湖北省区域发展的空间结构与空间意象

湖北省是中国中部崛起的重要支点,但其支点作用的发挥有赖于其空间结构的战略性选择。经济地理学理论分析表明：联结武汉、宜昌、襄阳、荆门、十堰、恩施5 个极核城市所构成的“A型点轴结构”是湖北省区域发展的最佳空间结构。空间数据分析证明：“A型点轴结构”的轴线沿线是湖北经济社会发展的精华地带,“A型点轴结构”中极核城市之间的梯度差异反映了整个湖北东、中、西部的地区差异。应用“A型点轴结构”来统筹湖北未来的区域发展,其空间意象具有鲜明的“星座”、“脊梁”、“巨梯”和“飞箭”特征。     

伪满时期长春城市社会空间结构研究

遵循长春城市空间发展变化过程,揭示了伪满之前长春社会空间结构演化特征,发现至伪满成立前,长春已经形成了“中-俄-日”三极分化的社会空间结构。伪满成立后,在“国都”城市性质、“消费”经济功能、城市空间扩张、外来移民流入等背景下,长春城市社会空间开始呈现出“中日分化”的总体格局,城市中轴线成为这一格局的空间标识。总体来看,伪满时期长春社会空间已分化为伪满高级官署区、日本人居住区、民族商业区和中国贫困农民居住区等社会区类型,空间结构模型呈现出围绕城市中心形成的同心圆与扇形结构和城市边缘“孤岛”相结合的形态模式。城市空间发展的历史基础,人口城市化的畸形发展,城市建设的殖民地本质以及“新京”城市规划等是伪满时期长春社会空间结构形成的主要机制。     

天山北坡经济带“组团”点轴城镇空间结构研究

以1990-2007年天山北坡城镇GDP、土地、人口、交通数据为资料,根据城镇空间分布“最近邻点指数”理论,空间相互作用和分形理论,分析了天山北坡城镇空间分布特征,构建了绿洲城镇相互作用强度判断模型,提出并论证了“组团”点-轴空间结构模式优越性。研究发现:①天山北坡经济带城镇人口规模和经济规模在空间结构呈现3个城镇高密集区,两个城镇稀疏区特征;②传统绿洲城镇空间结构下,城镇接受中心城市辐射差异很大,不利于城镇整体发展;③以“乌鲁木齐都市圈”为点的“组团”点-轴空间结构模式,有利于中心组团城镇对其他城镇的辐射;④以“５组团”为点的点-轴模式有利于组团之间的相互作用,有利于城镇发展;⑤天山北坡经济带向伊犁河谷延伸有利于中心组团城镇对其他组团城镇的辐射。     

城市昼夜人口空间分布的估算及其特征——以北京市海淀区为例

城市人口的空间分布特征及昼夜差异是配置城市公共基础设施及公共服务设施和制订城市公共安全应急保障方案的重要依据,也是城市地理研究领域的前沿方向之一。但由于国内目前没有区分昼夜的人口统计数据,城市昼夜人口空间分布的相关研究难以开展,极为薄弱。本文以土地利用类型为媒介,构建基于不同类型城市人口时空行为特征的城市“人口-昼夜-土地利用”关系模型和基于差异化面积权重的城市人口空间化模型,旨在以格网为单元来估算城市昼夜人口并分析其空间分布特征。同时,以北京市海淀区为例开展实证研究,估算了海淀区的昼夜人口规模,分析了城市昼夜人口的空间分布特征及其空间耦合关系。结果表明:① 城市昼夜人口的空间结构存在显著差异,白天人口相对于夜晚人口具有更广泛的分布范围,并具有更显著的集聚特征。② 城市昼夜人口表现为多种空间耦合关系,包括“三明治”模式、“镶嵌”模式、“辐合”模式、“单体”模式等。③ 城市路网的昼夜利用与人口的昼夜分布有较高的相关性,白天人口分布对路网扩张有显著影响。城市昼夜人口的空间分布折射出中国城镇化进程中诸多因素,例如“旧住宅区”的分布、产业新区的建设、城乡发展差异等,以期对相关的研究提供参考。     

2000-2010年北京城市公园空间格局变化

利用北京市城市园林绿化普查的公园数据, 基于ArcGIS、Fragstats 软件平台和景观生态学的景观指标, 采用整体格局、分区格局和梯度格局相结合的方法, 定量分析了2000-2010 年北京城市公园的空间格局变化特征, 并揭示了引起其变化的驱动因素。结果表明:①近10 年北京城市公园的数量与面积呈现大幅度的增长, 其中专类公园和社区公园面积增长最快;综合公园和专类公园在分布规模上占绝对优势;公园的连接度由“中心高外围低”向“中心高外围也不断提高”方向发展;公园的聚集度由城市中心聚集向外围多方位多处聚集发展。②各类城市公园在各扇区和圈层的均衡比指数(ERI)差异较大、均衡比曲线变化幅度复杂, 分区间分布不均衡的现象明显。③基于45°八方位样带的梯度分析进一步表明, 北京城市公园的空间分布不很均衡、梯度变化特征显著, 大面积公园主要分布在“正北”和“西北”方向;在“西”、“东”、“西北”、“东北”方向附近的公园面积、数量较多, 且数量和面积增长较快。④北京城市重大事件、城市绿化方针政策、快速城市化和居民日益增长的环境需求是引起近10 年城市公园空间格局变化的四大主要因素;四大因素促成了公园数量和面积等总体格局的大幅增长, 也造成了公园在各分区和梯度上的分布不均衡。研究结果对于北京城市公园进一步优化布局和建设发展具有重要的参考价值。     

点-轴系统的分形结构及其空间复杂性探讨

本文对社会经济点-轴系统空间结构的分形演化及其复杂性规律进行了初步探讨。首先分析一般点-轴系统的演化过程,揭示其从低度有序的空间结构向高度有序的分形结构演化的一般规律;然后借鉴复杂性科学研究中的“球-棍”模式,论证点-轴系统的数理本质乃是空间复杂性中“惟一巨型组件(UGC)”。文章以豫北地区的郑、汴、洛城镇体系为实例验证了点-轴体系的分形性质,并讨论了系统的空间复杂性特征及其现实意义。文章最后指出了有关课题今后研究的主要方向。     

中国城市市辖区的空间结构及演化机制

本文提出了市辖区6种空间结构类型：圈层式、组合式、并排式、独立式、包围式及飞地式,并总结了6种类型的主要特征。通过对中国市辖区分布格局及演变分析,发现城市规模等级越高,市辖区数量越多、人口密度越大。6种类型城市分布情况为圈层式结构城市集中在东部地区,组合式结构城市在东北地区分布最密,独立式结构城市大多分布于中西部,包围式结构城市中部地区最多,并排式和飞地式结构城市在全国分布比较均衡。市辖区空间结构的一般演化路径为“独立式-并排式-组合式-圈层式”,圈层式结构会继续优化,通过“内城合并、外城扩张”向第三、四圈层发展。文章最后分析了增设、拆分与合并市辖区三种行政区划调整方式的影响因素及作用机制。     

中国东北地区城市地理基本框架

从东北地区城市地理框架的形成和演变过程出发,对东北地区城市体系框架、中心城市和大都市区、城市群和城市组群等城市地理问题进行了研究。结果表明,东北地区城市地理框架的形成演变过程分为三个时期,即古代城镇形成时期-近代城市形成时期-现代城镇体系形成发展时期。将城市体系结构框架归纳为：自上而下先快后缓的城市化进程,“弱金字塔”型的等级规模结构,沿铁路分布的“T”型空间结构,由“单一”向“新型”发展的城市职能结构。东北地区以哈尔滨、长春、沈阳、大连为中心城市的“四城市时代”已经到来,三省GDP向四城市高度集中,并且依托四市正在形成发展为“大哈尔滨”、“大长春”、“沈阳经济区”和“大大连”四个大都市区。作为城市化发展到一定阶段的产物,东北地区的城市群和城市组群也发育得相对完备而密集,已初步形成“三圈”的基本格局,即辽中南城市群以及吉中、哈大齐等2个大型城市组群。     

中国城市空间关联网络结构的时空演变

使用复杂网络的分析方法,研究了1983-2006 年中国城际航空网络的空间结构特征和格局变迁。主要结论有：① 城际航空网络作为典型的小世界网络,网络的稠密化趋势显著;②“轴-辐”空间组织模式已成为我国城际航空网络发展的基本模式。已形成以北京、上海、广州和深圳为轴心,以其他城市与轴心的空间联系为“辐网”的多轴心网络。同时,以乌鲁木齐和昆明为单轴心的两个相对独立的局部“轴-辐”网络日益完善;③ 城际航空网络演进效果具有明显的区域差异性,呈现出“鞍型”模式。东部比中西部地区航空的网络结构更加完善;④ 城际航空网络城市之间的空间关联表现出社群结构特征。枢纽性城市、地域邻近的城市以及城市职能相近的城市之间具有相似的空间关联特征;⑤ 随着城际航空网络的演进,35个大中城市在网络中的枢纽性地位表现出差异化趋势。此外,黄山、丽江等旅游城市、大连、青岛等沿海城市以及拉萨等西部城市航空联系的空间指向性特征明显。     

天津开发区与城市空间结构演进分析

从天津各开发区的概况分析入手,总结了天津开发区与城市的关系以及开发区对天津城市发展的贡献。开 发区建设成为天津重要的经济增长点,带动了整个城市经济的发展。并在此基础上从开发区布局建设对天津城市 空间结构的影响即导致城市空间增长和城市形态变化两个方面, 阐述了开发区与天津城市空间结构演进的关系。 开发区与天津城市空间结构的演进属于双核式。开发区高速的经济增长和建设导致天津城市空间的增长。利用中 国科学院资源与环境数据中心提供的关于天津市20 世纪80 年代中后期,20 世纪90 年代中期,2000 年度的三期 1∶10 万土地利用数据以及覆盖整个天津市的2007 年中巴地球资源卫星02 星(CBERS-02)遥感数据,以GIS 为制 图和数据提取的分析手段,总结了天津城市用地面积的变化和空间扩展规律。90 年代,天津各级各类开发区大量建 设,产业空间迅速蔓延,使得天津市城市空间布局从“单核增长”转为沿海河“轴线铺开”,形成现今“一条扁担挑两 头”,以中心城区和滨海新区为主副中心,工业与商业功能分工明确的“双核心”、双中心组团式中心城市布局结构。     

世博建设期上海市旅游住宿产业空间格局演化

采用定性与定量相结合的方法, 借助GIS空间分析手段, 研究世博建设期上海市旅游住宿产业空间格局演化特征, 探索大都市住宿产业空间格局形成与演化机制。研究发现:① 世博建设初期, 上海市住宿产业呈现“两中心集聚、沿一轴线梯度向外分布”的初始格局;到世博举办时形成“多中心集聚、多轴线梯度分布”的总体格局。② 世博建设期, 住宿产业空间布局逐渐从内环线向外环线扩散, 主要集聚中心由两个演化成多个, 空间上呈现3 个显著的演化方向, 即城市西北方向、浦东方向和沿黄浦江两岸由中心地区向两端延伸的发展方向。③ 世博建设期, 上海旅游住宿产业发展速度先低后高, 星级饭店呈现高集聚-高集聚的发展特征;经济饭店呈现低集聚-高集聚的发展特征。④ 世博会对上海住宿产业布局影响显著, 形成了以世博园区为中心的产业集聚中心与密集分布区, 相对而言, 世博会对经济型饭店产业影响强度高于星级饭店。⑤ 总体上, 住宿产业空间格局形成演化与城市发展格局、城市功能结构演化相一致, 政治、经济、重大事件以及发展环境、企业个体等各种要素, 通过互相影响的综合作用机制有效地推动了住宿产业在城市地理空间上的集聚与扩散相结合的时空格局演化。⑥ 上海世博会通过政府政策、对城市发展的综合影响、巨大的经济效应以及后世博开发等诸多要素的综合作用, 共同影响住宿产业空间格局演化的方向与速度。本研究为重大事件影响背景下的住宿产业体系建设布局以及大都市旅游产业规划提供科学依据和理论基础。     

北京城市办公活动空间集聚区研究

运用空间分析技术,以北京城区范围内的976个写字楼点位为基础,辨析城市办公活动空间集聚区的存在状态、分布特征和形成原因,为研究北京城市办公空间结构与城市空间结构提供方法借鉴。研究认为,北京城市内部存在明显的办公集聚区,并且空间偏向差异显著,一级集聚区多沿交通线分布且集聚方向与交通线方向一致,近3/4的办公活动集中分布在城市功能拓展区,只有1/4分布在首都功能核心区,形成与西方国家大城市的办公活动集中分布在市中心的不同特点。究其原因,第一,经济功能分化催生办公活动空间集聚区的产生;第二,行政区界限成为办公空间扩展的天然屏障;第三,城市功能定位引导办公集聚区分布。CBD、金融街、中关村和上地是北京城市内部具有代表性的办公集聚区。     

长江中游城市群空间结构演变历程与特征

城市群空间结构反映了城市群中城市的等级结构、职能结构和联系形态,代表了城市群在一定时间范围内的扩张模式与发展特征。本文选取中国首个获批复的国家级城市群——长江中游城市群作为研究对象,收集其1990—2019年的LULC、Landsat等图像资料以及城镇人口等数据,通过空间数据库构建、方格网系统建立、城镇扩张程度计算、扩张玫瑰图构建,从宏观、微观层面研究了长江中游城市群1990—2019年的空间结构演变历程及特征,并按照历史发展特征及规律,对2025年、2030年的发展态势进行情景分析。结果表明：① 1990—2019年长江中游城市群的空间结构经历了“三中心”到“一核双心多组团”,再到“双核多心多组团”模式的历程。作为“双核”的武汉城市圈、长株潭城市群已发展为巨型核心,在2020—2030年期间将继续扩张,成为面积达2000 km²和1500 km²的超巨型核心。而南昌规模相对较小,将继续作为辐射江西的区域发展中心。目前已形成了襄阳、宜昌、荆州、常德、衡阳、九江、上饶等7个发展次中心,在未来有望进一步增加。② 在发展历程中,逐渐形成了长江沿线、武汉—长沙、武汉—南昌、南昌—长沙4条城镇化发展主轴和多条发展次轴,但由于缺乏强有力的边界枢纽和桥头堡,轴线对城市群的辐射带动作用有待进一步提升。③ 城市群发展存在一些问题,包括武汉城市圈与长株潭城市群的核心极化作用过强并出现连绵发展趋势、江西缺乏强有力发展核心、城镇建成区过度集中导致环境问题等。亟待从控制核心扩张速度、培育新的区域中心、强化轴线功能等方面进行调控和优化。     

基于要素流的长三角城市群空间布局

以长三角城市群30个地级市市区为研究单元,从要素流动的动态视角,建立要素流的数理模型,借助于ArcGIS软件,对长三角城市群内城市的经济流、交通流和信息流的强度和方向进行定量分析和评价,运用赋值法对3种要素流总量进行评分,并进行空间层级划分。得出核心区（包括上海、江苏沿江八市、环杭州湾地区等地市）和辐射影响区（位于长三角两翼的地市）。基于城市间的空间联系特征和城市群的空间层级结构,对长三角城市群的空间发展布局提出进一步引导和规划,即上海为核心,苏州、南京、杭州、合肥和徐州为区域性中心城市,构成以沪宁合、沪杭、沪徐和沪温为4个发展轴的反“K”字型的空间形态,依据城市区位和要素联系特征,将城市群进一步划分为6个城市组团,形成以中心城市为增长节点、以发展轴为联结线、以城市组团为发展域的“点―线―面”有序发展的空间互动格局。     

北京轨道交通换乘站点对办公空间集聚的影响

随着城市轨道交通建设的不断推进,其对城市空间布局与重构的影响越来越显著,剖析交通与城市经济活动及其功能区集聚之间的关系一直是地理学研究的重要内容。以北京城市商务办公空间为研究对象,重点分析2008 年前后商务办公空间格局和集聚程度随轨道交通变化情况,并进一步探讨不同发展阶段轨道交通换乘站点对商务办公空间集聚程度的影响机制。结果表明：① 办公集聚区等级随着轨道交通换乘站点等级的提升而提升。轨道交通换乘站点对办公区位选择有正向的引导作用,使得办公集聚区的规模和等级有不同程度的提升,集聚效应更为显著。② 北京轨道交通换乘站点周边所形成的办公集聚区在数量和规模上存在明显的区域差异。在500 m、800 m以及1500 m半径范围内,随着换乘站点辐射范围的扩大,其涵盖的高等级办公集聚区的数量也呈现增多现象。③ 轨道交通换乘站点的功能属性对办公集聚区的形成具有一定的空间引导作用。④ 历史惯性、距离衰减、外部效应和主导功能差异是影响轨道交通换乘站点周边、不同半径范围内办公集聚区数量和等级的主要作用因素。     

不透水地表盖度视角下中美城市群空间结构对比——以“京津冀”与“波士华”为例

将城市不透水地表盖度产品应用于城市群空间结构研究具有重要价值。本文基于多源遥感数据提取了“京津冀”与“波士华”城市群近40年（1972-2011年）亚像元级不透水地表专题信息,构建了城市群空间结构对比分析数据集;并引入引力模型和景观格局理论,利用引力指数、景观格局指数以及空间结构参数等,采用地理信息系统空间分析方法,从城市群与城市两个尺度对城市群空间结构进行了对比研究。结果表明：① “京津冀”城市群不透水地表快速增长,而“波士华”城市群较为稳定;② “京津冀”城市群空间结构经历了城市孤立发展阶段、双核心城市群阶段、城市群组阶段以及城市群网络化阶段,“波士华”城市群空间结构较为稳定,空间结构呈现出“点—轴”带状分布;③ 中国城市不透水地表盖度“高—高”聚集区呈现出典型团块状“摊大饼”形态,而美国城市呈现出一种“多中心集聚、分散成组”的态势;④ “京津冀”城市群生态、生产与生活用地不透水地表面积占比均高于“波士华”城市群。最后,基于两国城市群空间结构的对比结果,从空间布局优化角度对“京津冀”城市群的发展提出了初步建议。     

基于城市群整合发展的中原地区 城市体系结构优化

在中原城市群的整合发展中,建设结构完善、功能强大的城市体系是一项特殊重要的历史任务,而城市体系的"结构优化"更是首当其冲的必须妥善解决的关键问题。城市体系结构优化的实质是:通过政府的宏观规划调控和城市群内各地域单元的整合,实现不同等级、不同规模、不同职能的城市在空间平台上的高度和谐,从而实现城市体系整体实力的提升,最终实现城市群的可持续发展。基于城市群整合发展的中原地区城市体系结构优化的主要内容是:第一,用"城市中心性强度"法来划分中原城市群地区所有城市的等级,进而构建出4个等级城市体系的层次。第二,采用灰色系统GM(1 ,1)模型并根据人口的机械增长基础,求出各城市2020年非农业人口的优化指标。第三,运用纳尔逊(H.J.Nelson)统计分析原理和方法,确定各城市的优势职能、突出职能以及重点发展行业。第四,构建了"两圈、双核、四带、一个三角"的城市体系空间布局和功能发挥的整体框架。     

生态城市空间结构优化组合模式及应用——以襄樊市为例

在回顾中外生态城市研究进展的基础上 ,提出以人为本 ,自然协调 ;因地制宜 ,规模适度 ;完善高效 ,园林绿化 ;整体协同 ,良性循环等生态城市空间结构优化组合的原则和“绿心组团网络式”城市空间结构模式。并以襄樊市为例进行实证分析。最后结论为生态城市是城市发展的必然趋势 ;构建城市发展引导机制 ,使城市建设逐步转向更加适宜人们居住的生态城市 ;“绿心组团网络式”城市空间结构是比较理想的生态城市空间结构模式之一。     

基于流空间视角的城市群空间结构研究——以珠三角城市群为例

随着现代交通、通信以及信息技术的发展,基于网络社会的“流空间”成为研究城市群空间结构的重要理论前沿。借助珠三角城市群9个城市的人流、物流、资金流和信息流数据,对珠三角城市群空间结构的现状和发展趋势进行综合性判断。研究发现：① 珠三角城市群的空间结构现状在“点-线-网-面域”4个层面均呈现出明显单极化态势,广州市是“流空间”视角下珠三角城市群的核心,区域网络结构呈现出“缺位型金字塔形结构”;② 珠三角城市群网络的未来发展中位于不同层级的城市将起着不同的作用,其中广州、深圳、东莞等城市对空间结构发展起着导向性作用,而佛山、中山等城市将承担着联系中转站功能;③ 珠三角各城市的流度辐射区一体化明显,各城市辐射影响区的空间形态也表明了各城市的功能圈和势力范围。未来随着全球化趋势和区域一体化政策的加强,珠三角城市群的集聚效应将不断转化为扩散效应,将极大提升珠三角城市群对全球范围内资源的吸聚和配置能力,助力珠三角城市群走向网络化的发展时代。     

基于多源数据的武汉市多中心空间结构识别

研究城市不同要素空间集聚水平与层级差异、明确城市各职能中心分布,对城市多中心空间结构的发展引导和规划调控具有重要意义。论文分别采用兴趣点(points of interest, POI)、夜间灯光和路网3种数据,利用局部等值线树算法,识别武汉市多中心空间结构。研究表明：① 武汉不同城市要素的总体集聚水平不均衡,其中在汉阳集聚水平较低,在汉口和武昌集聚水平较高,特别是二环以内区域;② 武汉中央活动区发展比较均衡,内部各城市要素高度集聚,随着向外扩展,部分城市要素易于在局部集聚形成城市中心;③ 结合武汉圈层发展布局,城市中心沿环线的“商-住-工”职能分布模式逐步确立,其中内环以及二环区域已形成稳定的商服中心;二环附近综合组团内部出现了较具代表性的居住中心;三环外的沌口和武钢主导发展工业,是典型的工业中心。