基于地统计分析的淮安市人口密度空间分布研究

论文总字数：10960字

摘 要

在人口问题成为世界面临的核心问题的现状之下，人口密度的分析及演化研究对资源分配和用地规划能起到一定的参考意义。本文以淮安市为研究区域，依据淮安市2007年、2011年、2015年乡镇人口统计数据，基于SPSS和ArcGIS软件，利用地统计学的方法，对淮安市人口密度的空间分布及其演化进行了研究，获取了人口密度空间分布的初步信息，确定了淮安市人口密度分布变异函数模型，得到了淮安市人口密度空间分布的等值线地图和三维直观地图，可以为淮安市人口相关问题分析提供参考。

关键词：淮安市，人口密度，地统计，克里金法

Abstract：The analysis of population density and its evolutionary research can be of reference to the resource allocation and land use planning under the condition that population issues have become the core issues facing the world.Huaian was taken as the research area in this paper, Based on SPSS and ArcGIS software, using the method of geostatistics, the spatial distribution and evolution of population density in Huai"an city were studied. The study was based on the statistics of township population in Huaian City in 2007, 2011 and 2015,according to which, the preliminary information of the spatial distribution of population density was obtained, the variability function model of population density distribution in Huaian City was determined, and the contour map and three-dimensional visual map of the spatial distribution of population density in Huaian were obtained.And a reference for analysis of population-related issues in Huaian City can be provided by the results of the study.

Keywords：Huaian City, population density, geostatistics, kriging

目 录

1 前 言 4

2 研究研究区域及数据来源 4

2.1 研究区域 4

2.2 数据来源 5

3 研究方法 5

4 研究结果与讨论 6

4.1 探索性数据分析 6

4.2 变异函数及其参数 10

4.3 克里金内插及人口密度空间分布的直观表达 11

4.4 淮安市人口空间分布及其演化特点 12

结 论 14

参 考 文 献 15

致 谢 16

1 前 言

随着计算机技术的发展，目前国内外已有一些地统计软件，如GS 、ArcGIS地统计模块、Surfer、Geo-EAS、GEOPACK、Geostatistical Toolbox、GISLIB等^[1]。目前，地统计学与GIS相结合被广泛用于建立各种环境过程模型，如气候变化、空气污染、土地污染、动植物与人类的空间分布等^[2]。

地统计学（geostatistics），又称地质统计学，它是在法国著名统计学家G.Matheron（1963）大量理论研究的基础上逐渐形成的一门新的统计学分支，以区域化变量理论为基础，以变异函数为主要工具，研究在空间分布上既有随机性又有结构性，或者空间自相关和依赖性的自然现象的科学^[3]。地统计学方法不同于经典统计学方法，它是一种能够弥补经典统计学忽视样本的空间位置和方向这一缺陷的方法以区域化变量理论为理论基础，研究的变量应当是呈现为空间分布的区域化变量。经典统计学方法的缺陷在研究此类变量的时候会尤为突出，因此需要用地统计学方法对这样的变量进行研究。

人口、资源、环境、能源和粮食问题是当今世界面临的五大问题，而人口问题是核心问题^[4]。人口在特定的地理环境中，呈现出特定的空间分布形态，其中人口密度是人口分布的主要研究方向^[5]，也是在进行经济发展、资源分配、用地规划等研究的时重要的考虑因素之一。人口密度是表现人口分布的主要形式和衡量人口分布差异的主要指标，指特定地域范围内单位面积上的常住人口数^[6]。在研究过程中倾向于把人口密度看作一个连续变量，可以用位置的函数来表达^[7]。

本文以淮安市为研究区域，依托《淮安市统计年鉴》上的人口数据，运用ArcGIS地统计模块对数据进行分析以及变异函数拟合及检验。

2 研究研究区域及数据来源

研究区域为江苏省淮安市，数据包括淮安市2007年、2011年、2015年乡镇人口统计数据及淮安市乡镇地图数据。

2.1 研究区域

淮安市位于江苏省中北部，江淮平原东部，地处长江三角洲地区，坐落于古淮河与京杭大运河交点，是苏北重要的中心城市，南京都市圈紧密圈层城市，长江三角洲城市群成员。淮安市地处江苏省长江以北的核心地区，坐落于古淮河与京杭大运河交点，邻江近海，为南下北上的交通要道，区位优势独特。是江苏省的重要交通枢纽，也是长江三角洲北部地区的区域交通枢纽。淮安位于北纬32°43′~34°06′，东经118°12′00″~119°36′30″之间。由淮阴区、清江浦区、淮安区、洪泽区四区，涟水县、盱眙县、金湖县三县，淮城镇、王营镇、涟城镇、高沟镇、黎城镇等 108个乡镇构成。北接连云港市，东毗盐城市，南连扬州市和安徽省滁州市，西邻宿迁市。东西最大直线距离132 公里，南北最大直线距离150公里，面积10072平方公里，总人口538万。

图1 淮安市行政区划图

2.2 数据来源

地图数据利用淮安市1:14.5万乡镇地图矢量化数据和《淮安统计年鉴2007》、《淮安统计年鉴2011》、《淮安统计年鉴2015》的人口与土地面积数据，在运用SPSS分析时完成了各个乡镇的人口密度（人/km²）的计算及其数据的对数变换，随后运用ArcGIS将计算分析后的数据与矢量化地图数据建立淮安市图形属性一体化数据库。

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