文摘

如今,全球大约一半的人口居住在城市地区。这个速度预计将增加多达三分之二的2050年。大多数研究分析城市动力学在广泛的地理分布范围,主要集中在城市。根据他们的说法,全球人口空间分布在两个极端(极化):大城市群和农村沙漠。然而,这句话是过分和不精确的。出于这个原因,它仍然是必要的在其他空间尺度上分析这些动力学。近距离看在人口稀少的地区显示出城市动力学也明显。在本文中,我们分析时空的人口分布在一个以农村为主的模式通过应用一个局部范围的方法。这些模式是由使用空间网络节点代表人类定居点和链接显示节点之间的层次结构。这个案例研究进行了西班牙在位于西北的小城市。 It is a predominantly rural area with a very particular spatial pattern of population distribution.

1。介绍

全球人口日益集中在城市地区。根据联合国(UN),现在有超过40亿人生活在城市地区,这占全球人口的55.2% (1]。最引人注目的方面相关的城市化是最近几十年持续增长。1960年,只有33.6%的世界人口生活在城市,比现在低21.6%。这种城市化的趋势将继续在即将到来的年。最近联合国预测,预测的城市人口到2050年预计将超过三分之二。

全球人口的空间格局日益两极分化。超级大的城市数以百万计的居民与巨大的空地共存。从不同的角度这些空间不平等现象明显。在领土方面,目前约50%的全球人口集中在大约百分之一的地球表面(2]。随着时间的推移,发展中国家面临更强大的城市化进程相比,发达国家在过去。它支持的出现overurbanization流程在这些国家展示城市人口的比例大大高于预期水平的经济发展和财富的浓度(3,4]。

在过去,人们大多住在农村设置非常低密度。2007年,在全球范围内城市人口超过50%通过展示城市的主要关联动力学是相对近期的事。尤其在过去的两个世纪臭名昭著的随着工业革命的出现。随着时间的推移,西方国家所经历的城市化进程相对缓慢符合工业活动的出现和财富集中在城市。结果,人们从农村迁移到城市的劳动力集中的机会。如今,发展中国家位于东亚和非洲经历快速城市化率增加(5]。相反,未来工作机会在农村地区的推广缺乏解释了大规模迁移到城市。因此,人口流动,发达国家经历了过去两个世纪被复制如今在发展中国家,但更迅速。它解释了指数增长经验的在大城市位于发展中国家没有足够的基础设施来支持他们的城市增长。的出现pseudourbanization或伪城镇化流程(6,7)有助于理解大多数的负面动力学与这些地区的贫困、边缘性、社会剥夺,增加暴力率。在全球范围内,由重力中心痕迹与相关社会人口指标显示这一趋势。在Balsa-Barreiro et al。8),观察到全球财富是如何走向全球的东部,而痕迹与人口的增加和城市化率转向南半球。

城市集中人员、商品、生产资料和服务。这些提供极大的好处由于劳动的机会和潜在的劳动力之间的距离,这让他们减少运输成本和达到更有效的利用资源,还有其他好处。城市地区支持一个更大的和更灵活的劳动力市场,在公司发现一个巨大的水库的劳动力,工人在哪里可以找到大量的就业机会。在城市市区范围内行使的两个代理之间的距离可以提高劳动生产率,促进知识和思想的潜在交换(9]。由于这些原因,人口和财富可能会增长一次在城市(10),这有助于理解为什么最富有的国家城市经济(11]。然而,城市人口和财富之间的关系并不是严格的线性。多布斯和快速眼动(12]分析了量化的重量2600全球最大城市。这些城市集中了全球38%的人口,但全球GDP的72%。本研究证据的出现巨大的城市和地区之间的不平等在全球范围内(13]。

城市的吸引力和快速城市化加快冲突等方面相关的中产阶级化,社会隔离和极化,污染,和机动性。与环境影响相关的一个例子如下:城市账户现在超过70%的全球温室气体排放和城市居民每年产生超过20亿吨的废,速度,预计将增加34亿吨到2050年(14]。从这个意义上讲,专家警告说所谓的出现城市比例失调指一群来自限制流动性负外部性,穷人区之间的可访问性的旅行时间,掠夺性的生活成本,和/或过度就业竞争力在城市,其他因素(15- - - - - -17]。

积极的和消极的外部性有关城市化分布在香港以一种不平衡的方式。虽然绝大多数的世界nonurban,变得比以往任何时候都更依赖于城市。城市总是依赖外部资源的土地、水、能源和食物等等。这些要求增加城市周围的农业和林业土地的压力,重载自然景观,导致迫使土地使用的变化。所示的例子是重复出现的故意野火在南欧洲许多城市周围地区18,19]。

为了应对这一情况,专家和政策当局必须提供解决方案根据可持续发展的原则,领土融合,社会凝聚力。因此,所有的人都应该获得相同的劳动机会,不论他们的原产地。由这个声明,强烈建议新城市的议程采用联合国生境三世会议(20.)是完全集中在城市的力量在全球范围内作为可持续发展的驱动力。

在此基础上,全面透视整个领土以外的城市依然缺乏。一个重要的问题是指multiscalability城市化的过程,是解决一个方面。我们的目标是确定城市模式在领土不适当的城市通过使用一个基于本地的方法。为此,我们分析人口流动的空间变异性小西班牙自治区数据集覆盖广泛的时期,始于19世纪末期。

本文的其余部分组织如下。节2说明研究区,我们展示它的主要地理方面。节3,我们将解释的方法用于映射空间网络。节4,我们进行多尺度分析人口的变化在我们的研究区域自19世纪后期。结果显示在图表和空间网络根据空间尺度和数据聚合。这些结果将随后节中讨论5。最后,我们亲密的结论研究最相关的方面进行了总结。

2。研究区域

研究区对应一个小城市位于加利西亚,西班牙西北部(图1)。圣诞老人Comba直辖市的9635居民分布于203平方公里(21]。人口密度是每平方公里47.5人,这是比该地区一半左右(92人)。它的主要城镇,具有相同的名称作为直辖市,是最密集的沉降计算总人口的28.3%(2015年2731居民)。et al。(据格利希曾22,23),这将是一个非常农村自治市,没有一个人类居住地居民超过5000。这符合欧盟统计局使用的方法,认为非常农村城市人口密度低于100居民每平方公里(24]。一方面,根据Zoido和阿罗约(25),本市在农村和城市之间的中间间隔,人口低于10000居民。

加利西亚地区,研究区所在,提出了一种特定的人口分布的空间格局。传统上,这种空间格局表现为高分化和传播在整个领土。这个区域集中人口近50%的单一实体位于西班牙。相比之下,这个速度是大约10倍人口的重量在国家层面上(21]。圣诞老人的直辖市Comba位于所谓的旁边大西洋轴,主要的地方和最繁荣的城市在整个地区。然而,尽管其地理亲密,本市人口减少长期表现出类似的行为像周边地区位于西区:所谓的科斯塔达中(26,27]。

像整个地区,内部分布在教区在我们特定的研究区域提出了一种具有重要意义完全理解现在的领土结构(图1)。的教区是一个领土的人物和一个牧师起源和没有任何官方的行政能力。然而,它构成一个基本图对于理解社会和人们之间的权力关系,尤其是在农村地区。这个图的拓扑结构和演化的关键是理解在这一地区人口分布的空间格局。

在我们的特定的研究区域,共有175个人类住区分布在17个教区注册自19世纪后期以来,官方公布的人口普查。这些定居点是最终因为他们和/或消退零星出现在一些人口普查。

人口数据收集从1888年到2015年。这些数据的提取de Poblacion词汇手册,官方公布的人口普查西班牙统计办公室(28]。虽然有一些例外,这个数据集每十年发表。

3所示。方法

在本文中,我们分析了内部的人口流动在农村地区覆盖广泛的时期,从19世纪后期开始。这些流空间网络实现映射。这些空间网络由节点和链接。节点代表人类定居点和这些都是根据他们的空间坐标。连接的链接节点根据代词的分层标准:领土的依赖和总人口。

这些空间的实现网络图形如图所示2。人类最密集的结算整个自治区确定的主要节点,如图所示2(一个)。这个节点是一个一阶网络的中心,这个主要节点连接在每个教区最密集的结算。总共17个节点和16组成这一阶网络链接,如图所示2 (b)。一个二阶网络实现每个教区。这个网络连接在每个教区最密集的结算和其他所有的定居点在同样的教区。因此,一群17个人小网络实现。这些二阶网络图所示2 (c)。最后,整个空间网络的结果合并一阶网络和所有的独立的二阶网络(图2 (d))。所有的人类定居点正式报告了自19世纪后期都包含在这个全面的空间网络。

空间的拓扑网络如图2是适应一个特定的一年,也就是说,在这种情况下,2015年。这种拓扑变化取决于每个人口普查的人口数据。因此,最密集的解决在整个自治区决定了一阶网络的拓扑结构。每个教区最密集的解决不仅决定了不同的二阶网络的拓扑结构也定义了一阶部分的拓扑网络的边缘。类似地,节点的数量取决于定居点正式报告了在一个特定的人口总数。

历史的人口流动在定居点在我们的研究区域内部分所示4。我们比较两个不同的人口数据为整个网络在年。节点的大小代表了人口在最近的一年。链接的层次结构是基于最新的人口数据。节点是指相对的颜色变化这两年之间居民的数量。传说我们使用一个简单的颜色只有三种颜色描述定量居民为每个节点的数量的变化。另外三个颜色是用于映射出现或一个具体的人口普查年灭亡的任何协议。的定居点不是正式报告的普查年,这些都是代表,但没有连接到网络。最后,节点指定链接的颜色的颜色。对于一个链接连接两个不同颜色的节点,它将显示一个色阶之间的边缘。 To gain a detailed view, we present graphically this methodology in Figure3。

4所示。结果

我们的研究区域统计9635居民,2015年比1888年增加563人。然而,随着时间的推移这种增长并不是常数。数据显示两种对立的趋势由一个明确的转折点在1960年本市居民在13951年达到高峰(图4)。从那时起,本市失去了近三分之一的人口。这背后的原因是传统农业社会的崩溃,迫使很多人移居国外。在1960年代之前,大多数的这些人迁移到南美国家,后来在中欧国家的趋势。在过去的几十年里,大多数新移民最重要决定去附近的城市(29日]。

更全面的数据分析使我们能够观察到重要的人口分布的空间格局的变化。图5给出了合成的一种急性内部重新分配的人口在不同尺度。箱子的大小代表了相对人口所有的教区和清算。每个小盒子代表一个解决方案。聚合的小盒子相同颜色指的是那些是同一教区的一部分。三个不同的年被认为是:1888,1960,2015。1880年和2015年对应于第一个和最后一个普查年,分别。1960年的人口普查是相关的,因为它是峰值和整个时间序列的转折点。每年组织层级结构的完整数据集在这些treemap。盒子颜色空间分布共享根据他们的地区。小盒子靠近右下角和主要的接近左上角。 The color legend for the same parish is kept for all the years.

最明显的区别是至关重要的首都城市,是谁的盒子标签。数据显示,这是自1940年以来最密集的节点。在1888年,只有第九本市最密集的和解,只有总人口的1.7%。2015年,其人口是28.3%,相对体重16倍。在图6随着时间的推移,我们代表的相对增长的资本城镇相比其他直辖市之前和之后的1960年,人口达到最大的时候。

我们可以观察到,后往往会偏离1960行。这意味着人口越来越集中于一个单独的节点:首都城市。虽然这个节点数在2015年只有2731居民,它可以等同于一个像城市。因此,这个首都城市团聚体数量相关的适当的城市活动中心等地业务活动、商业店铺、公共捐赠基金,和办公服务等。与此同时,其余的定居点存到人口不断增长的危机。

因此,尽管本研究区主要是农村人口稀少,我们观察急性人口内部重新分配。通过这种方式,它演示了如何城市动力学结果与比例无关,新兴即使在人口稀少的地区。在我们的研究区域,这是1960年之后更加明显,当首都城市只占总人口的4.7%。半个世纪后,其人口代表在6倍(28.3%),显示平均4%左右的增长率相对而言在过去的几十年里(图7)。

更全面的分析更好的理解在本市实际种群动态是使用空间网络和细粒度的数据在整个时间序列。以下数据显示cross-census比较正式报告所有的定居点。这样做是利用空间网络,节点代表人类定居点和链接显示节点之间的层次结构。数据映射的方法以前介绍的部分3。

图8显示了种群动态运行的时期从1888年到1960年,从1960年到2015年。在左边的图中,空间网络提供了一个非常平衡的配置相关的节点。许多节点提出了一个相似的大小和绿色是主要的。这意味着人口是均匀地分布在香港,在面对人口增长数字。正确的图,主节点采用一个极端重要性的大小和颜色。因此,大部分的网络显示消极的种群动态,这是完全相反的正在发生的事情与主节点。

这些相同的种群动态图表示9连续之间的时期人口普查,这是大约十年对于大多数的病例。等重要方面,我们可以观察到一个清晰的和进步的主要颜色的变化随着时间的推移,主要从绿色到红色色调在最近的几十年。此外,一些非常重要的修改显示整个网络的拓扑结构。最明显的变化出现在1940年之后当流动资金城镇最密集的节点,位于整个网络的中心。

5。讨论

地理科学分析了自然和社会系统之间的关系通过考虑他们所有的方法,在香港。虽然许多这些关系已经寄过去,他们的空间动力学似乎非常不同的和复杂的。出于这个原因,强烈建议实现多尺度方法检查这些动力学在不同空间尺度上的空间行为。的分析地理提出使用制图模型基于网络流,整个领土和图表来衡量这种复杂性。

在本文中,我们展示了动态只有与城市空间也出现在人口稀少的地区。多年来,动力学相关城市化只是分析了大城市和大城市。然而,这些动力学和相关机制不仅出现在人口密集的城市,但这些主要是农村地区中也很明显。我们的研究区域是一个很好的例子。在人口方面,这一领域正面临一个非常退化的趋势在过去的半个世纪中,近三分之一的人口。然而,它经历了一个非常严重的人口的内部再分配的过程,人们已经从绝大多数的农村居民点首都城市。根据空间网络,定居点位于边缘已经减少了他们的重要性,而集中位于节点占用更多的重量。

从广义上讲,城市和农村之间的隔离空间正日益增强。空间网络展示这个过程是渐进的,最小的节点第一个消失。这似乎是一个因素比节点的地理距离相关的关于最密集的城市,只有2731居民。然而,这个城市有能力吸引人们从整个网络,表现得像一个像城市在当地的规模。

农村人口减少不仅仅是一个纯粹的量化过程。除了失去人口,农村现在越来越弱结构从定性的角度来看。工作年龄的年轻人正是最驱逐集团,而老年人越来越多。这就解释了为什么农村地区逐步削弱他们的人口结构和经验,因此,人口下降往往是更严重的。

空间的使用网络映射种群动态是非常适合简化它们的复杂性。这种映射策略提出了一些优点和等值线图的地图相比,由于结构基于节点和链接。我们不仅可以代表细粒度的人口数据的节点也改变层次节点之间的链接。重要的是要注意,实时联系不代表实际人口流动,但这些可以代理指标。我们也必须强调空间网络并不是一个封闭的系统。移民国外是一个很重要的因素对于了解本市的种群动态。许多人直到1960年迁移到巴西和欧洲中部。每一个迁移流动提出了其特殊性。迁移到巴西主要是永久的大量移民,再也没有回来。迁移到中欧国家与这些移民主要是临时返回一些年后。 However, most of them did not return to their hometowns but instead they settled down in the capital town where many of them opened new businesses. Their investments contributed decisively to the rapid growth of the capital town [29日,30.]。

我们必须仔细考虑一些限制在这个研究。首先,我们的研究区域属于一个地区从人口的角度与特定的特性。一方面,人口分布的空间格局是发散的大幅的西班牙。平均在2015年,在西班牙自治区统计有5716居民分布在7.6定居点,而在加利西亚与8709人口统计分布在96.3定居点。因此,平均结算在西班牙有大约752居民,八倍的人口比一个位于加利西亚地区(28]。这一空间格局背后最突出的方面是整个地区人口的碎片和传播。指的是另一个相关方面的主要拓扑结构的变化在某些空间网络。在这项研究中,1940年之后最重要的变化是明显的从一个农业社会转向的,由一个城市经济,主要是集中在首都城市。传统的经济体在这个区域是基于小农场家庭的生存。熟悉的结构计算与许多孩子们预期贡献等主要的劳动力。空间,这个人口模型是传统的基于人口与资源之间的平衡。在发生任何暂时的失衡,海外移民变成了许多家庭的主要替代(31日- - - - - -33]。过渡到一个新的模式是1960年代后明显与自给农业,工业城市的吸引力,和基于服务的后续发展的经济体。在我们的研究区域,居民在主节点的数量是1960年以来指数增加(+ 313.8%)。首都城市是当今最重要的贸易中心一个广泛地区超出本市行政边界。此外,主要变化在我们的空间网络,1940年之后,显示的教区以极大的相关性,领土图过去,失去了大部分的影响力由于世俗化过程和社会力量的衰落的教堂。

另一个相关方面现在是人口与资源之间的空间关系。人口下降导致失去竞争力和工作职位,反之亦然。这样就造成了一种恶性循环采用不可持续的领土管理策略(26,34]。满足人民日益增长的浓度和财富是导致斜视基于纯粹的香港城市视角。将解释为什么农村越来越多的压力,迫使中观察到在农村包围城市土地使用的变化。根据复杂网络的科学,系统,过多的相互依赖关系集中在一小群节点更脆弱呈现更多的概率失败(35,36]。

作为回应,可持续发展政策必须被鼓励去实现一个真正的城市和农村地区之间的融合。这是特别重要的上下文COVID-19大流行,这可能会导致人口分布的主要空间格局的变化。从这个意义上讲,科特金(37]预测所谓的结束特大城市和分散的时代即将到来,更多的人愿意居住在人口密集的地区。

在这项研究中我们采用了基于本地的方法来验证multiscalability种群动态。现在采取正确的干预的关键平衡负外部性。小案例研究提出可能的实地试验的实际实现的政策和干预措施。通过这种方式,这可以成为一个有效的方法来评估结果和优化成本。

简而言之,我们已经确定了城市的存在动力学领域很少在城市研究的主流文学。不知何故,本文奠定了基础为未来的研究旨在深化在任何空间规模城市动力学的理解。我们的发现可以外推到其他世界各地不同地区,这些可能导致采取正确的政策促进领土管理的弹性。我们的研究结果是有价值的专家如城市规划者、决策者和其他主管部门与专业知识在领土管理和空间规划。

6。结论

本文的目标是展示某些城市的自然multiscalar动力学。为此,我们分析种群动态的人口稀少地区下降很长一段时间系列。空间网络实现比较两个不同年份之间的人口数据。结果显示只有一个175节点不断增加其大小,这恰好发生在其余的节点。人口集中的过程,农村和城市之间的隔离空间直观地显示出来。

复发性恶性循环的人口和经济衰退威胁的大部分农村地区的可持续发展。作为回应,决策者和专家必须实现正确的政策采取综合领土管理没有过分强调城市地区。

数据可用性

人口数据用于这个研究是可用的西班牙统计办公室网站最近几十年。历史数据只可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢Heike m . Grunsteudel审查这篇论文为她贡献。