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基于栅格化的黄河流域经济发展差异研究

宋炎炎  
【摘要】:空间化是利用统计型数据,通过适宜的参数和模型方法,反演出社会经济数据在一定时间和地理空间中的分布状态的过程,其实质是在区域范围内创建连续的统计数据面。空间化后的统计数据符合其在空间上的实际分布规律,便于建立统一的地理信息数据库。传统的空间化方法时空精度有限,存在着数据结构不一致,空间单元不匹配以及空间单元内数据均一化等问题,严重地制约了社会经济数据在区域经济发展规划、环境保护、城乡建设和制定政策等工作中的实际应用。区域经济差异是影响社会协调可持续发展的重要因素。我国经济的高速发展的同时,不仅东、中、西部地区经济发展水平差异扩大,而且在省际甚至县市区内部也存在着巨大的差异。黄河流域横跨我国东、中、西三大地带,对我国的经济发展起到了重要的全局性、战略性作用。已有区域差异研究主要集中在全国范围内的省级、县市区间的差异,而流域经济方面的研究则集中于以资源开发利用为核心的经济发展问题,较少关注欠发达流域的区域经济差异。本文以黄河流域为研究对象,从空间化的视角探讨其区域经济差异的变化特征,旨在为黄河流域区域经济协调发展提供对策和建议。首先结合GIS理论和技术,通过多源数据融合处理,对流域2000年、2005年、2010年以及2015年县市区统计型人口数据和2005年、2010年的分产业GDP数据进行了空间化分布特征分析。表达了流域内部人文要素的空间分布规律,以人口和经济的高精度定量分析为基础,揭示了黄河流域区域经济发展差异变化特征,具有重要的现实意义。研究主要结论如下:(1)基于土地利用数据的人口空间化模型优于基于夜间灯光数据,前者更适合用于人口总数居中的县市区模拟,后者在人口密度梯度较大的城镇边缘模拟效果更好,产生误差的原因:一是夜间灯光数据本身数据源的局限性以及灯光过饱和现象,使其不能准确的模拟人口较密集的地区;二是黄河流域研究区域的特殊性,根据土地利用数据可知流域大部分位于我国中西部地区,地形起伏大,居民点分散,也会造成一定的精度损失。(2)本研究结合夜间灯光数据和土地利用数据建模估算GDP密度,使整个区域的经济活动分布状况都得到了有效的反映,空间化可以显示从城市到农村GDP逐级变化的过程,具有更丰富的细节信息。在土地利用数据的基础上引入夜间灯光数据对第二产业和第三产业建模,一方面避免了同一土地利用类型上GDP密度相等,另一方面能够减少误差并提高模型的准确性。GDP空间化结果能够完整地反映黄河流域GDP宏观分布现状。(3)基于栅格数据的对黄河流域经济差异进行高精度(1 km×1 km)定量分析表明,黄河流域具有一定的空间扩散效应和离心效应,人口和GDP密度区域,能够带动周边相邻地区的人口增长和经济发展,黄河流域的经济发展水平无论绝对差异还是相对差异均呈扩大趋势,空间上表现为东中西差异显著。流域的中下游地区经济发达,而上游即西部地区经济落后,且贫富分化趋于严重,全流域经济发展不平衡存在逐渐扩大的趋势。综上所述,本研究对地理环境差异大、社会经济发展速度不一致的大尺度流域同时进行了主要社会经济数据人口和GDP的空间化建模,引入新一代NPP/VIIRS夜间灯光数据与DMSP/OLS夜间灯光数据等进行空间化精度对比,并通过空间化后的流域空间自相关系数与县域单元对比,揭示了黄河流域区域经济发展差异的空间特征。本研究能为人口和GDP空间数据的生产和应用提供科学依据,以及为今后其他类型的社会经济数据空间化研究提供方法借鉴。


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