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PAGE 5 基于数据可视化的人口密度研究 　　摘 要：人口密度即单位土地面积上的人口，是社会科学邻域的一个极为重要的参考指标，它能够为资源优化以及资源的合理调度提供参考。GDP(Gross Domestic Product)即国内生产总值，它所反映的是一个国家或地区的经济发展状况。在现在的我国经济发展飞速前进的背景下，如何更好的调度资源就会对我们的生活产生十分重大的影响。因此本文收集了2010年到2019年的31省市的城区人口密度和GDP数据,在Flask的框架下，利用数据可视化的手段首先分别展示城区人口密度和GDP的变化情况和发展趋势，然后将数据做归一化，再利用机器学习中的聚类分析算法，来分析两者的关系。最后将31省份划分为5类。第一类以广东、江苏为代表的GDP相对较高，城区人口密度相对适中的地区；第二类是以北京、浙江、山东为代表的GDP处于中间水平，城区人口密度低的地区；第三类以西藏、海南、吉林、贵州、内蒙古、广西、重庆、辽宁、甘肃、宁夏、青海为代表的GDP水平低，城区人口密度较低的地区；第四类以云南、河北、安徽、湖南、福建、四川、湖北为代表的GDP水平居中，城区人口密度适中的地区；第五类以黑龙江、天津、新疆、山西、江西、陕西、上海、河南为代表的GDP水平居中，城区人口密度较高的地区。关键词：城区人口密度；GDP；Flask；数据可视化；聚类分析 the 1 绪论 1.1 课题研究背景 　　“100亿人在地球上如何生存和分布”被认为是21世纪地理科学的11个重大战略方向之一[1]。空间分布是人口的重要属性，人口密度则是表现人口空间分布最主要的形式和衡量人口分布地区差异的主要指标[2]。当前人口空间一般都分布集中在城市当中，使得一些城市出现了资源短缺、生态环境被破坏以及社会治安混乱等问题，而不能对城市进行完善的人口密度分布，那么将会严重地影响到地域经济以及社会的发展等[3]。人口密度是一个具有重要研究价值指标，我国目前人口众多，资源分布不均匀，如何协调资源分布不均匀和人口分布不平衡之间的矛盾是目前研究的重要方向。在当代另外一个衡量经济发展水平的关键性指标就是GDP，GDP是衡量一个国家经济情况的指标，对于国家的发展状态有着十分明显的反映，GDP的总值越高则代表国家的经济实力越雄厚，它对于一个国家的重要性是不言而喻的[4]。 1.2 课题研究意义 　　我国幅员辽阔、地大物博，而且地域结构相对较为复杂，人口数量也占世界人口数量的五分之一，对于我国各个省市以及各个地区，从经济、文化以及社会经济的发展情况上，还有人口分布情况等都有着极大的差异性表现[4] 。经济发展存在较大差异和人口分布不均匀意味着资源分配不均衡以及区域发展不平衡的问题。资源如何合理调度，各地区的潜力和优势如何充分挖掘这都和人口密度和GDP存在一定的关联性。人口密度和GDP都是社会科学领域的重要指标，因此二者是否存在关联性也是一个值得研究的问题。本文主要收集了2010年到2019年的人口密度数据和GDP数据，通过数据可视化技术直观的展示两者的发展状况，最后通过聚类算法将31省份一共划分为5类，可以清晰的看出哪些地区是人口密度合理以及经济发展状况良好的地区，哪一些是具有巨大发展潜力的地区，分类结果可以作为资源分配和调度的参考依据，能更好的促进各省市的发展。 1.3 国内外发展状况 　　对于人口密度方面，2018年花卉在我国人口空间分布的影响因素及其合理性研究一文中得出研究结论：2000年到2010年各省人口密度变化不大，上海、北京和天津等一线城市人口密度有所提升，西部地区的宁夏、青海、西藏地区，人口占比仍然低于1%，各省人口占全国人口比重也没有发生明显变化，差异依然存在。东部地区跟中部和西部地区相比人口密度和占比都有所提升，说明人口向东部地区迁移的趋势明显[5]。乐俊杰在人口密度、经济密度与商贸流通产业发展关联性研究中得出结论：人口密度上升，意味着地区的生产、生活用品需求量增加，而商贸流通产业是国民经济的基础性产业，生产、生活中的绝大多数商品都是商贸流通产业的主要经营产品和服务，因此人口密度上升能够带动地区商贸流通产业发展水平上升[6]。在GDP方面，吴嘉沐在GDP影响因素的计量经济分析与研究总得出结论：GDP是衡量一个国家经济实力的重要指标，只有站在更高的角度、利用专业的经济学知识，分析影响GDP 增长的因素，同时借助国家的相关政策，促使消费者利用货币直接或间接投资，才能带动GDP获得增长[7]。Dylan Sutherland和Shujie Yao在论文中写道我国持续的快速经济增长使得人民生活水平的大幅度改善，贫困减少，农产品和工业产品数量增加，国际经济的程度不断提高以及技术的飞速发展[8]。国内外学者均对人口密度高低对其他行业的影响做了深入研究