2000
—2010年西安市人口演變的空間差異與多中心模擬

殷江濱, 祝明明, 范　虹

(1 陜西師范大學(xué) 西北國(guó)土資源研究中心, 西北城鎮(zhèn)化與國(guó)土環(huán)境空間模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安 710119；2 華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 湖北 武漢 430079；3 陜西師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院， 陜西 西安 710119)

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2000
—2010年西安市人口演變的空間差異與多中心模擬

殷江濱1*, 祝明明2, 范虹3

(1 陜西師范大學(xué) 西北國(guó)土資源研究中心, 西北城鎮(zhèn)化與國(guó)土環(huán)境空間模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安 710119；2 華中師范大學(xué) 城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 湖北 武漢 430079；3 陜西師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院， 陜西 西安 710119)

摘要：基于西安市第五、六次人口普查中的常住人口數(shù)據(jù)，運(yùn)用空間分析技術(shù)、人口密度模型，分析2000—2010年西安市人口演變的空間差異，總結(jié)人口增長(zhǎng)的空間模型，揭示人口空間的多中心演化規(guī)律。結(jié)果表明：十年間西安市人口增長(zhǎng)表現(xiàn)出明顯的空間差異性，總體形成了中心核心區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)人口減少、近郊區(qū)人口明顯增加的發(fā)展格局。具體而言，南北方向人口快速增長(zhǎng)，東西方向人口增長(zhǎng)相對(duì)滯后，遠(yuǎn)郊區(qū)在人口普遍下降的同時(shí)形成了向縣城及重點(diǎn)鎮(zhèn)集聚的發(fā)展態(tài)勢(shì)。人口單中心模型分析發(fā)現(xiàn)，西安市人口空間分布基本符合Clark模型，但已出現(xiàn)多中心化跡象。多中心模型分析結(jié)果顯示，西安市人口空間從2000年的單中心結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)育為鐘樓-小寨路雙中心結(jié)構(gòu)，多中心結(jié)構(gòu)尚未形成。關(guān)鍵詞: 西安市； 人口增長(zhǎng)； 空間結(jié)構(gòu)

人是城鎮(zhèn)化進(jìn)程中最為活躍的要素，人口的空間結(jié)構(gòu)是城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展在空間上的綜合投影，同時(shí)對(duì)城市土地利用結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和產(chǎn)業(yè)布局等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[1-3]。從歐美城市發(fā)展經(jīng)驗(yàn)看，在信息技術(shù)革命、經(jīng)濟(jì)空間重組、高速公路及汽車普及等的綜合影響下，城市分散化趨勢(shì)日趨明顯，并在郊區(qū)出現(xiàn)“邊緣城市”、“次中心”，從而形成城市人口的多中心空間結(jié)構(gòu)[4-6]。

20世紀(jì)90年代以來，中國(guó)進(jìn)入城鎮(zhèn)化快速發(fā)展期。2014年，城鎮(zhèn)常住人口已達(dá)7.49億人，城鎮(zhèn)化率上升為54.8%[7]。人口大量向城市集聚在促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)，也導(dǎo)致交通擁堵、環(huán)境惡化、公共服務(wù)供需矛盾突出等一系列問題[8]。在這一背景下，許多城市政府希望通過工業(yè)企業(yè)外遷和開發(fā)區(qū)建設(shè)、舊城改造、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等手段，實(shí)現(xiàn)疏解中心城區(qū)人口、優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)、形成多中心大都市的發(fā)展目標(biāo)。

從實(shí)際發(fā)展歷程看，中國(guó)的城市人口空間經(jīng)歷了怎樣的演變趨勢(shì)，是否發(fā)育出多中心空間結(jié)構(gòu)？部分學(xué)者運(yùn)用人口普查數(shù)據(jù)開展了相應(yīng)研究，但主要集中于東部地區(qū)少數(shù)特大城市，如北京[3,9]、上海[10-11]、廣州[12-13]、南京[14]等。對(duì)于中西部地區(qū)城市的定量研究尚不多見。由于內(nèi)陸城市在區(qū)位條件、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和發(fā)展階段等方面與沿海發(fā)達(dá)地區(qū)城市存在巨大差異，其人口空間增長(zhǎng)趨勢(shì)是否有別于東部地區(qū)城市？是否存在內(nèi)陸城市獨(dú)特的人口空間增長(zhǎng)模型？是否發(fā)育出多中心空間結(jié)構(gòu)？本研究嘗試以西安市為案例地，重點(diǎn)運(yùn)用五普、六普鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、街道的人口數(shù)據(jù)，對(duì)上述問題進(jìn)行初步探討，以期深化對(duì)中國(guó)大城市人口空間結(jié)構(gòu)演變的認(rèn)識(shí)，并為制定人口調(diào)控政策、引導(dǎo)城市公共服務(wù)和產(chǎn)業(yè)合理布局提供量化依據(jù)。

1研究區(qū)域與資料來源

1.1研究區(qū)概況與空間劃分

西安地處陜西省中部，關(guān)中平原腹地。2010年，全市轄新城、碑林、蓮湖、雁塔、未央、灞橋、長(zhǎng)安、臨潼、閻良9個(gè)區(qū)和高陵、藍(lán)田、戶縣、周至4個(gè)縣，共有鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、街道176個(gè)，市域面積10 108 km2，總?cè)丝?46.8萬人。

空間劃分是城市空間結(jié)構(gòu)研究的前提。大城市在空間上通常可劃分為中心區(qū)、近郊區(qū)、遠(yuǎn)郊區(qū)等地域圈層。結(jié)合前人研究[15-16]和西安市發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，本研究將鐘樓作為城市中心，將西安市域范圍劃分為中心核心區(qū)、中心邊緣區(qū)、近郊區(qū)內(nèi)圈、近郊區(qū)外圈、遠(yuǎn)郊區(qū)5個(gè)圈層。其中，前兩個(gè)圈層構(gòu)成中心城區(qū)，近郊區(qū)內(nèi)圈和近郊區(qū)外圈構(gòu)成近郊區(qū)(圖1)。

中心區(qū)主要為二環(huán)線以內(nèi)區(qū)域，與距鐘樓5 km范圍大致吻合。其中以明城墻為界，城墻以內(nèi)為中心核心區(qū)，區(qū)內(nèi)下轄新城、碑林、蓮湖的8個(gè)街道，面積為17.48 km2。城墻以外為中心邊緣區(qū)，包括蓮湖、雁塔、碑林、新城的16個(gè)街道, 面積66.51 km2。近郊區(qū)主要為距鐘樓25 km以內(nèi)區(qū)域，其中以三環(huán)線為界，分近郊區(qū)內(nèi)圈和外圈兩個(gè)圈層:內(nèi)圈包括未央、雁塔、新城、灞橋、蓮湖的17個(gè)街道，面積273.88 km2;外圈包括灞橋、未央、長(zhǎng)安、高陵、臨潼的31個(gè)街道，面積為1 223.39 km2。距鐘樓25 km以外區(qū)域?yàn)檫h(yuǎn)郊區(qū)，包括長(zhǎng)安、臨潼、閻良、高陵、藍(lán)田、戶縣、周至的104個(gè)街道，面積8 526.74 km2。

1.2資料來源與處理

人口數(shù)據(jù)主要來源于西安市第五次和第六次人口普查數(shù)據(jù)，以2010年第六次人口普查時(shí)的行政區(qū)劃圖為基準(zhǔn)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)和街道為基本研究單元，分別對(duì)2000年和2010年的街道面積和人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。采用ArcGIS 10.2提取各街道面積、質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)以及街道距離城市中心及次中心的距離，并繪制人口密度等值線圖和人口密度三維圖，用SPSS 20進(jìn)行人口密度模型回歸分析。

2 西安市人口演變特征與空間模型

2.1 人口增長(zhǎng)總體特征

2010年，西安市常住人口846.8萬人，比2000年增加了106萬人，增幅14.3%，人口增長(zhǎng)絕對(duì)量和增長(zhǎng)速度不僅明顯低于北京(604萬，44.5%)、上海(628萬，37.5%)、廣州(276萬，27.7%)等一線城市，與成都(280萬，24.9%)、南京(177萬，28.3%)、武漢(174萬，21.6%)等城市也存在不小差距。

2000—2010年，西安市人口增長(zhǎng)表現(xiàn)出明顯的階段性特征(圖2)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)年鑒的戶籍人口數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，十年內(nèi)西安市人口年均增速為1.30%，人口增長(zhǎng)可分為2個(gè)階段：第1階段為2000—2005年，為波動(dòng)增長(zhǎng)階段，人口增長(zhǎng)圍繞平均值上下波動(dòng)，人口年均增速最高達(dá)2.00%，最低0.99%，年均增速為1.59%。第2階段為2006—2010年，為緩慢增長(zhǎng)階段，人口增速明顯放緩，年均增長(zhǎng)率僅為1.08%。

2.2.1 街道人口分布變動(dòng) 由表1可見，鎮(zhèn)街人口變動(dòng)劇烈，大多數(shù)街道人口在下降。十年間，西安市鎮(zhèn)街人口增減速度變化范圍為-6%～24%，其中，人口下降的街道為92個(gè)，人口增加的街道為84個(gè)，人口下降街道數(shù)占街道總量的52.3%。76個(gè)街道為緩慢減少型，年均降幅在2%以內(nèi)，占總量的43.2%。12個(gè)街道實(shí)現(xiàn)了人口的高速增長(zhǎng)，年均增幅在6%以上。

由圖3可知，人口增長(zhǎng)的街道主要位于近郊區(qū)及遠(yuǎn)郊區(qū)縣域或重點(diǎn)鎮(zhèn)。如雁塔區(qū)丈八溝街道(距鐘樓8.97 km，年均增長(zhǎng)23.6%)、未央?yún)^(qū)草灘街道(15.74 km，12.1%)、張家堡街道(7.24 km，10.0%)、長(zhǎng)安區(qū)郭杜街道(14.41 km，8.8%)、灞橋區(qū)十里鋪街道(7.84 km，8.2%)等人口增速位居全市前十，均分布于近郊區(qū)。此外，遠(yuǎn)郊區(qū)縣域或重點(diǎn)鎮(zhèn)也保持了人口快速增長(zhǎng)勢(shì)頭。如高陵縣涇渭鎮(zhèn)人口年均增長(zhǎng)達(dá)12.4%，周至、藍(lán)田縣城所在地二曲鎮(zhèn)、藍(lán)關(guān)鎮(zhèn)人口年均增長(zhǎng)分別為2.98%、2.71%，從全市看雖不屬于高速增長(zhǎng)型，卻是本縣增長(zhǎng)最快的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

人口減少的街道主要位于中心核心區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)。其中，中心核心區(qū)的8個(gè)街道中，5個(gè)街道人口呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，位于碑林區(qū)的長(zhǎng)安路街道和文藝路街道下降最快，降幅分別為-2.21%和-2.17%，均為全市降幅最大的十個(gè)街道之一。遠(yuǎn)郊區(qū)人口減少的趨勢(shì)更為明顯，其中，臨潼區(qū)馬額街道(距市中心44.53 km，降幅-5.51%)下降最快，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)如藍(lán)田縣普化鎮(zhèn)(45.87 km，-4.66%)、葛牌鎮(zhèn)(63.01 km，-3.72%)、周至縣板房子鄉(xiāng)(98.38 km，-3.42%)、駱峪鄉(xiāng)(85.59 km，-2.44%)、長(zhǎng)安區(qū)炮里鄉(xiāng)(20.38 km，-2.81%)等均位于遠(yuǎn)郊區(qū)。

2.2.2圈層人口分布變動(dòng) 采用圈層尺度，進(jìn)一步分析西安市人口增長(zhǎng)的空間差異。圈層距離法以城市鐘樓為圓心，以1 km為間距畫同心圓，分析不同環(huán)帶之間的人口分布狀況[11]。具體方法為：(1)以鐘樓為圓心，利用Arcmap軟件的緩沖區(qū)分析工具，建立不同半徑的等間距同心圓；(2)用不同最大半徑的同心圓切割西安市的街道級(jí)行政區(qū)劃圖；(3)對(duì)切割出來的不同范圍的地圖屬性表進(jìn)行計(jì)算，增加字段“切割出來的不同范圍的”，并計(jì)算出切割后各斑塊的面積；(4)利用ArcToolbox里的“summarize”工具計(jì)算不同圈層內(nèi)指標(biāo)的數(shù)量。

總體上，西安市人口增長(zhǎng)在各圈層距離間極不均衡。由圖4可知，人口增長(zhǎng)主要發(fā)生在距鐘樓5～15 km范圍內(nèi)，十年間人口增長(zhǎng)率均在40%以上。15～30 km范圍內(nèi)人口相對(duì)緩慢。說明西安市人口郊區(qū)化主要向近郊區(qū)轉(zhuǎn)移，郊遷擴(kuò)散的距離不遠(yuǎn)，這與國(guó)內(nèi)主要大城市郊區(qū)化初期發(fā)育的情況相似。人口減少區(qū)域主要為遠(yuǎn)郊區(qū)，距鐘樓40～50 km范圍內(nèi)及55 km以上區(qū)域人口減少最為明顯。此外，中心城區(qū)人口降幅也出現(xiàn)明顯減少。

按照城市空間劃分，進(jìn)一步分析西安市5個(gè)圈層空間的人口變化。研究發(fā)現(xiàn)，中心核心區(qū)人口向外疏散態(tài)勢(shì)明顯，人口快速下降，中心邊緣區(qū)人口緩慢增長(zhǎng)，近郊區(qū)人口快速增加，遠(yuǎn)郊區(qū)人口緩慢減少。如表2所示，雖然中心核心區(qū)人口密度仍然最高，但是10年間人口密度明顯下降，總?cè)丝跍p少了3.11%，呈現(xiàn)向外擴(kuò)散的趨勢(shì)。中心邊緣區(qū)人口密度增加至20 486人/km2，與核心區(qū)的密度差距進(jìn)一步縮小，總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)了13.50%。近郊區(qū)的人口增長(zhǎng)最為明顯，其中，近郊區(qū)內(nèi)圈增長(zhǎng)最快，十年內(nèi)人口增加81.89萬人，增幅80.08%，外圈的人口增長(zhǎng)稍緩，但也實(shí)現(xiàn)了34.16%的增長(zhǎng)。遠(yuǎn)郊區(qū)人口緩慢減少，降幅0.55%?？傮w上，西安市人口圈層分布變化呈現(xiàn)出中心核心區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)人口減少，近郊區(qū)人口明顯增加的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

需要指出的是，遠(yuǎn)郊區(qū)人口在普遍減少的同時(shí)，縣城及少數(shù)重點(diǎn)鎮(zhèn)卻實(shí)現(xiàn)了人口的明顯增長(zhǎng)。如在周至縣，十年間除縣城二曲鎮(zhèn)人口增長(zhǎng)34.1%外，僅縣城東面的辛家寨鄉(xiāng)人口增加(增速為2.7%)，其余20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口均為負(fù)增長(zhǎng)，平均減少13.0%。在藍(lán)田、戶縣、高陵等地，這一現(xiàn)象也較為普遍。

西安市人口增長(zhǎng)的空間趨勢(shì)與其他特大城市相比既有相似之處又有明顯差異。相似處在于，中心城區(qū)人口均明顯下降，人口呈現(xiàn)向外圍擴(kuò)散趨勢(shì)。關(guān)于北京[3,17]、廣州[12-13]、上海[11]的研究均發(fā)現(xiàn)了中心城區(qū)人口下降及人口郊區(qū)化的證據(jù)。不同之處在于，其他特大城市除中心城區(qū)外，外圍圈層均實(shí)現(xiàn)了人口的穩(wěn)定增長(zhǎng)，而西安的遠(yuǎn)郊區(qū)則出現(xiàn)人口顯著下降。

西安市中心城區(qū)人口減少及近郊化既有工業(yè)區(qū)外遷、郊區(qū)開發(fā)區(qū)建設(shè)、舊城改造等共性因素，也有保護(hù)古都風(fēng)貌等自身特色原因。在近郊區(qū)，西安高新區(qū)、經(jīng)開區(qū)先后在城市近郊設(shè)立，直接帶來了工業(yè)企業(yè)的集中并吸引了大量流動(dòng)人口，并隨之帶動(dòng)紫薇花園、雅荷花園等居住區(qū)集聚及相關(guān)公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)，城市人口空間向近郊區(qū)拓展[18-19]。在舊城區(qū)，一方面長(zhǎng)期的歷史發(fā)展導(dǎo)致舊城區(qū)功能混雜、交通擁堵、環(huán)境污染等一系列問題；另一方面，作為國(guó)家歷史文化名城，西安的舊城區(qū)分布有大量歷史文化遺址、歷史街區(qū)和古建筑等，城市的快速發(fā)展對(duì)古都風(fēng)貌保護(hù)產(chǎn)生了巨大壓力，通過舊城改造，疏解舊城區(qū)人口和功能顯得更為緊迫[20-21]。而遠(yuǎn)郊區(qū)人口下降則表明，作為內(nèi)陸地區(qū)中心城市，西安市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)仍處于工業(yè)化加速階段，資本、勞動(dòng)力等要素仍以空間集聚為主，并對(duì)遠(yuǎn)郊區(qū)形成虹吸效應(yīng)，進(jìn)一步吸引遠(yuǎn)郊區(qū)的勞動(dòng)力及人口進(jìn)入，從而導(dǎo)致遠(yuǎn)郊區(qū)人口的減少。

2.2.3方向圈層人口分布變動(dòng) 方向圈層法是在圈層距離法畫出不同半徑等間距同心圓的基礎(chǔ)上，分別測(cè)量和計(jì)算東南西北4個(gè)方向不同1/4同心圓環(huán)內(nèi)的各種人口指標(biāo)情況。由于中心區(qū)及近郊區(qū)人口變化最為劇烈，本文首先對(duì)距鐘樓15 km范圍內(nèi)不同方向人口密度分布變化進(jìn)行分析，得出2000—2010年不同方向人口密度曲線圖(圖5)。

朝東方向的人口密度峰值最高，并在距鐘樓5 km處出現(xiàn)次級(jí)人口集聚中心。南向人口密度峰值明顯向外圍推移，從2000年距鐘樓2 km處外擴(kuò)至2010年的3 km處。北向人口主要集中在距鐘樓4 km范圍內(nèi)，并在此范圍內(nèi)不斷填充；人口密度在4 km處出現(xiàn)明顯下降。相對(duì)而言，西向人口增長(zhǎng)最為平穩(wěn)。

將研究范圍拓展至60 km半徑范圍內(nèi)，通過人口增長(zhǎng)率指標(biāo)，進(jìn)一步分析不同方向的人口密度變化。發(fā)現(xiàn)10年間北向人口增長(zhǎng)最快，且表現(xiàn)出明顯的近域推進(jìn)，從中心邊緣區(qū)到近郊區(qū)外圈都表現(xiàn)為人口的高速增長(zhǎng)，6～16 km范圍內(nèi)人口密度增長(zhǎng)均超過50%。南向人口增長(zhǎng)也極為迅速，但增長(zhǎng)范圍明顯不及北向區(qū)域。東向和西向人口增長(zhǎng)緩慢，尤其是東向區(qū)域，僅有距中心5～10 km范圍出現(xiàn)小幅增長(zhǎng)，10 km外人口增幅均在20%以下，甚至出現(xiàn)人口負(fù)增長(zhǎng)，人口衰退現(xiàn)象明顯。就中心城區(qū)而言，人口減少主要發(fā)生在東向和南向區(qū)域，其中，南向區(qū)域下降幅度更大，北向及西向區(qū)域則有小幅增加。

不同方向人口增長(zhǎng)差異與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展密不可分。北部是西安市主要工業(yè)集聚地，國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)坐落于此，經(jīng)濟(jì)功能特色突出，吸引了大量的就業(yè)人口，隨著西安城市發(fā)展重心的北移，西安行政中心、鐵路北客站等重大工程的建設(shè)，有效帶動(dòng)了居住空間向北轉(zhuǎn)移。南部分布有國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、郭杜教育科技產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、曲江旅游度假區(qū)，基礎(chǔ)設(shè)施完善，文化氛圍濃厚，有力地吸引了城區(qū)人口轉(zhuǎn)移。西部主要為老工業(yè)區(qū)及漢長(zhǎng)安城遺址保護(hù)區(qū)，就業(yè)機(jī)會(huì)不足，居住環(huán)境相對(duì)較差，對(duì)城市居民的吸引力較低，且由于遺址保護(hù)等原因，對(duì)居住人口的容納有限。東向?yàn)閭鹘y(tǒng)工業(yè)區(qū)，因紡織等傳統(tǒng)工業(yè)衰退，產(chǎn)業(yè)活力下降，近年來雖不斷發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，先后成立浐灞生態(tài)區(qū)、國(guó)際港務(wù)區(qū)，但對(duì)就業(yè)人口的吸納不足，人口集聚步伐較慢[21-22]。

2.3西安人口增長(zhǎng)的空間模型

總結(jié)西安市街道間、圈層間及不同方向的人口空間變化，得出人口增長(zhǎng)的空間模型見圖6?？傮w上，西安市人口增長(zhǎng)主要發(fā)生在城市近郊區(qū)，其中尤以近郊區(qū)內(nèi)圈增長(zhǎng)最為顯著。出現(xiàn)人口減少的除中心核心區(qū)外，還有遠(yuǎn)郊區(qū)，這有別于沿海大城市，表現(xiàn)出西部?jī)?nèi)陸地區(qū)中心城市自身特征。從空間增長(zhǎng)方向看，西安市人口空間主要沿南北主軸方向拓展，東西向人口增長(zhǎng)較為緩慢。值得指出的是，遠(yuǎn)郊區(qū)在人口普遍減少的同時(shí)，縣城及少數(shù)重點(diǎn)鎮(zhèn)人口明顯增加，形成快速城鎮(zhèn)化街區(qū)，見表3。

3人口密度模型與空間結(jié)構(gòu)演化

人口密度模型是衡量城市人口空間的重要途徑[23]。Clark[24]最早創(chuàng)立了人口密度單中心模型，發(fā)現(xiàn)城市人口密度自城市中心向郊區(qū)呈指數(shù)型衰減，后經(jīng)許多學(xué)者不斷完善和發(fā)展，提出了諸多修正模型[25-28]。隨著城市發(fā)展，其空間結(jié)構(gòu)往往由單中心向多中心結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。McDonald研究了芝加哥就業(yè)人口的多中心結(jié)構(gòu)[29]。Papageorgiou總結(jié)了人口密度模型研究的常用模型，并提出在城市尺度下應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)和存在的問題[30]。本文采用SPSS軟件進(jìn)行回歸分析，進(jìn)行人口密度單中心模型和多中心模型分析。

3.1單中心模型擬合

人口密度模型的擬合采用2000年和2010年人口普查的街道、鎮(zhèn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用GIS技術(shù)的距離圈層法，結(jié)合SPSS 20軟件進(jìn)行模擬和分析。根據(jù)人口分布變動(dòng)的基本情況，選用線性函數(shù)、二次項(xiàng)函數(shù)、指數(shù)分布函數(shù)、冪函數(shù)、Logistic函數(shù)等11種函數(shù)進(jìn)行擬合，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果，刪除無效模型，最后根據(jù)檢驗(yàn)的F值和R2值及生成圖形的擬合優(yōu)度確定最佳的函數(shù)模型。我們選取近郊區(qū)以內(nèi)及全市范圍兩個(gè)空間維度，分別考察兩個(gè)年份西安市人口密度模型擬合情況，擬合結(jié)果如表4所示。

分析發(fā)現(xiàn)，無論是近郊區(qū)以內(nèi)還是全市范圍，西安市2000年和2010年的人口密度分布都基本符合Clark模型，但2010年各模型的擬合優(yōu)度均有所下降，表明西安市人口空間已出現(xiàn)多中心化趨勢(shì)。就近郊區(qū)以內(nèi)范圍而言，2000—2010年間，Clark模型參數(shù)a由35 401.292到6 813.109，表明市中心人口密度有大幅降低。十年間模型的斜率不斷減小，其絕對(duì)值由2000年的0.248減至2010年的0.059，表明近郊區(qū)以內(nèi)人口分布趨于分散和平均，城市中心區(qū)的擁擠狀況得到改善。

就全市范圍內(nèi)而言，Clark模型參數(shù)a和模型斜率b也出現(xiàn)明顯下降，表明人口分布趨于均衡。但2010年，全市范圍斜率(0.063)大于近郊區(qū)斜率絕對(duì)值(0.059)，表明人口分布由遠(yuǎn)郊區(qū)向近郊區(qū)集聚，也說明西安不存在類似于國(guó)內(nèi)北京、上海等其他大城市“遠(yuǎn)郊化”的特征[1,11]，郊區(qū)化的主體仍是“近郊化”。

3.2多中心模型擬合

參考國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)以及國(guó)內(nèi)同類文獻(xiàn)中人口分布的多中心模型和研究方法[1,14,31]，首先確定城市中心為鐘樓；其次，繪制2000年、2010年人口密度等值線圖，最后根據(jù)以下原則確定城市次中心：(1)首先確定峰值大于25 000的人口密度等值線；(2)確定滿足上述條件的每個(gè)等值線峰值所在街道，確定這些街道的幾何中心，它們便可近似地視為基于人口分布的城市次中心；(3)要求城市中心與各次中心之間以及各次中心之間的距離大于3 km。

按照上述原則，發(fā)現(xiàn)2000年西安市尚不足以形成對(duì)人口空間分布產(chǎn)生影響的次中心，只有鐘樓及鄰近的東關(guān)南街街道(碑林區(qū))位于人口密度峰值區(qū)，城市人口呈明顯的單中心結(jié)構(gòu)。2010年，除原有鐘樓主中心外，小寨路(雁塔區(qū))發(fā)育為唯一的人口次中心。小寨路次中心的發(fā)育與城市空間向南北主軸拓展關(guān)系密切。小寨路位于西安市南二環(huán)外緣，是城市南向發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)已成為西安市重要的商業(yè)中心，交通區(qū)位條件優(yōu)越，公共服務(wù)完備，對(duì)人口的吸引力強(qiáng)。隨著城市人口空間進(jìn)一步向南北方向擴(kuò)展，未來未央?yún)^(qū)、長(zhǎng)安區(qū)將沿主要交通軸線(如地鐵)發(fā)育新的人口中心。

計(jì)算城市中心和各個(gè)次中心到各街道的距離，通過編寫多中心非線性回歸程序，采用迭代技術(shù)進(jìn)行回歸，得出2010年西安市不同空間層次的人口多中心模型擬合結(jié)果(表5)。發(fā)現(xiàn)近郊區(qū)以內(nèi)的多中心擬合優(yōu)度相對(duì)較差(0.553)，全市的擬合優(yōu)度則達(dá)到0.8以上，說明相對(duì)于全市范圍而言，近郊區(qū)以內(nèi)人口密度大，人口集聚還在加強(qiáng)，多中心化的趨勢(shì)不明顯，隨著地域范圍的擴(kuò)大，多中心模型的擬合優(yōu)度逐漸增強(qiáng)，2010年，西安市已經(jīng)出現(xiàn)能夠影響城市空間結(jié)構(gòu)的人口次中心。

西安市人口多中心結(jié)構(gòu)尚不成熟。從模型參數(shù)看，無論是截距a還是斜率b，鐘樓主中心的值均大于小寨路次中心，表明主中心對(duì)人口分布的影響大于次中心的影響，次中心仍處于發(fā)育過程中，對(duì)人口的集聚作用有待提高，人口空間呈雙中心結(jié)構(gòu)。這與北京、上海、廣州等東部城市已出現(xiàn)的多中心結(jié)構(gòu)存在明顯差異[1,32-33]，說明西安作為西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中心城市，人口郊區(qū)化進(jìn)程相對(duì)緩慢，且城市空間以蔓延式擴(kuò)張為主，不利于多中心結(jié)構(gòu)的形成。

4結(jié)論與建議

人口空間結(jié)構(gòu)對(duì)城市土地利用結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和產(chǎn)業(yè)布局等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。本研究以西安市為研究對(duì)象，通過分析2000—2010年西安市人口演變的空間差異，總結(jié)人口增長(zhǎng)的空間模型，揭示人口空間的多中心演化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：

(1)西安市人口增長(zhǎng)表現(xiàn)出明顯的空間差異性。總體形成了中心核心區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)人口減少、近郊區(qū)人口明顯增加的發(fā)展格局。具體而言，南北方向人口快速增長(zhǎng)，東西方向人口增長(zhǎng)相對(duì)滯后，遠(yuǎn)郊區(qū)在人口普遍下降的同時(shí)形成了向縣城及重點(diǎn)鎮(zhèn)集聚的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

(2)西安市人口多中心結(jié)構(gòu)尚在發(fā)育。單中心模型回歸分析發(fā)現(xiàn)，西安市人口空間分布基本符合Clark模型，但十年間模型擬合優(yōu)度下降，人口空間已出現(xiàn)多中心化跡象。多中心模型回歸分析發(fā)現(xiàn)，2000年西安市尚未出現(xiàn)人口次中心，城市人口為單中心結(jié)構(gòu)；至2010年，小寨路已發(fā)育為人口次中心，人口空間呈雙中心結(jié)構(gòu)，但多中心結(jié)構(gòu)尚未形成。

與其他大城市相比，西安市的人口增長(zhǎng)與空間變化既有共同特征，又有不同之處。相同之處是中心城區(qū)人口均出現(xiàn)下降，人口不斷向外圍擴(kuò)散，郊區(qū)化特征明顯。不同之處有：第一，西安市人口總量增長(zhǎng)相對(duì)緩慢，與北上廣等一線城市及武漢、南京等大城市均有明顯差距；第二，西安市中心城區(qū)人口的減少與遠(yuǎn)郊區(qū)人口下降相伴發(fā)生，而在其他大城市，遠(yuǎn)郊區(qū)同樣實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的人口增長(zhǎng)。西安市的郊區(qū)化仍以“近郊化”為主，而非“遠(yuǎn)郊化”；第三，西安市人口多中心結(jié)構(gòu)尚未完全形成，現(xiàn)階段主要為雙中心結(jié)構(gòu)。這些差異表明西安市經(jīng)濟(jì)水平仍相對(duì)較低，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)仍有較大空間。而城市經(jīng)濟(jì)空間尚處于向心集聚向近域擴(kuò)散轉(zhuǎn)變階段，城市的空間輻射能力有待增強(qiáng)。

盡管西安市中心城區(qū)人口明顯減少，但人口密度仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)，作為大量文物古跡和歷史街區(qū)的核心載體，中心城區(qū)的人口壓力依然較大。因此，應(yīng)進(jìn)一步加快內(nèi)城的舊城改造步伐，壓縮居住、行政辦公等空間，突出商貿(mào)、旅游等功能，優(yōu)化中心城區(qū)功能結(jié)構(gòu)。

十年間西安市人口主要沿南北方向軸向拓展，呈空間蔓延式擴(kuò)張。南部大學(xué)城、高新區(qū)，北部經(jīng)開區(qū)雖集聚了較大規(guī)模人口，但優(yōu)質(zhì)教育、醫(yī)療等公共服務(wù)資源仍非常缺乏，這種增長(zhǎng)模式不僅將進(jìn)一步加大城市交通及環(huán)境等壓力，更不利于中心城區(qū)人口的有機(jī)疏散和多中心結(jié)構(gòu)的形成。因此，一方面應(yīng)加快高新區(qū)、經(jīng)開區(qū)等南北向人口集聚中心的公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)公共資源集聚，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，完善生活服務(wù)功能，加快形成人口次中心。另一方面，應(yīng)著力發(fā)展城市東部及西部區(qū)域，加快紡織城、土門等舊工業(yè)區(qū)改造和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，推動(dòng)浐灞生態(tài)區(qū)、國(guó)際港務(wù)區(qū)等重點(diǎn)功能區(qū)建設(shè)，優(yōu)化居住環(huán)境，引導(dǎo)人口集聚，形成合理的城市空間結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn):

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

[2] 修春亮,王新越. 人口變動(dòng)的空間分異及其規(guī)劃學(xué)意義：以哈爾濱、伊春為例[J].經(jīng)濟(jì)地理, 2003, 23(5): 661-665.

[3] 梁昊光,劉彥隨. 北京市人口時(shí)空變化與情景預(yù)測(cè)研究[J].地理學(xué)報(bào), 2014, 69(10): 1487-1495.

[4] HALL P, PAIN K. The polycentric metropolis: learning from mega-city regions in Europe[M]. London: Routledge. 2006.

[5] SIGLER T, SEARLE G, MARTINUS K, et al. Metropolitan land-use patterns by economic function: a spatial analysis of firm headquarters and branch office locations in Australian cities[J]. Urban Geography, 2015,36(9): 1-20.

[6] BREZZI M, VENERI P. Assessing polycentric urban systems in the OECD: country, regional and metropolitan perspectives[J]. European Planning Studies, 2015. 23(6): 1128-1145.

[7] 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局. 2014年中國(guó)城鎮(zhèn)化率達(dá)到54.77%[EB/OL]. [2015-01-20].中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng). http://www.ce.cn/xwzx/gnsz/gdxw/201501/20/t20150120_4386891.shtml.

[8] 陸大道,姚士謀,李國(guó)平,等. 基于我國(guó)國(guó)情的城鎮(zhèn)化過程綜合分析[J].經(jīng)濟(jì)地理, 2007, 27(6): 883-887.

[9] 孫鐵山,王蘭蘭,李國(guó)平. 北京都市區(qū)人口—就業(yè)分布與空間結(jié)構(gòu)演化[J].地理學(xué)報(bào), 2012, 67(6): 829-840.

[10] 李健,寧越敏. 1990年代以來上海人口空間變動(dòng)與城市空間結(jié)構(gòu)重構(gòu)[J].城市規(guī)劃學(xué)刊, 2007(2): 20-24.

[11] 高向東,吳文鈺. 20世紀(jì)90年代上海市人口分布變動(dòng)與模擬[J].地理學(xué)報(bào), 2005, 60(4): 637-644.

[12] 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(jì)地理, 2010, 30(1): 34-39.

[13] 周春山,邊艷. 1982—2010年廣州市人口增長(zhǎng)與空間分布演變研究[J].地理科學(xué), 2014, 34(9): 1085-1092.

[14] 秦賢宏,魏也華,陳雯, 等. 南京都市區(qū)人口空間擴(kuò)張與多中心化[J].地理研究, 2013, 32(4): 711-719.

[15] 李俊莉,王慧,曹明明. 西安市人口的分布變動(dòng)研究[J].人文地理, 2005(1): 121-125.

[16] 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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2011, 39(3): 78-83.

[17] 郭敏,饒燁,于偉, 等. 北京都市區(qū)人口空間發(fā)展的新特征與啟示[J].城市發(fā)展研究, 2013(6):111-116.

[18] 王慧. 開發(fā)區(qū)發(fā)展與西安城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)空間極化分異[J].地理學(xué)報(bào), 2006, 61(10): 1011-1024.

[19] 田野,任云英. 西安城市空間結(jié)構(gòu)發(fā)展研究(1998—2011) [J].建筑與文化, 2015(4): 40-44.

[20] 尹懷庭,劉科偉. 西安城市問題及其新世紀(jì)城市空間發(fā)展構(gòu)想[J].人文地理, 2002, 17(4): 85-88.

[21] 李俊莉,王慧,曹明明. 20世紀(jì)90年代西安市人口空間變化與郊區(qū)化動(dòng)向[J]. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境, 2006, 16(3):66-70.

[22] 吳文恒,徐澤偉,楊新軍. 功能分區(qū)視角下的西安市發(fā)展空間分異[J].地理研究, 2012. 31(12): 2173-2184.

[23] MARSHALL J. Urban land area and population growth: a new scaling relationship for metropolitan expansion[J]. Urban Studies, 2007, 44(10):1889-1904.

[24] CLARK C. Urban population densities [J]. Journal of the Royal Statistical Society: Series A, 1951, 114(4): 490-496.

[25] SHERRATT G. A model for general urban growth [J]. Management Sciences, Models and Techniques, 1960, 2(11): 7-14.

[26] TANNER J. Factors affecting the amount of travel [M]. Her Majesty's Stationery office, 1968.

[27] SMEED R. The effect of some kinds of routing systems on the amount of traffic in the central areas of towns[J]. Journal of Institution of Highway Engineers, 1963, 10: 5-26.

[28] NEWLING B. The spatial variation of urban population densities [J]. Geographical Review, 1969, 59(2): 242-252.

[29] McDONALD J, PRATHER P. Suburban employment centers: the case of Chicago[J]. Urban Studies, 1994, 31(2): 201-218.

[30] PAPAGEORGIOU Y. Population density in a central-place system[J]. Journal of Regional Science, 2014, 54(3): 450-461.

[31] 米瑞華,石英. 基于常住人口分布的城市主副中心識(shí)別方法：以西安市為例[J]. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2014, 42(3):97-102.

[32] 吳文鈺,馬西亞. 多中心城市人口模型及模擬:以上海為例[J].現(xiàn)代城市研究, 2006(12): 39-44.

[33] 蔣麗,吳縛龍. 2000—2010 年廣州人口空間分布變動(dòng)與多中心城市空間結(jié)構(gòu)演化測(cè)度[J].熱帶地理, 2013, 33(2):147-155.

〔責(zé)任編輯程琴娟〕

Spatial differences and polycentric development of population growth in Xi′an city from 2000 to 2010

YIN Jiangbin1*, ZHU Mingming2, FAN Hong3

(1 Center for Land Resources Research in Northwest China, Urbanization and Environmental Simulation Key Laboratory in Northwest China, Shaanxi Normal University, Xi′an 710119, Shaanxi, China;2 College of Urban and Environmental Science, Central China Normal University,Wuhan 430079, Hubei, China;3 School of Computer Science, Shaanxi Normal University,Xi′an 710119, Shaanxi, China)

Keywords：Xi′an city; population growth; spatial structure

Abstract:Using methods such as ArcGIS spatial analysis tools and population density models, the spatial differences and spatial model of population growth, and the law of polycentric development from 2000 to 2010 based on the 5th and 6th census data in Xi′an city were analyzed. The results showed that population increased differently in different rings and directions in Xi′an city.In generally, the population in city-core and ex-urban decreased in high speed, while the population in sub-urban region increased rapidly. Specifically, population in north and south direction increased fast, but the western and eastern areas increased lower. The population in ex-urban decreased rapidly while county towns and other important towns gathered quickly. Based on the regression of monocentric population model, it was found that the Clark model can describe population densities well in both urban area and metropolitan of Xi′an city from 2000 to 2010. Based on regression of multi-nuclear population model,the spatial structures of Xi′an city have been transformed from monocentric spatial structure in 2000 to double-nuclear structure (Zhonglou & Xiaozhailu) in 2010, however, the polycentric structure has not yet appeared.

文章編號(hào)：1672-4291(2016)03-0102-08

doi:10.15983/j.cnki.jsnu.2016.03.432

收稿日期：2015-05-05

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(41401180，41371183，41401127)；陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(2014JQ2-4017)；西安市科技計(jì)劃項(xiàng)目(SF1415)

*通信作者：殷江濱，男，副研究員，博士。E-mail:yinjb@snnu.edu.cn

中圖分類號(hào)：C922

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A