基于GIS的人口統計數據空間化解決方案
人口數據一般以各種(zhǒng)級别的行政區域爲統計單位,使用表格進(jìn)行展示。常用的人口分布度量指标是人口密度,即行政區域内單位土地面(miàn)積上的人口數量,這(zhè)種(zhǒng)以行政轄區爲單位進(jìn)行統計的方法,統計的結果是假定人口均勻分布在整個區域内,無法表達轄區的内部差異,面(miàn)積較大的湖泊上,坡度較大的山地上都(dōu)會(huì)被(bèi)分配人口,這(zhè)在很大程度上影響了人口密度數據在使用時(shí)的準确性和可靠性。随著(zhe)地理信息系統的應用和發(fā)展,基于固定大小空間單位的人口計算方法研究逐步開(kāi)展,其中以公裡(lǐ)格網(1km×1km)的應用較多。在地理信息系統中對(duì)人口數據進(jìn)行格網化表達,能(néng)夠直觀的表現人口數據的空間分布,有效的拓展人口數據的應用領域。本方案選取大比例尺地理數據、地形地貌數據,利用GIS空間統計分析方法,對(duì)四川省人口統計數據進(jìn)行格網空間化。
1、數據及預處理
使用1:500000地理數據(包括居民地、水系)、四川省年鑒數據、四川省縣級行政區劃界線。
在進(jìn)行人口數據空間化之前,先對(duì)數據進(jìn)行預處理:
(1) 利用高分辨率遙感衛星影像對(duì)四川省東部地區經(jīng)濟發(fā)達、城市建設顯著的地區進(jìn)行居民地範圍輪廓線的修改。
(2) 點狀居民地以縣級轄區爲單位,對(duì)照高分辨率遙感衛星影像,确定居民地範圍,以緩沖區的方式生成(chéng)面(miàn)狀居民地。
(3) 一定坡度以上的坡度數據同居民地數據套和,對(duì)照高分辨率遙感衛星影像檢查修正居民地。
(4) 利用高分辨率遙感衛星影像對(duì)四川全省面(miàn)狀水系進(jìn)行更新,增加新增的水庫、湖泊,修改改線部分的水體等。
(5) 通過(guò)GIS軟件的疊加分析功能(néng),在空間分布上檢查居民地與水系的關系,處理由于城市搬遷等原因造成(chéng)的兩(liǎng)者空間上的矛盾。
2、方法
本方案采用的人口數據空間化的基本思路是,假設所有的人口都(dōu)分布在居民地上,在這(zhè)個假設條件下對(duì)縣級行政區劃(包括省轄市、縣級市)爲單位的人口數據在空間上進(jìn)行重新分配,在确保各縣總人口數不變的情況下,求得每平方公裡(lǐ)土地上居住的人口數。
依據縣級行政區劃内某個居民地面(miàn)積占該區總居民地面(miàn)積的比來确定分配人口的權重,通過(guò)GIS軟件將(jiāng)各個轄區的人口數據分配到轄區内的居民地塊上,再將(jiāng)分配到居民地塊上的人口數量按照1km×1km的格網單位進(jìn)行統計,生成(chéng)人口公裡(lǐ)格網數據模拟人口的空間分布。
爲提高人口格網數據的精度,對(duì)生成(chéng)的公裡(lǐ)格網數據進(jìn)行修正處理:結合縣級行政邊界計算各縣級轄區的人口數,與各縣人口統計數據比較,將(jiāng)差值訂正到各個縣級行政區劃中。
3、四川省人口數據空間模拟
四川省總面(miàn)積約49萬KM2,介于我國(guó)陸地地勢三級階梯中的一、二級階梯之間,是多山省份之一,山地、高原和丘陵約占全省土地面(miàn)積的97.46%。四川省轄成(chéng)都(dōu)市、攀枝花市等18個地級市、3個自治州。2010年人口普查結果四川常住人口8041.8萬人。
從下圖四川省人口統計數據空間化模拟的結果能(néng)直觀的看出四川省人口分布的特點,(1)城鎮中心人口密集,城鎮以外人口分布呈現分散;(2)人口分布極不平衡,四川地勢西高東低,城市人口規模,四川東部顯著大于四川西部,人口多集中在成(chéng)都(dōu)平原周圍。四川省人口空間分布的上述特點與四川省區域的經(jīng)濟發(fā)展狀況及各個區域的城鎮化水平相一緻。
四川省人口統計數據空間化模拟結果
人口統計數據空間化模拟的結果體現了區域的内部差異,比傳統的計算一定轄區内的人口密度數據,能(néng)夠更爲精确地表達人口空間的區域差異,能(néng)夠爲地震災情損失快速評估、環境規劃等提供參考依據。
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