畢業(yè)論文-基于GIS的河南省人口重心遷移研究

1、目 錄摘要(1)0引言(1) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc354521621 1 人口重心遷移的GIS計(jì)算(1) HYPERLINK l _Toc354521622 1.1人口重心的計(jì)算模型(1) HYPERLINK l _Toc354521623 1.2 GIS實(shí)驗(yàn)操作( PAGEREF _Toc354521623 h 2) HYPERLINK l _Toc354521624 1.2.1 收集資料建立人口數(shù)據(jù)庫(kù)( PAGEREF _Toc354521624 h 2) HYPERLINK l _Toc354521625 1.2.2 人口重心的計(jì)算( PAGE

2、REF _Toc354521625 h 2) HYPERLINK l _Toc354521626 1.2.3 制作專題地圖( PAGEREF _Toc354521626 h 2) HYPERLINK l _Toc354521627 1.2.4 分析人口重心的遷移特征( PAGEREF _Toc354521627 h 2) HYPERLINK l _Toc354521628 2 河南省人口重心遷移的統(tǒng)計(jì)特征( PAGEREF _Toc354521628 h 3) HYPERLINK l _Toc354521629 2.1 人口重心計(jì)算子區(qū)的選擇( PAGEREF _Toc354521629 h

3、3) HYPERLINK l _Toc354521630 2.2 河南省人口重心分布坐標(biāo)( PAGEREF _Toc354521630 h 4) HYPERLINK l _Toc354521631 2.3 河南省人口重心的遷移軌跡( PAGEREF _Toc354521631 h 5) HYPERLINK l _Toc354521632 3河南省人口重心遷移分析( PAGEREF _Toc354521632 h 7) HYPERLINK l _Toc354521633 3.1人口重心遷移的總體特征( PAGEREF _Toc354521633 h 7) HYPERLINK l _Toc3545

4、21634 3.1.1人口重心接近幾何重心( PAGEREF _Toc354521634 h 7) HYPERLINK l _Toc354521635 3.1.2 總趨勢(shì)為有西南向東北方向遷移( PAGEREF _Toc354521635 h 7) HYPERLINK l _Toc354521636 3.2 人口重心遷移的階段性特征( PAGEREF _Toc354521636 h 7) HYPERLINK l _Toc354521637 4 結(jié)論( PAGEREF _Toc354521637 h 8)參考文獻(xiàn)(9)Abstract(9)第9頁(yè) （共 9 頁(yè)）基于GIS的河南省人口重心遷移研究

5、作 者：指導(dǎo)老師：摘要：人口是國(guó)家構(gòu)成的重要因素，也是綜合國(guó)力的重要指標(biāo)，通過(guò)人口重心的研究，可以揭示人口空間分布變化特征和原因。通過(guò)分析近16年來(lái)我省人口流動(dòng)的大致趨向特征，查找人口流動(dòng)的地理方向，分析影響人口流動(dòng)的影響因素，從而為制定人口發(fā)展政策，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃提供決策依據(jù)。關(guān)鍵詞：河南省人口；人口重心；GIS人口重心又稱人口中心，為地區(qū)人口分布的綜合統(tǒng)計(jì)與表示方法之一。如果把地區(qū)人口分布形象地理解為人口分布圖上具有確定的點(diǎn)值和位置的散點(diǎn)群，則在平面上全部力矩達(dá)到平衡的支點(diǎn)就是人口重心。采用GIS技術(shù)對(duì)人口重心遷移進(jìn)行定量研究，將人口重心遷移軌跡制作成圖，有利于只管反映人口分布變化特征

6、，并提高科學(xué)分析人口分布變化規(guī)律、科學(xué)制定人口政策的能力 1。1 人口重心遷移的GIS計(jì)算1.1人口重心的計(jì)算模型“重心”原本是一個(gè)力學(xué)概念，是指物體內(nèi)各點(diǎn)所受重力產(chǎn)生合力的作用點(diǎn)。應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，是指在區(qū)域空間上存在某一點(diǎn)，在該點(diǎn)前后左右各個(gè)方向上的力量對(duì)比能夠維持平衡。區(qū)域重心的分析方法主要是確定區(qū)域重心空間區(qū)位及不同年份區(qū)域重心空間區(qū)域的移動(dòng)距離及移動(dòng)方向，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題研究中通常用數(shù)學(xué)模型的方法確定區(qū)域重心。利用GIS來(lái)計(jì)算人口重心，可以使用GIS在空間分析和專題地圖制作等方面的優(yōu)勢(shì)，顯示人口重心的移動(dòng)軌跡。假設(shè)某個(gè)區(qū)域有i個(gè)次一級(jí)區(qū)域構(gòu)成，各子區(qū)人口數(shù)為Pi；地理坐標(biāo)（經(jīng)、緯度）分

7、別為（Xi，Yi）。該地區(qū)人口重心的地理坐標(biāo)（，）計(jì)算公式為： （1） （2）式中Pi為整個(gè)區(qū)域的總?cè)丝?。上式表明人口重心是用各子區(qū)人口數(shù)作為權(quán)數(shù)，加權(quán)平均后得到的平均人口區(qū)位。它是一個(gè)既考慮人口數(shù)量，又考慮空間距離的一個(gè)特征點(diǎn)。1.2 GIS實(shí)驗(yàn)操作1.2.1 收集資料建立人口數(shù)據(jù)庫(kù)建立人口空間分布數(shù)據(jù)庫(kù)。在GIS軟件支持下，采集基本統(tǒng)計(jì)單元界線、地理中心等數(shù)據(jù)，建立圖形數(shù)據(jù)庫(kù)；利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)軟件建立人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄各基本統(tǒng)計(jì)單元在不同時(shí)段的人口數(shù)。1.2.2 人口重心的計(jì)算 首先利用GIS的空間查詢功能，輸出各個(gè)統(tǒng)計(jì)單元的地理經(jīng)緯度坐標(biāo)。在歷年人口數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用Excel軟件，根據(jù)

8、人口重心的計(jì)算模型計(jì)算各年人口重心遷移的坐標(biāo)點(diǎn)。把所得出的歷年人口重心坐標(biāo)點(diǎn)（，），使用ARCMAP菜單欄Tools工具把坐標(biāo)點(diǎn)添加到ARCMAP的河南省地圖中。1.2.3 制作專題地圖 在ARCGIS軟件的支持下，利用計(jì)算所得出的歷年人口重心遷移的坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)行人口重心遷移階段性比對(duì)以及制作人口重心遷移軌跡的專題地圖，可以將局部放大至適當(dāng)比例（圖2）。1.2.4 分析人口重心的遷移特征 利用ARCGIS軟件的量測(cè)工具以及人文地理學(xué)的有關(guān)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找人口重心遷移的各個(gè)階段的特征以及原因，分析預(yù)測(cè)人口重心分布的發(fā)展趨勢(shì)，為科學(xué)制定人口政策，行政規(guī)劃，經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面提供科學(xué)規(guī)

9、劃依據(jù)。2 河南省人口重心遷移的統(tǒng)計(jì)特征2.1 人口重心計(jì)算子區(qū)的選擇在實(shí)際進(jìn)行計(jì)算時(shí)，子區(qū)地理坐標(biāo)可選用3種不同的值：（1）子區(qū)行政中心或中心城鎮(zhèn)的坐標(biāo)；（2）子區(qū)平面圖形的幾何中心。不規(guī)則圖形的幾何中心通常由目測(cè)估計(jì)；（3）根據(jù)更低一級(jí)子子區(qū)人口分布狀況計(jì)算得到子區(qū)人口重心坐標(biāo)。如以縣級(jí)為子子區(qū)取其幾何中心或行政中心坐標(biāo)計(jì)算出省級(jí)（子區(qū)）的人口重心，再根據(jù)省級(jí)人口重心計(jì)算全國(guó)人口重心。由于河南省各城市人口占區(qū)域的總?cè)丝诒戎卮?，而且地區(qū)城市一般靠近區(qū)域的幾何重心，所以選用子區(qū)行政中心即河南省各個(gè)市經(jīng)緯度坐標(biāo)（表1）作為子區(qū)地理坐標(biāo)進(jìn)行河南省人口重心的分析。表1 河南省各地市經(jīng)緯度坐標(biāo)城市經(jīng)度

10、（E）緯度（N）鄭州市113.6413134.758076開(kāi)封市114.3433334.785477洛陽(yáng)市112.3826334.665276平頂山市113.3005133.747528安陽(yáng)市114.3455036.098343鶴壁市114.1736735.904060新鄉(xiāng)市113.8682535.309940焦作市113.2224335.251133濮陽(yáng)市115.0059335.754284許昌市113.8197534.031391漯河市114.0402533.573471三門峽市111.1934334.760141南陽(yáng)市112.5354733.001678商丘市115.6460734.44

11、7662信陽(yáng)市114.0692432.131119周口市114.6353433.629501駐馬店市114.0347932.976177濟(jì)源市112.5826735.0924382.2 河南省人口重心分布坐標(biāo) 以河南省各個(gè)地市為基本的研究單元，以河南省統(tǒng)計(jì)年鑒中416年的人口數(shù)據(jù)資料的河南省各市總?cè)丝跀?shù)為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源，選擇河南省18個(gè)市的人口數(shù)據(jù)作為子區(qū)。利用人口重心的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型和GIS的空間分析方法。分別使用Excel和ARCGIS軟件得出河南省人口重心坐標(biāo)遷移統(tǒng)計(jì)表（表2），得到人口分布的重心坐標(biāo)遷移圖（圖2）。 表2 河南省人口重心坐標(biāo)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)圖年份經(jīng)度（E）緯度（N）1996年底113

12、.839605434.1011997年底113.844779934.1041998年底113.845994734.1041999年底113.84716134.1052000年底113.849225134.1072001年底113.849400134.1082002年底113.848854734.1092003年底113.848932134.1092004年底113.848774934.1092005年底113.8489234.1092006年底113.849174334.1082007年底113.848237634.1092008年底113.848915234.1082009年底113.848

13、830334.1082010年底113.849898634.1092011年底113.850909734.112.3 河南省人口重心的遷移軌跡使用ARCGIS軟件得出人口重心與幾何重心的對(duì)比圖以及分析人口重心移動(dòng)的軌跡專題地圖（圖2）。在手工計(jì)算時(shí)，可采用平面直角坐標(biāo)代替經(jīng)緯網(wǎng)坐標(biāo)，但精度較差。人口重心為研究人口分布變動(dòng)的重要手段，用于揭示人口（自然增長(zhǎng)率與機(jī)械遷移）變動(dòng)的地區(qū)不平衡性，進(jìn)而顯示區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異性（圖3）。其方法是：把不同歷史年代的人口重心標(biāo)在地圖上，并按時(shí)間先后連成折線，以表示人口重心的移動(dòng)軌跡和速度。 圖1 1996-2011年河南省人口重心與幾何重心圖2 1996-20

14、11河南省人口重心遷移圖3 河南省人口重心移動(dòng)折線圖3河南省人口重心遷移分析3.1人口重心遷移的總體特征3.1.1人口重心接近幾何重心從圖中看出，兩者重心都位于許昌縣境內(nèi)。在統(tǒng)計(jì)的16年數(shù)據(jù)中，人口重心與經(jīng)濟(jì)重心的最近距離1996年為34.7km，最遠(yuǎn)距離為36.1km。人口重心與幾何重心接近，表明河南省人口分布相對(duì)比較均衡。3.1.2 總趨勢(shì)為有西南向東北方向遷移在16年的研究數(shù)據(jù)中，南北方向上的遷移量較大，而東西方向上的遷移量小。雖然在2001到2009年人口重心的遷移主要在南北方向，但今三年人口重心又出現(xiàn)自西南向東北方向上的遷移。主要是因?yàn)樵ノ髂系貐^(qū)人口眾多，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平落后于鄭州、開(kāi)封

15、、洛陽(yáng)等沿黃河分布的中原城市群。經(jīng)濟(jì)上的吸引力促進(jìn)了人口的遷移。解釋遷移的因素可以分為兩類：一類是環(huán)境變化而產(chǎn)生的刺激，另一類是個(gè)人動(dòng)機(jī)變化產(chǎn)生的因素2。河南省人口一直居全國(guó)前列，長(zhǎng)期以來(lái)，河南省人口以農(nóng)業(yè)人口為主，隨著改革開(kāi)放，東南沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，戶籍制度的改革，大量河南鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村居民外出務(wù)工，尤其是長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)。而河南南部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后于北部地區(qū)，所以區(qū)域內(nèi)為人口由南向北遷移為主，而人口向區(qū)域外遷移的規(guī)模南部地區(qū)快于北部地區(qū)。人口重心遷移逐步向北遷移。人口遷移通過(guò)人口地域的移動(dòng)行為改變?nèi)丝诘囊?guī)模和結(jié)構(gòu)，從而對(duì)區(qū)域的發(fā)展產(chǎn)生影響3。3.2 人口重心遷移的階段性特征表3 1996-2

16、011年河南省人口重心遷移的階段特征階段時(shí)間方向速度第一階段19962000西南東北快第二階段20002004南北慢第三階段20042009北南慢第四階段20092011西南東北快第一階段（1996-2000） 人口重心自西南向東北方向遷移。遷移方向和距離趨勢(shì)較為明顯，1996-1997遷移距離為581m，為遷移距離最為大的一年。1997-1998遷移距離僅為110m。人口遷移主要以人口戶籍政策的開(kāi)放，改革開(kāi)放經(jīng)濟(jì)發(fā)展，外出尋求務(wù)工尋求更好的發(fā)展機(jī)遇。第二階段（2001-2003） 人口重心方向開(kāi)始轉(zhuǎn)為由南向北遷移，遷移距離比較均勻，方向變化不大。遷移距離最大為2001-2002年為141m。

17、在2000年到2003年總共向北遷移大約225m，遷移距離變小。鄭州等北部城市群地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快于南部南陽(yáng)信陽(yáng)等地，省內(nèi)人口在繼續(xù)向外省移動(dòng)的同時(shí)，也開(kāi)始向省會(huì)城市集聚，南部向北部遷移方向，加速了南北部人口分布的不均衡。第三階段（2003-2009） 人口重心開(kāi)始改變遷移方向，從南向北遷移的趨勢(shì)開(kāi)始掉轉(zhuǎn)為由北向南。每年遷移距離較短，但較為連續(xù)。區(qū)域內(nèi)南部城市經(jīng)濟(jì)有了一定程度的發(fā)展，增長(zhǎng)速度較快，第四階段（2009-2011） 人口重心恢復(fù)由西南向東北方向遷移的趨勢(shì)。南部地區(qū)人口因工作、教育、南水北調(diào)庫(kù)區(qū)建設(shè)等推力原因加速外遷。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展河南北部地區(qū)中原城市群的建設(shè)，人口繼續(xù)向經(jīng)濟(jì)環(huán)境條件較

18、好的鄭州、開(kāi)封等中原城市群地區(qū)遷移。北部中原城市群發(fā)展?jié)摿^大，對(duì)人口吸引力較大。4 結(jié)論河南省人口重心遷移的總趨勢(shì)是自西南向東北方向遷移，在南北方向上人口遷移距離較大，而在東西方向上人口遷移方向較小，2001-2009年人口重心在東西方向上的遷移基本沒(méi)有變化，主要集中在南北方向上的來(lái)回移動(dòng)。由于河南省南、北部之間的在經(jīng)濟(jì)上仍有一定的差距，中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的建立，將有可能使這種差距擴(kuò)大，所以今后人口重心南北方向上的變化仍為主要的遷移方向。區(qū)域人口重心與經(jīng)濟(jì)重心密切相關(guān)，人口重心遷移的研究也對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)重心遷移的研究提供了幫助，兩者相互影響。人口轉(zhuǎn)變進(jìn)程的地區(qū)差異導(dǎo)致人口自然增長(zhǎng)率的地區(qū)差異，而促成人口

19、重心遷移的最主要?jiǎng)恿κ巧a(chǎn)力發(fā)展水平的差距，生產(chǎn)力發(fā)展水平是影響人口分布的決定性因素。參 考 文 獻(xiàn)1 趙軍，符海月.GIS在人口重心遷移中的應(yīng)用J.測(cè)繪工程，2001,1（3）：41-43.2 趙榮.人文地理學(xué)（第二版）M.北京：高等教育出版社，2006：85-91.3 吳殿廷.區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)（第二版）M.北京：科學(xué)出版社，2009：223-225.4河南統(tǒng)計(jì)年鑒編輯委員會(huì).河南統(tǒng)計(jì)年鑒（1997-2012）M北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社.Study on Population migration in henan province based on GISCUI DengAbstract: The population is the important factors of the countries