秦新喜+高敏华

摘 要：利用全国第五次、第六次人口普查数据中的乌鲁木齐市街道数据，分析乌鲁木齐市21世纪初人口分布变动情况，运用行政区划法、自然标志方法、圈层距离法、方向距离法对街道数据进行划分，并结合SPSS软件分析功能模拟了2次人口普查时人口分布模拟。结果表明：21世纪初乌鲁木齐市水磨沟区人口增减幅度为116.40%，乌鲁木齐县人口增减幅度为-60.38%，人口向城市中心聚集明显，乌鲁木齐市人口数量整体呈上升趋势；乌鲁木齐人口聚集的区域与环形道路和城市路网为骨架的城市建设格局有密不可分的关系；乌鲁木齐市人口聚集方式主要是向城市中心聚集，21世纪初乌鲁木齐的圈层人口密度变动曲线的交点大约在10km处，圈层人口密度变化主要在20km内；利用SPSS软件对人口数量分布模型的预测表明，乌鲁木齐市人口符合很多模型，但最优的是三次方函数模型。

关键字：21世纪初；人口分布；模拟；乌鲁木齐

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）21-0088-06

The Change and Distribution of Population in Urumqi at Early Twenty-first Century

Qin Xinxi1 et al.

（1College of Research and Environment Sciences，Xinjiang University，Urumqi 830046，China）

Abstract：Using the fifth and sixth census data in Urumqi streets and four different methods of dividing Street data to analyze the population distribution changes in Urumqi from 2000 to 2010，and analyzes the function simulation of the two census of population distribution simulation with SPSS. The results showed that from 2000 to 2010，the population of Urumqi of Shuimogou District has a substantial increase，but in Urumqi County population decrease. The population gathered obviously in the center of Urumqi and it have a positive trend；The Urumqi population distribution is related to the main ring road and city road construction；from 2000 to 2010，using concentric sphere analytic method to analyze the evolution on the density of population and focus at around 10km，the circle population density have a strongly flatter when the distance to city center least to 20km；we using the software to predict the population distribution model showed that Cubic model is the optimal one to describe population density distribution of Urumqi both in 2000 and 2010.

Key words：Early twenty-first century；Population distribution；Modelling；Urumqi

在空間上，人口分布是人口过程的最终体现。在城市人口密度分析中，单核心城市人口密度模型中离城市中心的距离是唯一的内生变量。经典的人口分布模型的理论基础来自于杜能（Von Thünen）的农业区位理论，后来被发展为表达城市人口分布的数学模型[6-10]，其中的人口分布模型除了常见的模型外，有研究表明Cubic三次方函数模型也是描述有些城市人口分布的最优模型[9-10]。对中国大城市人口分布与郊区化的研究[11-15]表明部分大城市中心区人口数量和密度下降，人口郊区化现象已经出现，中国部分大城市人口分布符合Clark和Smeed模型。就乌鲁木齐而言21世纪以来的研究则主要是对城市人口分布特征以及人口分布模型等的探讨[16-20]。但是几乎没有对乌鲁木齐城市人口分布与聚集化的研究，别的省市人口分布模型的模拟很少利用人口普查资料。本文综合已有的研究方法，总结运用4种不同的方法对乌鲁木齐人口分布变动进行了研究，其中的圈层距离法和方向距离法在以往人口分布研究中比较鲜见，利用苍穹切割技术获取精确的数据对乌鲁木齐市人口分布模型的定量研究。

1 研究方法

利用乌鲁木齐第四次、第五次人口普查资料进行分析，在地域范围上，本文主要采取了行政区划法、自然标志法、圈层距离法和方向距离法4种方法。

1.1 行政区划法 行政区划法就是将城市以城市的行政区为单位划分。由于乌鲁木齐的区划变动较大，目前采用7个市辖区和一个县进行划分（图1）。7个市辖区分别为天山区、沙依巴克区、新市区、水磨沟区、头屯河区、达坂城区、米东区，1个县为乌鲁木齐县。考虑到街区一级的行政单元区划变化较大，加之许多街区无明显地域范围，对相关街区的人口进行合并处理，处理后得到街区单元82个。endprint

图1 乌鲁木齐市行政区划法的空间划分

1.2 自然标志法 自然标志法（又称环线划分法）是以城市的自然建筑为标志进行划分，乌鲁木齐是以本市的外环路（内环线）和河滩快速路、绕城高速、连霍高速、乌奎连接线构成的环线（外环线）为标志对乌鲁木齐的地理空间进行划分，故又称环线划分法。

2010年内环线以内的地区包括16个街道，面积51.3km2，人口102.59万人。内、外环线之间的地区包括54个街道（乡、镇），面积815.2km2，人口171.24万人。外环线以外的地区包括28个街道（乡、镇），面积13349.8km2，人口37.43万人。

1.3 圈层距离法 圈层距离法是以城市的某个点或某段街道为中心，以不同距离为半径画圈，以此来测量和分析不同圈层之间人口状况。考虑到乌鲁木齐市地形地貌特点，本研究区是以天山区、水磨沟区、新市区、沙依巴克区交线为中心，分别以2km、5km、10km、20km为缓冲区半径进行计算和分析。

为了更准确的获得不同缓冲区下的街道数据，在乌鲁木齐市街道矢量图上，运用Arcgis、苍穹等GIS专业软件进行切割。运用苍穹的步骤如下：（1）确定4个区（天山区、水磨沟区、新市区、沙依巴克区）的交线。（2）建立不同半径的缓冲区（如2km、5km的缓冲区）。（3）用不同半径的缓冲区来切割乌鲁木齐市街道矢量数据。（4）对切割后的图斑属性进行操作，合并各部分中的街道矢量数据，计算各部分图斑面积；增加并填写所需字段，如人口总数。（5）分别计算不同半径范围内的指标。

1.4 方向距离法 方向距离法是以城市某个点为中心，分别测量和计算东南西北4个不同的方向不同距离点所在街道区域内的各种人口指标情况，如乌鲁木齐市是以几何中心点为中心。采用本方法是等距，一般是10km。

通过以上的论述可以看出，后3种方法都是运用GIS的技术方法获取相关的数据资料。

本文的人口数据资料主要来源是街道、乡一级的全国第五次、第六次人口普查资料的乌鲁木齐市街道数据，由于2000—2010年乌鲁木齐市的部分行政区划发生改变，因此综合情况下对部分街道做了合并处理（表1）。

2 城市人口分布的变动

2.1 行政区划法

2.1.1 人口数量的变化 从人口普查数据分析，乌鲁木齐市2000年总人口数为224.715万人，2010年增加到311.2559万人，增长幅度为38.51%。其中，人口增长最多的是水磨沟区，人口增長了21.0289万人，增幅高达116.4%；天山区人口增长了23.611万人，新市区增长了24.9231万人，增长幅度分别为51.31%和51.81%；沙依巴克区、头屯河区、达坂城区、米东区人口也在增加，增幅分别为37.84%、32.77%、10.48%、25.39%。同期，乌鲁木齐县人口减少了12.6778万人，减少幅度为60.38%。

2.1.2 人口密度的变化 从人口普查数据看，乌鲁木齐县人口密度明显下降，天山区、沙依巴克区、新市区、水磨沟区、头屯河区上升，达坂城区、米东区人口密度微升。具体表现在：（1）水磨沟区人口密度大幅度上升，人口密度由2000年的16789人/km2，2000年上升到36333人/km2，上升幅度达116.4%。（2）乌鲁木齐县人口密度下降明显，1990—2000年下降了60.38%。（3）天山区、新市区人口密度显著上升，同期分别上升了51.31%、51.81%。（4）沙依巴克区、头屯河区、达坂城区、米东区人口密度也有所上升（表2）。

2.2 自然标志法——不同环线间的人口变动 2000至2010年，内环线人口增加了28.18万人，人口增幅达到37.87%；内外环线之间人口增加了51.79万人，人口增幅高达43.36%；外环线以外人口也在增长，但10年却增长了6.58万人，增幅为21.33%（表3）。表明乌鲁木齐市人口的扩散方式，内环线以内人口逐渐达到饱和，以环形道路与放射性道路作为基本骨架向内外环线之间的区域扩散，这与城市的建设格局有密切的关系。

2.3 圈层距离法

2.3.1 规律性特征 运用GIS技术，在乌鲁木齐市街道矢量图上，以天山区、水磨沟区、新市区、沙依巴克区交线为全市的中心线，则离市中心10km环带内地区，人口大幅增加，10km以外地区，人口增速迟缓，并显示出离城市中心近，人口增幅相对较大，离城市中心越远，人口增长幅度越小的规律性特征（表4）。

2.3.2 不同圈层人口的比重变化也能反映人口的圈层式外迁 在0～2km圈层内，2000年人口占总人口的16.27%，到了2010年上升到20.29%；10～20km的圈层内，2000年人口占17.76%，到了2010年人口却仅占16.59%（表5）。

2.3.3 密度变化 2000—2010年的圈层人口密度变动曲线的相交点大约在10km处。2000年乌鲁木齐市人口密度的最高值为8917人/km2，在距市中心线2～5km内；2010年乌鲁木齐市人口密度的最高值上升到13938人/km2，处在2km内（图2）。10km外，2010年与2000年相比上升缓慢，反映了城市向内聚集发展，人口分布发上来重大的变化。人口密度增长幅度超过30%的地区全部在10km内，2km内增减幅度高达72.67%）。

2000—2010年的圈层人口密度变化主要在10km处。从图可以看出，在距离市区中心线的10km处（图3），2000年和2010年人口密度相差不大，虽然2010年的密度相对高一点。说明乌鲁木齐市人口迁移方式是像城市中心聚集。

2.4 方向距离法——不同方向人口分布变动

2.4.1 同一时间、不同方向的人口密度不同 由于乌鲁木齐不同方向、不同地域的经济发展、商业发展以及一些地形地貌条件的影响，同一时间不同方向的人口分布有所差异。

2.4.2 同一时间、不同时间的人口密度变化明显 从2000年和2010年不同方向的人口数量（图4、图5）可以看出，10年间人口分布变动显著。4个方向中，2010年与2000年相比朝北方向人口数量上升显著 ，主要因为城南城东因受地形地貌、工业、经济等综合因素的影响，人口数量上升相对城北迟缓（表6）。

3 人口分布变动模拟

本文采用2000年和2010年的全国人口普查街道数据，运用GIS的圈层距离法，利用SPSS软件进行分析和模拟。根据人口分布变动的基本情况，本文选取了11种函数模型，这些函数模型包括了线性函数、对数函数、指数函数、幂函数、S曲线函数等。在模拟过程中，这11种函数模型全部选用，根据统计分析的结果，对模型进行筛选，排除无效模型，最后根据R2值得大小及生成图形的拟合优度来确定最佳模型。

3.1 2000年乌鲁木齐市人口数量模拟 通过上述2个表分析结果可知，三方函数模型为最优模型，因此可以给出2000年乌鲁木齐市人口数量模型为：0～10km人口数量三次方模型：

Y=101328.523-6741.447x+266.892x2-4.124x3

2000年10km以外人口数量三次方模型为：

Y=32962.334-1954.34x+51.7x2-0.581x3

3.2 2000年上海市人口数量模拟

2010年0～10km人口数量三次方模型：

Y=162500.027-14086.773x+596.955x2-9.267x3

2010年10km以外人口數量三次方模型为：

Y=74525.708-4262.335x+88.486x2-0.636x3

3.3 模型讨论 （1）根据表7～10的模拟，表中几个模型的回归系数均比较高，其中三次方函数模型的模拟回归系数在0.98～0.992，说明三次方函数模型对乌鲁木齐市0～10km和10km以外的人口数量分布较其他几种函数模型很具有说服力，乌鲁木齐市2000年和2010年的人口密度分布符合三次方函数模型，而别的函数模型都不是最优的函数模型。（2）在三次方方程中，当x=0时，Y=b0表示在市中心或距市中心10km处的理论人口密度。从几个模型可以看出2000—2010年，0～10km模拟时，乌鲁木齐市中心的理论人口数量从101329人上升到162500人，同样10km以外模拟时，10km处的人口数量从32963人上升到74526人，10km处人口数量上升幅度明显没有市中心大，城市人口整体呈上升趋势，靠近市中心上升幅度更大（表7～10）。

4 结论

（1）从2000年2010年的10年中，乌鲁木齐市人口分布方式除乌鲁木齐县以外呈普遍上升趋势。水磨沟区人口数量增长幅度高达116.40%，乌鲁木齐县人口数量减少了60.38%。其他区均有增长，天山区和新市区人口数量增加幅度均超过50%。

（2）内环线以内人口数量增幅为37.87%，内外环线之间人口数量增幅为43.36%，外环线以外区域人口增幅却仅有21.33%。表明乌鲁木齐市人口向市中心聚集，主要以环形线路和城市交通路网为基本骨架的格局有密切的关系。

（3）乌鲁木齐市人口聚集方式主要是像市中心聚集，离市中心线越近人口增幅越大，0～2km内人口数量增幅高达72.66%，而20km以外人口增幅仅有17.67%。具有离城市中心越近，人口增长幅度越大，离城市中心越远，人口增长幅度越小的特征。距离市中心线10km处，2000年和2010年人口密度相差不大，说明乌鲁木齐市人口聚集距离并不远。

（4）通过计算机应用程序模拟，表明乌鲁木齐市人口数量分布符合三次方函数模型，认为沿用多年的指数函数虽然能基本反映人口数量分布的基本情况，但不是最优模型。

（5）人口聚集式发展是乌鲁木齐市人口分布发展的趋势，以上的研究证明了这一点。由于经济发展水平与西方发达国家城市相比有很大差距，西北地区与内陆发达地区也存在着差异，所以乌鲁木齐市人口聚集表现为像城市中心聚集。

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（责编：张长青）endprint