基于引力模型的城市空间互相关和功率谱分析——引力模型的理论证明、函数推广及应用实例

空间相互作用是先于城市体系而存在的重要概念 ,引力模型是描述空间相互作用的基本函数之一 ,但引力模型的理论基础不明确而且实际应用有局限。本文首先从城市地理系统的广义分形假设出发 ,推导出引力模型的幂函数形式 ,使其从一个经验模型上升为理论模型 ;进而引入时变函数和时滞参数将引力模型推广为更为一般和更加实用的形式 ,为发展城市引力过程的空间互相关分析和功率谱分析方法奠定了理论基础。借助 194 9～ 1998年 5 0年的人口演化数据 ,以北京 -天津的空间相互作用为实例 ,对基于城市引力关系的空间作用进行了相关分析和波谱分析 ,从而提供了城市网络空间相互作用广义引力分析的典型范例。     

自然地理学学科体系与发展战略要点

自然地理学是地理科学的一门基础学科,同时也是生态学、环境科学等相关学科的科学基础。自然地理学重点研究地球表层自然环境的空间特征、演变过程及其地域分异规律,以及过去人—环境相互作用的发展过程。在社会经济和科学技术快速发展的新时期,自然地理学与综合地理学、人文地理学、信息地理学的联系更加密切和广泛。本文结合《中国学科及前沿领域发展战略研究（2021—2035）》地理科学的学科规划,分析自然地理学学科的形成过程,阐述综合自然地理学、部门自然地理学、人类生存环境学的分支学科体系,提出自然地理学及其分支学科的学科发展战略布局、优先领域发展目标和重点方向。     

新时代发展中国城市政治地理学的思考

针对中国城市转型的空间实践困境,迫切需要用空间权力的理论范式和空间正义的价值思维去反思、重构中国的城镇化发展模式及其空间治理。城市政治地理学是以政治地理学的空间权力思维为学科基础,论文借鉴城市政治学和城市社会学对“城市政治”和“城市权力”开展研究,拓展了城市空间的政治属性。然后,基于中国国情与城市实践,从现实层面阐释了中国城市政治地理学的“政治”意涵、“空间”表达与价值取向。最后,以“问题驱动”为导向,落脚于现实层面,提出应关注的5个重要优先议题：城市空间协调博弈原理、城市制度安排的空间公平研究、基于价值的城市生活空间研究、基于权力的城市生产空间研究及基于责任的城市生态空间研究。     

中国区域空间结构研究的回顾与展望

自古典区位论开创空间结构分析的先河 ,空间学派已成为现代地理学的四大学派之一。从理论上考察 ,归根到底是由地理学的特性 ,即区域性所决定的。区域性决定了地理学的学科地位 ,但区域性本身与理论模型的提炼确实存在着内在的逻辑冲突。因此 ,从区域性中剥离出空间性 ,就成为区域空间结构理论模型提炼的前提。然而 ,仅有空间性并不解决区域空间结构研究的全部问题。可以认为 ,正确协调空间与区域的关系是区域空间结构研究的基础性理论问题。改革开放以来 ,中国地理学界一方面已有数十年的实证分析积累 ,另一方面也充分意识到了理论研究的重要性 ,在空间结构模型的归纳与提炼方面取得了多方面的研究成果。本文在对此进行系统梳理的基础上 ,对今后空间结构研究的主要领域、研究方法等进行了初步探讨 ,认为空间结构模型、空间思维、分析技术、区域应用等 ,构成为区域空间结构研究的四大领域。参照自然地理学空间结构模型构建的思路与方法 ,本文认为区域空间结构模型的提炼可在水平至垂直谱系、空间至区域谱系等两个基本层面上展开。并在此基础上进一步探讨了形成有中国特色的空间学派的必要性和可能性。     

物流地理学研究评述

基于前人的研究,试图从物流地理学的学科属性、研究对象、学科体系、具体研究内容以及研究手段等方面进行探讨。物流地理学是一门综合性的边缘学科,其研究对象为物流活动区位、空间组织及其与地理环境的关系;内部分支包括理论物流地理学、部门物流地理学、区域物流地理学、城市物流地理学及企业物流地理学;具体研究内容应宏观与微观相结合,主要包括物流地理学的理论与研究方法,物流活动的空间组织形式及区域差异,行业物流活动的发生、发展及分布规律,城市（乡村）物流系统规划,企业物流活动的组织与空间分布规律等。     

基于空间区位条件的城市扩展生态阻力面模型及应用

从土地供给角度建立城市扩展模型,可以为城市扩展模拟研究提供有效补充。城市扩展生态阻力面模型是这一领域的新进展,在最小累积阻力面模型的基础上增加了绝对生态约束和扩展源等级的改进。在城市扩展生态阻力面模型的基础上,进一步加入了城市空间区位条件因素,包括城市间空间相互作用和道路交通条件两项因子,以反映其对城市空间扩展的影响。从而构建了综合考虑城市扩展的推力、阻力和外部吸引力的城市扩展模型。以新疆玛纳斯县城及其周边区域为例,利用构建的模型进行实证研究。结果表明,改进的模型取得了较好的应用效果,反映了城市扩展的推力、阻力和外部吸引力的综合作用,为城市扩展模拟提供了新方法。     

效用最大化、logit变换和城市地理学的数量分析模型

城市地理学的主要学模型，包括城市化进程的logistic模型，城市位序-规模分布的幂指数模型以及城市人口密度衰减的负指数模型，都可以从两个简单的科学假设出发推导出来。文章证明，上述假设在理论上可以归结为效用最大化原理，其本质与信息熵最大化有着深刻的内在关系。城市地理学的主要模型作为标度定律都可以借助logit变换进行简化处理，从而为理论模型的实际应用以及城市演化动力学的模拟实验分析打开了方便之门。     

国内外区域空间相互作用研究进展

区域空间相互作用是区域科学、经济地理学关注的重点。文章对国内外空间相互作用的相关理论、研究内容及测度模型进行梳理。从研究内容来看,区域联系特征及区域空间结构的关注较多,而针对区域间地缘经济关系的研究还有待深化,尤其是在测度方面需要更为深入的探讨,质性方法在研究中的分量也需要强化。经典的引力模型在实践应用中不断调整和深化,而对于城市流模型和地缘经济关系模型的支撑理论较为薄弱,模型应用过程中呈现出新技术、新方法运用的趋势。传统的研究还集中于地理意义上的区域空间及城市组织,针对虚拟空间中的信息技术流动和技术创新等因素的影响应作出积极回应。随着全球城市网络的显现,借助各种属性数据探索垂直层面的联系将是一个重要方向,不同尺度下的城市与区域间的网络结构、功能和关系研究将成为关注的重点。     

经济地理学的九大原理

经济地理学的理论通常针对其具体的研究对象,本文试图从这些理论中提炼出指导经济地理学家思考和分析,以及重复出现在这个学科中的要点。这些要点是最基本的,在经典的和现代的经济地理研究中具有普遍意义,而不仅仅是在当前或某些时段。本文称这些要点为原理,将它们归纳成包括区位选择与空间差异性、空间分析和区域政策等三个范畴共九大条。这些原理试图回答人们为什么、如何做区位选择以及它们之间的相互依存关系,概括关于空间经济的分析视角和途径,以及制定区域政策的经济地理学基础。认为这些原理的精炼在经济地理学的学术研究上有助于营造共同的语言,建立和提升大家比较认同的一般理论。在其应用研究上,有助于寻找和筛选重要的经济地理变量,建立分析框架和进行模型设计。     

经济地理学与空间治理

经济地理学是一门研究真实世界的学科,在社会实践中发挥着重要作用。满足国家和社会的需求,是这个学科发展的生命力所在。针对当前全面深化改革的新形势以及“未来地球”计划的提出,本文倡导开展面向空间治理的经济地理学研究,提高该学科服务于国家战略决策的能力。之后本文阐述了中国空间治理的政治文化基础;分析了中国空间治理的主要手段,包括规划体制、土地制度、户籍制度和财税体制。本文认为,只有客观、全面地观察中国的空间治理体系,并将其理论知识化,才能使经济地理学研究具有更大的科学价值和实践意义,也才能为国家提高空间治理能力提供科学支撑。     

丘陵山区城镇体系的分形特征——以江西省赣州市为例

运用分形理论,对赣州市城镇体系的规模分布和空间结构的分形特征进行了实证分析,得到以下结论:(1)在城镇规模分布方面,中等位序的城市较多,人口分布比较均衡,认为是一种较低水平的均衡;(2)在城镇空间结构方面,城镇空间分布呈现出集聚性特征,城镇的空间关联程度不够紧密,空间相互作用强度不大。在上述结论的基础上对赣州市城镇体系建设提出了建议。     

城市建成环境对居民身体活动的影响研究进展与启示

城市建成环境与身体活动关系是城市系统人地关系在健康领域的一种现实表现,两者之间的良性互动关乎城市公共健康的发展与管理水平,是健康地理学新近研究热点。论文基于地理学空间视角,从空间组织、空间格局、空间功能3个维度论述了国内外城市建成环境对居民身体活动影响的研究进展。结果表明,国外研究取得了诸多成果：① 理论与方法上,社会生态理论应用最为广泛,不断被修正和拓展。而基于移动-活动行为理论的建成环境与身体活动关系研究日益成为新视角。同时,一些复杂计量回归模型、空间回归模型得到较多应用。② 实证研究上,重点关注城市建成环境空间组织、空间格局、空间功能一系列特性对不同人群身体活动水平、类型的影响。空间组织上主要集中在交通组织、绿地网络等组织类型,以及可达性、连通性等空间联系的影响研究。空间格局上强调能级差异下建成环境要素集聚多寡,空间外部几何形态表征、指示对身体活动产生的相应影响研究。空间功能上多探究混合性、单一功能构成和主客观功能品质的影响研究。国内相关研究主要集中在地理学、城市规划学、体育学等领域,尚处于初步介绍国外相关研究成果和少量实证研究阶段,缺少基于本土的理论提升及典型案例研究。最后,论文从理论、方法、实证上探讨地理学视角下未来研究重点：基于“天人合一”理念的理论提升;基于多源数据融合和时空计量的研究新方法;基于虚实交互空间和本土语境下的实证研究。     

近十五年国内外城乡互动发展研究述评

城乡互动发展是通过资本、劳动力、物质、信息等社会经济要素在城乡空间的双向流动而 形成的一种空间关联的地域关系。在构建社会主义新农村与和谐社会的进程中, 开展城乡互动发 展的理论和实证研究, 有利于拓宽地理学的研究体系, 为新一轮的区域规划和城乡规划提供新的 研究架构; 有利于城市和乡村的共同发展和区域空间结构的整体优化。文章从内涵、内在机理和 驱动因素、模式、实现途径等方面总结了近十五年来国内外学者对城乡互动发展研究的主要成 果, 指出当前的研究大多倾向于定性化和静态层面的研究, 定量化研究和不同时空尺度的动态研 究还较为欠缺。因此, 加强城乡互动发展内在机理的系统解读、加强城乡互动发展时空演变机制 和规律的研究、深入开展我国不同类型区域城乡互动发展的模式和优化对策的研究将是该领域 亟待深入探讨的几大问题。     

江淮城市群空间联系及整合模式

江淮城市群是安徽省结合省域经济发展和中部崛起战略的实际而提出的省域经济发展新思路,发展势头良好。本文依据地理学相关理论,运用城市流和城市空间相互作用强度模型,定量测度了江淮城市群中各城市的城市流强度和11个城市之间的相互作用强度,揭示出江淮城市群空间联系方向,并提出江淮城市群空间整合的发展模式。结果表明:合肥、芜湖在城市群中发挥着较为重要的作用,是城市群中最为重要的两个节点,江淮城市群是一个"弱核型"城市群;城市群的空间联系方向是以合肥为中心,呈圈层状向外辐射以及沿交通走廊呈轴线状拓展,空间联系交通指向明显。通过实行"圈层"、"T"型及"双核"型空间整合模式,可以实现江淮城市群的协调发展。     

城市交通与土地利用一体化模型的理论基础与发展趋势

城市交通与土地利用间的协调发展是科学调控城市发展的重要环节。在基于地租理论的微观区位决策与土地利用与交通系统宏观动态交互理论基础上,回顾了城市交通与土地利用一体化模型的发展过程及不同依据下的分类特征,对空间相互作用和重力模型理论模型、空间经济学理论模型、随机效用和离散选择模型和基于行为的微观模型4类一体化模型的优劣进行了系统梳理分析。分析表明,具有合理理论基础、科学数据处理方法、较高模型精度和政策评估适用性的一体化模型仍存在巨大发展空间。近年来西方学者研究趋向微观化、综合化和简约化,而国内一体化模型发展相对滞后,要求模型理论与综合实证开发的进一步突破。特别是在新数据、新交通技术、国土空间规划体系背景下,城市交通与土地利用一体化模型将从“空间”模型向“时空间”模型转变;从“宏观”集计模型向“微观”行为模型转变;从“交通-土地”模型向“综合系统”模型转变;从“样本数据”模型向“大数据”模型转变;从“交通规划”应用向“国土空间规划”应用转变。旨在对城市交通与土地利用一体化模型的一般结构、原理类型、当前面临的问题和挑战进行深入剖析,以推进一体化模型在中国的研究与开发。     

基于地理信息元组的分类预测理论及应用——以中亚矿集区预测为例

地理信息科学的迅速发展为矿集区预测提供了新的理论依据,使地理信息理论、相应的技术方法组合及应用的整体研究成为可能。在大量理论和实验研究的基础上提出了基于地理信息元组的分类预测理论体系,该理论体系由六个概念、一个空间信息本质、两个空间信息特性以及六个空间信息相关方法和约定的构成。并在该理论体系基础上结合空间数据分析方法和探索式空间数据分析方法,建立了基于地理信息元组的分类预测模型。应用该模型在中亚区域实现了Au矿集区预测目标。为中亚成矿域中其它区域(如新疆)的矿集区预测研究奠定了理论与方法论基础。     

大数据时代的空间交互分析方法和应用再论

空间交互是理解地表人文过程的重要基础,与空间依赖一起共同体现了地理空间的独特性、关联性以及对嵌入该空间的地理分布格局的影响,具有鲜明的时空属性,因此对于地理学研究具有重要意义。大数据为空间交互研究带来了新的机遇,能够使我们在不同时空尺度感知和观察空间交互模式并对其动态演化特征进行模拟和预测,从而为揭示人类活动规律及区域空间结构提供有力支持。本文在探讨空间交互与地理空间模式关系的基础上,描述了利用地理大数据感知空间交互的方式和定量模型,介绍了空间交互分析方法的研究进展及其在空间规划与交通、公共卫生、旅游等领域的应用情况,并就一些基本问题进行了讨论,以期为大数据支持下空间交互相关研究提供指导。     

战略性区位理论及其发展

从构成上来说，区位理论包括非战略性区位理论和战略性区域理论两大体系。与非战略性区位理论不同，战略性区位理论将其分析置于区位主体的战略互动行为的基础之上。战略性区位理论的发展源于霍特林对策模型。多年以来，围绕霍特林模型的各种讨论和对该模型的诸多修正，促使战略性区位理论逐步发展成为一个较为完备的理论体系。对于城市经济现象，战略性区位分析可以得到更有说服力的理论解释。     

复杂网络视角下的城市人流空间概念模型与研究框架

城市内人流特征研究一直是城市地理学和城市空间研究的重要领域之一。针对已有相关研究存在仅侧重于从人口规模、密度视角分析空间分布及格局特征,而对隐藏于空间分布背后,因人流动而建立的空间交互关系关注不足的问题。本文以流空间理论、复杂网络理论、空间行为交互理论为理论基础,立足基于流、网络剖析城市内部空间中各要素间的相互作用及关系,选取人流为观测研究对象,将城市空间、人、设施、服务和地理环境等要素之间的互动关系抽象为网络,提出了基于复杂网络视角的城市人流空间概念模型。在此基础上,进一步构建了城市人流空间研究框架,即基于理论融合、数据支撑与研究方法的整合创新,以探究人流视角下的城市空间特征、功能结构、人流与建成环境时空耦合关系及流动的时空模拟预测为重点的研究内容体系,并探讨其在规划实践业务中的方法技术支撑与应用拓展。以期为未来开展实证研究提供指导,提升城市感知数据在城市空间规划及管理中的应用价值,丰富“以流定形”的理性城市规划方法体系。     

城市交通热点区域的空间交互网络分析

城市热点区域是人们频繁活动的体现,利用人们的出行可构建空间交互网络。目前的相关研究主要集中于对热点提取方法及其动态变化的研究,对交通热点的交互作用及其构成的空间交互网络的研究还很少。本文以武汉市的出租车轨迹为数据源,利用基于时空数据场的聚类方法提取城市交通热点区域;基于复杂网络理论与方法,分析城市交通热点区域之间的空间交互作用。通过研究发现：①节假日,热点区域之间的往返交互较多;工作日,热点区域之间的交互较少;②节假日,影响力较大的节点为车站、机场等;工作日,影响力较大的节点是社区和工作地;③社团探测发现,工作日跨越长江的交互较多,非工作日跨越长江的交互较少。上述研究结论可为交通管理部门针对节假日和工作日分别制定不同的交通管理政策和方法提供参考。