研究目的:体质是国民健康基础,反映了人口的身体形态、身体机能和身体素质的完好状态,是衡量一个国家和地区健康状况的重要指标。选取2005、2010、2014年全国及31省(市/区)总体、城镇、乡村、男性、女性5类国民体质综合指数,运用空间变差函数方法,对我国省域国民体质发展差异演变进行研究,以期为促进我国区域国民体质均衡发展提供理论参考。研究方法:空间变差函数能同时描述区域化变量的随机性和结构性,并且能从数学上对区域化变量进行严格分析,是空间变异规律和空间结构分析的有效工具,能很好地表达地理变量在不同方向上的空间变异性与空间相关性。假设和分别是在空间位置和上的观测值(i=1,2,…,N(h)),则空间变差函数可以表示为:(1)式中:N(h)是分隔距离为h的样本量。空间变差函数一般用方差图来表示(图1),由图可直接获得3个重要的参数,即块金值、基台值和变程。图1中当间隔距离h=0时,该值称为块金值或块金方差,表示区域化变量在小于抽样尺度时非连续变异;称为基台值,表示当变异函数随着间隔距离h的增大,从非零值达到一个相对稳定的常数,它是系统或系统属性中最大的变异;变异函数达到基台值时的间隔距离a称为变程,表示当时,区域化变量存在空间相关性,在以后,这种空间相关性消失。块金系数称为基底效应,表示样本间的变异特征,该值越大,表示样本间的变异更多是由随机因素引起的。有学者认为块金系数<25%,说明系统具有强烈的空间相关性;比例在25%-75%之间,表明系统具有中等空间相性关;比例>75%,说明系统空间相关性很弱,其空间变异主要是由随机因素引起。研究结果/结论:一、从基台值、块金系数和块金值变化看,省域总体、男性、女性国民体质发展的空间差异由"缩小转为增大",在这种空间差异变化中,由空间相关引起的结构化分异所起的作用由"减弱转为增强",而由随机成份引起的空间差异则在不断增强。省域城镇国民体质发展的空间差异在逐渐缩小,而乡村国民体质发展的空间差异却在逐渐增大。城镇、乡村国民体质发展的空间差异由空间相关引起的结构化分异所起的作用都在减弱;城镇由随机成份引起的空间差异在不断降低,而乡村却在不断提高。二、从空间变差函数分维数的数值变化看,(1)省域总体国民体质发展在"全方向"上的差异在逐步缩小,而"南—北"方向的差异却在逐步增大。(2)省域城镇国民体质发展在"全方向"和"东—西"方向上的空间差异在逐渐减小,而在"南—北"方向上却在逐渐增大。另外,乡村国民体质发展在"南—北"方向上也呈逐渐增大趋势。(3)省域男性国民体质发展在"全方向"上的空间差异在逐渐减小,而在"南—北"方向上的空间差异在逐渐增大;女性国民体质水平在"全方向"、"东—西"、"南—北"、"东北—西南"四个方向的差异由"缩小转为增大",而"西北—东南"方向则由"增大转为缩小"。三、从Kriging插值的3D图变化看,(1)2005年,上海、江苏、山东等省域的总体国民体质水平在提高,而西藏、青海等区域的总体国民体质水平则在进一步恶化,整体呈"东高西低"态势。2010年,省域总体国民体质发展的空间格局出现较大变化,即广西、广东等南部省域的总体国民体质水平得到较快提升,在华南区域隆起一座新"金字塔",从而形成"双金字塔"的空间格局;新疆、西藏、青海等省域的总体国民体质水平有所好转,而甘肃、宁夏、陕西等省域则在进一步恶化,使得西部原有的"深坑"有所抬升,而西中部区域则进一步下沉,形成一口新"深井"。2014年,省域总体国民体质又回到"东高西低"阶梯式下降的空间分布格局。(2)省域城镇国民体质发展差异的空间格局及其演化特征与总体极为相似,而乡村国民体质发展差异的空间格局演变更为剧烈,即2005年,重庆、湖南、江西等中、西部省域的乡村国民体质水平提升较快,从而形成"双金字塔"的空间格局,2010年,上海、江苏、浙江乡村国民体质水平得到快速提高,使得原有东部区域的"金字塔"进一步向上抬升,形成"柱峰状体",而中、西部区域的"金字塔"已不存在,2014年,则逐渐形成"东高西低"阶梯式下降的空间分布格局。(3)省域女性国民体质发展差异的空间格局及其演化特征也与总体相似,但男性在2010年则呈现出不同特征,即男性虽然也呈"双金字塔"的空间格局,但新隆起的"金字塔"高度却超过了原有"金字塔",这种变化主要得益于海南的男性国民体质水平的快速提高。同时,西部区域的阶梯式"深坑"抬升的幅度较小,从而在西部形成两个"深坑"。2014年,男生、女性国民体质发展都呈"东高西低"阶梯式下降的空间分布格局。