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1、第21卷第5期地理与地理信息科学Vol.21No.52005年9月GeographyandGeo-InformationScienceSeptember2005人口密度空间化的一种方法1,211闫庆武,卞正富,赵华(1.中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221008;2.徐州师范大学城市与环境学院,江苏徐州221116)摘要:人口密度空间化是地理学中一个重要的研究课题,但是传统方法直接生成的人口密度分布图具有不同区域间突变的缺点。该文中基于面积权重内插法与邻域平均法原理,以MapInfo为软件平台,在缺乏地形图、RS图片
2、等资料的情况下,提出人口密度空间化的一种方法———网格单元面积权重内插法,并以丰县为研究区域进行例证。结果表明:该方法有效缓和了传统方法直接生成的人口密度图中的突变线,制作的人口密度Grid专题地图能够很好地反映人口密度的平均性,生成的人口密度三维可视化地图符合人口密度的空间分布特点。关键词:人口密度;空间化;网格单元面积权重内插法中图分类号:P208;C922文献标识码:A文章编号:1672-0504(2005)05-0045-04差,不能较好地反映人口密度连续分布的现实。本文1人口密度空间化研究背景基于面积权重内插法与
3、邻域平均法,以MapInfo为软人口的空间分布是指一定时点上人口在各地区件平台,提出人口密度空间化的网格单元面积权重内[1]的分布状况,是人口过程在空间的表现形式。人插法(GridCells’ArealWeightingInterpolation,GCAWI),口的空间分布问题涉及人口学、经济学、地理学、社并实现了人口密度的三维空间模型表达,直观地反映会学等多个学科。它是一种社会经济现象,既受自了人口密度的空间分布状态,为人口密度图的制作与然因素的制约,又受社会经济规律支配。传统的人人口密度分布直观表达奠定了基础。口数据主
4、要来源于人口普查,而且是以行政区划为2人口密度空间化的方法基本单元的统计数据集,在实际应用时存在数据空[2]间分辨率低、不准确以及更新周期长等问题。2.1面积权重内插法与邻域平均法20世纪60年代以来,伴随着地理学的计量革命面积权重内插法(arealweightinginterpolation)是与地理信息系统(GIS)的产生,人口空间分布研究进入以面积作为权重,其前提是假定区域的人口均匀分[3]定量化、定位化阶段,进入新的研究领域。另一方布,因此算法简单,主要思路是:首先在源数据区域面,GIS与遥感(RS)越来越多地应用
5、于人口空间分布叠加目标数据区域,然后确定每个源数据区域落在中“,社会数据空间化”“、空间数据社会化”成为当前地某一目标区域的面积比例,根据面积比例分配属性[2]理科学、社会科学共同关注的焦点之一。人口密度值(人口密度)。如图1所示,目标区域T(图中方格空间化是人口分布的主要研究方向之一。在人口密区域)共涉及3个源区域S1、S2、S3,同时源区域被目度研究中,常常会出现研究区域没有所需的人口密度标区域区分为3部分,假设源区域S1、S2、S3的面积数据,要求用已知区域的人口密度数据导出研究区域分别为A1、A2、A3,人口密度分
6、别为Y1、Y2、Y3,则目标的人口密度,这就是人口密度数据的空间化问题。人区域的人口密度YT为:口密度空间化研究有助于对人口空间分布的研究。Y1×A1+Y2×A2+Y3×A3YT=(1)自戈尔提出“数字地球”的概念以来“,数字地A1+A2+A3球”“、数字城市”成为新兴的研究领域,地球与城市数字图像处理中的栅格图像由许多像元组成,的数字化都离不开人口数据的空间化,因此人口数每个像元在放大至足够大时,就变成一个个的小方据的空间化是数字地球的重要内容之一。许多学者格,这种图像所记录的色度值函数是F(x,yλ,)。从利用RS、G
7、IS等技术较为精确地研究人口的空间分这个意义上看,人口密度分布图类似于栅格图像,因[4-8]2布,有的精度达1km。在缺乏地形图、RS图片等此在进行人口密度空间化时,为了能够表现出人口资料时,若将统计数据直接地图化会产生较大的误的实际分布状况,可以适当运用图像处理技术,如图收稿日期:2005-05-26;修订日期:2005-06-06基金项目:全国优秀博士论文基金资助项目(200044);徐州师范大学基金项目(04XLB25)作者简介:闫庆武(1975-),男,讲师,博士研究生,研究方向为资源环境与信息决策支持。E-mai
8、l:qwyan@xznu.edu.cn第46页地理与地理信息科学第21卷像平滑技术等。图像平滑有图像平均法、领域平均法需要改进。进行人口密度空间化的主要目标就是[9]法、中值滤波法等,其中邻域平均法对人口密度空去掉人口密度图中的突变线,并使其尽量符合人口间化有借鉴意义。渐变分布的规律。GCAWI法的基本
