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1、编号：南阳师范学院2013届毕业生毕业论文（设计） 题 目： 基于空间分析的河南省区域差异分析 完 成 人： 班 级： 2009-03 学 制： 4年 专 业： 地理信息系统 指导教师： 完成日期： 2013-04-12 目 录 摘要. (1)0 引言(1)1 研究目的与意义(2)2 研究现状(2)3 研究方法及数据分析.（3）4 差异因素分析(10) 4.1 交通情况(11) 4.2气候特点(12) 4.3 地貌特征(13)4 结论与展望(14)参考文献(16)Abstract. (17) 基于空间分析的河南省区域差异分析 作 者： 指导教师：摘要： 河南省在改革开放以来，经济一直在持续不断
2、的发展。 然而，省内县市域经济发展差异也渐渐扩大。本文以河南省为例，从县市域角度出发去了解区域差异的特征及其背后原因。以人均GDP、人均生产总值作为衡量经济差异的指标，采用G IS 空间分析的方法，对河南省的县市域经济发展差异现状进行了分析， 然后对河南省的县市域经济发展水平进行综合评价。关键词：区域差异 地理信息系统 空间分析0 引言地区发展不平衡是每个国家和地区在经济发展过程中必然遇到的问题1，它关系到区域经济的持续健康发展和社会的稳定，其实质是经济增长公平与效率的协调。统筹城乡及区域发展已经成为中央和各级地方政府重点关注的问题。伴随着全球化浪潮的兴起和市场化改革的不断深入，从20世纪80
3、年代后期对区域发展不平衡的研究再次兴起，经济学和地理学在方法论和理论上获得了新的发展，尤其是人力资本、地理空间等因素在经济增长研究中被重新重视，新的趋同理论与古典趋同理论2一样由于缺少空间和时间视角而受到批判，由此也引发了关于区域发展问题的新讨论。改革开放之后，中国实行了经济体制改革和对外开放，区域发展格局发生了巨大变革，沿海与内陆地区区域发展差距不断拉大。在此背景下，河南作为一个中部内陆省份，在制度转型、全球化和市场化的影响下，河南省区域发展差异时空演变存在什么样特征，又有哪些因素对其产生影响就成为本研究关注的核心问题。本篇论文将以河南省内的县、市为研究单元，通过G IS空间分析方法来揭示河
4、南省内县市的经济发展差异以及空间分布特征。第1页（共17页）1 研究目的与意义地区发展差异是世界各国在经济发展过程中遇到的普遍性问题。适度的区域差异有利于区域直接按的竞争与合作，能够促进区域更好的发展。但是地区之间的差异过大不利于区域经济的持续发展，甚至会激化社会矛盾，引发社会动荡，影响整个国民经济的发展。区域发展差异问题3也是我国区域经济发展过程中讨论最多的问题之一，统筹城发展、统筹区域发展已经成为中央和各级地方政府重点关注的问题，地区差异不仅体现现在我国东、中、西三大地带之间，同时也体现在同一地区不同省份之间甚至省区内部更小的区域尺度之间，如何协调地区之间发展的公平与效率的关系问题是研究区
5、域发展问题的核心。而这一问题在河南地区显得尤为严峻4。对区域经济差异的研究，传统的数据计量统计模型方法5是以样本之间的相互独立性为前提，假设建立起来的，忽略了区域的空间特征，在空间关系和数值的相关性分析上顾此失彼。空间统计分析的核心6是认识与地理位置相关的数据间的空间依赖、空间关联或空间自相关性，通过空间位置建立数据间的统计关系。GIS技术从空间角度分析各种数据，使存在与区域间的各种空间关系一目了然。因此，本文将空间统计方法与GIS技术结合起来应用于河南省区域经济差异的研究，以揭示河南省区域经济差异的空间特征。2 研究现状我国区域研究主要以县、市为单位进行研究，根据不同地区的进行研究，得到的结
6、论也各不相同。何东华7提出了中国区域竞争力“高-低-高-低”的四元结构区域差异。鲁凤8则是从全国角度对中国区域经济差异进行研究，并提出中国经济区域发展协调发展的思路和对策。孟斌9等采用空间分析方法对中国区域社会经济发展差异问题进行了实证研究。徐建华10等则运用多阶段Theil系数嵌套分解法和小波分析法，从空间尺度和时间尺度两个方面研究中国区域经济差异问题。潘竟虎11等基于ESDA全局和局部空间自相关分析，在ArcView GIS软件和GeoDA空间统计分析软件的支持下，对甘肃省2004年县域经济第2页（共17页）进行实证分析。欧向军12以江苏省人均GDP为测度区域经济差异的变量指标，运用定量分
7、析和区域分离系数等方法，分析了江苏省经济增长与区域差异空间格局变化的相互关系。李旸13以河南省18个地市，1997-2006年河南农民纯收入数据资料，采用三种评价指标体系，对不同时段、不同区域的河南农民收入进行区域差异分析，得到河南农民收入与区域差异是正相关关系。朱智勇14则以人均GDO为测度区域经济差异的变量指标，定量分析了改革开放以来河南省区域经济差异的总体演变过程与变化特征，并指出经济发展正向两极化发展。殷胜磊15以县域为单位分析了河南省经济增长的差异。但是这些研究只是针对某一方面进行研究，如李旸13只对农民收入进行研究，殷胜磊15只对县域经济进行分析，并没有针对河南省的基本状况的各个方
8、面进行分析，如交通情况、气候特点、地貌特点进行分析。而且这些对区域经济的影响作用是非常大的，不可忽略的。因此，本文在前人研究的基础上，对这些情况也进行分析研究，为河南省的区域发展规划提供科学支持。3.研究方法及数据分析空间分析法与其他一般的非空间分析法相比,其独特之处在于借鉴相关社会科学的方法和工具,提供了准确认识、评价和综合理解空间位置和空间相互作用重要性的方法。空间分析法种类繁多,空间数据探索分析方法便是其中的一种,是一般数据探索分析的扩展,其目的在于通过可视化技术揭示空间数据特性;识别异常点或区域;探测数据空间联系的格局、积聚或热点区;进行空间区划或发现空间异质性。空间数据探索分析方法同
9、样可以理解为一套技术体系。IDW ( Inverse Distance Weighted)反距离权重法是一种常用而简便的空间插值方法, 它以插值点与样本点间的距离为权重进行加权平均,离插值点越近的样本点赋予的权重越大。设平面上分布一系列离散点,已知其坐标和值为Xi，Yi , Zi ( i = 1, 2, , n) 通过距离加权值求z 点值。IDW 通过对邻近区域的每个采样点值平均运算获得内插单元。这一方法要求离散点均匀分布, 并且密度程度足以满足在分析中反映局部表面变化。第3页（共17页）Spline(样条函数法) 法是一个应用在选择样点后, 利用多项式方进行内插法, 产生平滑曲面的内插法.
10、ArcGIS 系统中, 在进行Sp line 模拟时需进行三个参数设定, 包括了权重( Weight) , 点数( Number of point)及曲面之型态( Type)。Spline算法的缺点是难以对误差进行估计。Kriging 内插法是空间统计上的一项重要方法. 简而言之, Kriging内插法的第一个步骤是空间结构的分析, 由已知点的数值来分析资料数值间大小差异和其空间分布的关系, 并产生一个Varigram 做为内插法适用性的判断. 第二步骤是以平均法或移动视窗法来计算每个网格的数值, 样本点的权重是由第一步骤的空间连续方程来决定。根据研究方法及算法的不同，可以得出不同的对比结论：
11、样条函数法更加适合与光滑和连续的表面, 在采样点比较稀疏时效果不好, 在采样点范围较小时, 样条函数法比较稳定, 差异较小; Kriging内插法受到已知样点与待估样点之间的关系的影响, 当模型效果不理想时, 该方法误差较大; IDW 是一个加权距离平均取值的方法, 当样点的个数太少或者不均匀时, IDW 则不能很好的达到预期的效果, 而当取样点密度较大时, IDW 对局部变化会显示出非常好的效果。由于本次研究区域样本数多达27个, 因此, IDW 插值法与真实值误差量最小, 能够更准确的推断出各地区的经济发展水平, 所以本文选用IDW 插值方法对数据进行空间插值运算。而对于区域经济发展水平的
12、界定和评价, 人们通常采用单一统计指标或多统计指标进行分析。采用单一统计指标分析问题比较方便直观, 一般采用对经济发展水平具有明显影响的人均GDP指标作为区域经济发展差异的研究指标。而本文就是在运用ARCGIS 软件的基础上,依据2002年、2012年的河南省统计年鉴17统计数据（下表1,2）， 基于对人均GDP数据的分析，对河南省2001年以及2011年人均GDP属性数据进行IDW 插值运算, 得到人均GDP分布图, 结果如图1,2,3所示。第4页（共17页）表1 2001年统计数据市(县)生产总值(亿元)第一产业第二产业第三产业人均生产总值（元）郑州市828.197445.314404.7
13、805378.102913213开封市252.354580.303590.461981.58915419洛阳市465.189340.0246250.645174.51977429平顶山市295.343844.3762154.508996.45876134安阳市279.827457.1285133.615889.08315385鹤壁市94.82419.907646.85128.06546746新乡市308.688671.9781129.3857107.32485718焦作市256.658741.5158132.086183.05687769濮阳市219.453347.7459118.108753.59876283许昌市326.188365.4226176.690584.07527390漯河市182.324742.413198.812341.09937418三门峡市181.192621.017197.165263.01038363南阳市576.2789169.6195264.2652142.39425478商丘市318.378133.9515101.45982.96753983
