基于空间句法的扩张强度指数及其在城镇扩展分析中的应用

扩张强度指数（Expand Intensity Index, EII）是目前城市扩展数量特征研究的常用指标,用以表征城市扩张程度和速度,但该指标是从城市扩张的结果,即从城市用地面积变化角度对物质空间变化的简单描述与分析,忽略了人在空间中的感受,未能从城市扩张的动因角度揭示城市扩张特征,缺乏对城市外部空间形态演变模式的深入研究,不能反映人在城市扩展空间上的活动。本文从交通网络对城市扩张的驱动作用入手,基于空间句法,提出一种新的扩张强度指数——基于空间句法的扩张强度指数（Space Syntax Expand Intensity Index, SS-EII）,SS-EII包涵可反映空间集聚和离散程度的句法变量,可用于分析空间可达性的变化等情况。与传统扩张强度指数相比,SS-EII是基于空间句法从城市扩张的驱动力方面计算扩张强度,不仅关注城市扩张的结果,同时关注交通对城市扩张模式、方向的导向作用和人主观感知下城市空间的变化。将SS-EII应用于广东省棉湖镇2002-2014年期间的城镇扩展特征分析中,研究结果表明,SS-EII可用于分析比较建成区不同方向的扩张速率与建设状况,其计算结果与棉湖镇建成区实际扩张情况相符,与EII相关度R²达0.95以上。     

2004-2013年滇中城市群城市空间联系强度时空演变

以引力模型、城市流模型、交通可达性模型、信息通达性模型为基础构建城市群空间联系强度综合评价模型,结合GIS空间分析方法,研究2004—2013年滇中城市群城市空间联系的时空演变。结果表明:1滇中城市群城市空间联系强度逐渐增加,区域差异明显,联系强度总体偏低;2城市群空间联系方向以昆明为中心呈圈层式向外辐射及沿南部、东北交通干线呈轴线式空间拓展,西北部空间联系强度最弱;3城市经济发展水平与交通状况对区域空间联系强度影响较大,通过产业结构转型及交通道路网完善,可以实现城市群的协调发展。     

北部湾城市群综合交通网络一体化分析与评价

北部湾城市群作为我国西部陆海新通道、海上丝绸之路的重要门户,地理位置极具战略性和特殊性,精准谋划北部湾城市群交通一体化发展蓝图,对于北部湾城市群向国家级城市群迈进具有重要战略意义.该文以北部湾城市群综合交通路网为研究对象,基于空间句法,对北部湾城市群路网拓扑性和节点城市交通控制力强度进行多尺度形式一体化评价,并结合GIS高级空间统计、交通需求量预测以及城市研究重力模型,进行城市群功能性特征指标量化分析.总体上,该研究从"形式+功能"角度对北部湾城市群多模式交通网络现状及演化特点进行解读与发展研判,旨在深化对北部湾城市群交通立体网络结构现状的认知,辅助提高对北部湾城市群未来交通政策研制、基础设施规划建设和通道枢纽节点协调布设等重点工程的决策把控.研究结果表明,北部湾城市群多层次多节点层级体系清晰,"一湾双轴、一核两极"发展框架基本明确,区域间城市组团格局初步形成.     

珠三角公路网络可达性空间格局及其演化

基于1990、2000和2009年公路网数据,选择空间距离、时间距离和经济潜能３个指标及在此基础上构建综合评价指标,在GIS支持下,探讨1990―2009年珠三角公路网可达性空间格局及其演化规律。研究显示：单一指标不能完整反映公路网综合可达性特征,存在一定局限性。综合评价结果表明：1）研究期内,公路可达性总体上呈现以广―佛核心都市区为最高向外围逐渐递减的圈层结构,可达性最优的核心区范围不断扩大,东西向的可达性递减态势明显快于南北向;2）区域内节点县域可达性等级差异趋于缩小、整体可达性显著提高,但第一阶段（1990―2000年）可达性提高较第二阶段（2000―2009年）更为显著;3）随着路网的逐步完善,东部和南部县市可达性提高明显,中部区域提高幅度低于东、南部县市,西部县市提高较慢。三大地带可达性空间差异明显,中部最高,东部次之,但与中部差异趋于缩小,西部相对最低且与中、东部的差异进一步扩大。     

跨界道路交通对同城化地区时空联系影响研究：广佛案例

同城化是区域内城市发展到一定阶段的产物,而交通是同城化时空联系产生的重要基础。利用空间句法以及时间地图方法,分析广佛时空结构特征,多方面探讨跨界道路建设对广州与佛山时空联系的影响。结果表明：① 广佛时空结构特征方面,5 km、10 km句法整合度模型呈现以广州内环高速范围内地区为中心的极化格局特征,佛山中心城区位于节点位置;20 km、100 km整合度模型中广佛中心集聚特征明显;广佛时间地图呈东西方向收缩。② 跨界道路影响方面,通行后越接近交界区域,时间距离偏移越大,广州南部地区与南海、顺德时间成本改善明显。③ 跨界道路通行有利于不同尺度下路网可达性整体水平的提高,能为广佛路、陈村大桥、禺山西等道路分流部分交通流。空间句法与时间地图方法的使用识别了不同尺度上广佛等级差异与交通潜力,且对地理空间进行了时空转换,结论能为今后城市功能整合提供参照,并为相关研究提供新的分析维度和视角。     

山东半岛蓝色经济区路网空间通达性研究

通达性被认为是评价交通网络的方法中一项综合的、直观的评价指标,并越来越多地被应用到城市规划、区域空间结构与区域经济发展等多种领域。以山东半岛蓝色经济区陆域范围为研究区,通过运用空间句法模型和网络分析算法,获取路网集成度和等时圈数据并进行GIS可视化表达,定量分析研究区路网发育的空间结构性规律。研究结果表明：①蓝色经济区内路网体系发育较为成熟,路网线段集聚明显;线段式空间分布格局呈“点-轴”状发散,轴线式空间分布格局呈“干-枝”状发散,形成了区域内部的核心圈与外围圈的互连互通;②城镇区域可达性在较大程度上取决于区域中心性和周边路网发达程度,而青岛市和潍坊市位于区域的核心位置,通达性好且对整个区域路网的控制作用较为突出。     

基于空间句法的长江中游城市群公路交通网络研究

基于空间句法及空间自相关等方法,以公路网络交通为基础,从全局性公路交通网络评价、局部性公路交通网络评价、公路网络空间协同发展评价等方面对长江中游城市群公路交通网络进行深入分析,结果表明:(1)全局尺度上,区域公路网络形态呈现出集聚的特征,高可达性的路网在空间上的关联较高穿行性路网更为紧密,出现以武汉、长沙、南昌为核心的"H-H"集聚区。区域呈现"两轴多节点,网状廊道"的路网形态模式,路网可达性体现出明显的不平衡性。(2)局部尺度上,区域公路网络形态集聚程度不如全局尺度,主要呈现出"两环一带多节点"的城市层级体系。高可达性路网仅形成以武汉、长沙为主的"H-H"集聚区。(3)长江中游城市群的协同度较低,研究区域内空间发展有待进一步整合。提出长江中游城市群针对性的空间发展对策,通过城市公路交通的重构建立多尺度的网络体系,促进城市群空间组织的健康发展,有助于提升我国城市群规划的科学性与合理性。     

浙江陆路交通对区域旅游空间结构及发展的影响研究

基于加权平均出行时间、“板块旅游”空间结构理论、空间计量模型等方法,探讨1996~2016年浙江陆路交通对区域旅游空间结构及发展影响。研究表明：① 交通路网建设带来城市可达性提升,其地理过程、格局呈现围绕“四大都市区”轴带放射状“Π型”演变特征。② 交通网络效应下,新增景区密集分布于邻近中心城市主要对外交通要道两侧,耦合于可达性时空演变,且“板块”旅游地域结构特征显著。③ 空间计量结果发现,交通区位、经济基础、资源禀赋等因素不同程度影响地域旅游经济发展。     

关中—天水经济区路网空间通达性分析

通达性是人文地理学、城市与区域规划、交通运输经济学等学科的研究热点之一。随着应用需求的持续加大和技术研究的不断深入,通达性测度方法和度量体系正在逐步完善。以关中—天水经济区交通路网为例,本文试图将城市、交通和区域结合起来全面阐述区域通达性。采用空间句法模型、可达性相关指标和等时圈通过特征点算法,多视角综合测度经济区路网通达性的空间格局。研究结果表明：①区域路网体系较为完善,路网线段集聚明显;线段式空间伸展格局呈＂点—轴＂状发散,轴线式空间伸展格局呈＂干—枝＂状发散,初步形成核心圈、中间圈、外围圈三大等级圈层以及＂米＂字型路网骨架,区域交通运输与城镇发展水平表现出较强的共轭协同发展关系。②城镇区域可达性在较大程度上取决于区域中心性和周边路网发达程度,区域路网单中心极化现象比较明显,西安市对整个区域路网的控制作用过于突出。③区域通达度空间分布各异,核心板块连续性较好,外围板块破碎化明显。关中、天水两大梯度板块差异较大,天水与关中通达度中高值区出现断裂。鉴于区域中心偏于西安以西的现实,适度培育杨陵或宝鸡为区域路网的副中心城市;加快关中—天水高等级快速交通建设,推进关中—天水区域一体化进程。     

跨省山区陆路交通网络可达性评价——以乌蒙山区为例

基于交通地理学的基本理论和GIS技术,构建跨省山区空间阻隔可达性模型,并以跨滇川黔三省的乌蒙山区42个县(市、区)为研究个案进行分析。结果表明:1区内可达性表现出显著的中心外围递减的圈层空间格局特征;2区外可达性表现出显著的东西分异格局特征;3乌蒙山区综合交通可达性整体水平较低,中心城镇可达性水平相对较好,整体差异不大,可达性水平表现出明显的低均衡性特征。综合交通可达性具体表现出"核心-外围"圈层分异结构特征和东部与西部分异结构特征。建议从跨省区域交通网络合作、快速交通网络大通道、区域交通网络联通率、全域交通运输方式的变革等方面重视跨省山区交通网络建设。     

长江经济带三大城市群城际客运联系网络结构对比分析

“流空间”是人文-经济地理学关注的重要议题。基于城际客运交通流数据,运用ArcGIS空间分析、城市联系强度模型等方法对长江经济带长三角、长江中游、成渝三大城市群城际客运联系网络结构特征进行刻画,结果表明：①长三角城市群城际客运联系网络以上海市为主核心,苏州、南京、杭州为次核心,通过核心城市向外延伸的交通轴线组成相互之间联系紧密的城市网络,西部与南部地区的联系相对较弱;长江中游城市群城际客运联系网络以武汉、长沙、南昌三个省会城市为核心节点,周边次中心城市与其省会交通联系紧密,但城市间跨省联系较弱,本省城市仅与另外两个省会城市存在突出的向心性联系;成渝城市群高等级联系网络大多指向成都、重庆主城区,次级区域中心城市发育不足,成渝城市主轴线在强交通联系推动下发育成型,但川渝接壤地区的城际客运联系存在“断层”。②长江经济带三大城市群在网络化演化进程中,具有城市群“等级-网络”的基本演化特征,其中成渝城市群、长江中游城市群仍处于“核心-边缘”的双核或三核结构,长三角城市群已出现多核网络化发展趋势。③高速铁路作为新兴要素流,对公路、普通铁路等传统要素流具有明显的替代效应,增强了三大城市群核心城市向外延伸的轴线联系,是驱动城市群城际客运联系网络结构演变的新动力。     

基于财富中国500强企业的中国城市群城市网络联系分析

现有城市网络研究多集中于城市联系及各城市群内部的空间关联,多以企业总分机构关系型数据研究中国城市网络结构,尚较少涉及中国城市群城市网络联系的整体认知。本文基于财富中国500强中的311家金融与专业性服务企业数据,分析中国19个城市群及41个主要城市间城市网络联系,借助企业在属地城市群层面的跨尺度空间表达,依据关系地理将城市群视为互相联系的空间集合,运用网络分析与互锁网络模型相结合的方法,重点分析城市群金融与专业服务业城市网络联系。结论如下：一方面,中国城市群整体形成以京津冀、长三角、珠三角、成渝、山东半岛与长江中游城市群为核心的空间组织体系,并与国家中心城市分布特征一致。关中平原、辽中南、滇中等13个城市群为非核心层级空间组织,是中国城市群空间拓展的重要支撑。另一方面,城市群城市网络联系依赖于金融及专业性服务要素高效优化配置,城市群对外联系范围决定了该城市群对各类服务要素流的控制与配置能力,进而影响其发展地位。其中,京津冀城市群主导商业银行、多元金融投资、保险、会计和律师事务形成的城市网络联系,长三角城市群以绝对优势主导证券企业城市网络联系,长三角、成渝、珠三角城市群共同主导着广告代理、管理咨询企业间的城市网络联系。本文尝试以城市群关系邻近性认知企业行动与城市群间的跨尺度空间联系互馈机理,认为城市群间水平联系对中国城市群城市网络具有重要作用,为国家制定城市群相关政策提供参考。     

长江经济带主要城市群2h出行交通圈格局特征

城市群作为城镇化高级阶段区域社会经济发展和参与国际竞争的主要空间载体,良好的交通通达性是其高质量发展的必要条件。以《交通强国建设纲要》提出的城市群2h通达目标为研究视角,以长江经济带3个国家级城市群为研究对象,选取加权平均出行时间作为测度指标并引入场强和引力模型,对比分析3个城市群所有城市与中心城市两个层级2h出行交通圈格局特征。研究发现：① 3个城市群出行交通圈均表现为从中心向外围地区呈现出由低到高连续扩大的“圈层式”空间格局特征,且长三角和成渝城市群分别形成了“>”字型和“十”字型2h出行廊道,但长江中游城市群尚未形成2h出行廊道。② 城市群中心城市2h出行交通圈的空间分布受区位条件影响较大,越接近区域几何中心则2h出行交通圈覆盖范围越大,而影响腹地受中心城市综合规模的作用明显,3个城市群各中心城市2h出行交通圈和影响腹地的空间分异显著。③ 不同城市群中心城市2h出行交通圈衔接联系水平差异显著,表现出多元的圈层叠加的经济联系格局。④ 高密度高速公路路网在提高城市群中心城市2h出行交通圈衔接联系水平中发挥重要作用,按衔接联系模式特征可将各城市群总结为多中心网络型、多中心组团型与双中心轴辐型。     

中国主要城市群新增制造业用地特征及城镇体系耦合分析

为探索中国典型城市群新增制造业用地结构与布局状况、发展及功能分工特征,本文基于中国土地市场网2009-2013年制造业用地出让数据,通过区位熵、耦合分析、相关分析等方法,分析了长三角、珠三角、京津冀、长江中游和成渝5个典型城市群新增制造业用地分布特征以及城镇体系耦合特征差异。结果表明：①各城市群新增制造业用地差异显著。长三角、珠三角城市群新增制造业发展较为均衡;京津冀、长江中游和成渝城市群发展协调性仍有待提升。②新增制造业各行业用地在5个城市群中均呈现出一定的集聚特征,其中原材料等传统产业倾向布局在城市群边缘区及城市低等级区;电子信息产业等新兴产业多集中在核心城市及高等级区。③各城市群内部新增制造业用地市场化机制作用较为充分,地价呈现随等级提升而递增的趋势;城市群核心区市场活跃度较低而骨干区较高。相关结论可为城市群产业布局调整、优化以及制定不同等级区域协调发展战略提供参考。     

中国城市群多中心网络的拓扑结构

在既有理论基础上扩展了城市群多中心网络的度量工具,考察中国12个城市群总部—分支机构的企业关联网络,比较梳理了地级城市空间联系的拓扑结构。实证研究发现：①包括长三角、珠三角和京津冀三大典型城市群在内,中国城市群内部网络系统的拓扑结构依然发育不完善,在联系数据方面均呈现出一定的稀疏矩阵特征,空间组合关系均为树状结构。②总部区位(出度)的层级性差异均高于分支机构区位(入度)的层级性差异,显示出城市群内部空间“流”的不对称性。③针对12个城市群内部网络的拓扑结构聚类分析表明：长三角、珠三角、京津冀、山东半岛、海峡西岸地区的城市群内部网络联系较为紧密,呈现出一定程度的一体化网络特征;其中三大典型城市群存在明显的企业总部集聚核心,其余城市群内部的网络联系松散,跨城企业联系比重较低,在拓扑结构上大多呈现出以省会或副省级城市为指向的向心式联系。     

基于POI与NPP/VIIRS灯光数据的城市群边界定量识别

科学识别城市群边界是城市群精明紧凑发展的关键,也是国家空间治理体系与空间治理能力的重要标志。论文以京津冀、长三角和珠三角3大城市群为研究区域,采用NPP/VIIRS(Suomi National Polar-orbiting Partnership / Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)夜间灯光影像与POI(Point of Interest)数据,基于密度的曲线阈值法与分形网络演化算法,对3个城市群的实际物理边界和集聚空间范围进行精准识别与空间特征解析。研究结果表明：① 基于POI密度的曲线阈值法与NPP/VIIRS分形网络演化算法识别出城市群边界均小于国家城市群规划的行政边界,识别范围约占规划范围的20.90%~24.40%,识别结果显示3大城市群中长三角城市群发育最好,识别的城市群面积是京津冀和珠三角城市群的2倍左右;② 从POI与NPP/VIIRS灯光数据提取的城市群边界面积非常接近,其中POI数据提取的城市群面积偏大,更大程度上反映的是城市群整体边界轮廓而非内部细节;NPP/VIIRS影像提取的城市群更细碎,能更好地识别城市群聚集中心与关键核心区域,2种方法可以相互比较和验证;③ POI与灯光数据识别的城市群边界叠置分析发现,3大城市群中除了关键核心地带(集聚区)以外,外围还有众多孤立的点状区域(中小城镇),外围的点状区域与城市群集聚中心区空间割裂,一定程度上很难快速有效地接受来自城市群核心区域的辐射带动(涓滴效应)。     

长三角城市群“空间流”层级功能结构——基于高铁客运数据的分析

高铁作为城市群内部物质与信息交流的基础设施,是城市扩展和城市间相互联系的重要通道,而城市群则是被高铁系统压缩了空间的众多城市空间。本文通过采集长三角城市群380个高速铁路客运数据建构20×20的矩阵,建立了基于高铁客流的长三角城市群城市间联系的矩阵,并在此基础上对长三角城市群内外空间结构进行深入分析。结果表明：①长三角城市群核心城市上海、南京、杭州、宁波间城市网络联系密度高于其他廊道城市间联系;②长三角城市群核心城市向外延伸的轴线联系加强,主要表现为上海与镇江、嘉兴,南京与丹阳、湖州,苏州与常州、昆山等城市间联系紧凑;③在城市群“空间流”分层方面：第一层级主要分布在长三角地区“沪—苏—锡—常”及其沿线;第二层级城市网络主要由“沪—宁”及其沿线路线构成;第三层级城市网络主要由“沪—杭—甬”及其沿线路线构成;第四层级城市网络主要由上海—金华—义乌及其沿线路线构成。     

中国城市群高质量发展的时空特征及分异机理

以中国“十三五”规划纲要提及的19个城市群为研究对象,从创新、协调、绿色、开放和共享5个维度构建中国城市群高质量发展综合评价指标体系,运用熵值法、地理探测器等研究方法,剖析2006—2018年中国城市群高质量发展的时空格局特征及其分异机理。结果表明：① 总体来看,中国城市群高质量发展水平呈增长态势,各维度发展水平与发展速度存在差异。② 从空间格局看,总体保持“东中西”梯度递减格局,但随着中、西部部分城市群高质量发展水平稳步上升,空间梯度格局呈减弱趋势。③ 从空间集聚特征看,城市群高质量发展集聚态势逐渐增强,集聚类型中HH型主要集中在珠三角、长三角城市群;HL型出现在各城市群的核心省会城市;LH型主要位于长三角城市群高值集聚地区的周边城市;LL型主要位于成长早期与初级阶段城市群的交界处。④ 从探测因子作用力强度看,“十三五”规划中期各因子作用强度排序为收入水平、人口密度、教育水平、政府调控和投资强度。其中,投资强度作用力于“十二五”时期下滑趋势明显,说明城市群高质量发展依赖投资驱动的作用减弱。此外,不同发育阶段的城市群高质量发展的主导因素在不同时期也发生变化。⑤ 针对不同发育阶段城市群应因“群”施策。成熟阶段城市群应注重收入水平、政府宏观调控及人口集聚的重要作用,成长阶段城市群需提高收入水平,重视教育水平的提升,同时加强投资具有分工潜力的产业或产业链。     

高铁影响下城市群空间关联形态与经济增长效应研究

以长三角、珠三角、辽中南城市群为例,选取2009—2018年各城市群地级及以上城市相关数据,借助社会网络分析和空间计量方法,实证研究高铁建设对各城市群的空间关联结构和经济增长的影响。结果显示,在空间关联形态方面,通过高铁建设,各城市群内所辖城市的节点中心度均有所提升、城市之间的关联更为紧密,但各城市在城市群中的排名位序变化趋势各异,形成了具有差异性的城市群空间关联位序结构。在经济增长效应方面,高铁建设促进了珠三角、辽中南和长三角城市群经济的协调发展,其空间溢出效应均显著为正且依次减弱,各城市群原有的经济发展水平和空间关联程度越高,越能够获得更大的高铁建设正效能。     

中国沿海三大城市群城市空间网络拓展分析——以综合交通信息网络为例

在以“空间流”为逻辑的区域空间组织下,借由城际交通与信息网络的全面发展改变着社会经济空间结构的深度与广度,由此产生的“时空压缩”效应大幅度增强城市信息联系,促使现代城市在“空间流”的作用下不断扩展城市网络空间。针对中国在城镇化发展过程中出现的沿海三大城市群：长三角、京津冀以及珠三角城市群,对其进行城市空间网络分析,结果表明：① 公路运输、普通列车、高速列车、信息网络在一定程度上把相互连接的城市转变成为城市空间对外拓展的网络节点,拉近节点城市与周边城市的时空距离,带动城市群区域信息“网络化”结构的形成;② 长三角城市群城市空间网络主要以上海（沪）、南京（宁）核心节点城市构成,北翼网络化程度较高于南翼线性联系程度,其区域联系密度以“沪-宁”“沪-杭”沿线向两侧递减;其城市群城市网络拓展流向主要是以上海→湖州、上海→宁波、上海→泰州、南京→扬州、南京→镇江、南京→无锡、南京→苏州、南京→上海、杭州→宁波等城市流向,呈现典型多中心结构;③ 京津冀城市群城市空间网络主要以北京、天津为核心向外辐射,形成了以廊坊、沧州、承德、张家口等次级城市网络连线。其城市群城市间网络的拓展流向主要是以北京→天津、北京→石家庄、北京→秦皇岛、北京→廊坊、天津→秦皇岛、天津→石家庄等城市流向,呈现典型的双核心结构,这些城市彼此之间呈现复杂网状联系特征,其中,北京-天津-石家庄围成度中心网络的核心圈层,度中心值较低的其他10个城市节点组成外围低密度圈层;④ 珠三角城市群城市空间网络主要以广州、深圳、珠海为核心向外辐射,形成了以佛山、惠州、江门等次级城市网络连线。其城市群城市网络拓展方向主要以广州→深圳、广州→肇庆、广州→东莞、深圳→广州、深圳→东莞、珠海→东莞等城市流向。其中,广东、深圳处于网络的绝对中心位置,广东-深圳-东莞-佛山围成度中心网络的核心圈层,度中心值较低的其他5个城市节点组成外围低密度圈层,多核心网络结构特征显著。