基于GIS的北京市流動人口空間特征研究

摘 要：依據(jù)2005—2014年北京市流動人口數(shù)據(jù)，運用空間統(tǒng)計學(xué)方法，通過對流動人口數(shù)量、密度、重心變化、集中指數(shù)和空間自相關(guān)的分析，得出北京市流動人口空間分布具有以下特征。一是北京市流動人口數(shù)量巨大，增長迅速，但2010年后增速減緩。二是流動人口在北京市內(nèi)部流動人口空間分布高度不均衡。三是流動人口重心略微向東偏移。四是北京市流動人口空間分布存在自相關(guān)性，存在高高集聚區(qū)和不相關(guān)區(qū)。

關(guān)鍵詞：GIS;北京市;流動人口;空間分布

文章編號：1004-7026（2020）07-0001-06? ? ? ? ?中國圖書分類號：F301;P208? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A

改革開放后，我國戶籍制度不斷寬松，使人口流動越來越頻繁。特別是21世紀(jì)以來，我國人口流動達(dá)到了前所未有的強度，一度出現(xiàn)了“民工潮”。2015年我國流動人口數(shù)量高達(dá)2.92億人，占到我國人口總數(shù)的21.27%。大規(guī)模人口流動為流入地和流出地的經(jīng)濟發(fā)展作出了巨大貢獻，比如為流入地提供大量廉價勞動力，促進了流入地服務(wù)業(yè)發(fā)展。流入人口對流入地人口的時空格局分布產(chǎn)生了影響，同時對城市經(jīng)濟、社會和產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)及布局產(chǎn)生了重要影響。

國內(nèi)外學(xué)者運用新技術(shù)、新方法研究區(qū)域人口在空間上的集聚和擴散趨勢。GIS軟件系統(tǒng)地圖展示功能可以清晰觀察到流動人口空間格局。Clark. C（1951）[1]、McDonald. J（1989）[2]最早從人口密度上探討人口在地理空間上的集聚與擴散規(guī)律。Moran（1948）[3]、Getis A和J. K. Ord（1992）[4]運用空間統(tǒng)計方法系統(tǒng)探討人口空間集聚與擴散格局。

20世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)研究流動人口空間分布的學(xué)者不斷增多。GIS技術(shù)的應(yīng)用使流動人口時空格局分布研究不斷深入。朱傳耿等（2001）[5]、陳紅娟等（2015）[6]、陳學(xué)剛和姚兆萍（2008）[7]、張岸和齊清文（2007）[8]使用GIS技術(shù)分別對全國流動人口、河北省人口、烏魯木齊人口、深圳市人口的集疏過程進行探討和分析。

以往對北京市流動人口的研究，多從流動人口的年齡結(jié)構(gòu)、性別、流動動因、來源地、職業(yè)類型、流動時間等個體特征方面開展，對北京市流動人口空間分布研究較少。僅有包書月和張寶秀（2012）[9]對流動人口的空間結(jié)構(gòu)進行了研究，但因使用2009年以前的數(shù)據(jù)，不能反映北京市流動人口最新的空間特征變化。近幾年北京市采取了較強的人口調(diào)控政策，調(diào)控結(jié)果未知。因此，非常有必要對北京市流動人口的最新空間分布進行進一步探討。

北京市是我國首都，承擔(dān)著重要的政治、經(jīng)濟和社會功能。北京市位于華北平原北部，東部連接天津市，其余地方處在河北省的包圍之中。北京下轄16個區(qū)，本研究所用數(shù)據(jù)為北京市及其所轄16個區(qū)2005—2015年的流動人口數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于2015年北京市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報、2009—2014年北京市統(tǒng)計年鑒、2005—2008年北京市區(qū)域統(tǒng)計年鑒。研究中的流動人口指離開戶籍地半年及以上人口，不包括北京市人戶分離人口。運用ArcGIS軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析，建立北京市流動人口數(shù)據(jù)庫。

1? 研究方法

1.1? 流動人口密度

人口密度是研究人口分布最常用的指標(biāo)，能夠直接反映出某地人口密集程度。同理，流動人口密度也是研究流動人口分布最常用指標(biāo)，能夠反映出一個地區(qū)的流動人口集聚程度。其計算公式如下。

D=Pi / Si? ? ? ? ? （1）

其中：D為某個地區(qū)的流動人口密度;Pi為i地區(qū)的流動人口數(shù)量;Si為i地區(qū)的土地面積。

1.2? 流動人口重心

人口重心最早由美國學(xué)者弗·沃爾克在1874年提出。他認(rèn)為把某個地域看成一個平面，那么這個平面上存在一點，使得人口在這個平面上的分布保持平衡。這一個點就稱為人口重心[10]，能夠用來反映人口分布的均衡狀況。通常用這點的經(jīng)、緯度表示該點位置。同理，可以用流動人口重心反映某個地區(qū)流動人口空間分布的均衡狀況。由于重心是用經(jīng)、緯度來表示的，那么可知流動人口重心的計算公式如下。

X=? ? Y=? ? ? ? ? ? ?（2）

其中：X為北京市流動人口的經(jīng)度;Y為北京市流動人口的緯度;Pi為北京市第i區(qū)流動人口數(shù)量;Xi為北京市第i區(qū)的經(jīng)度;Yi為北京市第i區(qū)的緯度。

1.3? 流動人口集中指數(shù)

為測量某個現(xiàn)象是集中分布在特定區(qū)域還是在該地均勻分布，經(jīng)常采用“集中指數(shù)”這個指標(biāo)。流動人口集中指數(shù)能夠反映流動人口在該地域的分布情況，通過計算流動人口集中指數(shù)可知流動人口在該地域分布是否均衡[11]。其計算公式如下。

C=? ? ? （3）

其中：C為該地區(qū)流動人口集中指數(shù);i為該區(qū)域內(nèi)的行政單元數(shù);n為該區(qū)域內(nèi)的行政單元個數(shù);Pi為第i個行政單元內(nèi)流動人口數(shù)量;P為該區(qū)域的流動人口數(shù);Si為第i個行政單元的土地面積;S為該區(qū)域的土地面積。

C值介于0和1之間，最小為0，最大為1。C值越小，越趨近于0，說明流動人口對某一地域的偏向越小，分布越均勻。C值越大，說明流動人口在某地的集中度越大，分布越集聚，越不均衡。

1.4? 空間自相關(guān)分析

空間自相關(guān)是空間統(tǒng)計學(xué)中常用的一種分析方法，可以測量社會經(jīng)濟現(xiàn)象的空間分布是否存在相似性。通過一個空間相關(guān)系數(shù)來衡量。研究中分別用全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)分別分析流動人口的空間集聚性。全局空間自相關(guān)主要分析流動人口空間上的相關(guān)程度和集聚狀態(tài)，局部空間自相關(guān)主要判斷流動人口空間分布上的熱點區(qū)域[12]。

Morans Index用于衡量空間要素的相互關(guān)系。其值大于0，表明各單元間存在空間正相關(guān)，單元內(nèi)的觀察值有趨同趨勢;小于零則為負(fù)相關(guān);等于0表示不存在空間相關(guān)性，屬于獨立隨機分布。其計算公式如下。

I（d）=? ? ?（4）

其中：Xi、Xj分別為位置i和位置j的流動人口數(shù);S2=∑（Xi-），=∑Xi，Wij為空間權(quán)重矩陣的任一元素，其目的是定義空間對象的相互鄰接關(guān)系。

權(quán)重矩陣的相鄰規(guī)則和距離規(guī)則如下。

Wij=1? ? 位置i與位置j相鄰2? ? 位置i與位置j不相鄰

其中i=1，2，…，n;j=1，2，…，m;m=n或m≠n。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 北京市流動人口總量分析

北京市一直以來都是京津冀都市圈中流動人口的主要聚居地。就流動人口總量而言，2005—2015年北京市流動人口總量不斷增加（見表1）。2005年流動人口為357.3萬人，2015年流動人口達(dá)822.6萬人，11年間流動人口年均增長率7.88%，可見北京市流動人口增長迅速。尤其是2010年流動人口增加量最多，2010年流動人口增加了將近200萬人。從表1也可以看出，雖然流動人口總數(shù)量在增加，但最近幾年增長緩慢。

就流動人口密度而言，2005—2015年北京市流動人口密度不斷增加，從2005年的218人/km2增加到2015年的501人/km2，但流動人口密度最近幾年增長很緩慢。

就流動人口占常住人口比重而言，2005—2014年流動人口占常住人口比重都增加，且占常住人口比重都較高，在23.23%～38.05%之間，但2015年這一比重出現(xiàn)下降。

就流動人口年增長率而言，2005—2015年間，前期基本上是增加的，2010年增長率達(dá)到最高，此后迅速下降，年增長率曲線出現(xiàn)了以2010年為轉(zhuǎn)折點的倒“V”型（見圖1）。

流動人口總量和密度11年間都增加但最近增加緩慢，流動人口占常住人口比重前10年增加、2015年出現(xiàn)下降，這些現(xiàn)象與北京市實行嚴(yán)格人口調(diào)控政策和北京市生活成本不斷增加有很大關(guān)系。

2.2? 北京市流動人口密度分析

根據(jù)2005年北京市區(qū)域統(tǒng)計年鑒，以及2010年和2014年北京市統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，對北京市16個區(qū)這3個年份流動人口密度整理分析（見表2），并運用ArcGIS軟件進行空間展示（見圖2、圖3、圖4）。

第一，北京市16個區(qū)流動人口密度在2005—2014年的10年間都是增加的。從流動人口密度絕對增長量上來說，增加最多的是首都功能核心區(qū)的東城區(qū)和西城區(qū)，其次是城市功能拓展區(qū)的朝陽區(qū)、海淀區(qū)、豐臺區(qū)和石景山區(qū)，再次為城市發(fā)展新區(qū)的房山區(qū)、通州區(qū)、順義區(qū)、昌平區(qū)和大興區(qū)，生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)的門頭溝區(qū)、懷柔區(qū)、平谷區(qū)、密云區(qū)和延慶區(qū)微增。從流動人口相對增長量上來說，城市發(fā)展新區(qū)的通州、昌平和大興增加較多。

第二，北京市16區(qū)流動人口密度從呈現(xiàn)出由市中心向外逐漸降低的特點。2005年流動人口密度在3 000人/km2以上的區(qū)只有東城區(qū)和西城區(qū)。2010年朝陽區(qū)流動人口密度也達(dá)到3 000人/km2以上，此時東城區(qū)和西城區(qū)流動人口達(dá)到5 000人/km2。2014年流動人口密度達(dá)到3 000人/km2以上的區(qū)又增加了海淀區(qū)。16個區(qū)流動人口密度呈現(xiàn)出首都功能核心區(qū)>城市功能拓展區(qū)>城市發(fā)展新區(qū)>生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)的順序。

第三，北京市16區(qū)流動人口分布高度不平衡。既有東城區(qū)和西城區(qū)流動人口密度5 000人/km2以上的流動人口高度集聚區(qū)，也有門頭溝區(qū)、懷柔區(qū)、密云區(qū)和延慶區(qū)流動人口密度在50人/km2以下的流動人口稀疏區(qū)。由此可見，流動人口在北京市內(nèi)部的空間分布高度不均衡。

2.3? 北京市流動人口重心分析

根據(jù)2005—2008年北京市區(qū)域統(tǒng)計年鑒和2009—2014年北京市統(tǒng)計年鑒中流動人口數(shù)據(jù)，結(jié)合北京市地圖在ArcGIS軟件中顯示的經(jīng)、緯度，運用公式（2）計算得到北京市2005—2014年流動人口重心遷移軌跡（見圖5）。

總體上來說，2005—2014年的10年間北京市流動人口重心變化不大，基本上處在西城區(qū)和朝陽區(qū)的交界處，但也表現(xiàn)出一定的特點。

2005—2009年，北京市流動人口重心向東南方向遷移，經(jīng)度由2005年的東經(jīng)116.368 9°遷移到2009年的東經(jīng)116.373 7°，緯度由2005年的北緯39.958 4°遷移到2009年的北緯39.951 6°。2010年流動人口重心又突然北移，經(jīng)度和緯度分別為東經(jīng)116.368 6°，北緯39.964 4°。2010—2014年間重心又向東遷移，此期間緯度變化不大，但經(jīng)度由2010年的東經(jīng)116.368 6°遷移到2014年的東經(jīng)116.371 8°。流動人口整體上向東微遷，可能與東部經(jīng)濟發(fā)展迅速和通州區(qū)作為北京市城市副中心有關(guān)。

2.4? 北京市流動人口集中指數(shù)分析

根據(jù)2005年北京市區(qū)域統(tǒng)計年鑒，以及2010年和2014年北京統(tǒng)計年鑒，結(jié)合公式（3）計算得到北京市2005年、2010年和2014年流動人口集中指數(shù)（見表3）。

北京市2005年、2010年和2014年流動人口集中指數(shù)分別為0.612、0.606、0.598，可見北京市流動人口集中指數(shù)比較高，說明流動人口在北京市分布比較集聚。但2005—2014年的10年間，流動人口集中指數(shù)逐漸減小，這一現(xiàn)象說明北京市流動人口開始出現(xiàn)了疏散的趨勢。這與流動人口大量涌進北京給資源和環(huán)境造成很大壓力，致使北京開始實行嚴(yán)格的人口控制政策有關(guān)。

2.5? 北京市流動人口空間自相關(guān)分析

根據(jù)2005年、2007年北京市區(qū)域統(tǒng)計年鑒，2009年、2010年、2012年、2014年北京市統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù)，通過ArcGIS軟件計算得到北京市2005年、2007年、2009年、2010年、2012年和2014年流動人口全局空間自相關(guān)系數(shù)（見表4）分別為0.189 703、0.196 792、0.212 375、0.188 663、0.180 776、0.174 520。這6年北京市流動人口數(shù)量的Moran's Index都大于0，可見2005—2014年的10年間流動人口具有相同的發(fā)展趨勢。北京市流動人口具有空間集聚的模式，即流動人口較多的區(qū)域與流動人口較多的區(qū)域相連，流動人口較少的區(qū)域與流動人口較少的區(qū)域相連的空間自相關(guān)。

2005—2009年的Moran's Index和Z值都是逐漸增加的，說明這幾年流動人口的空間自相關(guān)性增強。2010—2014年Moran's Index和Z值逐年遞減，說明這幾年流動人口空間自相關(guān)性減弱。

根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，結(jié)合ArcGIS軟件制圖功能，得到2005年、2007年、2009年、2010年、2012年和2014年北京市流動人口集聚分布圖（見圖6）。因6年集聚分布圖一樣，所以只展示一個集聚分布圖。

從圖6可以看出，北京市流動人口空間集聚狀態(tài)變化不大，流動人口高高集聚區(qū)一直是海淀區(qū)和朝陽區(qū)，其他區(qū)間流動人口空間分布是隨機的。海淀區(qū)和朝陽區(qū)是流動人口高高集聚區(qū)，因為這兩個區(qū)不僅具有地理上的交通優(yōu)勢（有多條地鐵線路通過），還具有產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)勢。

海淀區(qū)產(chǎn)業(yè)布局分為“兩中心”和“四區(qū)”。“兩中心”指中關(guān)村科技園區(qū)和海淀區(qū)科技創(chuàng)新中心。“四區(qū)”是指東部的科教文化產(chǎn)業(yè)區(qū)、北部的城市新區(qū)、南部的現(xiàn)代服務(wù)區(qū)以及西部的生態(tài)休閑旅游區(qū)。這“兩中心”和“四區(qū)”的產(chǎn)業(yè)對流動人口具很強吸引力，導(dǎo)致流動人口在該區(qū)域大量集聚。

朝陽區(qū)產(chǎn)業(yè)布局中，第三產(chǎn)業(yè)比重達(dá)到了80%以上，且北京市六大高端產(chǎn)業(yè)功能區(qū)中的三大產(chǎn)業(yè)功能區(qū)（CBD、奧運和電子城）都在朝陽區(qū)，這些優(yōu)勢因素使得流動人口在朝陽區(qū)大量集聚。

3? 結(jié)論與討論

依據(jù)2005—2008年的北京市區(qū)域統(tǒng)計年鑒，2009—2014年北京市統(tǒng)計年鑒中流動人口數(shù)據(jù)，運用空間統(tǒng)計學(xué)方法，結(jié)合ArcGIS軟件統(tǒng)計和制圖功能，通過對流動人口數(shù)量、密度、重心變化、集中指數(shù)和空間自相關(guān)的分析，得到了北京市近10年來流動人口空間分布的基本特征如下。

一是北京市流動人口數(shù)量巨大，增長迅速，但2010年后增速減緩。二是流動人口在北京市內(nèi)部流動人口空間分布高度不均衡，高度集聚區(qū)（首都功能核心區(qū)和城市功能拓展區(qū)）和低度集聚區(qū)（生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)）并存。三是流動人口重心略微向東偏移，但幅度不大。四是北京市流動人口空間分布存在自相關(guān)性，存在高高集聚區(qū)和不相關(guān)區(qū)域，但不存在高低集聚區(qū)、低高集聚區(qū)和低低集聚區(qū)。

研究北京市流動人口空間分布，為交通擁擠、資源環(huán)境緊張、房價高起等“大城市病”等問題提供了一定的解決思路，也為做好流動人口服務(wù)工作和制定針對性管理政策提供了依據(jù)。究竟是自然因素、經(jīng)濟因素還是社會因素造成北京市流動人口空間分布的這種格局，仍需深入研究。

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基金項目：北京市教育委員會科研計劃項目“首都圈流動人口空間格局變動及對未來人口分布的影響”（SM201710038004）。

作者簡介：劉愛華（1983—），女，山東臨清人，博士研究生，研究方向：人口流動、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。