全 文 ：林业科学研究　2008, 21 (增刊 ) : 60～64
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2008)增刊 20060205
基于 GeoDA的辽宁省 GDP空间关联度分析研究
唐晓旭 1, 2 , 张怀清 1 , 刘　锐 2
(1. 中国林业科学研究院资源信息研究所 ,北京　100091; 2. 北京师范大学地理学与遥感科学学院 ,北京　100875)
摘要 :利用地理空间分析方法和空间分析软件 ,分析了辽宁省 17个县级市、19个县、8个自治县的 GDP空间分布状况 ,即
各县之间 GDP水平的空间关联性 ,各县 GDP水平与农村人口空间关联性以及 GDP与县辖区面积的空间关联性 ,从而为
更加直观科学的表达辽宁 GDP的空间关联信息提供了依据。辽宁各县的 GDP在空间关联性上成正相关 ,相关系数较小 ,
GDP空间分布两级分化严重。GDP在空间上对农村人口的影响成正相关 , GDP的多少与区域人口的多少呈现正相关性。
关键字 :空间相关性 ;辽宁 ; GDP;人口
中图分类号 : TU98 文献标识码 : A
收稿日期 : 2007212209
基金项目 : 国家“十一五”科技支撑重点项目课题“湿地资源监测与评估技术研究”(2006BAD23B03)
作者简介 : 唐晓旭 (1985—) ,男 ,辽宁岫岩人 ,硕士研究生 ,主要从事湿地资源监测研究.
通讯作者 : 张怀清 (1973—) ,湖南宁乡人 ,副研究员 ,硕士生导师 ,主要从事林业可视化模拟技术研究.
GeoDA2Ba sed Spa tia l Correla tion Ana lysis of L iaon ing GD P
TANG X iao2xu1, 2 , ZHANG Huai2qing1 , L IU Rui2
(1. Research Institute of Forest Resource Information Techniques, CAF, Beijing　100091, China;
2. School of Geography, Beijing Normal University, Beijing　100875, China)
Abstract: The method of geographical spatial analysis and spatial analysis software are used to analyze the spatial
situation of L iaoning GDP. The analysis which include spatial correlation analysis of each county and the
relationship between GDP and rural population, reflect the spatial correlation of L iaoning GDP effectively. The
spatial correlation of L iaoning GDP is positive, but the correlation coefficient is small, and spatial distribution is
serious polarized. Moreover, there is a positive correlation between GDP and regional population.
Key words: spatial correlation; L iaoning; GDP; population
　　为了促进我国区域经济的协调发展 ,缩小区域经
济发展的差距 ,近年来 ,有关专家学者非常重视这方面
的研究。吕安民等 [1 ]通过分析中国省级人口增长率及
其空间关联性 ,利用 Moran’I系数得出人口空间分布
的相关关系 ;黄润龙等 [2 ]曾用 Logistic模型研究了人口
增长 ,并解决了对增长率变动时的人口发展过程的模
拟问题 ,特别适宜于模拟人口发展速度递减、逐渐趋于
零增长的情况 ;左相国 [ 3 ]曾对人均 GDP和农业人口比
重对第三产业发展的制约作用进行了分析 ,研究国民
经济发展水平和农业人口比重对第三产业发展的制约
机制的规律性 ;有关这方面的研究还很多 [ 4 - 6 ]。本研究
通过空间分析软件分析辽宁省区域经济发展与人口分
布以及区域面积之间的空间相关关系 ,从而更加直观
的说明区域人口和面积对辽宁省经济发展的作用 ,为
该区域经济更加科学可持续的发展提供依据 ,为指导
该区域经济更加稳定的增长提供参考。
1　研究区的基本情况
辽宁省位于中国东北地区的南部 (118°53′～125°
46′E, 38°43′～43°26′N) ,是中国东北经济区和环渤海经
济区的重要结合部 ,东西端直线距离最宽约 550 km,南
北端直线距离约 550 km。辽宁省共辖 14个地级市、56
增刊 唐晓旭等 :基于 GeoDA的辽宁省 GDP空间关联度分祈研究
个市辖区、17个县级市、19个县、8个自治县 ,省会沈阳
市。全省总人口 4 217万人 ,其中 ,城镇人口 2 361. 5万
人 ,占总人口的 56%;乡村人口 1 855. 5万人 ,占 44%。
2006年辽宁国民经济持续快速增长。初步核算 ,全年
全省生产总值 9 257. 05亿元 ,按可比价格计算 ,比上年
增长 13. 8%。其中 ,第一产业总值 976. 44亿元 ,增长
6. 9%;第二产业总值 4 720. 76亿元 ,增长 18. 4%;第三
产业总值 3 559. 85亿元 ,增长 10. 1%。三次产业增加
值占全省生产总值的比重分别为 10. 5%、51. 0%和 38.
5%。人均生产总值 21 802元 ,按可比价格计算 ,比上
年增长 12. 5% [7 ]。
2　数据源
本文所采取的数据为辽宁省地理空间分布 Shape
file格式数据 (A rcGIS中的数据格式 ) ,数据主要包括辽
宁 17个县级市、19个县、8个自治县的经济数据和行政
信息 ,如人口、GDP、粮食产量和面积等 (图 1)。
图 1　辽宁省各县空间分布图
3　数据分析
主要分析辽宁各县 GDP的空间分布状况 ,通过
GeoDA分析各县 GDP水平之间的空间关联性 , GDP
水平与农村人口的空间关联性以及 GDP与县辖区
面积的空间关联性。
3. 1　确定权重矩阵
在权重矩阵的确定上有多种方式 :
(1)距离方式 　其选择的测度是空间对象间的
距离 (如反距离 ,距离负指数等 ) ,以及 2个空间单元
的共享边界长度等指标。
(2)面积方式 　空间对象的面积对其之间的关
系也有重要的作用 ,故权重矩阵的确定应该包括其
空间单元面积。
(3)可达度方式 　随着人们对空间对象的认识
和空间数据处理手段的提高 ,权重矩阵的确定应该
包括一个可达度的概念 ,即空间对象之间的相互关
系和相互影响受到二者可达方式的影响。
在空间分析软件 GeoDA中 ,各多边形之间的权重
表示为一个邻接矩阵 ,邻接矩阵有不同的形式 ,基本上
分为以距离为基础 ,以多边形为基础 2种。以区域 (多
边形 )为基础的邻接矩阵有 2种 ,一种是以上下左右定
义邻接关系 ,而另一种是在前一种的基础上再加上对
角线 ,为扩大邻接范围还可以指定高阶的邻接关系。
邻接矩阵可进一步编辑和修改 ,以符合一些区域的邻
接关系 ,如台湾和福建 ,辽宁和广东。以距离为基础的
邻接矩阵是将一定距离内定义为邻接 ,计算机将自动
计算所有两区块间最短距离的平均作为基数 ,以此基
数的倍数定义邻近距离。K2Nearest Neighbors自动选 N
个距离 ,把最近者定义为邻接 ,也可以根据距离基数 ,通
过指定邻接距离来建立邻接矩阵。
3. 2　辽宁 GDP分布情况
对各县的 GDP先做简单的分析 ,以了解 GDP的
分布情况。在 GeoDA软件利用 shapefile数据中各县
GDP属性信息作为分析变量 (单位 :万 ) (图 2)。
图 2　辽宁 GDP空间分布图
从图 2 可以看出 : 辽宁各县的平均 GDP 为
495 214. 20万 , GDP大于 597 133. 47万的县有 13个 ,
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
主要分布在中部的几个县和辽东半岛地区 ; GDP小于
393 294. 93万的有 20个县 ,主要分布在辽宁北部的周
边。从而可以看出 ,辽宁地区各县的 GDP水平在总
体上两级分化严重 ,辽东半岛明显高于周边地区。
3. 3　辽宁各县的农村人口分布
在 GeoDA软件中选择各县人口属性信息作为
分析变量 (单位 :万 ) (图 3)。辽宁各县农村人口平
均为 61. 22万 ,农村人口最多的 5个县 ,主要分布在
辽东半岛地区。农村人口最少的 20个县 ,主要分布
在中部和东北部。
图 3　辽宁人口空间分布图
4　空间关联性分析
根本出发点是基于地理学第一定律 ,指一个区域
分布的地理事物的某一属性和其它所有事物的同种属
性之间的关系。空间自相关的基本度量是空间自相关
系数 ,由空间自相关系数来测量和检验空间物体及其
某一属性是否高高相邻分布或高低相错分布 ,即空间
正相关性是指空间上分布临近的事物其属性也具有相
似的趋势和取值 ,空间负相关性指空间上分布临近的
事物其属性具有相反的趋势和取值 [8 ]。
在 GeoDA软件中利用 Moran’I系数来表示空
间相关性。Moran’I系数是用来衡量相邻的空间分
布对象及其属性取值之间关系的参考参数。系数取
值范围在 - 1～1之间 ,正值表示该空间事物的属性
分布具有正相关性 ,负值表示该空间事物的属性分
布具有负相关性 , 0表示该空间事物的属性分布不
存在相关性。其计算公式如下 :
Moran’I =
n ×∑
n
i
∑
n
j
W ij ×( yi - €y) ( yj - €y)
(∑
n
i
∑
n
j
W ij ) ×∑
n
i
( yi - €y) 2 (1)
在式 (1)中 : n为样本格数 ; yi 和 yj分别为 i和 j
点或者区域 i和 j的属性值 ; €y为所有点的均值 ; W ij
为衡量空间事物之间关系的权重矩阵 ,一般为对称
矩阵 , W ij = 0。
4. 1　辽宁各县 GDP空间自相关性的分析
4. 1. 1　GDP空间自相关分析 　通过 GeoDA软件对
GDP数据进行空间自相关分析 ,在图 4中左边的小图
在第一象限和第三象限的点为空间正相关的点数据 ,
从右小图中可以看出一些县以网格显示 ,表明这些县
在空间上成正相关。在原有的散点分布图上出现一
条斜线 , Moran’s I = 0. 215 8,说明这些区域具有较大
的空间正相关性。在图 5中 ,在第二象限和第四象限
的点为空间负相关的点数据 ,从右小图中可以看出一
些县以网格显示 ,表明这些县在空间上成负相关。在
原有的散点分布图上出现一条斜线 , Moran’s I =
- 0. 356 3,说明具有较大的空间负相关性。
图 4　空间正相关分布图
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增刊 唐晓旭等 :基于 GeoDA的辽宁省 GDP空间关联度分祈研究
图 5　空间负相关分布图
4. 1. 2　Moran’I的检验 　为了检验 Moran’I是否显
著 ,在 GeoDA 中采用蒙特卡罗模拟的方法来检验
(图 6)。P2value值等于 0. 006 0,说明在 99. 4%置
信度下空间自相关是显著的。
图 6　Moran’I检验图
4. 2　辽宁各县 GDP与人口的相关性分析
将辽宁各县 GDP的空间分布情况与各县人口
数量的空间分布情况建立相关关系 ,主要目的是了
解人口数量的空间分布结构是否直接影响到 GDP
的空间分布 ,在空间分析软件中 ,将人口属性数据和
GDP属性数据作为空间相关分析的 2个变量 ,通过
相关性参数的设定并进行分析 ,得到图 7。由图 7可
以看出 :辽宁各县的 GDP与农村人口空间上呈现正
相关的态势 ,但 Moran’I = 0. 123 9,说明 GDP与人
口空间分布的空间相关性较小。出现这样的情况主
要应该是以下 2个原因 :第一 ,辽宁省一直以巩固加
强第一产业 ,改造提升第二产业 ,加快发展第三产业
为发展方向 ,逐步形成以高新技术产业为先导、农业
为基础、装备制造业和原材料工业为支撑、服务业全
面发展的产业格局。加之现在农村外出打工的人数
不断增加 ,因此人口多的区域的 GDP增长并没有受
到抑制 ,相反还促进了经济的发展。第二 ,人口多的
区域从另一个侧面可以说明该区域有“吸引人 ”的
特点 ,这个“吸引人 ”的特点就是良好的经济发展环
境 ,越是“吸引人 ”则人口越是聚集。因此 ,人口分
布多的区域的 GDP相对比人口分布少的区域的
GDP要高 [ 9 - 11 ]。
图 7　GDP与人口 (population)相关性分布图
5　结论与讨论
(1)辽宁各县的 GDP在空间关联性上成正相
关 ,相关系数较小。GDP在空间上对农村人口的影
响成正相关 ,但相关性不显著。
(2) GDP与人口空间分布成正相关性。由于农
村外出打工的人数不断增加 ,因此人口多的区域的
GDP的增长并没有受到影响 ,相反促进了经济的发
展。区域的人口多说明该区域有“吸引人 ”的特点 ,
这就是良好的经济发展环境 ,越是“吸引人 ”则人口
越是聚集。因此 ,人口多的区域的 GDP相对于人口
少的区域的 GDP要高。
(3)出现相关系数小、正相关性不显著的情况
主要是因为 GDP的增长受到很多综合因素的影响 ,
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
人口仅仅是其中一个因素 ,因此并不能通过人口数
量的增加来决定区域经济有明显的增长 ,只能说明
人口的增长带动了区域经济的增长 ,但加之其它因
素的“干扰作用 ”,所以相关性并不显著。
(4)用 GDP和农村人口来分析会存在偏差 ,因
为各县的面积大小不一样 ,更合理的分析应该用人
均 GDP和农村人口比例作为分析变量 ,在今后的研
究中也可以尝试分析 GDP与农村面积的相关性 ,用
农村面积来代替农村人口作为变量。
(5)通过利用空间分析软件进行辽宁 GDP空间
关联度的分析具有简洁、直观、易操作和快速等
特点。
参考文献 :
[ 1 ] 吕安民. 中国省级人口增长率和 GDP增长率及其相关关系研究
[ J ]. 郑州大学学报 (理学报 ) , 2006, 38 (1) : 110 - 114
[ 2 ] Huang Runlong , Shuai Youliang. The Logistic model and app lication
study on population increase [ J ]. Journal of Nanjing College for Pop2
ulation ProgrammerManagement, 2000, 16 (3) : 25 - 27
[ 3 ] 左相国. 人均和农业人口比重对第三产业发展的边际贡献 [ J ].
统计观察 , 2004 (4) : 58 - 59
[ 4 ] 吕安民 ,李成名 ,林宗坚 ,等. 中国省级人口增长率及其空间关联
分析 [ J ]. 地理学报 , 2002, 57 (2) : 143 - 150
[ 5 ] 左相国 ,黎志成. 第三产业发展水平与人均 GDP和农业人口比
重之间的关系分析 [ J ]. 统计观察 , 2003 (1) : 50 - 51
[ 6 ] 胡双梅. 人口、产业和城市集聚在区域经济中的关系 [ J ]. 西南
交通大学学报 :社会科学版 , 2005, 6 (4) : 106 - 109
[ 7 ] 王蔻华 ,张宝志. 辽宁经济大发展的时代背景 [ J ]. 沈阳师范大
学学报 :社会科学版 , 2007, 31 (1) : 74 - 77
[ 8 ] 王劲峰. 空间分析 [M ]. 北京 :科学出版社 , 2006
[ 9 ] 罗　亮. 国内关于经济增长点理论的研究综述 [ J ]. 经济学动态 ,
2003 (3) : 53 - 55
[ 10 ] 王小鲁. 关于中国经济增长率的几点讨论 [ J ]. 经济学 , 2002, 2
(1) : 63 - 76
[ 11 ] 张焕明. 我国经济增长的地区趋同性及其路径分析 [ J ]. 财经研
究 , 2005, 31 (6) : 16 - 27
46