高铁联网背景下中国中心城市可达性与联动格局

基于城市间铁路客运车次数据,借助加权平均旅行时间、吸附指数和依附指数及社会网络分析方法,对中心城市的可达性及联动格局进行分析。结果表明:高铁建设显著提升各中心城市的可达性,然而当前建成运行的高铁网络,并未带来中心城市可达性的空间收敛,反而加大了中心城市间可达性的非均衡程度,呈现"马太效应";中心城市的吸附能力与可达性密切相关,高铁联网成为重塑城市体系格局的重要因素;中心城市间依附关系沿"四横四纵"高铁网络干线"强强联动",呈现为南强北弱、东强西弱,且南北联系明显强于东西联系的空间分布格局。研究显示地理区位仍然是影响可达性的重要因素,空间距离和市场因素共同作用,决定中心城市的联动关系以及空间体系格局演变,高铁联网下中心城市的腹地快速扩张,非均衡发展态势还将持续更长时间。     

中国城市场强格局演化及空间自相关特征

将城市场强与空间自相关结合起来,研究中国661个城市辐射场强和城市间的互动关联强度。从场强看,北京、上海、广州等超大城市辐射作用增长迅速,已形成全国性的辐射圈层结构;围绕沿海特大城市及武汉、郑州、重庆、成都等中西部的区域中心城市,已具备孵化若干区域级城市群的城市化土壤;在地区尺度范围,全国大量地区性中心城市所形成的辐射场强,则培育了都市区发育的城市化土壤。从互动关联强度看,沿海地区城市间相互作用和互动关联性明显高于内陆地区,不仅促进了珠三角、长三角、环渤海等超级城市群的日趋成熟,而且推动辽中南、山东半岛等次级城市群发展壮大。然而,内陆地区大部分城市目前还处于相对孤立发展状态,城市间互动关联性较弱,城市群发育潜力尚未得到真正激发。     

可达性视角下中心城市辐射场时空格局演变——以浙江省为例

综合交通网络演进产生的时空压缩效应对于中心城市辐射场时空格局演变具有重要影响。在Arc GIS10.0空间分析模块支持下,通过城市综合影响力指数和场强、场能模型对2005,2014年浙江省11个地市的辐射场时空格局演变进行测度研究,并对腹地划分、扩展趋势及偏移度进行分析。研究发现:(1)随着交通网络不断完善和综合实力不断提升,浙江省总体空间场能不断提高,但中心高于外围、干线高于周边以及北部高于南部等区域差异现象明显;(2)以杭州为枢纽的高铁网络成为场能集聚新高地,空间场能呈现以"X"型高铁线为骨架的新型分布格局;(3)杭州、宁波以及金华等地市具有较高腹地偏移度,其腹地超出自身市域并延伸袭夺周边相邻乃至非相邻地市腹地范围;(4)大部分地市腹地与政区范围吻合度较差,少数地市"小马拉大车"现象突出,腹地与政区匹配关系的研究可为浙江省重构城市经济功能区划和指导区域经济一体化发展提供重要参考。     

高铁网络对西北城市旅游经济联系的空间影响

基于GIS平台,以城市间的最短旅行时间和"小时经济圈"及国内旅游收入、国内旅游人数等数据为基础数据,通过可达性、修正引力模型等指标,分析了兰新高铁开通前后沿线各城市旅游交通格局变化特征,结果表明:(1)兰新高铁提升了沿线城市旅游交通的可达性;(2)兰新高铁带来了旅游交通格局的变化,显示出兰州为高铁线路东翼核心、嘉峪关为中翼核心、乌鲁木齐为西翼核心、东中西三翼相互抱团的空间特征;(3)兰新高铁加速了旅游业的发展,沿线城市旅游经济受高铁带动明显;(4)兰新高铁缩短了起止点城市的距离,更拉近了沿线比邻城市间的距离,催生同城效应,形成多个1 h旅游经济圈。     

京沪高铁对区域中心城市陆路可达性影响

针对目前可达性研究技术的局限,设计网络分析与成本栅格加权集成法,并应用该方法生成高铁通车后城市等时圈图。利用日常可达性、潜力值与加权平均时间,比较有无京沪高铁两种情景下京沪地区中心城市可达性空间格局变化,探讨高铁对中心城市可达性的影响,并采用场强模型计算高铁通车前后中心城市腹地范围。结果显示：高铁将扩展等时圈范围,实现城市日常可达性整体大幅优化,形成非均衡的时间收敛空间。高铁站点沿线成为时间收敛的最大受益者,它们的加权平均时间与潜力值变率高。在不同地理尺度下,高铁降低加权平均时间均衡性,对潜力值均衡性影响不一致。高铁扩大北京与上海的腹地,增强其区域辐射力。针对区域可达性变化,可达性变率高的城市可适时调整产业类型,变率低的城市可通过加强快速交通网络与高铁的衔接来提高可达性。     

高速铁路与出行成本影响下的全国陆路可达性分析

基于GIS技术与网络分析模型,应用可达性指数与标准交通经济成本参数(GTC),测度2020年规划高铁通车前后全国陆路可达性的空间格局与变化,探究高速铁路与出行成本影响下陆路可达性的特征。结果显示:从时间可达性看,高铁提高全国陆路可达性的整体水平与交通网络的客流运输效率,优化陆路交通网络,使跨区域中心城市之间联系日趋紧密,扩大中心城市的辐射范围,沿线重要城市人口覆盖范围急剧增长。高铁沿线站点、重要城市化地区与部分边远地区城市可达性获益最多,高铁对城市间中远距离关系影响突出,短距离影响主要局限于高铁沿线地区。此外,地区之间交通公平性差距结论并不统一。从经济可达性看,高铁对不同收入群体陆路可达性影响效果不同,对中低收入群体经济可达性影响有限,而对于高收入群体,随着旅行时间价值提高,经济可达性空间格局将不断接近时间可达性空间格局。     

高铁发展对城市对间联系的影响及异质性研究——以南京市为例

快速发展的高铁网络对区域社会经济产生了巨大影响,而高铁发展对具有不同属性的城市对间联系的影响机制仍亟需探讨。论文选取南京市2000—2019年全行业的企业对外横向投资联系数据,测度以南京市为核心的城市间经济联系变化,在揭示城市对间联系格局的基础上,定量识别和分析了高铁因素对不同属性城市对影响的异质性。研究表明：① 南京市与全国不同城市间的联系强度呈现出明显的层级性、区域性分布和门户性特征;② 城市对间的经济水平差异和交通联系强度是城市对间联系强度的关键影响因素,高铁的发展加强了城市对间的联系强度,在一定程度上加剧了城市间联系地理格局的极化现象;③ 高铁因素对不同类型的城市对产生的影响程度具有明显的异质性,时间距离短、政策指导合作度高、较大GDP差异、较小创新能力差异的城市对类型更容易受益于高铁的发展。根据研究结论,可以对具体城市参与城市网络建构、点对点发展城市间联系进行一定的干预和导向,在高铁的影响下进一步有指向性地带动城市间要素流动。     

基于航线数据的城市跨区域发展研究——以郑州市为例

基于中国内地城市航线数据及现有的城市间网络关系和城市群落分布特点,根据相关系数阐述航线密度、航线连接度、运输能力、活力指数等因子的内涵及关系,对城市跨区域发展进行分析,丰富以中心城市为核心向周围辐射的城市群的发展模式并优化城市发展格局。此外,研究利用可视手段直观展现地理空间现象,以郑州市为例进行验证。结果表明:(1)城市间距离与航线密度不相关,利用航线数据研究城市跨区域发展是合理的;(2)东西部地区发展水平存在差距,通过城市跨区域发展,推动西部地区发展,弥补城市群结构的不足,实现优劣互补;(3)城市跨区域发展配合时间因素,能在时空关联角度上辅助城市规划。     

可达性视角下高铁对于长三角地区“融城化、同城化、一体化”的空间影响

作为贯穿城市区域的重要通道,高铁的网络性与外部性使其呈现多维空间尺度属性,但现有研究缺乏对高铁多维空间效应的系统性分析。鉴于此,研究立足高铁的多维空间尺度属性,从城市内部、边界、区域3种尺度,架构不同尺度条件下可达性评价方法,系统测度高铁对于城市和区域发展的综合空间影响。结果发现：(1)“一城多站”已成为长三角城市高铁站点空间组织的普遍模式,高铁使中心城区和郊区县城的联系更加紧密,高铁公交化时代融城化发展趋势将更加明显。尤其对于浙江省而言,高铁已经成为其内部城市中心城区和郊区县城联系的重要纽带。(2)高铁已经成为重组相邻城市间生产、生活的关键纽带和桥梁,但从邻界尺度可达性指数空间分布格局来看,同城化发展格局存在明显的空间异质性特征,当前已初步形成7个同城化水平较高的区域,且基本围绕长三角重要中心枢纽城市（上海、南京、杭州、温州、合肥、徐州、无锡）展开。(3)高铁具有明显的中长途运输优势,使得其对区域一体化发展的影响更大,高铁影响下长三角一体化格局呈现较为明显的“Z”字型格局,且已经向西延伸至合肥,但周边城市参与区域一体化发展的程度依旧较低。     

基于签到数据的城市间交互网络研究

大数据时代的到来及LBS(Location Based Service)服务的迅猛发展产生了前所未有的海量精度高、范围广的数据,这为研究人类行为模式及由此产生的城市间交互研究提供了新的途径。该文利用带有位置的签到数据,通过提取个体在城市间的移动轨迹构建了中国城市间交互网络,并通过复杂网络理论与方法对城市间交互网络的基本特征和区域结构空间格局进行了实证研究。研究表明,中国城市间交互网络呈现小世界特性和区域化结构状态,由于城市规模分布不同造成了城市间交互强度的幂律分布特征,中国城市体系形成了8个国家级城市区域和21个省级地方城市区域的总体格局,区域边界与行政边界呈现了高度的吻合。     

基于空间联系的城市腹地范围划分——以江苏省为例

以ArcGIS为平台,在1:25万基础地理数据、江苏省交通路网数据、江苏省各县(市)统计数据的支持下,应用"自下而上"的划分方法对江苏省1990年、1996年、2002年和2008年不同等级的城市及其腹地的吸引范围进行了划分。划分过程包括:运用因子分析得到65个城市的综合实力,利用可达性分析技术得到城市间两两时间距离,运用最大联系强度以及逐级归并方法确定不同等级城市及其腹地范围。结果表明:采用城市间两两可达性来代替直线距离,对划分结果的准确性有所提升;划分方法充分考虑了城市间的隶属关系,划分过程中充分体现了城市质量与城市间的时间距离,划分结果较好地体现了区域均衡。"自下而上"划分方法体现了与传统的"自上而下"划分方法完全不同的研究路径,作为城市腹地划分方法的一种补充,可供研究人员进一步理论和实证探讨。     

基于高铁流的中国城市网络结构特征演变研究

高铁的网络化发展促进了资源要素的快速流动与重新整合,对城市关系产生了显著的影响,基于高铁流逐渐成为探索城市和区域空间结构的重要视角。论文使用2014—2019年高铁客运班次数据和社会网络分析法,对中国城市网络结构特征演变进行探讨。研究结果表明：① 伴随高铁线网的不断延伸和加密,城市网络整体上由东向西拓展,网络规模扩大、密度提升;② 节点功能和地位的时序变动重塑了网络的空间格局,改变了由少数东部城市主导的网络格局,呈现出多中心、均衡化的发展趋势;③ 从关联形态看,全国尺度上的复杂网络结构取代了区域尺度上的轴带式联系形态,整体上与“八纵八横”网络相对应;④ 城市网络的关联强度逐年提升,形成了4个联系层级,城市间的关系复杂而多样。     

基于日高铁流量视角的中国高速铁路网络空间特征

构建中国180×180的O-D城市日高铁流量矩阵,基于社会网络分析研究其高铁网络结构特征,结果表明：① 中国高铁网络松散,东、中部网络密度大于东北与西部,以长三角为核心的东南与其他区域不均衡特征凸显,东、中、西、东北包含不同的高铁区系与核心。② 日高铁流量表现为沿京沪高铁“廊道型”向东西两侧递减弱化的“非对称性”格局,形成京沪、京广、杭福深相串联的高铁大三角主骨架;高铁中心要素也呈现沿京沪、京广、沪昆、杭福深等向线路两侧不规则递减格局,“廊道效应”显著。③ 胡焕庸线东南侧城市对高铁要素掌控能力大于西北侧,省会或区域中心城市多为高铁通达服务“中介”,一线城市高铁空间溢出效应有向二、三线城市过渡态势。     

高铁对中国城市可达性格局的影响分析

基于列车时刻表数据,以地级城市为研究对象,通过提取两两中心城市间的最短交通时间,以平均可达性为度量指标,测算了全国31个中心城市的可达性水平,分析了高铁对中心城市可达性格局的影响。依据中心城市到全国地级城市的最短交通时间提取全国31个中心城市的一日交流圈范围,分析了中心城市的高铁效应,并选择北京、上海、广州、武汉、重庆5个中心城市作为典型案例,分析和探讨一日交流圈空间格局变化的影响因素。结果表明:1中心城市可达性水平与城市的空间区位及城市的对外交通条件关联密切;2高铁网络的发展使中心城市的可达性水平有所提升,受城市所处的空间区位及高铁建设条件的影响,不同城市的可达性改善程度存在差距;3高铁对中心城市一日交流圈范围拓展的影响显著且呈东中西差异分布,中心城市一日交流圈覆盖的地级市数量增加,在城市密集地区,地级市被叠加覆盖的次数增长;4中心城市一日交流圈的拓展与高铁线路布局走向一致,优越的中心地理位置有利于中心城市交流圈范围的扩大,地形、水域等地理障碍则会限制城市交流圈在不同方向上的拓展;5高铁网络的发展对改善城市可达性的作用正逐渐赶超城市空间区位对城市可达性水平的影响。     

基于GIS的城市影响腹地划分研究——以长三角为例

以断裂点模型为基础,以城市场强模型为工具,引入中心城市综合实力和城市间时间成本加权距离两个指标对模型进行修正,结合水分分析方法,对长三角15个中心城市的影响腹地进行划分,比较城市腹地的面积大小及分布情况,并在腹地划分的基础上叠加市域行政范围来揭示长三角各城市腹地范围与行政范围的相互关系。研究结果可为长三角行政区划调整等提供参考。     

高速铁路对中心城市航空客运市场的空间影响——基于人均时间价值视角

揭示高铁对中国航空客运市场影响的空间分异特征,对于针对性协调2种交通方式的发展具有重要参考价值。运用标准差椭圆和交通综合效用分析方法,对中国中心城市高铁、航空客运市场实际发展现状及空间竞合分异特征进行分析。结果发现：① 高铁、航空客运市场均形成以武汉为重心点的空间发展格局;与高铁客运市场相比,航空客运市场区域发展更加均衡;与东西部中心城市相比,中部中心城市旅客出行选乘高铁的概率更高。② 人均时间价值与高铁优势距呈反比,优势距的不同使各中心城市高铁、航空客运市场范围存在明显的空间分异特征;基于交通出行综合效用视角,中国大多数中心城市间的交往,航空出行依旧是最好的选择。③ 高铁对航空客运市场的影响存在明显的空间分异特征。中部大部分中心城市受影响最大,是协调高铁、航空发展的关键区域;西部地区受交通区位条件及高铁发展滞后的影响,中心城市间交往时飞机仍是旅客主要的出行方式,在航空主导优势区依旧存在一定的市场空白。     

铁路客运视角下东北地区城市网络结构演变及组织模式探讨

"流"空间成为大数据时代人文地理学研究的重要内容之一。基于东北地区2005年、2010年及2015年铁路客运班列数据,利用社会网络分析方法,从总体规模、网络密度、城市中心性、凝聚子群等方面对东北地区城市网络结构演变进行分析,并对其空间组织模式选择进行相关探讨。结果表明:(1)铁路客运联系经历了普列主导、高铁萌芽及高铁繁荣等三个阶段,始发列车视角下城市等级体系的初级首位型分布特征明显、"一轴双核"地位相对稳固;(2)区域城市网络密度虽得到一定提升但仍处于较弱连接状态、演变进程中出现"马太效应",辽吉省际联系紧密、黑蒙(东)边缘化倾向明显;(3)城市程度中心度出现两极分化现象、高值区地域集聚特征显著,核心城市效应由极化向扩散转变、大连网络核心地位逐步确立;中介中心度高值区总体出现跃迁现象,其中哈尔滨中介效应稳固、部分核心城市的空间遮蔽范围持续缩小;(4)东北地区城市网络小团体现象明显,区域整合进程下的"四片区"格局逐步稳固,哈大轴线子群成为网络联系的核心组团;(5)基于城市个体特征及网络整体结构分析,提出东北地区的"圈层推进—轴辐拓展—组团分区"的空间组织模式。     

中国省会城市高铁费用可达性及居民消费格局

高铁建设虽在较大程度上改善了城市间的时间可达性,但其高票价导致的旅行费用增加在一定程度上限制了人们对高铁的消费预期。从费用可达性和居民对高铁的消费能力两个方面,基于省会城市间2008和2015年的铁路最短旅行时间及相应的票价、城镇居民人均收入数据,采用平均旅行费用、高铁消费能力指数和高铁消费预期指数等指标对省际费用可达性及居民对高铁的消费能力和消费预期进行分析。主要研究结论为：①高铁不同程度上抬升了省会城市间的旅行费用,费用可达性空间格局从以郑州、济南为中心的核心—边缘型空间格局转变为以呼和浩特、太原为中心的核心—边缘型空间格局;②大多数城市的居民高铁消费能力得到了不同程度的提升,但高铁消费能力和消费预期都呈现出东中部优于西部和东北部地区的不均衡分布特征。本文可对优化高铁供给格局进而对提升高铁的利用效率具有一定的参考价值。     

高速铁路背景下西北地区铁路可达性与空间相互作用格局变化分析

西北地区是丝绸之路经济带建设的境内外重要结合点。通过考虑各城市铁路交通流的异质性,以西北各市(州)主要城市为研究单元,重要高铁线路开通时间为断面,以2011、2015年和2019年为时间节点,利用列车频次可达性测度方法与标准引力模型,采用列车频次加权平均旅行时间以及经济联系总量和经济联系强度等指标,对其铁路可达性及城市空间相互作用进行分析。结果表明:(1)铁路可达性及城市间经济联系强度整体上提升明显,高铁沿线更为显著,受列车频次的影响较大。(2)全区铁路可达性总体上东西梯度差异显著,向西北方向逐渐递减。各省(自治区)局部表现为以省会城市为中心,以铁路枢纽城市为次中心的圈层结构。(3)全区空间相互作用由传统的"极核式"转变为以枢纽城市为节点,以陇海线、宝兰线、兰新线等主干铁路为轴线纵向延伸的"点轴式",进而初步形成一定的"网络式"格局。各省(自治区)内部"区域中心城市—外围城市—边缘城市"经济联系总量梯度结构明显。深入剖析地区可达性及经济联系分布格局,建议应该进一步加强铁路建设,尤其是扩大边缘地区铁路网覆盖面,统筹东西梯度发展,非高铁沿线城市需要加强与沿线城市的交通接驳建设,积极主动融入高铁网络。     

基于夜间灯光数据的淮海经济区经济空间格局演化及中心性测度

基于1998年、2003年、2008年和2013年DMSP/OLS夜间灯光数据,选用加权标准差椭圆、引力模型与社会网络分析等方法,对淮海经济区经济空间格局演化与城市中心性进行测度。研究结果表明:1)淮海经济区经济总体水平较低,各地市经济发展水平差异显著,苏北和鲁南地区经济水平明显优于豫东和皖北地区,徐州市经济发展质量最优;2)城市间经济联系呈现以徐州市为中心,以济宁市、临沂市和枣庄市为重要节点的放射状分布,经济区边缘城市与外部的经济联系强度最弱;3)徐州市作为淮海经济区的中心城市,对周边城市有很好的经济引领作用,但尚不能对位于该区域边缘地带的城市形成较强的辐射和带动作用,其作为中心城市的带动力仍有较大提升空间。