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改革开放以来,在经济全球化、快速工业化和城市化以及经济社会转型的背景下,我国城市人口空间格局发生了重大变化。本文以我国中部地区城市武汉市为研究区域,基于20世纪80年代以来的四次人口普查数据,运用ArcGIS空间分析软件和SPSS统计分析软件,定量分析武汉市人口空间变动格局,揭示武汉市人口空间变动的动因,并提出人口合理分布的优化建议。主要从以下几个部分开展：第一章和第二章主要梳理城市人口分布、人口空间变动格局有关理论,把握国内外人口空间分布,人口集聚与扩散,人口郊区化研究的最新进展。第三章主要内容是基于1982年—2010年30年来的统计年鉴资料和人口普查数据,利用ArcGIS空间分析软件、SPSS统计分析软件分析20世纪80年代以来,武汉市人口分布的空间变动格局。从各行政区,各圈层(中心区、近郊区、远郊区),不同角度来把握武汉市人口空间变动规律和特征。运用Geoda空间相关分析软件,对武汉市中心城区人口密度分布的空间自相关分析,分析中心城区人口分布的集聚与分散特征。第四章从经济发展、住宅建设、交通建设和产业布局等方面,分析武汉市人口空间变动的原因。第五章结合武汉市人口空间变动中的特征和规律,提出城市人口分布的优化建议。第六章总结主要结论与不足,展望未来的更进一步的研究。通过分析,本文主要得到以下结论：(1)20世纪80年代以来武汉市人口数量在逐年增加,在各个圈层中,中心区人口密度最大,人口数量最多,但近郊区人口的增长幅度和增长速度一直都保持最大,人口分布有向郊区变动的趋势。(2)武汉市中心城区2010年人口的Moran’s Ⅰ值为0.661901,全局空间自相关指数Moran’s Ⅰ值说明武汉市人口存在着显著的正的空间自相关特性,同时具有明显的空间集聚特征。武汉市人口分布存在着显著的局部空间集聚现象,且呈正相关的街道数量明显高于负相关的数量。(3)武汉市人口呈现局部向郊区变动的趋势,是经济发展、住宅建设、交通建设和产业布局等多方面原因综合作用的结果。