城市规划中人口空间分布模拟方法探究

《城市规划中人口空间分布模拟方法探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、城市规划中人口空间分布模拟方法探究收稿日期：2010-01-20作者简介：肖荣波，博士，高级工程师，主要研究方向为城市生态、3S应用及生态评价与规划等。*“十一五”国家科技支撑计划（编号：2007BAC28B01）;广东省软科学研究项目（编号:2010B070300004）；r州市科技计划项目（编号：2010Y1-C621L（1.广州市城市规划勘测设计研究院，广东广州510060;2.大不列颠哥伦比亚大学,温哥华，加拿大）摘要城市人口空间分布是影响社会经济活力、基础设施建设、公共服务配置以及城市交通、住宅、生态环境问题等方面的重要因素之一，是科学开展城市规划的基础与前提。传统的等值区域

2、图法只能描述一个地区总体城市分布状况，难以准确反映城市内部人口的实际分布。本文通过综述国内外23篇研究成果，将城市人口分布空间模拟方法总结为城市人口密度模型、内插法空间分布模型、地理因子相关性模型（包括光谱估算法、土地利用密度法、居住单元估算法、夜间灯光强度估算法、硬化地表估算法）3大类7种，分析了它们各自的特点及改进措施。人口空间分布模拟在我国城市规划体系中有较大应用价值，重点讨论了在城镇体系规划、城市总体规划以及详细规划等不同规划层面人口空间分布适用模拟技术。最后指出为提高我国城市规划的科学性和预测精度，综合运用多种方法对城市人口空间分布进行估算模拟将成为该领域研究趋势，以期为城市

3、规划管理提供技术参考。关键词人口密度模拟；遥感；精度；空间分布中图分类号TU984.1文献标识码A文章编号1002-2104(2011)06-0013-06doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.06.003人口的空间分布是影响城市社会经济活力、基础设施的建设、公共服务的配置以及城市交通、住宅、生态环境问题等方面的重要因素之一。但目前我国城市规划通常只注重人口规模的预测，较少考虑区域内部人口分布的差异性，使得城市空间发展政策的实施效果受到影响。因此，掌握城市人口空间分布信息不仅是制定区域长远发展政策、城市总体规划的重要基础，也是实施城市日常管理、改善居民生活

4、环境等工作的重要科学依据。我国城市人口信息通常是通过人口普查、人口抽查等方式获取，它一般基于行政单元(如街道办事处)为基本的统计单元，人口密度是通过该区域人口数与区域面积计算出来。传统常用表示人口分布的方法是等值区域图法，即用不同的颜色和灰度表示人口密度的高低［1Jo该方法虽然在大范围内能够反映出人口密度的整体布局，但无法准确反映人口的实际分布。该方法忽视了统计单元内部人口密度的差异性，同时面积的变化对计算的人口密度影响大，特别是城镇居住面积的变化对人口空间分布的精确性影响大[2]o本文通过综述国内外23篇研究成果，将城市人口分布空间模拟方法总结为城市人口密度模型、内插法空间分布模型、

5、地理因子相关性模型等3大类，分析了它们各自的特点,并对未来研究提出展望，以期为我国城市规划、人口地理学等相关研究提出科学参考。1城市人口密度模型城市人口密度空间分布模型可以追溯到上个世纪50年代初期Clark提岀的负指数函数(NegativeExponentialFunction)[3]:P(r)P0e-br式中，I■为到城市中心的距离，P(r)为距城市中心「处的人口密度，P0是理论上城市中心处的人口密度，参数b为距离衰减效益的速率。Clark模型认为随着从城市中心(CBD)向外围距离的增加，城市人口密度趋向于指数式衰减，即人口密度与距离之间是负指数关系。Clark模型可以从两个角度论

6、证，一是从微观的角度假定一个住房服务价格弹性的单位值，然后借助效用最大化(Utility-maximizing)方法推导城市人口密度的负指数形式；二是从宏观的角度,从Wilson著名的空间相互作用最大嫡(Entropy-maximizing)模型出发,将空间作用流落实到某—个区位，同时考虑到交通分布模型，从而将空间作用模型导向负指数形式并类比为Clark模型［4Jo在Clark提出人口密度负指数模型后的20世纪60年代，支持Clark模型的实证研究进入一个繁盛阶段［5卜为了准确描述现实中的城市人口密度分布，众多学者尝试了各种函数类型。并以当时不断发展的城市经济学中的住宅选址模型为理论基

7、础，推导出以负指数函数为前提的土地需求模型，其中包括二项式函数、正态分布函数、伽马函数、负壽指数函数、线性函数、二次函数等数10种函数类型［6然而后来伴随着西方城市化进程的复杂化，如多核心城市结构以及城市人口郊区化的出现，城市人口密度多核心模型、CubicSpline模型等被提出并成为热点研究领域［7］□城市人口密度模型是基于人口密度平均值的基础上建立的统计模型，它可以用简单的函数形式反映影响城市人口密度分布的主要因素，可以从宏观层面上反映人口