賈召亮 鄭川 李袁欣 許瑞杰 吳艷梅 毛振江

摘要：為提高震后受災(zāi)人口估算精度和災(zāi)區(qū)人口空間分布可視化表達(dá)效果，以云南省大理州為研究區(qū)，結(jié)合FROM-GLC10地表覆蓋數(shù)據(jù)和NPP/VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)，基于鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，展開(kāi)人口空間化方法研究，制作了大理州50 m×50 m人口格網(wǎng)數(shù)據(jù)。使用相關(guān)系數(shù)、相對(duì)誤差和平均相對(duì)誤差對(duì)人口模擬結(jié)果進(jìn)行了檢驗(yàn)，以漾濞5.1級(jí)地震和云龍5.0級(jí)地震為例對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了應(yīng)用分析。結(jié)果表明：①結(jié)合FROM-GLC10地表覆蓋數(shù)據(jù)和NPP/VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)的人口空間化可以有效提取人口空間分布范圍，并區(qū)分人口空間分布的差異性;②鄉(xiāng)鎮(zhèn)模擬人口與實(shí)際統(tǒng)計(jì)人口的相關(guān)系數(shù)R2為0.955，平均相對(duì)誤差為14.306%，82%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)相對(duì)誤差在±20%以?xún)?nèi)，人口模擬數(shù)據(jù)精度較高;③2次地震的災(zāi)區(qū)人口模擬數(shù)據(jù)與實(shí)際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差分別為-1.67%和-2.27%，人口空間分布模擬結(jié)果可以直觀反映災(zāi)區(qū)人口分布情況，研究成果可為震后輔助決策提供數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：地表覆蓋;夜間燈光;人口空間化;地震應(yīng)急

中圖分類(lèi)號(hào)：P315.94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-0666（2020）04-0751-08

0引言

云南是中國(guó)大陸遭受地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的省份之一，僅20世紀(jì)就發(fā)生5級(jí)以上地震377次，造成3萬(wàn)余人死亡，近20萬(wàn)人受傷（皇甫崗等，2000）。人口是地震災(zāi)害中的主要承災(zāi)體，也是災(zāi)害發(fā)生后的第一救援對(duì)象。在地震發(fā)生后的黑箱期內(nèi)，快速、準(zhǔn)確地獲取災(zāi)區(qū)受災(zāi)人口數(shù)量和空間分布信息是合理做出救援決策、減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的關(guān)鍵（聶高眾等，2012）。目前，地震應(yīng)急工作所使用的人口數(shù)據(jù)主要源于全國(guó)人口普查和抽樣調(diào)查，這些人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕y(tǒng)計(jì)學(xué)理論和方法作為支撐，具有權(quán)威、系統(tǒng)、規(guī)范等特點(diǎn)（胡云鋒等，2011），但以縣鄉(xiāng)行政區(qū)劃為統(tǒng)計(jì)單元，直觀性差且更新速度較慢，不能滿足震后災(zāi)情快速評(píng)估對(duì)災(zāi)區(qū)人口估算精度和人口空間分布可視化表達(dá)等方面的需求。

人口數(shù)據(jù)空間化基于人口空間分布模型或采用一定的計(jì)算方法，對(duì)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行離散化處理，發(fā)掘并展現(xiàn)其中隱含的空間信息，模擬或再現(xiàn)客觀世界的人口地理分布（柏中強(qiáng)等，2013）。人口數(shù)據(jù)空間化的研究和實(shí)現(xiàn)，為震后災(zāi)區(qū)人口統(tǒng)計(jì)和人口空間分布可視化表達(dá)提供了解決方案?；诓煌难芯啃枨蠛蛿?shù)據(jù)源，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了多種人口數(shù)據(jù)空間化的方法，如負(fù)指數(shù)模型（馮健，周一星，2003;Clark，1951）、核密度模型（呂安民等，2002;閆慶武等，2011）、多元回歸模型（卓莉等，2005;田永中等，2004）及多因素融合模型（廖順寶，孫九林，2003;Yue et al，2003）等。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)以其覆蓋范圍廣、分辨率高以及蘊(yùn)含信息豐富等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用到人口數(shù)據(jù)的空間化研究中，并服務(wù)于地震應(yīng)急工作。如陳振拓等（2012）將人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與高分辨率遙感數(shù)據(jù)相結(jié)合，建立了人口空間分布的城鄉(xiāng)人口-面積統(tǒng)一模型，并應(yīng)用于寧洱地震;韓貞輝等（2013）基于土地利用和DEM（數(shù)字高程模型）數(shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)地調(diào)查，建立了1 km人口和房屋格網(wǎng)數(shù)據(jù)，以彝良地震為例估算地震直接經(jīng)濟(jì)損失。

夜間燈光數(shù)據(jù)也與人口分布密切相關(guān)，是研究人口空間化較理想的數(shù)據(jù)源（卓莉等，2005）。新一代NPP/VIIRS（National Polar-orbiting Partnership/Visible Infrared Imaging Radiometer Suite）夜間燈光數(shù)據(jù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了DMSP/OLS（Defense Meteorological Satellite Program/Operational Line Scan System）夜間燈光數(shù)據(jù)在空間分辨率和燈光過(guò)飽和方面的缺點(diǎn)，可有效提高人口模擬精度（胡云鋒等，2018）。土地利用和地表覆蓋數(shù)據(jù)中包含了居民地、城鎮(zhèn)用地、道路等與人類(lèi)活動(dòng)密切相關(guān)的信息，能有效反映人口的空間分布情況，是提取人口空間分布范圍的可靠數(shù)據(jù)源（田永中等，2004;韓貞輝等，2013）。將土地利用數(shù)據(jù)與夜間燈光數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以在獲取人口分布范圍的同時(shí)，區(qū)分人口空間分布的差異性，被眾多學(xué)者應(yīng)用于人口空間化研究（胡云鋒等，2018;黃杰等，2015;李爽，趙翠薇，2019）。目前基于土地利用和夜間燈光數(shù)據(jù)的人口空間化多以百米或千米為研究尺度，以縣級(jí)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行人口空間化模擬，研究成果空間精度較低，在地震應(yīng)急工作中的適用性驗(yàn)證也較少。

本文以云南省大理白族自治州（以下簡(jiǎn)稱(chēng)大理州）為研究區(qū)，基于FROM-GLC10地表覆蓋數(shù)據(jù)和NPP/VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)，考慮了研究區(qū)人口分布特點(diǎn)和地震應(yīng)急工作需求，制作了研究區(qū)50 m×50 m人口格網(wǎng)數(shù)據(jù)，為研究區(qū)地震應(yīng)急工作提供數(shù)據(jù)支持。

地震研究43卷第4期賈召亮等：面向地震應(yīng)急的人口空間化方法研究——以云南省大理白族自治州為例1研究區(qū)概況

大理州位于云貴高原和橫斷山脈交界地帶（24°41′～26°42′N(xiāo)，98°52′～101°03′E），總面積29 459 km2，最高海拔4 295 m，最低海拔730 m，地勢(shì)西北高東南低，地貌復(fù)雜多樣，湖盆廣布（圖1）。據(jù)《云南統(tǒng)計(jì)年鑒2018》（云南省統(tǒng)計(jì)局，2018）統(tǒng)計(jì)，大理州2017年總?cè)丝?58.4萬(wàn)，轄大理市、祥云縣、彌渡縣、賓川縣、永平縣、云龍縣、洱源縣、鶴慶縣、劍川縣、漾濞縣、巍山縣和南澗縣共12個(gè)縣110個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）。通過(guò)Google遙感影像目視分析，研究區(qū)居民地主要分布于山間河谷、湖泊周?chē)?、山間盆地和山地緩坡等區(qū)域，其人口空間分布具有云南人口空間分布的典型特征。

大理州橫跨滇中斷塊式抬升區(qū)和滇西北—滇西南掀斜式抬升區(qū)2個(gè)云南一級(jí)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)分區(qū)，境內(nèi)分布有維西—喬后斷裂、程?！e川斷裂、蘭坪—永平斷裂和龍?bào)础獑毯髷嗔训纫幌盗械谒募o(jì)活動(dòng)斷裂，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，地震活動(dòng)頻度高（安曉文等，2018）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1900年以來(lái)大理州共發(fā)生5級(jí)以上地震30余次。其中，1925年在大理附近發(fā)生7級(jí)左右地震，造成5 850人死亡，7 950人受傷（李永強(qiáng)，2009）;2017年3月27日大理州漾濞縣發(fā)生5.1級(jí)地震，造成漾濞、洱源與云龍3個(gè)縣共6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度受災(zāi)。

鑒于大理州地形地貌、人口分布和地震活動(dòng)特點(diǎn)的區(qū)域代表性，選擇大理州作為人口空間化的研究區(qū)，可為大理州地震應(yīng)急工作提供高分辨率人口空間分布數(shù)據(jù)，也可為云南全省人口空間化研究提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

2數(shù)據(jù)選取及處理

2.1數(shù)據(jù)源

本文研究采用的數(shù)據(jù)主要包括人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃邊界數(shù)據(jù)、地表覆蓋數(shù)據(jù)和夜間燈光數(shù)據(jù)。

（1）人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：大理州鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口統(tǒng)計(jì)數(shù)

據(jù)來(lái)源于《云南省行政區(qū)劃簡(jiǎn)冊(cè)2018》云南省民政廳，云南省行政區(qū)劃與地名學(xué)會(huì).2018.云南省行政區(qū)劃簡(jiǎn)冊(cè)2018.，統(tǒng)計(jì)人口為常住人口，數(shù)據(jù)時(shí)效為2017年。

（2）行政區(qū)劃邊界數(shù)據(jù)：本文使用的研究區(qū)行政區(qū)劃邊界矢量數(shù)據(jù)包含州、縣和鄉(xiāng)3級(jí)，數(shù)據(jù)來(lái)源于云南省地震局地震應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)時(shí)效為2017年。

（3）地表覆蓋數(shù)據(jù)：2017年全球10 m分辨率FROM-GLC10地表覆蓋數(shù)據(jù)由清華大學(xué)宮鵬教授研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)并面向全球公開(kāi)，數(shù)據(jù)總體精度為72.76%數(shù)據(jù)下載地址為http：//data.ess.tsinghua.edu.cn.（Gong et al，2019）。該數(shù)據(jù)包含了耕地、森林、草地、灌木、濕地、水域、苔原、不透水面、裸地和冰雪10種地表覆蓋類(lèi)型;其中，不透水面是指如屋頂、瀝青、水泥道路等具有不透水性的地表面，與透水性的植被和土壤地表面相對(duì)（Arnold，Gibbons，1996），其空間范圍是常住人口的主要活動(dòng)空間。

（4）夜間燈光數(shù)據(jù)：2017年12個(gè)月的NPP/VIIRS月度合成夜間燈光數(shù)據(jù)下載自美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局的環(huán)境信息中心網(wǎng)站數(shù)據(jù)下載地址為https：//www.ngdc.noaa.gov/eog/viirs/download_dnd_composites.html.，所提供的月度合成產(chǎn)品分辨率為500 m，數(shù)據(jù)剔除了云層影響，但保留了漁船、火災(zāi)和極光等短暫性光源，同時(shí)存在大量背景噪聲。

2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

本文將研究區(qū)矢量和柵格數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為WGS1984地理坐標(biāo)和Albers等積圓錐投影。

通過(guò)對(duì)地表覆蓋數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪獲取研究區(qū)地表覆蓋數(shù)據(jù)，為減小不透水面中道路對(duì)人口分布的影響，并盡量保留小面積的居民地?cái)?shù)據(jù)，將裁剪后的地表覆蓋數(shù)據(jù)重采樣為50 m×50 m。

通過(guò)對(duì)月度夜間燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪，獲取研究區(qū)2017年12個(gè)月的月度夜間燈光數(shù)據(jù)，采用平均值法對(duì)其求平均值來(lái)消除偶然誤差，結(jié)果作為研究區(qū)2017年年度燈光數(shù)據(jù)。本文結(jié)合前人研究方法（李峰等，2016），采用閾值法消除夜間燈光數(shù)據(jù)的背景噪聲和異常值。假設(shè)湖泊水面的夜間燈光值為零，在研究區(qū)水域分布區(qū)域隨機(jī)選擇若干個(gè)點(diǎn)的燈光值并求平均值作為最小閾值，選擇大理市城區(qū)的最高夜間燈光值為最大閾值，將燈光值小于最小閾值的區(qū)域賦值為零，大于最大閾值的區(qū)域賦值為最大閾值。為方便統(tǒng)計(jì)，將處理后的年度燈光數(shù)據(jù)重采樣為50 m×50 m。

3人口空間化方法

3.1建模依據(jù)

人口的空間分布具有一定的規(guī)律性，如人口主要分布在城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民點(diǎn)，而在水域、沼澤、林地等區(qū)域幾乎無(wú)人居住，借助土地利用或地表覆蓋數(shù)據(jù)可以提取出人口分布的空間范圍。隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，城市內(nèi)部人口分布的空間差異性越來(lái)越大，特別是高層住宅樓和辦公樓的建設(shè)，使小面積的土地上可以聚集大量的人口。夜間穩(wěn)定燈光主要為家庭照明燈光和路燈燈光等，燈光亮度與人的活動(dòng)密切相關(guān)，夜間燈光亮度值的大小可以直觀反映人口密度的大小。

通過(guò)與Google遙感影像對(duì)比，大理州高層住宅主要分布在縣級(jí)行政中心等經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的少數(shù)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），其他鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）則以獨(dú)戶(hù)獨(dú)院式低層住宅為主。本文將存在高層住宅的鄉(xiāng)劃分為城鎮(zhèn)地區(qū)，將其他鄉(xiāng)劃分為鄉(xiāng)村地區(qū)，分別建立數(shù)學(xué)模型。由圖2a，b可看出，城鎮(zhèn)地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計(jì)人口與燈光總亮度值的相關(guān)系數(shù)R2為0.929 8，與不透水面面積的相關(guān)系數(shù)R2為0.801 2，表明城鎮(zhèn)地區(qū)人口數(shù)量與夜間燈光值和不透水面面積存在明顯的線性相關(guān)性。由圖2c可看出，鄉(xiāng)村地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計(jì)人口與不透水面面積的相關(guān)系數(shù)R2為0.760 1，表明鄉(xiāng)村地區(qū)人口數(shù)量與不透水面面積存在線性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)較低的原因主要是各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間不透水面上的人口密度差異較大。

為優(yōu)化鄉(xiāng)村地區(qū)人口模擬效果，本文采用自然斷點(diǎn)法將劃分為鄉(xiāng)村地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)按照不透水面上的人口密度（式1）大小劃分為5個(gè)分區(qū)，對(duì)各分區(qū)分別建立了數(shù)學(xué)模型。ρi=PiSFi（1）式中：ρi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不透水面上的人口密度;Pi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的統(tǒng)計(jì)人口;SFi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不透水面總面積。

3.2城鎮(zhèn)建模

為區(qū)分城鎮(zhèn)地區(qū)內(nèi)部人口分布的空間差異性，以地表覆蓋數(shù)據(jù)中的不透水面作為常住人口活動(dòng)的空間范圍，以夜間燈光數(shù)據(jù)值的大小區(qū)分人口分布的空間差異性，建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計(jì)人口與不透水面上燈光亮度值的回歸模型：Pi=a×FDNi+b（2）式中：Pi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的統(tǒng)計(jì)人口;FDNi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不透水面上的燈光總亮度值;a為回歸系數(shù);b為常數(shù)。

3.3鄉(xiāng)村建模

在鄉(xiāng)村地區(qū)，居民住宅以獨(dú)戶(hù)獨(dú)院式為主，假設(shè)人口在不透水面范圍內(nèi)呈均勻分布，建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計(jì)人口與不透水面面積的回歸模型：Pi=a×SFi+b（3）式中：Pi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的統(tǒng)計(jì)人口;SFi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不透水面總面積;a為回歸系數(shù);b為常數(shù)。

4人口空間化結(jié)果及精度評(píng)價(jià)

4.1精度評(píng)價(jià)方法

為檢驗(yàn)?zāi)M人口數(shù)據(jù)的精度，本文選取皮爾遜相關(guān)系數(shù)（R）、相對(duì)誤差（Relative Error，RE）和平均相對(duì)誤差（Mean Relative Error，MRE）對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià)：R=∑ni=1（Pi-P）（Psi-Ps）∑ni=1（Pi-P）2∑ni=1（Psi-Ps）2（4）REi=Psi-PiPi ×100%（5）MRE=1n∑ni=1Psi-PiPi×100%（6）式中：Pi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的統(tǒng)計(jì)人口數(shù);Psi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的模擬人口數(shù);P為統(tǒng)計(jì)人口平均值;Ps為模擬人口平均值;n為鄉(xiāng)鎮(zhèn)個(gè)數(shù)。4.2人口空間化結(jié)果

本文使用Arcgis10.2軟件建立了大理州50 m×50 m的格網(wǎng)數(shù)據(jù)，為每個(gè)網(wǎng)格賦值地表覆蓋類(lèi)型、所屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)和燈光亮度值，統(tǒng)計(jì)了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不透水面上的燈光總亮度值和不透水面面積?；谏鲜瞿Ｐ褪褂肧PSS軟件對(duì)各分區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行回歸分析，得到各分區(qū)模型參數(shù)（表1），得到的6個(gè)模型的相關(guān)系數(shù)R2均在0.8以上，表明各模型的可靠度較高。

使用表1中的模型參數(shù)為每個(gè)網(wǎng)格賦值人口數(shù)據(jù)并統(tǒng)計(jì)了各鄉(xiāng)鎮(zhèn)模擬人口數(shù)，使用相關(guān)系數(shù)、相對(duì)誤差、平均相對(duì)誤差對(duì)模擬人口精度進(jìn)行檢驗(yàn)。

本文模擬得到的大理州人口為360.66萬(wàn)人，與實(shí)際統(tǒng)計(jì)人口358.4萬(wàn)人較為接近，鄉(xiāng)鎮(zhèn)模擬人口與實(shí)際統(tǒng)計(jì)人口的相關(guān)系數(shù)R2為0.955（圖3），平均相對(duì)誤差為14.306%，82%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)相對(duì)誤差在±20%以?xún)?nèi)，表明所得到的人口模擬數(shù)據(jù)精度較高。

4.3人口空間分布圖

為使各鄉(xiāng)鎮(zhèn)模擬人口數(shù)與實(shí)際統(tǒng)計(jì)人口數(shù)保持一致，建立了修正公式（7）對(duì)各個(gè)網(wǎng)格的模擬人口數(shù)進(jìn)行修正，使用修正后的格網(wǎng)數(shù)據(jù)制作了大理州人口空間分布圖（圖4）：Prij=PsijPsi×Pi（7）式中：Prij為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)第j個(gè)網(wǎng)格最終人口數(shù);Pi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的統(tǒng)計(jì)人口數(shù);Psij為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)第j個(gè)網(wǎng)格的初始模擬人口數(shù);Psi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的初始模擬人口數(shù)。

對(duì)比圖4a和圖1可以看出，模擬的大理州人口主要分布在山間河谷、洱海周?chē)?、山間盆地等區(qū)域，城鎮(zhèn)地區(qū)人口分布集中，鄉(xiāng)村地區(qū)人口分布分散，城區(qū)人口密度由市中心向郊區(qū)遞減，與大理州實(shí)際人口空間分布情況較一致。大理市內(nèi)人口高密度區(qū)主要分布在西洱河兩側(cè)，河流和公圖4大理州（a）、大理市（b）和洱源縣（c）人口空間分布模擬圖

Fig.4Spatial distribution of population in Dali prefecture（a），Dali city（b）and Eryuan county（c）園內(nèi)沒(méi)有人口分布（圖4b）;洱源縣城區(qū)人口密度大，周?chē)迩f人口密度?。▓D4c）。模擬結(jié)果可以有效區(qū)分人口空間分布的差異性。

5成果應(yīng)用分析

以2017年3月27日漾濞5.1級(jí)地震和2016年5月18日云龍5.0級(jí)地震為例，將2次地震的烈度圖與本文研究產(chǎn)出的大理州50 m×50 m人口分布格網(wǎng)數(shù)據(jù)疊加（圖5），統(tǒng)計(jì)了漾濞地震和云龍地震Ⅵ度烈度區(qū)的模擬人口數(shù)據(jù)（表2）。

由表2可以看出，大理州50 m×50 m人口格網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的漾濞5.1級(jí)地震、云龍5.0級(jí)地震災(zāi)區(qū)人口與災(zāi)害損失評(píng)估統(tǒng)計(jì)結(jié)果的相對(duì)誤差分別為-1.67%和-2.27%，數(shù)據(jù)精度可以滿足地震應(yīng)急工作需要。

通過(guò)圖5可以看出，漾濞5.1級(jí)地震災(zāi)區(qū)人口主要分布在震中以東的山間河谷地區(qū)，沿NW向呈線狀分布，其他區(qū)域人口零星分布;云龍5.0級(jí)地震災(zāi)區(qū)人口主要分布在震中以西的山間河谷地區(qū)，沿NS向呈線狀分布，其他區(qū)域人口零星分布。人口空間分布模擬結(jié)果可以直觀反映出地震災(zāi)區(qū)的人口空間分布狀況，可作為地震應(yīng)急工作中的輔助方法。

6結(jié)論

人口空間化可以有效提高地震災(zāi)區(qū)受災(zāi)人口估算精度、優(yōu)化災(zāi)區(qū)人口空間分布可視化表達(dá)效果。本文以大理州為研究區(qū)，結(jié)合地表覆蓋數(shù)據(jù)和夜間燈光數(shù)據(jù)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)計(jì)人口為基礎(chǔ)進(jìn)行了人口空間化方法研究，得出的主要結(jié)論如下：

（1）使用本文研究方法得到的漾濞5.1級(jí)地震和云龍5.0級(jí)地震災(zāi)區(qū)人口估算數(shù)據(jù)與實(shí)際人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較接近，人口空間分布模擬結(jié)果可以直觀反映地震災(zāi)區(qū)人口空間分布情況，研究成果可以滿足地震應(yīng)急工作需要。

（2）在基于地表覆蓋數(shù)據(jù)和夜間燈光數(shù)據(jù)的人口空間化中，人口空間分布范圍的提取精度取決于地表覆蓋數(shù)據(jù)的精度。本文采用了10 m分辨率的FROM-GLC10地表覆蓋數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)空間分辨率高，地表覆蓋類(lèi)型中的不透水面包含了大量居民地信息，是高精度人口空間化研究的良好數(shù)據(jù)源。

（3）在人口空間化研究中引入NPP/VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)可以有效區(qū)分人口分布的空間差異性，但該數(shù)據(jù)在人口數(shù)量少、居住地分散、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的山區(qū)農(nóng)村等地對(duì)人口的區(qū)分能力不足。本文僅在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的城鎮(zhèn)地區(qū)使用該數(shù)據(jù)對(duì)人口分布的空間差異性進(jìn)行區(qū)分，在一定程度上避免了NPP/VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)的不足。

（4）本文采用的數(shù)據(jù)時(shí)效均為2017年，研究成果僅在短時(shí)間內(nèi)適用，在后續(xù)研究中應(yīng)考慮城市擴(kuò)張和人口自然增長(zhǎng)等因素的影響，可以有效延長(zhǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)年限。

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Study on Spatialization of Demographic Data for Earthquake Emergency：

A Case Study in Dali Bai Autonomous Prefecture of Yunnan Province

JIA Zhaoliang1，ZHENG Chuan1，LI Yuanxin2，XU Ruijie1，WU Yanmei1，MAO Zhenjiang1

（1.Yunnan Earthquake Agency，Kunming 650224，Yunnan，China）

（2.Yunnan Normal University，Kunming 650500，Yunnan，China）

Abstract

In order to improve the accuracy of population estimation and the visual effects of population spatial distribution in earthquake disaster region，the method of population spatialization of Dali prefecture is studied based on the FROM-GLC10 land cover data and the NPP/VIIRS night-time light data and the demographic data of towns.And the grid data of population of 50 m×50 m in Dali prefecture is made.The correlation coefficient，relative error and average relative error are used to test the simulated results.And the application analysis of the simulated results are made by Yangbi MS5.1 earthquake and Yunlong MS5.0 earthquake.The results show that the spatial distribution of population can be effectively extracted and the differences of spatial distribution of population can be distinguished by the land cover data and night-time light data.The correlation coefficient R2 between simulated population and actual population is 0.955，and the average relative error between simulated population and actual population is 14.306%，and the relative error of 82% villages is within±20%.It shows that the data of simulated population has high precision.The relative errors between the data of simulated population and the data of actual population of the two earthquakes are -1.67% and -2.27%，respectively，and the simulation results of population spatial distribution can directly reflect the population distribution of the disaster area.The research results can provide data support for earthquake emergency.

Keywords： land cover;night-time light;spatialization of population;earthquake emergency