基于GIS空間分析的定遠(yuǎn)縣行政區(qū)劃優(yōu)化調(diào)整研究

童超 馬永俊 聶川云

摘要：為研究安徽省定遠(yuǎn)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃的合理性，首先在分析定遠(yuǎn)縣基于第五次人口調(diào)查（2000年）的鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口規(guī)模的基礎(chǔ)上，確定了鄉(xiāng)鎮(zhèn)合并的人口規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用GIS空間分析的方法計(jì)算了每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的勢(shì)力圈范圍，得出定遠(yuǎn)縣每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的勢(shì)力影響范圍，然后依據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)合并原則（包圍合并原則、適度規(guī)模及空間鄰近原則、完整性原則和綜合性原則）進(jìn)行鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃調(diào)整，提出了撤并 18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，保留21個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的優(yōu)化方案。對(duì)優(yōu)化方案與目前實(shí)際中的22個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)格局進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明：二者只在定遠(yuǎn)縣東南部地區(qū)的界牌集鎮(zhèn)劃不劃入大橋鄉(xiāng)的調(diào)整上有著不同的意見(jiàn)，在其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的調(diào)整上是一致的，從而也間接證明了實(shí)際中的定遠(yuǎn)縣行政區(qū)劃調(diào)整的合理性。

關(guān)鍵詞：GIS空間分析；行政區(qū)劃；優(yōu)化調(diào)整；人口規(guī)模；定遠(yuǎn)縣

中圖分類號(hào)：P208

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16749944（2016）08015903

1 引言

行政區(qū)劃是指在一個(gè)國(guó)家的領(lǐng)土內(nèi)，在綜合地理、歷史、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)政治和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，對(duì)行政管理區(qū)域進(jìn)行劃分和調(diào)整。行政區(qū)劃調(diào)整是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的大事[1]。

國(guó)外關(guān)于行政區(qū)劃的調(diào)整研究已將定量研究引入到行政區(qū)劃調(diào)整中，起步很早而且有了很多嘗試。例如，瑞典的喬克普森等做過(guò)許多類似的探討，很具有理論意義，但也只是在理論層面上提供了一種研究方法，缺乏實(shí)踐性 [2，3]。當(dāng)前的鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃調(diào)整還是以定性分析和主觀判斷為主，缺乏有效的定量分析，大多數(shù)是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行硬性撤并。近年來(lái)，我國(guó)的一些地理學(xué)者試圖為行政調(diào)整提供一種定量的標(biāo)準(zhǔn)，其中最具成果性的是王德等人開(kāi)發(fā)的城鎮(zhèn)勢(shì)力圈的分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[2，3]。需要借助科學(xué)的方法對(duì)目前的行政區(qū)劃進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。本文就是在GIS空間分析的基礎(chǔ)上用定量的方法對(duì)滁州定遠(yuǎn)縣進(jìn)行行政區(qū)劃調(diào)整，提出優(yōu)化方案。

2 研究依據(jù)

2.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃調(diào)整的影響因素

（1）鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口規(guī)模。中心大城鎮(zhèn)的形成，需要一定的人口規(guī)模，人口評(píng)估一直都是城鎮(zhèn)規(guī)模的一個(gè)重要指標(biāo)。不同等級(jí)規(guī)模的城市具有不同的規(guī)模效益[4]，通過(guò)研究區(qū)的人口規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定鄉(xiāng)鎮(zhèn)調(diào)整的保留個(gè)數(shù)。

（2）鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈范圍。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)調(diào)整的目的就是要使研究區(qū)的行政范圍與經(jīng)濟(jì)范圍大體上保持一致，以便調(diào)整后更好地促進(jìn)研究區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和行政管理效率。本次研究就是以人口作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)模計(jì)算鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈。

（3）鄉(xiāng)鎮(zhèn)的空間聯(lián)系。

空間聯(lián)系在行政區(qū)劃調(diào)整上主要體現(xiàn)在對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈范圍的劃分和對(duì)有聯(lián)系的鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行區(qū)劃調(diào)整上。本文就是利用GIS方法，從空間聯(lián)系上進(jìn)行考慮。

2.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃調(diào)整的原則

（1）包圍合并原則。

如果一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的勢(shì)力圈完全被另一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的勢(shì)力圈所包圍，此鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)劃入另一鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

（2）合理性原則。

中心城鎮(zhèn)的勢(shì)力圈范圍較大，會(huì)影響其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的范圍計(jì)算結(jié)果，因此劃入中心城鎮(zhèn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)不超過(guò)2個(gè)。

（3）完整性原則。

如果將一個(gè)鄉(xiāng)或鎮(zhèn)拆分為幾部分并入周圍的鎮(zhèn)，會(huì)造成管理混亂。所以在行政區(qū)劃調(diào)整中我們要保持鄉(xiāng)鎮(zhèn)的完整性，不拆分原有鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

（4）綜合性原則。

在調(diào)整過(guò)程中，還需要綜合考慮政治因素、民族因素、歷史社會(huì)因素。

3 研究方法

3.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)模的確定

需要保留多大規(guī)模的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是首要解決的問(wèn)題。由羅伯塔·卡佩羅（Roberta Capello）等對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)模的研究中得知，城鎮(zhèn)存在有效規(guī)模[5]。因此本論文也用鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口來(lái)代表鄉(xiāng)鎮(zhèn)的規(guī)模。

借鑒了俞燕山對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)的合理規(guī)模和效率的研究結(jié)論：10萬(wàn)人以上人口規(guī)模的小城鎮(zhèn)效率最高，其次是人口規(guī)模為5～10萬(wàn)人的小城鎮(zhèn)，再其次是人口規(guī)模為3～5萬(wàn)人的小城鎮(zhèn)，最差的是人口規(guī)模為1～3萬(wàn)人的城鎮(zhèn) [6-7]。城鎮(zhèn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益隨著城鎮(zhèn)的規(guī)模擴(kuò)大而增大。

3.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈的劃分

鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈的計(jì)算首先要生成一個(gè)連續(xù)空間，所以選擇柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[8]。根據(jù)重力模型[9]和城鎮(zhèn)勢(shì)力圈分析的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[3]可將本次鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈范圍的計(jì)算公式定為：

Fij=Mi/d2ij

式中： Fij是i城鎮(zhèn)對(duì)j區(qū)域的輻射強(qiáng)度；dij是i城鎮(zhèn)與j區(qū)域之間的距離；Mi為i城鎮(zhèn)的人口規(guī)模量。

3.3 GIS的空間分析

ArcGIS集成了多學(xué)科的最新技術(shù)，其為空間分析提供了強(qiáng)大的工具，空間分析早已成為地理信息系統(tǒng)的核心功能之一 [10，11]。本次研究就是基于人口規(guī)模的確定以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈劃分計(jì)算的基礎(chǔ)上，運(yùn)用GIS軟件對(duì)人口以及距離等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到基于GIS軟件空間分析上的行政區(qū)劃調(diào)整。

4 定遠(yuǎn)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃案例

定遠(yuǎn)縣是安徽省滁州市的市屬縣，位于安徽省東部。東接滁州市南譙區(qū)，西鄰淮南市，南依肥東縣、長(zhǎng)豐縣，北連鳳陽(yáng)縣、明光市。定遠(yuǎn)縣總面積2890 km2。總?cè)丝?5萬(wàn)人左右（2000年末）。

4.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)模分析

在2000年時(shí)共轄有16個(gè)鎮(zhèn)、21個(gè)鄉(xiāng)和2個(gè)未批鄉(xiāng)，最少的為旱廟未批鄉(xiāng)7672人，定遠(yuǎn)縣的人口規(guī)模差異還是比較大（基于第五次人口調(diào)查）。定遠(yuǎn)縣的人口差異比較大，城鎮(zhèn)化水平相當(dāng)?shù)?。有必要?duì)定遠(yuǎn)縣2000年時(shí)的 39個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行合并工作。

在對(duì)定遠(yuǎn)縣人口規(guī)模分析的基礎(chǔ)上，并結(jié)合之前的鄉(xiāng)鎮(zhèn)規(guī)模有效性研究的結(jié)論，確定本文撤并后的人口不少于1.5萬(wàn)人作為本次鄉(xiāng)鎮(zhèn)撤并的基本規(guī)模參照標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 定遠(yuǎn)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈計(jì)算

4.2.1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的距離統(tǒng)計(jì)

在對(duì)定遠(yuǎn)縣柵格地圖矢量化的基礎(chǔ)上，通過(guò) ArcGIS 的 Anaysis Tools 工具中的 Point Distances 計(jì)算所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)相互之間的距離，這樣得到 39×39 個(gè)記錄。剔除距離等于 0 的記錄，得到 39×38 個(gè)記錄，是任何一鄉(xiāng)鎮(zhèn)到其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)距離統(tǒng)計(jì)。最后確定本次研究的柵格像元大小為800 m×800 m 適宜。

4.2.2 計(jì)算鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈

在ArcMap下，啟動(dòng)ArcToolbox工具，選擇Spatial Analyst Tools→Raster Creation→Create Constant Raster工具，生成定遠(yuǎn)縣的柵格數(shù)據(jù)，格像元大小為800 m。利用ArcToolbox→Conversion Tools→From Raster→Raster to Point工具，將上一步生成的完全包含定遠(yuǎn)縣的柵格數(shù)據(jù)圖，轉(zhuǎn)化為點(diǎn)狀數(shù)據(jù)圖并確定定遠(yuǎn)縣區(qū)域內(nèi)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為4971個(gè)。利用ArcGIS 中的 Analysis Tools工具的Point Distances來(lái)完成。得到距離記錄的表格，并將含有鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口數(shù)據(jù)的表格與新生成的表格合并，建立Fij新字段，并插入到新建立的字段中。然后統(tǒng)計(jì)出Fij的最大值，將生成的新表格與前面的柵格數(shù)據(jù)生成的矢量點(diǎn)數(shù)據(jù)屬性表進(jìn)行合并，最后將合并屬性表的矢量點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù)。然后對(duì)柵格數(shù)據(jù)用不同的顏色來(lái)表示。得出每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的勢(shì)力圈范圍，結(jié)果如圖1所示。

將鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈的柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為面狀數(shù)據(jù)。通過(guò)以上步驟統(tǒng)計(jì)其面積和人口數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1）。

5 定遠(yuǎn)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃優(yōu)化調(diào)整和對(duì)比分析

5.1 定遠(yuǎn)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃調(diào)整

按照之前介紹的鄉(xiāng)鎮(zhèn)合并的原則在綜合考慮各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人口撤并標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)該對(duì)定遠(yuǎn)縣的鄉(xiāng)鎮(zhèn)做以下調(diào)整：程橋鄉(xiāng)、齋朗鄉(xiāng)并入定城鎮(zhèn)，青洛鄉(xiāng)、年家崗鎮(zhèn)、嚴(yán)澗未批鄉(xiāng)并入爐橋鎮(zhèn)，靠山鄉(xiāng)、青山鄉(xiāng)并入永康鎮(zhèn)，九梓鄉(xiāng)、站崗鄉(xiāng)并入?yún)芹祖?zhèn)，旱廟未批鄉(xiāng)和高塘鄉(xiāng)并入張橋鎮(zhèn)，朱馬鄉(xiāng)、仁和鄉(xiāng)并入藕塘鎮(zhèn)，岱山鎮(zhèn)并入池河鎮(zhèn)，練鋪鄉(xiāng)并入三和集鎮(zhèn)，東興鄉(xiāng)并入西卅店鎮(zhèn)，天河鄉(xiāng)并入桑澗鎮(zhèn)，界牌集并入大橋鄉(xiāng)，并且撤鄉(xiāng)為鎮(zhèn)。合并后的鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃如圖2所示。

通過(guò)本次調(diào)整，定遠(yuǎn)縣撤掉了 18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，保留了 21個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

5.2 定遠(yuǎn)縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)調(diào)整優(yōu)化對(duì)比分析

對(duì)比定遠(yuǎn)縣的實(shí)際行政區(qū)劃調(diào)整（實(shí)際保留了22個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)），結(jié)果只在界牌集鎮(zhèn)劃不劃入大橋鄉(xiāng)有著不同的意見(jiàn)，考慮到大橋鄉(xiāng)和界牌集鎮(zhèn)的人口規(guī)模都小于1.5萬(wàn)人，鄉(xiāng)鎮(zhèn)勢(shì)力圈的范圍有著重疊的部分，而且合并之后可以發(fā)揮城鎮(zhèn)合并的規(guī)模效應(yīng)，并且考慮到大橋鄉(xiāng)行政中心的地理位置，所以優(yōu)化方案中把界牌集鎮(zhèn)劃入了大橋鄉(xiāng)并且撤鄉(xiāng)為鎮(zhèn)。

6 結(jié)語(yǔ)

以定遠(yuǎn)縣為例，在ArcGIS中利用空間分析的方法，探討運(yùn)用定量的方法解決行政區(qū)劃調(diào)整，為行政區(qū)劃調(diào)整提供了一種新的思路。但目前我國(guó)的城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展基本都是依靠道路交通來(lái)發(fā)展的，越是交通便利的地方，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展才越好，因此，在做鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃的時(shí)候，得考慮到交通和地形等要素，所以必須認(rèn)識(shí)到用時(shí)間距離去代替單純的空間距離是大的趨勢(shì)，但是具體如何操作運(yùn)用，還需要作進(jìn)一步研究與探討。同時(shí)必須認(rèn)識(shí)到在做GIS分析的時(shí)候，如果能預(yù)測(cè)各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)未來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和競(jìng)爭(zhēng)力大小的變化情況，就可以以此來(lái)預(yù)測(cè)勢(shì)力圈的變化，則得出的結(jié)果對(duì)將來(lái)行政區(qū)劃的調(diào)整更有指導(dǎo)意義。

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Abstract： To study on the rationality of township administrative divisions in Dingyuan County， firstly，this thesis presents an analysis of township population sizebased on the fifth census in Dingyuan County（in 2000）， determines the population scale standard of township merge， uses the GIS spatial analysis method to calculate power circle rangeof each township， and obtains each townships influence range in Dingyuan County. Then，this thesis makes a township zoning adjustment according to the principles of township merge（surrounded by merging principle， appropriate size and space nearby principle， the principle of integrity and comprehensive principle），including proposingto remove of 18 towns and retaining the 21 towns optimization schemes. Finally， this thesis gives a comparative analysis of the optimization scheme and 22 township patterns in reality.The results show that they have different opinions in villages adjustment whether Jiepai Town is delimited into Daqiao Villiage.They have reached an agreement on the adjustment of other townships.Thereby，the results indirectly prove the rationality of the adjustment of Dingyuan County administrative divisions in reality.

Key words：GIS spatial analysis； administrative division； optimization and adjustment； population size； Dingyuan County