城市人口空间分布变动研究.docx

城市人口空间分布变动研究1城市人口空间分布模型城市人口空间分布研究较多，目前最有影响力的有两个模型，即克拉克和纽林模型(Geary，.，1954;Getis，A.andOrd，J.K.，1992;高向东，2003)。1.1克拉克模型1951年，克拉克(Clark)通过对若干大城市的人口密度分布进行模拟，提出了著名的人口密度距离衰减模型:dx=d0ebx其中dx是距离市中心的距离为x处的人口密度;d0是市中心区域的人口密度;b为常数，x为环带距离市中心的距离。d越大，讲明该环带区域内人口密度越高，人口分布越拥挤;反之，假如d趋向减小，讲明环带区域内人口密度逐步降低。b代表人口密度随x的增加而衰减的速度，所以b值越大讲明人口越趋向于分布在城市中心。一般来讲，随着城市的发展，人口郊区化趋势日益加剧，人口分布也会发生新的变化，人口密度最高点向外移动，城市中心人口密度缺口出现。1.2纽林模型纽林(Mewling)于1969年提出了二次指数模型，其数学表达式为:式中，b、c为常数，其他符号含义同克拉克模型参数含义。当b为负值，c为零的时候二次指数模型就转化成负指数模型，因而能够讲负指数模型是二次指数模型的一个特例。需要指出的是，无论负指数模型还是二次指数模型，都是西方学者针对西欧、北美等国家大城市的发展和人口空间变动分布而概括所得，对于北京城市能否适用还有待检验。因而本文还选择了直线方程、二次方程、三次方程、复合曲线、等比级数曲线、指数方程等6种模型与之进行比拟。2数据来源与处理2.1数据来源本文数据来源于北京市1982年第三次人口普查、1990的第四次人口普查、2000年第五次人口普查和2010年第六次人口普查结果。2.2数据处理人口密度函数的建立基于圈层距离法来获得距离和人口密度数据。详细来讲是以北京市中心点为圆心，以不同的距离为半径划圈，来测量和分析不同圈层中的人口状况。为准确获取不同圈层的人口数据，应用ArcGIS工具进行切割。详细的步骤如下:(1)根据北京市各区县第三、四、五、六次人口普查数据计算出人口密度。并将矢量数据转换成栅格数据，栅格单元100米×100米;(2)确定市中心的位置，本研究以原中心四城区(东城、西城、崇文、宣武)的交点作为北京城市中心点;(3)建立不同半径的缓冲区。使用命令MultipleingBuffer输入不同的半径值，这里根据研究的需要，从中心区开场以3km为半径进行切割，同时考虑到北京市区域形状特点，此次切割到包括大兴和通州的区域，共16环、48公里(3公里×16环);(4)用不同半径的缓冲区来切割北京市的区县政区划图(见图1);(5)根据每个环带重新切割之后的人口数量和面积，计算得到北京市四个年份人口密度与距离数据矩阵(见表1)。得到人口密度和距离关系的矩阵以后，在SPSS软件里面通过曲线回归分别拟合了6种常见曲线函数以及前文提到的克拉克人口密度距离衰减模型和纽林的二次指数模型，分别得到1982年、1990年、2000年和2010年这四年的北京市人口密度拟合函数。3北京城市人口密度空间分布的函数模拟3.1人口密度空间模拟通过利用8个模型对四个年份北京城市人口空间分布进行拟合，结果表明纽林二次指数模型的断定系数均在8个模型中最大。而克拉克人口密度距离衰减模型的断定系数为居于第二位，讲明二次指数模型要优于一次指数模型。表2中是四个年份人口密度空间分布拟合的结果，其中b0表示模拟函数的常数项，而b1、b2、b3表示回归系数，2表示断定系数，F表示方差分析值。通过对四个年份各圈层人口密度的实际观测值与指数模型的预测值作出的趋势图(见图2)，能够发现各年人口密度观测值随着环带编号的增加急剧下降，直至下降到第4环的时候速度开场减缓，随着环带编号的增加人口密度几乎不变。也就是讲随着距离x的增加，人口密度d刚开场是急剧下降，下降至69千米所在环带的时候速度突然放缓。一次指数模型(克拉克模型)和二次指数模型都对人口密度d随距离x而变化的这一现象作了很好的拟合，表如今图2中就是一次指数模型和二次指数模型的预测曲线与观测值曲线几乎是一致的，尤其是第一环带至第三环带之间，而第三环带以后则预测的有些差强人意。运用指数方程对人口密度的预测值与实际观测值进行拟合后(见图3)，结果表明第七环带至第十六环带(最后一个环带)之间，指数方程能够很准确地模拟人口密度的空间变化。基于上述的分析，笔者以为能够采用一个分段函数来模拟人口密度的空间分布。详细讲，用纽林二次指数模型来模拟第一环带至第三环带中人口密度的空间变化，用指数方程来模拟第四环带至第十六环带的人口密度空间变化，得到北京市1982年、1990年、2000年和2010年的人口密度空间分布模型。3.2人口密度空间模拟结果分析由于四个年份人口密度的空间分布呈分段函数的属性，所以这里分别比拟各年的二次指数模型预测值以及指数方程预测值。在各年的二次指数模型预测值的比拟中，重点比拟第一环带至第三环带的人口密度曲线走势;在各年指数方程预测值的比拟中，重点比拟第四环带至第十六环带的人口密度曲线走势。一般地，人口密度趋势线越趋陡峭，讲明城市中心区的人口密度越大，人口聚集程度越大;反之，人口密度趋势线越趋平缓，讲明人口向城市外围转移的越多，人口分散程度越大。据此，通过比拟1982年、1990年、2000年以及2010年四个年份的人口密度趋势线的陡峭/平缓程度借以讲明1982年至2010年期间北京市中心城区的人口分布情况。比拟第一至第三环带中人口密度趋势变化，能够看到，从1982年至2010年间，人口密度的趋势线由陡峭开场变得略微平缓，讲明第一至第三环带中的人口分布随着时间的变化趋于均匀、一致(见图4)。比拟第四至第十六环带中人口密度趋势变化，能够看到，从1982年至2010年间，人口密度的趋势线由平缓开场变得陡峭了，讲明第四至第十六环带中的人口分布随着时间的变化趋于集中和不平衡，这一点是与第一至第三环带恰好相反的(见图5)。根据过去30年的人口密度变化趋势，北京功能拓展区的人口密度越来越大，人口分布将越来越不平衡，如此，会导致功能拓展区交通拥堵越加严重，学校、医院、养老机构等公共基础设施愈加拥挤，大城市病将会愈加严重。所以采取有效措施疏解核心区和功能拓展区人口，使之有序迁移到新城区，实现人口的合理分布势在必行。4促进北京城市人口合理分布的对策建议4.1继续施行功能区定位战略，实现区域功能定位与人口分布相协调根据首都主体功能区规划，核心区主要任务是加强城市管理，保护古都风貌，改善人居环境，大力发展当代服务业，为实现首都城市性质和功能做出奉献;拓展区主要任务是拓展面向全国和世界的外向经济服务功能;新区是北京发展制造业和当代农业的主要载体;修养区主要任务是加强生态环境的保护与建设。从人口分布角度来看，核心区要逐步降低人口密度，修养区也要相应控制人口过度分布的态势，以减轻过量人口数量对资源环境的不良影响，更好的发挥生态修养和生态屏障的功能。而拓展区和新区将承当起人口集聚的功能，拓展区的人口承载能力有显著提升，而新区的经济布局和产业重心还未完全显现，同时，还存在着人口文化程度整体较低与将来经济重心职能不符等问题(沈金箴，2003)。因而，将来北京还要继续施行功能区定位战略，优化不同功能区的人口分布，实现区域功能定位与人口分布相协调。4.2合理配置要素空间布局，促进人口空间优化以产业升级转型带动人口合理分布。近年来北京一直在进行产业布局的调整，在中心城区大力发展第三产业，将城区的工业迁往郊区。力图通过产业构造的调整在消除中心城区的工业污染源的同时到达引导人口外迁，缓解中心城区人口压力。但中心城区的人口密度仍然较大，新城集聚人口的吸引力不强，一个重要的原因是产业布局不合理，如通州区住宅建设与产业不配套，吸纳人口就业的能力就遭到限制，对人口的吸纳必将不能起到应有作用。以城市住宅规划引导人口合理分布。规划城市住宅发展的重点区域将是城市人口迁移的主要方向，对人口的迁移有重要的引导作用。北京要合理规划住宅分布，改造城乡结合部住宅条件，科学选址商品房、保障房和公租房，并相应提高与住房相配套的其他公共服务设施的建设质量，引导人口朝着合理化方向发展。通过改善基础设施优化人口分布。城市基础设施对城市人口分布在经济因素方面的影响，简单来讲就是基础设施通过对经济发展的影响作用于城市人口分布，进而促进城市人口分布的拓展。其中，城市交通是城市空间的血管，直接影响城市人口迁移与流动(张文新，2004)。北京进一步改善基础设施建设，提升交通网络的通达性，必将优化人口分布。4.3加强城镇一体化发展战略，实现人口合理分布构建首都城乡全面对接的制度安排。加强迫度创新和制度安排，持续推进城乡一体化进程。城乡一体化的重点在农村，难点也在农村，因而要逐步改变北京城乡管理各自自成体系的管理体制，建立起统一管理的新格局。加速推进农村人口城镇化。坚持立足市情，围绕加快人口城镇化进程，稳步推进户籍、土地、社会保障制度改革。转变城镇发展方式，走资源节约、环境友好、集约紧凑的城镇化道路，引导人口有序流动和迁移。大力推进城乡基本公共服务均等化。全市公共需求全面快速增长与基本公共产品短缺的矛盾凸显，公共资源配置失衡，新城区基本公共服务缺乏。基本服务在北京区域间的不平衡分布影响人口迁移流动。因而，要实现人口平衡分布就必需要缩小城区之间差距，推进基本公共服务均等化。4.4改变单中心扩展形式，促进城市向着“多核心、均质化、相协同的态势延展北京是典型的单中心城市，城内8区面积只占全市总面积8.15%，但在这个中心圆中却会聚了全市60%以上的人口，创造了75%以上的地区生产总值，承载了全国政治、文化、教育、科技等几乎全部市级以上的功能。尤其是以长安街两侧及其延长线为核心的中心城区，高度叠加着全国政治中心、市级行政管理中心、文化中心、旧城保护核心地区、金融中心、国际交往中心、中央商务区、国际化大都市重要展示区等多项城市功能。中心城区的功能高度聚集，是造成北京人口过密、住房紧张、空气污染、交通堵塞等“城市病现象的重要原因。城市发展要摒弃“摊大饼形式，要将原来单中心均质发展的状况向多中心与新城发展战略转变，通过建设副都心和多个分中心，分散城市中心区的功能。4.5加强与周边市区县的合作，加强区域的辐射带动能力京津冀是我国北方重要的经济、金融和工业重镇，在全国的经济发展格局中扮演不可替代的角色，但客观来讲，京津冀区域一体化的进程和步伐要稍逊于长三角和珠三角地区，区域内发展较不平衡，经济发展中心过于集中。人口迁移是趋利性动机的结果，必然要涌入经济发达的地区，这客观上造成了人口过度涌入北京。北京是京津冀区域的领跑者，必需要从区域协同发展的视角制定发展战略，密切与周边重要城市的合作，以本人的合理发展带动整个区域经济的跨越式发展。北京应进一步发挥中心城市功能，带动周边城市，大力推进构建京津冀城市圈步伐。详细来讲，就是要进一步加强天津、石家庄、秦皇岛、廊坊等城市的经济功能，增加集聚人口的吸引力，提升包容人口的能力，发挥其为北京人口“分流的作用。