個(gè)網(wǎng)格中各個(gè)影響因子影響下的人口密度系數(shù)tij，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)算出每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的平均人口密度di，并利用下式計(jì)算出每個(gè)網(wǎng)格的人口密度系數(shù) :式中，為任意柵