2000年～2010年西安市人口空間布局變化研究

李夢雪++馮長安++李秋平++楊白志++趙新正++李同昇

摘 要：基于第五次和第六次人口普查數(shù)據(jù)，以西安市為例，運用GIS、Geoda等空間分析方法來研究西安市人口空間布局與變化特征。研究發(fā)現(xiàn)：（1）西安市人口空間分布圈層差異較大，“東北-西南”軸向擴張?zhí)卣髅黠@。戶籍人口的郊區(qū)化和外來人口的局部集聚同時存在。（2）西安市人口局部空間集聚造成“空間馬太效應(yīng)”不斷增強，中心城區(qū)及相鄰的部分近郊區(qū)街道共同構(gòu)成了常住人口、外來人口的高密度集聚中心，東西兩側(cè)的遠郊區(qū)則出現(xiàn)了集中連片的低密度人口洼地，且兩類地區(qū)均呈現(xiàn)擴大趨勢。（3）園區(qū)開發(fā)、大學城建設(shè)、行政中心遷移、老工業(yè)區(qū)轉(zhuǎn)型以及城市更新改造等因素共同推動了西安市人口布局的演變。

關(guān)鍵詞：人口分布；空間結(jié)構(gòu)；郊區(qū)化；西安

中圖分類號：K901.3 文獻標識碼：A

城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)是在一定的經(jīng)濟、社會背景和基本發(fā)展動力下，綜合了人口變化、經(jīng)濟職能的分布變化以及社會空間類型等要素而形成的復合性城市地域形式，城市人口分布是城市空間結(jié)構(gòu)研究的核心部分，也是諸多相關(guān)研究的基礎(chǔ)[1]。人口群體在地理空間中的分布、集散及組合狀況，是重要的人口現(xiàn)象和社會經(jīng)濟現(xiàn)象[2]，已成為衡量和反映城市空間結(jié)構(gòu)演化與發(fā)展的重要指標。自20世紀50年代開始，國外學者對城市人口空間分布展開了大量的定量研究，形成了人口空間分布測度與模擬研究、郊區(qū)化研究、城市空間結(jié)構(gòu)研究以及城市社會空間分異等多個研究領(lǐng)域[3-8]，并從交通、就業(yè)、政府行為等方面對城市人口空間集聚與擴散的機理進行了探討[9-11]。國內(nèi)學者關(guān)于人口空間分布的探索大致可以分為三個方面：①人口空間分布特征描述性研究，主要通過定性描述和計量模型擬合來實現(xiàn)對人口空間分布特征的解讀及預(yù)測[12-16]。②人口空間集聚與不均衡程度的定量測度研究，具體表現(xiàn)為運用空間統(tǒng)計分析方法實現(xiàn)對人口空間分布集聚擴散情況的分析與探索[17-20]。③人口多中心空間結(jié)構(gòu)的識別與判定，主要通過人口密度多核心模型的擬合來比較擬合優(yōu)度，以此判別人口次中心的有無以及發(fā)育情況[21-22]。

西安市是我國西北地區(qū)的重要核心城市，也是2014年國務(wù)院關(guān)于城市規(guī)模劃分新標準下的代表性特大城市，人口總量大、流動性強。西安市城市范圍的擴張與歷史因素和政策驅(qū)動作用密切相關(guān)，為了保護西安古城原有風貌，西安城墻范圍內(nèi)的開發(fā)受到了嚴格的限制。此外，西安市憑借其良好的區(qū)位以及教育、科研等優(yōu)勢，在國家政策的支持下，近年來建立了多個國家級園區(qū)，經(jīng)濟、文化、社會等各方面的發(fā)展有獨特的“園區(qū)色彩”?；诖吮尘跋?，西安市的人口分布特征與空間結(jié)構(gòu)是否也有獨特的發(fā)展趨勢與特征？因此，本文以西安市為研究案例，采用第五次和第六次人口普查數(shù)據(jù)中街道和鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度的人口數(shù)據(jù)作為研究基礎(chǔ)，并根據(jù)期間街道和鄉(xiāng)鎮(zhèn)層面的行政區(qū)劃變動情況對相關(guān)數(shù)據(jù)進行了適當調(diào)整，結(jié)合運用GIS、Geoda空間表達方法對西安市人口空間分布與演化特征、人口空間結(jié)構(gòu)進行探討，以期為優(yōu)化西安市人口空間布局提供支持。

1 研究區(qū)范圍及人口分布概況

1.1 研究范圍

為考察西安市圈層人口變動特征，本文將西安市市域范圍劃分為中心區(qū)、近郊區(qū)和遠郊區(qū)三個圈層：以蓮湖區(qū)、新城區(qū)和碑林區(qū)作為中心城區(qū)，其他在繞城高速以內(nèi)的街道和鄉(xiāng)鎮(zhèn)為近郊區(qū)，剩余街道和鄉(xiāng)鎮(zhèn)為遠郊區(qū)。

1.2 西安市人口空間分布特征

（1） 圈層差異較大，“東北-西南”軸向擴張明顯。2000年～2010年間，西安市總?cè)丝谠鲩L120萬，增長率為16.40%，其中近郊區(qū)吸納了73萬，遠郊區(qū)吸納了42萬，中心城區(qū)增長了4.6萬。從人口密度來看，十年間中心區(qū)、遠郊區(qū)有小幅增長，近郊區(qū)人口密度上升快。從增長速度來看，西安市三個圈層人口增長分化明顯，中心區(qū)幾乎保持不變，增長率僅為2.49%，近郊區(qū)超高速增長，增長率高達47.5%、遠郊區(qū)也保持較高的增長，增長率為10.71%，形成了中心區(qū)人口低速增長、近郊區(qū)爆發(fā)式增長、遠郊區(qū)人口快速增長的空間格局（表1，圖2）?？梢钥闯?，十年間西安市人口空間分布趨勢沒有發(fā)生大的改變，呈現(xiàn)出以中心區(qū)為核心向近郊和東北-西南方向連綿擴展的空間格局。蓮湖區(qū)、新城區(qū)、碑林區(qū)人口中心的核心地位得到強化，未央?yún)^(qū)、灞橋區(qū)、雁塔區(qū)等街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）成為人口由中心區(qū)向外圍擴展的重要承接地，它們均是城市化發(fā)育成熟的區(qū)域。閻良區(qū)、臨潼區(qū)、高陵縣（區(qū)）的大部分街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）人口密度處于1500～4999人/ km2的水平，是城市化擴張已經(jīng)完成、城市化發(fā)育水平漸趨成熟、城市服務(wù)有待提升的區(qū)域。西安市南部周至縣、戶縣、長安區(qū)、藍田縣則因受到地形及交通干線的影響，始終是西安市人口低密度地區(qū)，這些區(qū)域也是未來西安市城市區(qū)域向外擴張的重要區(qū)域。

（2） 戶籍人口郊區(qū)化與外來人口的局部集聚相伴而生。中心城區(qū)戶籍人口的減少是反映郊區(qū)化真實水平的重要指標[23]。為了解中心城區(qū)的郊區(qū)化情況，本文對2000年～2010年西安市中心城區(qū)戶籍人口的變動情況進行了分析。結(jié)果顯示，西安市戶籍人口減少的街道數(shù)量為23個，中心城區(qū)戶籍人口減少的街道占中心城區(qū)所有街道數(shù)量比例高達88.5%，人口郊區(qū)化現(xiàn)象顯著。在有明顯郊區(qū)化現(xiàn)象的街道中，西安市有87%的街道戶籍人口減少10%以上，同時有61%的街道戶籍人口減少20%以上，顯示出西安市人口郊區(qū)化具有較高的強度。由圖3可以看出，西安市外來人口局部集聚特征明顯。蓮湖區(qū)、新城區(qū)、碑林區(qū)三個老城區(qū)2000年外來人口密度達到6000人/km2的水平，成為外來人口集聚度最高的地區(qū)。此外，自2000年起，未央?yún)^(qū)三橋街道、大明宮街道、張家堡街道，以及南部長安區(qū)韋曲街道等因緊鄰中心城區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展條件良好，就業(yè)機會多，基礎(chǔ)設(shè)施條件完善吸引了大量外來人口集聚。2010年，西安市外來人口顯著增加，呈現(xiàn)出以老城區(qū)為核心向近域擴展的格局，高陵縣（區(qū)）涇渭鎮(zhèn)，雁塔區(qū)曲江街道、長安區(qū)郭杜街道等都成為新的外來人口次高密度中心。

2 研究方法

2.1 人口結(jié)構(gòu)指數(shù)

人口結(jié)構(gòu)指數(shù)包括不均衡指數(shù)U和集中指數(shù)C，用來描述人口分布的集中和分散趨勢。

其中，n為研究單元個數(shù)；xi為第i個研究單元的土地面積占區(qū)域總面積的比重； yi為第i個研究單元的人口占區(qū)域總?cè)丝诘谋戎?。不均衡指?shù)和集中指數(shù)越小，說明人口分布越均勻；兩者數(shù)值越大，則說明人口分布集中于某地。

2.2 MoranI指數(shù)

MoranI指數(shù)是用來研究空間自相關(guān)性的一項指標，它檢驗整個研究區(qū)中鄰近地區(qū)間是相似、相異（空間正相關(guān)、負相關(guān)），還是相互獨立的。包括全局MoranI指數(shù)和局部MoranI指數(shù)；通過對城市人口分布的空間相關(guān)性分析，可以有效揭示出城市人口分布的空間集聚和分散特征[24]。MoranI指數(shù)計算公式如下：

式中，I為全局MoranI指數(shù)，Ii為局部MoranI指數(shù)，n為研究單元個數(shù)，Wij為研究單元i與j的相鄰空間權(quán)重矩陣。當i與j相鄰時，Wij為1；當i與j不相鄰時，Wij為0。對于全局MoranI指數(shù)來說，其值介于-1至1之間，大于0時為空間正相關(guān)，小于0時為空間負相關(guān)。MoranI指數(shù)越大，空間分布相關(guān)性越高，說明空間有集聚分布現(xiàn)象；MoranI指數(shù)越小，空間分布相關(guān)性越低；當其值趨于0時，空間分布呈隨機分布的情況。根據(jù)局部MoranI指數(shù)的顯著性水平，結(jié)合MoranI散點圖可對每個區(qū)域與周邊地區(qū)間的空間差異程度進行分類：Ⅰ類（HH）：表示高密度人口區(qū)域被高密度人口區(qū)域所包圍；Ⅱ類（HL）：表示高密度人口區(qū)域被低密度人口區(qū)域所包圍；Ⅲ類（LL）：表示低密度人口區(qū)域被低密度人口區(qū)域所包圍；IV類（LH）：表示低密度人口區(qū)域被高密度人口區(qū)域所包圍。Ⅰ和Ⅲ反映相似值的空間集聚，Ⅱ和Ⅳ反映空間異常。

2.3 Gi指數(shù)

Geary指數(shù)的局部聚類檢驗，稱為Gi指數(shù)（Gi statistic），用來檢驗局部地區(qū)是否存在統(tǒng)計顯著的高值或低值。Gi指數(shù)的定義如下：

這個指數(shù)用來檢驗局部地區(qū)是否有高值或低值在空間上趨于集聚。高的Gi值表示高值的樣本集中在一起，而低的Gi值表示低值的樣本集中在一起。Gi統(tǒng)計可以揭示人口“熱點”，反映人口空間集聚的情況。

3 西安市人口空間集聚特征

3.1總體特征

運用人口結(jié)構(gòu)指數(shù)計算2000年和2010年常住人口、外來人口、老齡人口的不均衡指數(shù)和集中指數(shù)可直觀地觀察三類人口分布的集聚與分散情況。由表2可看出，常住人口、外來人口、老齡人口的不均衡指數(shù)U較小且有小幅下降，表明三類人口空間分布更趨均衡。集中指數(shù)C有小幅上升，說明在局部地區(qū)三類人口有集中分布的趨勢。兩個指數(shù)的變化情況表明，西安市常住人口、外來人口、老齡人口的空間分布趨向均衡，但仍有向局部地區(qū)集聚的趨勢，呈現(xiàn)出“總體均衡，局部集中”的空間分布格局。從MoranI指數(shù)來看，西安市常住人口、外來人口空間分布表現(xiàn)出較強的空間依賴性且集聚程度在不斷增強。2000年西安市常住人口全局MoranI指數(shù)為0.6242， 2010年為0.7175，外來人口MoranI指數(shù)值由0.6463上升為0.7656。老齡人口空間相關(guān)程度與常住人口、外來人口相比，空間自相關(guān)程度較低，2000年、2010年MoranI指數(shù)值分別為0.4030、 0.4562。

3.2 局部特征

從局部來看，西安市從整體集聚演化趨勢來看變化不大（圖4），2000年“高-高”集聚區(qū)包括碑林區(qū)、新城區(qū)、蓮湖區(qū)各個街道、未央?yún)^(qū)和雁塔區(qū)的部分街道。從地理位置上看，這些區(qū)域完全包括了城市中心區(qū)及其周邊的部分地區(qū)，是高密度人口集聚區(qū)，也是西安市政治、經(jīng)濟、文化的核心區(qū)，作為城市的主體功能區(qū)充分發(fā)揮了較強的人口向心效應(yīng)，能夠帶動周邊地區(qū)人口的增長。2010年人口“高-高”集聚區(qū)在2000年的基礎(chǔ)上，新增曲江街道和韋曲街道，其中曲江街道由“低-高”集聚區(qū)演化為“高-高”集聚區(qū)，反映出中心區(qū)在不斷增強集聚的同時還通過擴散效應(yīng)來帶動近郊區(qū)人口的增長，這也與曲江國家文化產(chǎn)業(yè)示范區(qū)的建立和作為西安建設(shè)國際化大都市的重要承載區(qū)的重要地位密切相關(guān)。韋曲街道由“低-低”集聚區(qū)演化為“高-高”集聚區(qū)，說明西安市中心城區(qū)的高密度人口集聚區(qū)在不斷擴大，經(jīng)濟發(fā)達、交通等基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施完善等優(yōu)勢條件使靠近傳統(tǒng)中心區(qū)的郊區(qū)具有強大的人口吸引力?！暗?低”集聚區(qū)仍集中在西安藍田縣、周至縣的大部分地區(qū)并且范圍有擴大的趨勢。這些區(qū)域均處于西安市遠郊區(qū)范圍，距離中心區(qū)有一定距離，人口密度遠小于中心區(qū)，具有明顯的低密度集聚趨勢。

外來人口空間集聚變化不大，2010年長安區(qū)韋曲街道由“低-低”集聚區(qū)演化為“高-高”集聚區(qū)，“低-低”集聚區(qū)仍集中在周至縣及藍田縣的大部分地區(qū)?！案?高”集聚區(qū)集中在蓮湖區(qū)、新城區(qū)、碑林區(qū)的各個街道，未央?yún)^(qū)大明宮街道、雁塔區(qū)魚化寨街道、丈八溝街道等由于中心城區(qū)的輻射影響和近郊區(qū)良好的發(fā)展態(tài)勢成為外來人口的“高-高”集聚區(qū)。老齡人口“高-高”集聚區(qū)為中心城區(qū)及其外圍近郊區(qū)的部分街道，“低-高”集聚區(qū)為中心城區(qū)北部未央?yún)^(qū)未央宮街道、大明宮街道、灞橋區(qū)十里鋪街道。2010年“高-高”集聚區(qū)向中心城區(qū)西南方向蔓延，雁塔區(qū)魚化寨街道、丈八溝街道、長延堡街道成為新的老齡人口集聚區(qū)。周至縣及藍田縣的大部分地區(qū)“低-低”集聚的空間關(guān)聯(lián)模式?jīng)]有發(fā)生太大改變。

3.3 熱點分析

總體來看，西安市中心城區(qū)及中心城區(qū)外圍的近郊區(qū)是人口“熱點”區(qū)域，人口密度分布存在高度集聚現(xiàn)象；Gi指數(shù)負值主要分布在遠郊區(qū)，表現(xiàn)為人口密度的低值集聚，整體Gi指數(shù)呈現(xiàn)出“由中心向外圍”遞減的規(guī)律。南部長安區(qū)韋曲街道Gi指數(shù)增加，成為新的人口“熱點”區(qū)，這也與局部MoranI指數(shù)的識別結(jié)果一致，反映了西安城區(qū)范圍的外擴以及郊區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的完善匯集了大量人口的集聚。西安市藍田縣及長安區(qū)南部的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)Gi指數(shù)降低，表現(xiàn)為人口密度的低值集聚。從外來人口來看，外來人口“熱點”區(qū)除中心城區(qū)及周圍街道外新增韋曲街道，由此可見韋曲街道已逐漸發(fā)展成為西安市新的人口集聚區(qū)；灞橋區(qū)洪慶街道Gi指數(shù)值降低，人口密度高值集聚性下降；西安市東北部臨潼區(qū)新豐街道及其周圍街道、藍田縣葛牌鎮(zhèn)經(jīng)過十年的人口增長變化成為外來人口密度低值集聚的“冷點”區(qū)。從老齡人口來看，人口集聚程度并沒有發(fā)生改變，中心城區(qū)及其周圍街道為老齡人口分布的“熱點”，即老齡人口集聚程度最高的區(qū)域。灞橋區(qū)洪慶街道為老齡人口分布的次“熱點”區(qū)，藍田縣湯峪鎮(zhèn)Gi指數(shù)最低，是老齡人口密度的低值集聚區(qū)。

4 結(jié)論與討論

基于第五、第六次人口普查數(shù)據(jù)，對西安市人口空間分布、集聚特征進行了研究，發(fā)現(xiàn)：①西安市人口空間分布上圈層分化明顯，人口擴張呈現(xiàn)出向近域和“東北-西南”方向連綿擴展的格局。人口郊區(qū)化現(xiàn)象與外來人口的局部集中相伴而生，老齡人口的向心集聚特征明顯。②西安市人口局部空間集聚造成“空間馬太效應(yīng)”不斷增強。常住人口、外來人口和老齡人口的“高-高”集聚區(qū)均集中在中心城區(qū)各街道以及空間上與之相鄰的近郊區(qū)部分街道；“低-低”集聚區(qū)主要集中在東西兩側(cè)的遠郊區(qū)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，且隨著時間的推移兩者的空間范圍均有不同程度的擴大。

園區(qū)開發(fā)、大學城建設(shè)、行政中心遷移、老工業(yè)區(qū)轉(zhuǎn)型以及城市更新改造等因素是推動西安市人口布局演變的核心動力。首先，從東北到西南方向，依次分布了閻良區(qū)國家航空高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地、未央?yún)^(qū)西安經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、西安出口加工區(qū)、西安市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)等多個國家級園區(qū)，這些園區(qū)依托良好的基礎(chǔ)設(shè)施、便利的交通條件、眾多的就業(yè)崗位吸引了大量人口集聚，從而形成了西安市人口布局的“東北-西南”連綿擴展格局。其次，伴隨著西安眾多高校的擴建，分別在南部的長安區(qū)和北部的未央?yún)^(qū)形成了兩個大學城，西安市南部的長安區(qū)和北部的未央?yún)^(qū)的許多街道（鄉(xiāng)鎮(zhèn)）成為遠郊區(qū)人口增長的重要區(qū)域，引導了大量人口從中心城區(qū)向郊區(qū)的轉(zhuǎn)移。另外，雁塔區(qū)的曲江街道伴隨著“曲江模式”的成功吸引了大量人氣，未央?yún)^(qū)的張家堡街道隨著西安市行政中心的北移也具備了較強的人口集聚功能，灞橋區(qū)紡織城街道依靠原有的工業(yè)基礎(chǔ)成為郊區(qū)的人口集聚高地。

通過對西安市人口布局的研究，歸納總結(jié)了西安市人口分布和集聚的特征，研究結(jié)果對于西安市人口空間布局優(yōu)化以及針對外來人口的公共基本服務(wù)設(shè)施的配置具有一定參考作用。對于人口分布影響因素的定量測度和人口次中心發(fā)育形成機制的深入探討將是未來研究進一步深化的方向。

參考文獻：

[1] 馮健. 西方城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)研究及其啟示[J]. 城市規(guī)劃，2005，29（8）：41-50.

[2] 胡煥庸. 論中國人口之分布[M]. 上海： 華東師范大學出版社，1983：522-921.

[3] Clark C. Urban population densities[J]. Journal of Royal Statistics Society， 1951，114（4）：490-496.

[4] Tanner J C. Factors effecting the amount of travel[J]. Road Research Technical Papers， 1961，51：46-73.

[5] Sherratt G G. A Model for General Urban Growth. In： Churchman C W， Verhulst M.Management Sciences， Model and Techniques： Proceedings of the Sixth International Meeting of Institute of Management Science（Vol2.） Elmsford[M]. N. Y： Pergamon Press， 1960：147-159.

[6] Smeed R T. Road development in urban in areas[J]. Journal of the Institution of Highway Engineers， 1963（10）：5-30.

[7] Newling B. The spatial variation of urban population densities[J]. Geographical Review， 1969， 59： 242-252.

[8] Garcia-López M. Population suburbanization in Barcelona， 1991-2005： Is its spatial structure changing？[J]. Journal of Housing Economics， 2010，19（2）：119-132.

[9] 王旭. 美國城市史[M]. 北京：中國社會科學出版社，2000：75-85.

[10] Kwon， Yongwoo， Lee. Jawon. Residential mobility in the Seoul metropolitan region， Korea[J]. Geo Journal， 1997，（43）：389-395.

[11] James W. Harrington， JR， Harrisons. Campbell， JR. The suburbanization of producer service employment[J]. Growth and Change， 1997，（28）：335-359.

[12] 王益厓.無錫都市地理之研究[J]. 地理學報，1935，2（3）：21-35.

[13] 沈汝生， 孫敏賢.成都都市地理之研究[J]. 地理學報，1947，24（4）：14-38.

[14] 米瑞華， 石英. 2000—2010年西安市人口空間結(jié)構(gòu)演化研究——基于城市人口密度模型的分析[J]. 西北人口， 2014（04）：43-47.

[15] 馮健. 杭州市人口密度空間分布及其演化的模型研究[J]. 地理研究，2002（05）：635-646.

[16] 米瑞華， 石英， 馮飛. 基于歷次人口普查的西安市人口分布預(yù)測研究[J]. 西北大學學報：自然科學版，2015，45（06）：

1001-1006.

[17] 匡文慧， 杜國明. 北京城市人口空間分布特征的GIS分析[J]. 地球信息科學學報，2011，13（4）：506-512.

[18] 張岸， 齊清文. 基于GIS的城市內(nèi)部人口空間結(jié)構(gòu)研究： 以深圳市為例[J]. 地理科學進展，2007，26（01）：95-105.

[19] 劉望保， 閆小培， 陳忠暖. 基于EDSA-GIS的廣州市人口空間分布演化研究[J]. 經(jīng)濟地理，2010，30（01）：34-39.

[20] 李晶， 林天應(yīng). 基于GIS的西安市人口空間分布變化研究[J]. 陜西師范大學學報：自然科學版，2011，39（03）：78-83.

[21] 秦賢宏， 魏也華， 陳雯， 等. 南京都市區(qū)人口空間擴張與多中心化[J]. 地理研究，2013，32（04）：711-719.

[22] 馮健， 周一星. 近20年來北京都市區(qū)人口增長與分布[J]. 地理學報，2003，58（6）：903-916.

[23] 周一星， 孟延春. 中國大城市的郊區(qū)化趨勢[J]. 城市規(guī)劃匯刊，1998（03）：22-27.

[24] 袁媛， 許學強， 薛德升. 廣州市1990-2000年外來人口空間分布、演變和影響因素[J]. 經(jīng)濟地理，2007，27（2）：

250-255.