天山北坡经济带城市化发展的空间差异

第28卷第2期2011年3月中国科学院研究生院学报

JournaloftheGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciencesVol.28MarchNo.22011



1175（2011）02-0195-07文章编号：1002-

天山北坡经济带城市化发展的空间差异

曹建标

1，2

2

，张小雷1，杜宏茹1，李雪梅1，

*

（1中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐830011；2中国科学院研究生院，北京100049）

（2010年2月22日收稿；2010年6月3日收修改稿）

CaoJB，ZhangXL，DuHR，etal.SpatialvariancesofurbanizationdevelopmentintheeconomicbeltonthenorthernslopeofTianshanMountains［J］.JournaloftheGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，2011，28（2）：195－201.

摘要从人口城市化、经济城市化、社会城市化和空间城市化等4个方面构建了城市化的综

合评价指标体系，运用熵值法对天山北坡经济带城镇城市化水平及空间格局进行了综合分析.2006年该区域城市化主要结果表明，工业化是推动天山北坡经济带城市化的最主要的因素，表现为经济城市化和社会城市化，人口城市化对城市化的总体贡献较弱.在此基础上，运用空间自相关分析方法分析了城市化空间格局，发现天山北坡经济带城市化呈现明显的空间差异，以乌鲁木齐、克拉玛依、石河子为核心的极化作用加剧.关键词

城市化，熵值法，空间自相关，天山北坡经济带

K902

中图分类号

城市化是当今世界上重要的社会、经济现象之一，是衡量一个国家或地区经济社会发展水平的重要标志.城市人口规模和比重是衡量一个地区城市化水平的重要指标.但由于城市化现象涉及的范围广单指标的衡量方法只是反映了城市化中农村人口向城市集中的数量过程，难以准确反映城市化的丰泛，

富内涵，进而影响了各级地方政府部门的决策制定.所以，越来越多的学者法

［5］

［1-4］

开始从城市化的内涵出

发，在人口、经济、社会、空间等诸多方面，选取若干个既相互联系又相互独立的指标，通过一定的定量方

，构建出一个反映区域城市化综合发展水平的变量，考察城市化水平整体的发展状况.这种复合指

［6］

标的衡量方法能够较全面、完整地反映出区域城市化发展水平、过程以及阐明人口城市化与空间、经济结构和社会协调演进状况

，因此也越来越为学术界和地方政府部门所接受.中国特有的历史、文化和

［7］

地理环境下形成的城市化空间差异明显，沿海省区是中国城市化水平最高，改革开放以来增长最快的地区，逐渐成为中国城市化研究的热点和代表地区

，而对于形成于干旱区的绿洲城市化水平差异的研

究显得不足.干旱区绿洲特殊的自然地理背景决定了依托于绿洲的城市化进程的特殊性.研究干旱区城市化特征不仅能够丰富城市地理学和城市科学的理论研究，而且有助于清晰掌握干旱区城市化发展规律，为干旱区城市的可持续发展提供理论基础.作为中国西部典型的经济区，天山北坡经济带在城市发既具有中国城市化的普遍特点，又显示其干旱区经济区的特展与区域城市化等方面有着很强的代表性，

殊性.本文通过构建城市化水平的综合评价指标体系，并运用熵值法对天山北坡经济区14个县市城市化水平进行综合分析，以及运用空间自相关来分析其时空分异特点，以揭示其城市化特征、水平和空间格局规律.为合理引导和有效推进天山北坡经济带城市化进程提供参考依据，这对中国西北内陆省区经

*国家自然科学基金（40601032）资助E-mail：[email protected]

196

中国科学院研究生院学报第28卷

济区的城市化研究也具有一定的借鉴意义.

1

1.1

研究区概况及数据来源

研究区概况

42

天山北坡经济带位于新疆准噶尔盆地南缘、天山北坡中段，土地面积为9.54×10km，是一个以制

［8］

造业为主、服务业为辅的通达中西亚地区的流通大通道和产业经济带.行政辖区包括8市6县，分别

为乌鲁木齐市、昌吉市、米泉市、阜康市、石河子市、奎屯市、乌苏市、克拉玛依市、呼图壁县、沙湾县、玛纳吉木萨尔县、奇台县和木垒县（见图1）.近年来，该区域凭借优越的区位条件、较完善的基础设施斯县、

成为新疆经济最为发达、城市发展水平最高的区域.2006年，该区域已集中和丰富的自然资源等优势，

61%的工业总产值；区域总人口为524.4万，了新疆52%的生产总值、其中城镇非农业人口为365.4万，城市化率高达69.7%

.

图1天山北坡经济带城镇分布图

1.2指标体系及数据来源

遵循指标选取的系统性、完整性、有效性和可量可比性的原则，我们采用复合指标法，从人口城市

化、经济城市化、社会城市化和空间城市化4个方面，选取16个指标，尽可能涵盖城市化发展的各个方面，构建出区域城市化水平综合评价指标体系（表1），力求较为全面准确地反映城市化发展水平.本文的数据均来自于2001年和2007年天山北坡经济带各城镇统计资料.

表1

分类人口城市化经济城市化社会城市化空间城市化

天山北坡经济带综合城市化水平评价指标体系

评价指标

城镇非农业人口、城镇非农人口比重、城市人口密度GDP密度、人均工业总产值、非农产业占GDP比重人均GDP、

人均邮电业务量、城镇居民年人均可支配收入、人均消费零售额、万人拥有医生数/床位数

建成区面积占区域面积比重、建成区面积、建成区绿化覆盖率、人均公共绿地面积人均拥有通路面积、

2

2.1

研究方法

熵值法

为了克服多指标变量间信息的重叠和人为确定权重的主观性，本文运用了熵值法

［9-10］

，以天山北坡

m个城镇，经济带为例，对其城市化发展水平进行了综合评价.设有n个指标，形成原始数据矩阵X=（xij）m，对于某项指标xj，若指标值xij差距越大，则该指标在综合评价中所起的作用就越大；反之就越n，

第2期曹建标，等：天山北坡经济带城市化发展的空间差异

197

小.若某项指标的指标值全部相等，则该指标在综合评价中不起任何作用.信息论中信息熵H（x）=－

Σ

f（xk）Inf（xk）.式中，左边为信息熵，是系统无序程度的度量；右边为信息，是系统有序程度的度

量；两者绝对值相等，符号相反.某项指标的指标值离散程度越大，则H（x）就越小，该指标所提供的信故其权重也应越大；反之，指标间离散程度越小，信息熵就越大，其容纳的信息量也相应息量也就越大，

越小，权重理应越小.所以，可以根据各项指标指标值的差异程度，利用信息熵方法，计算出各指标的权重，为多指标综合评价提供依据.

2.2空间相关性

由于地理空间上的事物或现象存在着对空间位置的依赖关系，表现在空间分布上既有随机性，又有

［11-13］

规律性.空间自相关（spatialautocorrelation）就是其反映一个区域单元上某种地理现象或某一属性

值与邻近区域单元上同一现象或属性值相关程度大小的重要指标，是空间域中的属性值聚集程度的一种量度，包括全局空间自相关（globalspatialautocorrelation）和局部空间自相关（localspatialautocorrelation）2大类.2.2.1

全局空间自相关

判断此现象或属性值在全局空间自相关的功能在于描述某种地理现象或某一属性值的整体分布，

sI.其计算公式如下［11-12］：空间上是否有聚集特性存在.计算全局空间自相关最常用的指标是Moran’

n

n

ij

n

n

ij

I=

∑∑w

i

j≠1

（Xi－X）（Xj－X）/S

2

2

∑∑w

i

j≠1

ni

，（1）

n为研究对象的数目，Xi为观测值，X为Xi的平均值，S=1/n∑（Xi－X）2.wij为研究对象i、j之其中，

表示的是空间单元间潜在相互作用的力量，通过空间相邻和空间距离来确定.间的空间连接矩阵，

Moran’sI值结果介于－1～1之间.大于0为正相关，小于0为负相关，等于0表示不相关.在给定的显sI值趋近于1，著水平时，若Moran’则表示经济发展水平较高（或较低）的区域在空间上显著集聚，集聚sI值为负，区域内的经济差距缩小；反之，若Moran’则表明区域与周边地区的经济发展水平存在显著的空间差异，呈现空间分散格局；而当I值等于0时，表示空间分布呈现随机分布.2.2.2

局部空间自相关

全局空间自相关能够判断某种地理现象或某一属性值在空间上是否有聚集特性存在.局部空间自相关则是用于反映整个大区域中，一个局部小区域单元上的某种地理现象或某一属性值与相邻局部小区域单元上同一现象或属性值的相关程度

［13］

.：

（2）

局部空间自相关性指标的计算公式如下

［11］

Xi－Xn

Ii=wij（Xj－X），

Sj=1

（2）式中，n，X，X，wij含义与公式（1）一致.

3

3.1

结果分析

工业化是影响天山北坡经济带城市化进程的最主要因素

2006年工业化已然成为影从评价指标的权重上来看，人均工业总产值的权重最大（0.1813），表明，

GDP密度、响天山北坡经济带城市化进程的最主要因素.城镇非农业人口、人均GDP、人均邮电业务量、建成区面积占区域面积比重、建成区面积等指标的权重也都在0.05以上，表明这些指标因素对2006年天山北坡经济带的城市化进程也有较大的影响，其他指标的权重都在0.05以下，表明对天山北坡经济带的城市化进程影响相对较弱，也从一个侧面反映了天山北坡经济带城镇基础设施水平和人民生活质量还有待于进一步提高.另外从城市化各子系统的权重来看，经济城市化和社会城市化的权重均在0.25以上，表明2006年天山北坡的城市化主要表现为经济与社会方面的城市化（表2）.

198

表2

中国科学院研究生院学报

天山北坡经济带城市化水平综合测度评价指标赋权

第28卷

3.2天山北坡经济带城市化主要表现为经济和社会城市化，人口城市化贡献不足

天山北坡经济带城市化各个子系统水平在不同的城镇也表现出不同的演变特征（图2）.克拉玛依、

石河子、沙湾、乌苏、阜康、呼图壁、玛纳斯、奎屯等城镇主要表现为经济城市化，它对各个城镇城市化的贡献率均在34.36%以上；乌鲁木齐、昌吉市主要表现为社会城市化，它对2城市城市化贡献率达到了34.71%以上；而隶属于昌吉州的木垒、吉木萨尔、奇台3县主要表现为空间城市化，它对各个城镇城市化的贡献率都在33.22%以上.总体而言，人口城市化对区域城市化的总体贡献很弱，都在17.09%以50～100万滞后于其他方式的城市化.这与目前整个天山北坡经济带只有一个特大城市乌鲁木齐、下，

人口的大城市只有石河子市（2006年，石河子的城镇非农业人口已达52.47万，初步达到大城市的人口规模）、其余均是中小城市的实际情况相符.

图2天山北坡经济带城市化各子系统空间格局

3.3天山北坡经济带城市化空间格局极化过程明显

sI统计量［14-16］来测度天运用探索性空间分析（ESDA）中全局性Moran散点图和局域localMoran’

［17］

山北坡各城镇与邻域城镇之间的城市化水平的差异程度异格局.3.3.1

全局空间自相关

，用于识别天山北坡经济带城市化的时空分

Moran散点图将某个变量的观测值向量与它的空间滞后向量之间的相关关系，通过散点图的形式横轴对应观测值向量，纵轴对应空间滞后向量，即该观测值周围邻居的加权（空间权表现出来.其中，

sI就是空间滞后向量对观测值向量线性回归的斜率系数.利用重）平均.全局空间相关指数Moran’

Anselin设计的GeoDa软件，计算了天山北坡经济带2000年和2006年的城市化空间自相关系数Moran’sI值，分别为－0.098和－0.1542（p

第2期曹建标，等：天山北坡经济带城市化发展的空间差异

199

势还在不断加强.3.3.2

局部空间自相关

Moran散点图将城镇的城市化水平测度数据点分成4个象限，分别对应4种不同的空间格局：第1象限的城镇城市化水平测度值和城市化水平空间滞后量均大于平均值（标准化后的均值为零），即高值区域被高值邻居所包围；第2象限的城镇城市化水平测度值小于均值，但其城市化水平空间滞后量大于即低值区域被高值邻居所包围；第3象限的城镇城市化水平测度值和城市化水平空间滞后量均平均值，

小于平均值，即低值区域被低值邻居所包围；第4象限的城镇的城市化水平测度值大于平均值，但其城市化水平空间滞后量小于均值，即高值区域被低值邻居所包围.比较2000年和2006年天山北坡经济带2000年和2006年，从城市化水平测度的城镇分布来看，第2、第3城市化水平的Moran散点图（图3），

象限的数据点较第1、第4象限的数据点多，尤其是第2象限的数据点最多，说明天山北坡经济带城市化水平空间分异的结构化特征明显，第3象限的数据点较多则说明天山北坡经济带存存在着低城市化2000年和2006年第4象限一直为克拉玛依，水平城镇的低值簇现象.从时间变化上来看，乌鲁木齐、石河子3市所占据，而2000年存在于第1象限的奎屯市、存在于第2象限的阜康和吉木萨尔到了2006年分别演变到了第2象限和第3象限，这说明天山北坡经济带存在以克拉玛依、乌鲁木齐、石河子3市为中心的极化过程；另外比较2000年和2006年的散点图，除了第4象限3城市未变外，其余数据点向第2、第3象限集中的趋势明显，表明天山北坡经济带城镇的城市化水平较高的地区和城市化水平低的地特别是第2象限的数据点的减少，则说明存在低值区域扩大、城市化水平的区都具有空间极化的趋势，

加剧了空间极化的过程

.高值区域被低值邻居所包围的格局，

图3天山北坡经济带城市化水平空间相关性的Moran散点图

4结论与讨论

天山北坡经济带城市化综合水平能够较全面、完整地反映出天山北坡经济带城市化发展的情况，有

利于各级政府部门做出正确的城市化决策.运用熵值法测度了天山北坡城市化的综合发展状况，以及运用空间自相关分析方法分析了其时空分异特点.

1）工业化是天山北坡经济带城市化的最主要影响因素.工业化已然成为天上北坡经济带城市化的结构、技术等方面的改造，调整和优化工业内部结基本动力.所以应加大天山北坡经济带工业在规模、

提高工业化层次来不断增强工业在天山北坡经济带经济和城市化发展中的作用.构，

2）2006年，天山北坡经济带城市化进程主要表现为经济城市化和社会城市化，人口城市化对区域城市化的总体贡献较弱，滞后于其他方面的城市化.长期以来，新疆的城市化进程一直存在不合理的城镇结构，缺失大城市.直至2006年，石河子市才达到大城市的人口规模.因此，天山北坡经济带应加快人深化城镇户籍管理制度改革，加快城市化步伐.口向城市尤其是中小城市集聚，

3）天山北坡经济带城市化存在明显的空间差异，以乌鲁木齐、克拉玛依、石河子为核心的极化过程

200

中国科学院研究生院学报第28卷

加剧.特别是在克拉玛依和乌鲁木齐强大的极化作用下，使得2000年处于第1象限的奎屯市和处于第2象限的阜康和吉木萨尔到了2006年分别演变到第2限和第3象限.尤其是奎屯受到克拉玛依强大极化作用的影响，使得以奎屯、克拉玛依市的独山子区、乌苏市为支点的金三角地区城市化空间差异很大.一方面说明了奎屯没有发挥好其区域中心城市职能；另一方面也反映出3个城镇由于隶属不同的行政单元而不能很好的融合.因此深化行政管理体制改革，进行适当的行政区划调整就有了一定的迫切性.

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第2期曹建标，等：天山北坡经济带城市化发展的空间差异

201

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Spatialvariancesofurbanizationdevelopmentintheeconomic

beltonthenorthernslopeofTianshanMountains

22

CAOJian-Biao1，，ZHANGXiao-Lei1，DUHong-Ru1，LIXue-Mei1，

（1XinjiangInstituteofEconomyandGeography，ChineseAcademyofSciences，Urumqi830011，China；

2GraduateUniversity，ChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China）

AbstractWeconstructasynthticevaluationindexsystemfortheregionalurbanization.Withthemethodof

entropy，syntheticanalysesoftheurbanizationlevelintheeconomicbeltonthenorthernslopeoftheTianshanMountainsin2006arecarriedout.Themainfindingsarethefollowing.First，theindustrializationisthemostimportantfactortopromotetheurbanization.Atthesametime，theurbanizationmainlyincorporatesthefastdevelopmentoftheeconomicurbanizationandthesocialurbanization.However，thepopulationurbanizationbecomesweakintheoverallcontributiontotheregionalurbanizationandlagsbehindtheotherurbanizations.Finally，usingthemethodofthespatialautocorrelation，wefoundoutthatinthespatialdistributionofurbanizationthereisapolarizationprocessofthecorecities，Urumqi，Karamay，andShihezi.KeywordsMountains

urbanization，entropy，spatialautocorrelation，economicbeltonthenorthernslopeofTianshan

第28卷第2期2011年3月中国科学院研究生院学报

JournaloftheGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciencesVol.28MarchNo.22011

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1175（2011）02-0195-07文章编号：1002-

天山北坡经济带城市化发展的空间差异

曹建标

1，2

2

，张小雷1，杜宏茹1，李雪梅1，

*

（1中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐830011；2中国科学院研究生院，北京100049）

（2010年2月22日收稿；2010年6月3日收修改稿）

CaoJB，ZhangXL，DuHR，etal.SpatialvariancesofurbanizationdevelopmentintheeconomicbeltonthenorthernslopeofTianshanMountains［J］.JournaloftheGraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，2011，28（2）：195－201.

摘要从人口城市化、经济城市化、社会城市化和空间城市化等4个方面构建了城市化的综

合评价指标体系，运用熵值法对天山北坡经济带城镇城市化水平及空间格局进行了综合分析.2006年该区域城市化主要结果表明，工业化是推动天山北坡经济带城市化的最主要的因素，表现为经济城市化和社会城市化，人口城市化对城市化的总体贡献较弱.在此基础上，运用空间自相关分析方法分析了城市化空间格局，发现天山北坡经济带城市化呈现明显的空间差异，以乌鲁木齐、克拉玛依、石河子为核心的极化作用加剧.关键词

城市化，熵值法，空间自相关，天山北坡经济带

K902

中图分类号

城市化是当今世界上重要的社会、经济现象之一，是衡量一个国家或地区经济社会发展水平的重要标志.城市人口规模和比重是衡量一个地区城市化水平的重要指标.但由于城市化现象涉及的范围广单指标的衡量方法只是反映了城市化中农村人口向城市集中的数量过程，难以准确反映城市化的丰泛，

富内涵，进而影响了各级地方政府部门的决策制定.所以，越来越多的学者法

［5］

［1-4］

开始从城市化的内涵出

发，在人口、经济、社会、空间等诸多方面，选取若干个既相互联系又相互独立的指标，通过一定的定量方

，构建出一个反映区域城市化综合发展水平的变量，考察城市化水平整体的发展状况.这种复合指

［6］

标的衡量方法能够较全面、完整地反映出区域城市化发展水平、过程以及阐明人口城市化与空间、经济结构和社会协调演进状况

，因此也越来越为学术界和地方政府部门所接受.中国特有的历史、文化和

［7］

地理环境下形成的城市化空间差异明显，沿海省区是中国城市化水平最高，改革开放以来增长最快的地区，逐渐成为中国城市化研究的热点和代表地区

，而对于形成于干旱区的绿洲城市化水平差异的研

究显得不足.干旱区绿洲特殊的自然地理背景决定了依托于绿洲的城市化进程的特殊性.研究干旱区城市化特征不仅能够丰富城市地理学和城市科学的理论研究，而且有助于清晰掌握干旱区城市化发展规律，为干旱区城市的可持续发展提供理论基础.作为中国西部典型的经济区，天山北坡经济带在城市发既具有中国城市化的普遍特点，又显示其干旱区经济区的特展与区域城市化等方面有着很强的代表性，

殊性.本文通过构建城市化水平的综合评价指标体系，并运用熵值法对天山北坡经济区14个县市城市化水平进行综合分析，以及运用空间自相关来分析其时空分异特点，以揭示其城市化特征、水平和空间格局规律.为合理引导和有效推进天山北坡经济带城市化进程提供参考依据，这对中国西北内陆省区经

*国家自然科学基金（40601032）资助E-mail：[email protected]

196

中国科学院研究生院学报第28卷

济区的城市化研究也具有一定的借鉴意义.

1

1.1

研究区概况及数据来源

研究区概况

42

天山北坡经济带位于新疆准噶尔盆地南缘、天山北坡中段，土地面积为9.54×10km，是一个以制

［8］

造业为主、服务业为辅的通达中西亚地区的流通大通道和产业经济带.行政辖区包括8市6县，分别

为乌鲁木齐市、昌吉市、米泉市、阜康市、石河子市、奎屯市、乌苏市、克拉玛依市、呼图壁县、沙湾县、玛纳吉木萨尔县、奇台县和木垒县（见图1）.近年来，该区域凭借优越的区位条件、较完善的基础设施斯县、

成为新疆经济最为发达、城市发展水平最高的区域.2006年，该区域已集中和丰富的自然资源等优势，

61%的工业总产值；区域总人口为524.4万，了新疆52%的生产总值、其中城镇非农业人口为365.4万，城市化率高达69.7%

.

图1天山北坡经济带城镇分布图

1.2指标体系及数据来源

遵循指标选取的系统性、完整性、有效性和可量可比性的原则，我们采用复合指标法，从人口城市

化、经济城市化、社会城市化和空间城市化4个方面，选取16个指标，尽可能涵盖城市化发展的各个方面，构建出区域城市化水平综合评价指标体系（表1），力求较为全面准确地反映城市化发展水平.本文的数据均来自于2001年和2007年天山北坡经济带各城镇统计资料.

表1

分类人口城市化经济城市化社会城市化空间城市化

天山北坡经济带综合城市化水平评价指标体系

评价指标

城镇非农业人口、城镇非农人口比重、城市人口密度GDP密度、人均工业总产值、非农产业占GDP比重人均GDP、

人均邮电业务量、城镇居民年人均可支配收入、人均消费零售额、万人拥有医生数/床位数

建成区面积占区域面积比重、建成区面积、建成区绿化覆盖率、人均公共绿地面积人均拥有通路面积、

2

2.1

研究方法

熵值法

为了克服多指标变量间信息的重叠和人为确定权重的主观性，本文运用了熵值法

［9-10］

，以天山北坡

m个城镇，经济带为例，对其城市化发展水平进行了综合评价.设有n个指标，形成原始数据矩阵X=（xij）m，对于某项指标xj，若指标值xij差距越大，则该指标在综合评价中所起的作用就越大；反之就越n，

第2期曹建标，等：天山北坡经济带城市化发展的空间差异

197

小.若某项指标的指标值全部相等，则该指标在综合评价中不起任何作用.信息论中信息熵H（x）=－

Σ

f（xk）Inf（xk）.式中，左边为信息熵，是系统无序程度的度量；右边为信息，是系统有序程度的度

量；两者绝对值相等，符号相反.某项指标的指标值离散程度越大，则H（x）就越小，该指标所提供的信故其权重也应越大；反之，指标间离散程度越小，信息熵就越大，其容纳的信息量也相应息量也就越大，

越小，权重理应越小.所以，可以根据各项指标指标值的差异程度，利用信息熵方法，计算出各指标的权重，为多指标综合评价提供依据.

2.2空间相关性

由于地理空间上的事物或现象存在着对空间位置的依赖关系，表现在空间分布上既有随机性，又有

［11-13］

规律性.空间自相关（spatialautocorrelation）就是其反映一个区域单元上某种地理现象或某一属性

值与邻近区域单元上同一现象或属性值相关程度大小的重要指标，是空间域中的属性值聚集程度的一种量度，包括全局空间自相关（globalspatialautocorrelation）和局部空间自相关（localspatialautocorrelation）2大类.2.2.1

全局空间自相关

判断此现象或属性值在全局空间自相关的功能在于描述某种地理现象或某一属性值的整体分布，

sI.其计算公式如下［11-12］：空间上是否有聚集特性存在.计算全局空间自相关最常用的指标是Moran’

n

n

ij

n

n

ij

I=

∑∑w

i

j≠1

（Xi－X）（Xj－X）/S

2

2

∑∑w

i

j≠1

ni

，（1）

n为研究对象的数目，Xi为观测值，X为Xi的平均值，S=1/n∑（Xi－X）2.wij为研究对象i、j之其中，

表示的是空间单元间潜在相互作用的力量，通过空间相邻和空间距离来确定.间的空间连接矩阵，

Moran’sI值结果介于－1～1之间.大于0为正相关，小于0为负相关，等于0表示不相关.在给定的显sI值趋近于1，著水平时，若Moran’则表示经济发展水平较高（或较低）的区域在空间上显著集聚，集聚sI值为负，区域内的经济差距缩小；反之，若Moran’则表明区域与周边地区的经济发展水平存在显著的空间差异，呈现空间分散格局；而当I值等于0时，表示空间分布呈现随机分布.2.2.2

局部空间自相关

全局空间自相关能够判断某种地理现象或某一属性值在空间上是否有聚集特性存在.局部空间自相关则是用于反映整个大区域中，一个局部小区域单元上的某种地理现象或某一属性值与相邻局部小区域单元上同一现象或属性值的相关程度

［13］

.：

（2）

局部空间自相关性指标的计算公式如下

［11］

Xi－Xn

Ii=wij（Xj－X），

Sj=1

（2）式中，n，X，X，wij含义与公式（1）一致.

3

3.1

结果分析

工业化是影响天山北坡经济带城市化进程的最主要因素

2006年工业化已然成为影从评价指标的权重上来看，人均工业总产值的权重最大（0.1813），表明，

GDP密度、响天山北坡经济带城市化进程的最主要因素.城镇非农业人口、人均GDP、人均邮电业务量、建成区面积占区域面积比重、建成区面积等指标的权重也都在0.05以上，表明这些指标因素对2006年天山北坡经济带的城市化进程也有较大的影响，其他指标的权重都在0.05以下，表明对天山北坡经济带的城市化进程影响相对较弱，也从一个侧面反映了天山北坡经济带城镇基础设施水平和人民生活质量还有待于进一步提高.另外从城市化各子系统的权重来看，经济城市化和社会城市化的权重均在0.25以上，表明2006年天山北坡的城市化主要表现为经济与社会方面的城市化（表2）.

198

表2

中国科学院研究生院学报

天山北坡经济带城市化水平综合测度评价指标赋权

第28卷

3.2天山北坡经济带城市化主要表现为经济和社会城市化，人口城市化贡献不足

天山北坡经济带城市化各个子系统水平在不同的城镇也表现出不同的演变特征（图2）.克拉玛依、

石河子、沙湾、乌苏、阜康、呼图壁、玛纳斯、奎屯等城镇主要表现为经济城市化，它对各个城镇城市化的贡献率均在34.36%以上；乌鲁木齐、昌吉市主要表现为社会城市化，它对2城市城市化贡献率达到了34.71%以上；而隶属于昌吉州的木垒、吉木萨尔、奇台3县主要表现为空间城市化，它对各个城镇城市化的贡献率都在33.22%以上.总体而言，人口城市化对区域城市化的总体贡献很弱，都在17.09%以50～100万滞后于其他方式的城市化.这与目前整个天山北坡经济带只有一个特大城市乌鲁木齐、下，

人口的大城市只有石河子市（2006年，石河子的城镇非农业人口已达52.47万，初步达到大城市的人口规模）、其余均是中小城市的实际情况相符.

图2天山北坡经济带城市化各子系统空间格局

3.3天山北坡经济带城市化空间格局极化过程明显

sI统计量［14-16］来测度天运用探索性空间分析（ESDA）中全局性Moran散点图和局域localMoran’

［17］

山北坡各城镇与邻域城镇之间的城市化水平的差异程度异格局.3.3.1

全局空间自相关

，用于识别天山北坡经济带城市化的时空分

Moran散点图将某个变量的观测值向量与它的空间滞后向量之间的相关关系，通过散点图的形式横轴对应观测值向量，纵轴对应空间滞后向量，即该观测值周围邻居的加权（空间权表现出来.其中，

sI就是空间滞后向量对观测值向量线性回归的斜率系数.利用重）平均.全局空间相关指数Moran’

Anselin设计的GeoDa软件，计算了天山北坡经济带2000年和2006年的城市化空间自相关系数Moran’sI值，分别为－0.098和－0.1542（p

第2期曹建标，等：天山北坡经济带城市化发展的空间差异

199

势还在不断加强.3.3.2

局部空间自相关

Moran散点图将城镇的城市化水平测度数据点分成4个象限，分别对应4种不同的空间格局：第1象限的城镇城市化水平测度值和城市化水平空间滞后量均大于平均值（标准化后的均值为零），即高值区域被高值邻居所包围；第2象限的城镇城市化水平测度值小于均值，但其城市化水平空间滞后量大于即低值区域被高值邻居所包围；第3象限的城镇城市化水平测度值和城市化水平空间滞后量均平均值，

小于平均值，即低值区域被低值邻居所包围；第4象限的城镇的城市化水平测度值大于平均值，但其城市化水平空间滞后量小于均值，即高值区域被低值邻居所包围.比较2000年和2006年天山北坡经济带2000年和2006年，从城市化水平测度的城镇分布来看，第2、第3城市化水平的Moran散点图（图3），

象限的数据点较第1、第4象限的数据点多，尤其是第2象限的数据点最多，说明天山北坡经济带城市化水平空间分异的结构化特征明显，第3象限的数据点较多则说明天山北坡经济带存存在着低城市化2000年和2006年第4象限一直为克拉玛依，水平城镇的低值簇现象.从时间变化上来看，乌鲁木齐、石河子3市所占据，而2000年存在于第1象限的奎屯市、存在于第2象限的阜康和吉木萨尔到了2006年分别演变到了第2象限和第3象限，这说明天山北坡经济带存在以克拉玛依、乌鲁木齐、石河子3市为中心的极化过程；另外比较2000年和2006年的散点图，除了第4象限3城市未变外，其余数据点向第2、第3象限集中的趋势明显，表明天山北坡经济带城镇的城市化水平较高的地区和城市化水平低的地特别是第2象限的数据点的减少，则说明存在低值区域扩大、城市化水平的区都具有空间极化的趋势，

加剧了空间极化的过程

.高值区域被低值邻居所包围的格局，

图3天山北坡经济带城市化水平空间相关性的Moran散点图

4结论与讨论

天山北坡经济带城市化综合水平能够较全面、完整地反映出天山北坡经济带城市化发展的情况，有

利于各级政府部门做出正确的城市化决策.运用熵值法测度了天山北坡城市化的综合发展状况，以及运用空间自相关分析方法分析了其时空分异特点.

1）工业化是天山北坡经济带城市化的最主要影响因素.工业化已然成为天上北坡经济带城市化的结构、技术等方面的改造，调整和优化工业内部结基本动力.所以应加大天山北坡经济带工业在规模、

提高工业化层次来不断增强工业在天山北坡经济带经济和城市化发展中的作用.构，

2）2006年，天山北坡经济带城市化进程主要表现为经济城市化和社会城市化，人口城市化对区域城市化的总体贡献较弱，滞后于其他方面的城市化.长期以来，新疆的城市化进程一直存在不合理的城镇结构，缺失大城市.直至2006年，石河子市才达到大城市的人口规模.因此，天山北坡经济带应加快人深化城镇户籍管理制度改革，加快城市化步伐.口向城市尤其是中小城市集聚，

3）天山北坡经济带城市化存在明显的空间差异，以乌鲁木齐、克拉玛依、石河子为核心的极化过程

200

中国科学院研究生院学报第28卷

加剧.特别是在克拉玛依和乌鲁木齐强大的极化作用下，使得2000年处于第1象限的奎屯市和处于第2象限的阜康和吉木萨尔到了2006年分别演变到第2限和第3象限.尤其是奎屯受到克拉玛依强大极化作用的影响，使得以奎屯、克拉玛依市的独山子区、乌苏市为支点的金三角地区城市化空间差异很大.一方面说明了奎屯没有发挥好其区域中心城市职能；另一方面也反映出3个城镇由于隶属不同的行政单元而不能很好的融合.因此深化行政管理体制改革，进行适当的行政区划调整就有了一定的迫切性.

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Spatialvariancesofurbanizationdevelopmentintheeconomic

beltonthenorthernslopeofTianshanMountains

22

CAOJian-Biao1，，ZHANGXiao-Lei1，DUHong-Ru1，LIXue-Mei1，

（1XinjiangInstituteofEconomyandGeography，ChineseAcademyofSciences，Urumqi830011，China；

2GraduateUniversity，ChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China）

AbstractWeconstructasynthticevaluationindexsystemfortheregionalurbanization.Withthemethodof

entropy，syntheticanalysesoftheurbanizationlevelintheeconomicbeltonthenorthernslopeoftheTianshanMountainsin2006arecarriedout.Themainfindingsarethefollowing.First，theindustrializationisthemostimportantfactortopromotetheurbanization.Atthesametime，theurbanizationmainlyincorporatesthefastdevelopmentoftheeconomicurbanizationandthesocialurbanization.However，thepopulationurbanizationbecomesweakintheoverallcontributiontotheregionalurbanizationandlagsbehindtheotherurbanizations.Finally，usingthemethodofthespatialautocorrelation，wefoundoutthatinthespatialdistributionofurbanizationthereisapolarizationprocessofthecorecities，Urumqi，Karamay，andShihezi.KeywordsMountains

urbanization，entropy，spatialautocorrelation，economicbeltonthenorthernslopeofTianshan