遥感信息支持下的中国人口空间分布模型.pdf

遥感信息支持下的中国人口空间分布模型木 江东杨小唤刘红辉王乃斌 (中国科学院地理科学与资源研究所资源环境数据中心．北京，100101) 摘要：人口的空间分布问题涉及人口学、经济学、地理学等多个学科，统计型人口数据的空 间化是“数字地球”重要研究内容。本文阐述了人口地域分布的基本理论，回顾了人口空间 分布的研究进展，结合研究实践，提出了在遥感、GIS技术支持下，统计型人口数据空间化的 研究思路和技术流程，构建了以遥感数据为信息源的中国人口空间分布模型，生成了像元级 (1kmXlkin)的逐年更新的人口数据，并对该数据的校验方法和应用前景进行了讨论和展望 展望。 关键词：遥感GIN人口空间分布 1引言 人口信息可以用在很多研究领域，如生态学、土地利用一土地覆盖变化、区域可持续发 展等。传统的以行政单元为基础的人口普查数据，因空间分辨率和时间分辨率的限制，影响 了其在领域的应用：(1)空间分辨率：人口数据一般以县为基础统计单元；(2)时间分辨率： 人口数据的更新周期一般为10年。90年代初，人们提出了“人口数据空间化”的概念，即将 以行政区为单元的人口数据展布到一定尺寸的地理格网上?。Tobler等于1995年发布了第一 套5’X 5’的世界人E1数据集(GPW)121，其后，Paul Sutton SHLo C P等人先后对人口展布机理、 人口模型的构建方略等进行了探索【3】【41；1996年，在联合国环境署(UNEP)的资助下，加 拿大环境研究所进行了全球1。×lO网格人口数据的开发【5】；2000年，美国的国际地球科学信 息网络(CIESIN)及其合作者推出了GPw的第2版【6J，与第一版相比，空间分辨率有了较大 提高(2．5。×2．5’)，并且在人口分布影响因子和地理网格生成方法等方面作了改进。2000年5 月，在美国哥伦比亚大学召开了“网格人口数据”研讨会，对人口数据空间化的机理、方法 和技术支撑进行了广泛的探讨：在土地利用、DEM等数据的支持下，可以获得高空间分辨 率的人口数据，以取代县级乃至省级的统计数据【71。 土地利用状况是影响人口空间分布的重要因素。土地利用格局与人口密度之间存在着 密切的相关关系。本文介绍了以遥感(Landsat TM)反演的土地利用数据为信息源，在GIS 背景数据和空间分析功能的支持下，人口空间分布模型的构建，并利用所建模型，生成了 基于lkm×lkm地理网格的中国1995年人口数据，为有关研究和应用提供高精度的数据 支撑。 2．人口分布的基本规律 人口分布是一种社会经济现象，它既深受自然因素的影响，又受社会经济规律支配。 人口分布本身也有它特殊的发展和运动规律【81。人口是生产发展和生产布局的必要条件， 基金项目：l中国科学院知识创新工程项目“人口、社会经济数据空间集成”课题(KZCX2．308．4) 2国家“十五”攻关课题“人口、社会经济与地理环境信息共享”(200t．BA608B。03) 238 一个国家或地区没有一定数量、质量和劳动技能的人口分布，就谈不上生产和生产布局。 在一定的历史条件下，生产力的发展和布局规律基本决定着人口分布的过程。总之一个地 区的人口分布、人口数量和密度，同该地区的自然资源、社会经济资源的承载力不相适应， 是导致人口分布发生变动的重要原因；而人口分布发生变动之后，又将为生产力发展，区 域结构与经济部门的组合等带来新的推动力一j。 由于我国各地经济、历史发展的不平衡性和地理环境的特殊限制，使我国人口分布很 不平衡，我国人口分布的总体特点是：东部多、西部少；平原盆地地区多，山地、高原地 区少；农业地区多，林牧业地区少；沿江、临海公路，铁路沿线地区多，交通不便的地区 少。影响我国人口分布不平衡的主要因素，由于我国人口处于漫长的封建社会历史时期， 绝大部分人口都从事于农业生产活动，东部地区的湿润区域及平原、盆地与河谷地带的生 态环境最适宜发展农业生产，从而集聚和分布了较多的人口。反之，在自然条件较差、不 利于农业生产的西部地区，土地开发利用受到限制，人口分布稀疏得多【101。 3．人口空间分布模型 3．1技术路线 人口数据空间化的技术路线可以用图1表示： 印印 崖 一 匿 匦 匦 I V 图1：人口棚格数据生成的流程图 Figure 1． Flow chart for producing China Gridded Population Dataset 注：51、52 53分别代表三种土地利用类型：城市居民点、农村居民点和工交建设用地 3．2人口区划 239 在区位理论、中心地理论、空间统计学的支持下，综合分析我国人口分布和社会经济 发展的空间特征和区域差异，进行定量表达和分层分区。选用人口数量、人口结构、人口 经济、人口资源等指标，用主成分分析方法对原始指标进行筛选