地理视角下的区域人口预估方法探究.pdf

第 期 年 月江苏科技信息 作者简介:范靳()男江苏南通人经济师学士研究方向:基础测绘地理信息自然资源信息化数据共享利用地理视角下的区域人口预估方法探究范 靳(马鞍山市自然资源和规划信息中心安徽 马鞍山)摘要:人口是社会经济发展的重要因素之一为了准确进行区域人口的测算与评估文章尝试从地理空间视角利用空间误差模型进行夜光遥感卫星数据 属性值与人口受教育水平的分析同时利用最小二乘法进行夜光遥感卫星数据 属性值与从业人员数量的分析完成相应的数值测算与评估结果显示:居民受教育水平与夜光遥感卫星存在一定的关系即在总量固定的情况下研究区内受教育水平较高地区的夜光遥感卫星数据 属性值明显高于其他分类从业人员的数量与夜光遥感卫星数据的 属性值存在正相关关系即从业人员数量较多的区域对应的夜光遥感卫星数据 属性值明显高于从业人员数量较低的区域关键词:人口预估空间误差模型最小二乘法地理视角中图分类号:文献标志码:引言 随着社会经济的不断发展人口资源作为重要的资源是决定了区域经济社会发展的重要影响因素之一 人口作为重要的劳动力生产资料其规模标志着城市或区域发展的潜力因而各地区为了吸引更多人才工作、定居提供了诸多便利的条件与物质基础从而更好地推动本地经济快速发展 业界专家对于人口规模的预测往往是通过统计或问卷调查这种方法通常费时费力而利用模型进行人口预估的方式则存在数据精度不够准等局限性 英国的人口学家于 年提出了著名的人口指数增长模型即马氏模型 在此基础上专家进行模型的修正与优化形成了新的阻滞增长模型(即 模型)但这些模型存在一定的局限性只考虑了人口总数变化的时间因素因而学界综合了不同年龄的具体分布因素、社会经济发展因素等同时引入了多样化的统计模型逐渐形成了应用于人口规模预测的自回归模型、移动平均模型、自回归移动平均模型等此外公安部门可利用户籍调查摸清辖区内的常住人口数据但需要大量的人工排查工作 而卫星技术的不断发展对于人类活动的监控方式也变得多元化即利用卫星的 值来反演人类活动的剧烈程度从而进行人口规模的预测与评估如利用夜光遥感数据进行人类活动的信息挖掘与提取针对人口预测评估的需求本文引入夜光遥感卫星数据及相应的人口数据通过分析不同地区的卫星反演值和地区人口受教育水平建立卫星数据与人口受教育水平的联系同时以马鞍山雨山区的从业人员为例分析地区从业人员的人口配置进而对具体的人口政策进行有效分析旨在支撑城市规划、政策优化等 研究区与技术方法 研究区 本文从人口预估角度进行分析从宏观层面的角度来看主要是研究夜光遥感数据的 值与研究区域人口所受教育水平的关联关系从微观尺度的角度来看主要研究人口分类中从事劳动的人口数量与夜光遥感数据 值之间的关联关系为了更好地进行方法验证与理论分析选择安徽省马鞍山市作为研究区域该市地处安徽省东部同时衔接南京、合肥两个都市圈具体选用的数据主要包括以下几个方面(见表)第 期 年 月江苏科技信息 科学与社会()夜光遥感卫星数据:美国 卫星数据()人口数据:统计年鉴数据()其他数据:行政区数据等需要注意的是由于/夜光遥感数据的空间分辨率为 因而研究的尺度与研究单元按照 的空间单元进行设定同时将根据空间单元的大小构建监测网格利用空间分析方法将遥感影像的 值赋值到对应的网格中再者利用分类工具按行政区划将提取的 值网格进行分类即可得到对应的不同省份 值数据表 夜光遥感数据和从业人员数据年份 值的总和平均值标准差从业人员/人 研究方法 对人口数据按照受教育水平进行分类分析主要将其按教育水平划分为小学、初中、高中、大专及以上共 个等级 基于夜光遥感数据建立对应的受教育水平与遥感数据提取的(公式中记为)值之间的关系模型即空间回归模型并对一阶回归模型、空间滞后模型、空间误差模型、自然对数似然函数等进行分析比较 通过对分析结果进行分析结果显示空间误差模型的空间拟合性更好更适合人口受教育水平与夜光遥感数据的回归拟合因而本研究使用空间误差模型进行回归拟合其具体计算如公式()、公式()所示:()()式()()中:为 类不同受教育的人群数量总量 为回归系数残差用 表示回归参数用 表示 为 邻域的邻接矩阵 白噪声则用 表示针对研究区的各区县进行参数求解涉及的时间周期为 年再利用 年的具体数据进行模型精度的验证具体的计算公式如公式()所示:()()式()()中:为平均误差 为每个区县区划的误差拟合的人口用 表示实际人口用 表示 研究成果 人口受教育水平分析 基于研究方法进行结果计算从 年的人口数据中抽取一部分作为样本调查数据进行验证从结第 期 年 月江苏科技信息 科学与社会 果可以看出:受教育水平层次在大专及以上的平均误差低于 相关系数达到 以上受教育水平层次为初中、高中的平均误差小于 相关系数大于 受教育水平层次为小学的平均误差小于 相关系数则超过 从实际的拟合结果来看夜光遥感数据的 属性值与研究区内居民受教育水平存在一定的关系在常住人口总数一定的情况下受教育水平较高的地区 属性值明显高于其他地区因而从定性的角度来看可以通过区域的遥感影像 属性值对研究区内的人口受教育水平进行综合判定 在人口较为稀疏的区域模型拟合的结果误差相对较大主要是由于人口分布松散反映在夜光遥感影像上的光汇聚程度不够致使属性值相对偏小而在人口密度较大的区域拟合的结果也存在较大的误差这是由于夜光遥感数据的 属性值有阈值限制因而过大的属性值无法真实反馈 小学、初中受教育水平的拟合误差明显大于其他两类表明夜光遥感数据与受教育水平高的人口数量之间联系更为密切 从业人员数量分析研究 从业人员的数量可间接反映从事经济生产的劳动力数量而劳动力数量与社会经济的产值休戚相关 基于此本研究尝试构建劳动力人口与夜光遥感数据 属性值的空间拟合模型旨在通过夜光遥感数据快速方便地测算出从业人员的具体数量为区域经济的发展提供数据支撑与理论实践与研究受教育水平人口不同本研究选用最小二乘法对从业人员数量进行回归拟合 利用 年夜光遥感数据的 属性值进行参数的确定并选择 年的夜光遥感数据进行精度的验证具体计算如公式()所示:()式()中:为精度的误差拟合从业人员数量用 表示而统计的从业人员数量用 表示计算结果显示研究区内从业人员的数量与夜光遥感卫星的 属性值存在正相关关系 同时经过检验相关系数超过了 因而可以得出通过最小二乘法进行拟合的方式适合通过 属性值对从业人员数量进行测算 但需要说明的是从业人员数量的增速有所趋缓是由夜光遥感卫星 值的饱和度导致的因而这种拟合的方式在区域从业人员数量的对比分析中需注意该部分因素的影响可定性地作出判断 结语 随着社会经济的不断发展人口也逐渐呈现集聚的特征而准确有效地进行区域人口的预估有助于城市建设、规划产业格局、公共交通布局等 针对这些需求本文尝试从地理空间视角基于夜光遥感卫星数据通过构建卫星遥感数据的 属性值与区域受教育水平、从业人员数量的计算模型完成相应的数值测算与评估对于区域的发展、人才战略制定都具有一定的现实意义 结果显示:()利用空间误差模型进行夜光遥感卫星数据 属性值与人口受教育水平的分析居民受教育水平与夜光遥感卫星存在一定的关系即在总量固定的情况下研究区内受教育水平较高地区的夜光遥感卫星数据 属性值明显高于其他分类()利用最小二乘法进行夜光遥感卫星数据 属性值与从业人员数量的分析从业人员的数量与夜光遥感卫星数据的 属性值存在正相关关系即从业人员数量较多的区域对应的夜光遥感卫星数据 属性值明显高于从业人员数量较低的区域但本研究存在一定的限制性即由于夜光遥感卫星数据 属性值的取值范围为丢失了一部分的属性数据无法完整地反映整个区域的实际情况因而在做模型测算时部分估算结果也存在一定的偏差得到的结果小于实际值这也是后续需提升的工作之一参考文献孙小芳.夜光遥感支持下的城市人口核密度空间化及自相关分析.地球信息科学学报():.张健航周荣琪赵雨馨.一种生态足迹的地理可视化方法:以湖北省为例.四川林业科技():.李姗姗林文坛.基于夜光遥感的粤港澳大湾区第 期 年 月江苏科技信息 科学与社会 人口空间分布及特征研究.热带地理():.刘加伶刘冠伸陈庄.基于 数据与夜光遥感的零售企业空间布局与人口耦合关系研究:以重庆市主城区为例.现代商业():.王璇璇赵明松谢毅等.基于 夜光遥感的江苏省人口数据空间化研究.黑龙江工程学院学报():.李岩林程钢杨杰等.夜光遥感数据支持下的区域经济空间格局精细化模拟:以河南省为例.地域研究与开发():.谢金龙李熙徐慧敏.基于夜光遥感影像的海峡西岸经济区城市发展时空格局演变分析.应用科学学报():.黄铁兰揭彬杨王意等.基于夜光遥感的粤港澳大湾区人口空间化研究.智能城市():.江泽霖邓健栾海军等.基于逐日夜间灯光遥感的新冠肺炎疫情变化信息快速提取 以北京市为例.测绘通报():.王晓荣柴春芳郑渊茂等.基于灯光密度遥感数据的台风灾损与恢复进程可视化分析.现代测绘():.布自强白林波张佳瑜.基于夜光遥感的宁夏沿黄城市群时空演变.自然资源遥感():.邢增招温伟包振虎等.基于夜光遥感的城市空间发展格局研究 以海口市为例.测绘与空间地理信息():.(编辑 何 琳).