基于陆路交通网的空间通达性分析——以兰州-西宁城市区域为例

以兰州-西宁城市区域交通路网为例,基于空间句法模型、日常可达性模型和等时圈通过特征点算法,试图运用GIS技术将节点、轴线和域面结合起来对通达性进行全面阐述,多视角综合测度区域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,路网线段集聚相对明显;线段式空间伸展格局呈"点-轴"状,轴线式空间伸展格局呈"干-枝"状,初步形成核心、过渡、外围三大等级圈层以及"X"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.等时圈沿国道、省道、县道扩散表现连续,沿封闭铁路、高速公路扩散出现跳跃,其等时圈空间特征多呈现"枝-叶"状。城镇日常可达性在较大程度上取决于区域中心性、周边路网发达程度和城镇密集程度,区域路网单中心极化现象比较明显,兰州市对整个区域路网的控制作用较为突出。3.区域通达度空间分布各异,核心板块破碎而外围板块连片。区域通达性差异极其显著,出现极高值区和极低值区;兰州与西宁通达度中高值区出现断裂,区域南部通达度极低值区连片成带。因此,应当构建兰州地区绕城高速和环状路网,实现路网交通的适度分流;加快兰州-西宁高等级快速交通建设,推进兰州-西宁区域一体化进程;建设兰成铁路和兰州至云南磨憨口岸高速通道,培育临夏为南部区域性中心城市。     

复杂地形区域通达度模拟和分析——以天山北坡经济带为例

采用空间句法模型、日常可达性模型和等时圈通过特征点算法,将节点、轴线和域面结合,研究复杂地形的区域通达度,多视角综合测度天山北坡经济带路网通达性的空间格局。研究结果表明:1)区域路网线段式空间伸展格局呈"点—轴"状,轴线式空间伸展格局呈"干—枝"状,初步形成核心、过渡、外围三大等级圈层及双"十"字形路网骨架。2)城镇可达性在较大程度上取决于区域中心性、周边路网发达程度和城镇密集程度,区域中心城市乌鲁木齐对整个区域路网的控制作用较强,应提升奎屯作为区域副中心城市的地位,同时要强化精河和霍城(清水河)的门户城市功能。3)区域通达度空间分布各异,核心板块连续性较好,外围板块受山脉、沙漠的影响较大。因此,加快建设乌鲁木齐绕城高速和东、西两个环状高速及连通或延伸向西开放的霍尔果斯和阿拉山口两个重点口岸的高速联络线,通过提高路网伺服能力克服自然条件的阻隔和限制,为天山北坡经济带的快速发展提供保障。     

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。     

基于交通通达性的关中—天水经济区县际经济联系测度及时空动态分析

基于关中—天水经济区58个县级城市公路、铁路站点、航空机场的加权平均旅行时间、经济联系强度和隶属度数据,运用GIS网络分析和探索性空间数据分析方法,从公路、铁路站点、航空机场不同交通方式的角度全面剖析1980-2014年关中—天水经济区县际经济联系网络空间格局与演化特征。研究发现：关中—天水经济区县级城市不同交通方式通达性提高幅度与其经济联系总量增幅呈现耦合性,但前者存在显著的空间自相关和集聚性,后者存在弱相关性和集聚性,城市综合质量与基于不同交通方式的城市经济联系总量呈显著正相关;基于不同交通方式的县际经济联系中龙头城市、孤岛城市、孤点城市并存,大多城市处于自我发展阶段,区域一体化进程缓慢;形成西咸—宝鸡—天水串珠状组团多核经济联系空间格局,组团之间经济联系微弱,沿交通干线形成横向弱经济联系轴线。     

武汉都市圈城际联系通达性的测度与分析

空间- 距离- 通达性已经成为城市区域一体化联系与发展的先决条件。当前都市圈城际联 系发展与交通网络建设存在明显的不同步现象, 矛盾解决的关键是优化其路网通达性空间格局。 以武汉都市圈为实证对象, 构建最短距离矩阵, 引入时间、空间通达性模型, 建立高等级路网发育 评价指标体系, 从节点体系与网络体系两个角度, 定量分析武汉都市圈城际通达性变化及其空间 格局, 揭示出: 圈域城镇( 节点) 体系通达性空间差异明显, 与城市自身交通区位、经济发展水平密 切相关, 其空间格局与城镇等级规模呈共轭协同关系, 不同空间等级节点形成以武汉为中心的同 心圈层与“轴—辐”网络空间格局; 快速交通干道网络( 高速公路、铁路等) 是城市通达性空间演变 的重要推动力, 使其空间收敛减速, 形成显著的带状分异格局, 初步形成沪蓉东西向、京珠南北向 的两大城市经济联系交通走廊; 圈域城际交通干网发育程度偏低, 处于回路网络水平, 高等级路 网扩展潜力巨大。     

武汉都市圈路网空间通达性分析

以武汉都市圈为例.通过距离算法、拓扑算法和空间句法模型,构建系列通达性数理模型.定量分析武汉都市圈路网发育的空间结构性规律:武汉都市圈路网整体发育水平和通达性格局保持高度相关性和一致性.空间差异显著;通达性遵循距离衰减律,空间收敛整体效应明显.呈现三大等级圈层和"中心-外围"结构:高等级路网发育不均衡.引起时空距离通达性圈发生"摄动"变形,呈西北-东南向倾斜的"Y"字形结构:拓扑连接等通达性圈更是出现"破碎化",交通轴线网络呈"轴一辐"式和"鱼骨刺"状空间伸展序:同时,路网发育的等级差异性也导致整个网络伺服效率和应对"拥堵"能力的低下,并形成沿长江东西向、沿京广南北向两条带状集成核.成为整个路网的第一等级交通轴线,控制整个都市圈网络连接性,强化交通轴线交汇处-武汉市的中心性优势:路网通达性这种等级空间格局与圈域城镇体系、交通设施和社会经济发展状况密切相关.尤其是与高速公路为代表的高等级路网发育水平,表现出复杂的共轭协调关系.     

基于路网形态的上海住宿业空间布局特征

采用中心性模型、空间自相关理论、核密度法等,从城市路网形态角度分析上海市住宿业的空间格局特征及其与路网结构的空间响应关系。结果发现,上海市住宿业分布具有空间集聚性、类型分异性和距离衰减性,集聚核心与路网节点密度核心一致,主要围绕中心城区形成一级集聚核,星级酒店集聚分布在中心城区,经济型酒店和旅馆在一级集聚核外形成多个散状集聚核心,旅馆集聚依附性较为明显,民宿集聚度最高。不同类型的住宿设施分布存在较显著的空间相关性,对路网依赖性具有多元性,受路网影响的程度不同,道路连接值较高的区域交通可达性较好,住宿设施密度也相应较高。经济型酒店受到城市路网相对可达性和直线型交通效率的依赖最大,旅馆和民宿对于路网节点间通达性的依赖相对较大。住宿业发展要在产品偏好设计的前提下兼顾城市路网结构和消费需求进行合理选址,以实现综合效益最大化。     

厦门城市空间出行便利性及小汽车依赖度分析

提升步行与公共交通、抑制单人驾乘小汽车交通,是城市交通绿色低碳化发展的主导原则,了解掌握城市各区段的步行、公交、以及小汽车交通状况是相关决策的前提。以厦门市为例,基于城市路网、公共服务、公共交通等方面大量数据资料,借助ArcGIS软件工具,从绿色交通视角出发,对城市空间的步行可达性、公共交通便利通达性、小汽车潜在依赖度的测度评定方法以及空间分布格局进行了探索分析。结果表明:步行可达性、公共交通便利通达性、以及小汽车潜在依赖度存在着明显的空间区段差异;步行可达性较差的街区往往也是公共交通便利通达性较差的街区,从而亦成为小汽车潜在依赖度较高的街区;厦门本岛老城区一带情况相对最好,而岛外广大新开发区域则情况堪虞,由于公共服务体系以及公共交通体系建设的不足与滞后,岛外新区极有可能形成高度依赖于小汽车交通的劣质交通结构。     

高铁网络化下中国城市旅游场强空间格局及演化

交通是旅游系统不可或缺的先决条件。“四纵四横”高铁网络是中国“交通革命”的重要里程碑,高铁网络化对中国城市旅游可达性空间格局产生重要影响,进而极大地改变城市的旅游吸引力和辐射力。本文运用GIS空间分析方法测度高铁对全国338个城市可达性影响,进而分析高铁网络化全国城市旅游吸引力空间特征及演变。结果表明：① 高铁网络化下中国城市可达性整体得到优化,可达性空间格局呈现明显交通指向性,形成“高铁廊道”效应;② 高铁网络化下中国城市旅游场强空间格局呈现出“多中心”环状发散和“枝状”扩散的双重特征,尤其是沿高铁线“枝状”扩散更为明显;城市旅游场强变化率在高铁线形成高值走廊,并呈现以高铁轴线为中心向外围递减的空间格局;③ 高铁对高旅游场强区和较高旅游场强区影响最为显著,分布城市数量大幅增加,面积拓展超过100%;且高铁提升了区域中心城市旅游场强值,旅游吸引力辐射范围沿高铁线扩张。     

县域综合交通可达性与经济发展水平测度及空间格局研究——对山东省91个县域的定量分析

在借鉴现有成果的基础上,基于山东省2009年交通、2011年经济相关统计数据,利用综合分析方法构建包括区中心城市的区位关系指数、县域道路连接程度、对外通达性3个指标的区域综合交通可达性评价模型,以山东省91个县市为例,分析县域综合交通可达性与经济发展水平的空间格局特征,构建16种空间组合类型,得出如下结论:①91个县市综合交通可达性与经济发展水平区域差异较大,变异系数分别为0.690、0.349;②91个县市的组合类型分为12类,以综合交通可达性与经济发展水平协调型、超前型为主;③沿海经济带、济南都市圈、胶济沿线地区综合交通可达性、县域经济发展水平均具有较好的优势,两者协调程度较好,处于高水平的协调,鲁西部县市综合交通可达性、县域经济发展水平较低,优势较弱,处于低水平的协调。研究县域尺度综合交通可达性与经济发展水平测度及其空间格局能够为区域协调均衡发展提供较好的理论和实践指导。     

广州城市通达性综合评价及空间差异

广州市在2000 年提出“东进、西联、南拓、北优”的城市空间发展战略,2010 年初步形成“两心四城”城市空间格局,随后在发展战略中加入“中调”,以进一步优化城市发展布局,谋求在2020 年形成多中心、组团式、网络型的城市空间架构。城市空间发展战略调整有赖于城市交通基础设施建设的支撑,同时交通基础设施的完备程度与密度也是进行城市通达性差异研究的重要基础。近年来,广州的城市交通通达性发生了深刻变化,对城市空间结构布局产生了深远影响。在此背景下,借助地理信息系统,运用网格分区法对广州市交通基础设施进行区域划分和密度计算;进一步结合快速轨道交通（地铁）网络的时间通达性度量,对广州市的城区通达性进行综合评价,并分析其空间特征。研究结果表明,广州市城区的通达性呈现同心环状的空间分布格局,区域差异性较大,城市空间布局有待进一步完善和优化。在此基础上,基于地铁网络时间通达性和区域交通基础设施密度值进行区位等级划分,探讨区位因素与交通通达性的相互关系;并结合城市公共、商业服务设施和住宅区的空间特征差异,进一步甄别广州城市通达性空间格局特征和区域差异,从而为城市建设和空间发展提供科学参考。     

珠三角公路通达性演化及其对城市潜力的影响

将空间句法模型与GIS结合,基于1990年、2009年公路网数据,定量分析1990年以来珠三角公路网通达性时空演变,进而探讨其对城市潜力变化的影响。结果表明：① 近20 a来,珠三角公路网拓扑连接等级差异趋于缩小、整体通达性显著提高,但核心区内部和外部路网发育差距趋于扩大;② 公路通达性总体上呈“核心-外围”结构,核心区范围不断扩大,至2009年以广-佛核心都市区、深-莞-惠都市区为最高,向外围逐渐递减,并形成了“∧”型高集成度轴线分布带及由此向外放射状延伸的态势;各等级公路轴线分布格局变化空间分异明显,公路网拓扑连接的区域不均衡性更加明显;三大地带公路通达性空间差异明显,中部最高且提高较快,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;③ 公路网总体布局上智能性、可理解性有较大提高,但核心区外部公路智能度仍普遍较差;④ 公路通达性与城市潜力呈正相关性并得到增强,公路交通对城市潜力变化影响更加显著,但2009年仍属中度相关。     

中原经济区干线公路路网通达性研究

利用GIS空间分析工具,选取最短时间矩阵、最短路径矩阵、路网密度及通达性系数等指标,对中原经济区干线公路路网通达性进行分析。结果表明:中原经济区公路总长度和高速公路长度逐年快速增加,国道和高速公路分别呈现出"四横五纵"和"米"字型布网。郑州、开封、许昌和新乡因优越的干线公路基础条件和中心地理位置,位居公路路网总距离和总时间排名的前列;运城市、蚌埠市和晋城市则因边缘效应而排名相对靠后。郑州和洛阳的交通中心地位明显,特别是郑州的中心地位更加突出,但以二者为中心交通运输最短时间分布状况欠佳,2 h圈内的城市数量较少。研究区总路网密度较高,区域内路网总容量较大,服务能力和辐射能力较强。高密度路网主要分布在中东部,低密度则分布在北部、西部和南部。高通达性城市主要分布在山东省和河南省,低通达性城市主要分布在河北省、山西省、安徽省及河南省部分省辖市,郑州市干线公路通达性最好,蚌埠市最差。自然地理位置、经济发展水平及交通建设资金投入是影响公路路网通达性的主要因素。     

基于铁路客运网络的省际可达性及经济联系格局

基于铁路客运交通网络把各省会城市抽象为铁路网络中的节点,以2003和2008年省会城市间铁路客运网络的最短旅行时间为度量指标,对我国铁路客运网络的空间可达性及空间格局进行分析,测算各省区间的省际经济联系强度,进而探讨省际间经济联系的空间指向。研究表明:(1)经过第五、六次铁路客运提速,省际可达性获得了显著提升,尤其西部地区提升幅度更大,省际可达性表现出自东部沿海向西北内陆逐渐降低的圈层式空间格局,高于全国平均水平的地区范围在扩展,干线指向性越来越强;(2)各省区对外经济联系总量地域差异突出,东部地带省区的经济联系总量远高于中西部地带省区;(3)地区间经济联系依托京沪、京广以及京哈等主要铁路干线形成了省际联系的主导轴线,并且随着地区经济的发展和铁路网络的大幅度提速,地区经济联系的空间网络格局逐步形成。     

近20年来湖南公路网络优化与空间格局演变

基于最短路径模型,以经济权重可达性和经济潜力指数为主要指标,对近20年湖南公路网络演化和空间格局进行分析。结果表明:1984~2004年,湖南公路网络通达性呈现以长株潭为核心的同心圈层结构,呈现"中心-外围"向外递减,到2004年等值线密度趋于平缓,显示以长株潭为强极,外围湘北(岳阳)、湘南(郴州)为次极和湘西(怀化和吉首)为弱极的空间结构;20年来,湖南省内部可达性绝对差距逐步缩小,相对差距逐步加大,经济发展潜力以长株潭为核心沿主要交通轴线呈指状递减。可达性和经济结构相关分析表明,湖南空间结构由1980年代的低级无序状态变为2004年的多核不均衡集聚扩散状态,未来需要大力优化湘西地区可达性和加快经济的发展,促进空间格局向均衡有序的方向发展。     

高铁网络化下东北地区旅游空间结构动态演变分析

运用GIS空间分析方法测度高铁对东北城市旅游交通可达性的影响,进而分析高铁网络化下东北城市旅游市场出现的新特征、新变化。研究发现：① 高铁极大提升了东北城市旅游交通可达性整体水平,可达性空间格局呈现明显的“高铁廊道效应”。网络化形成进程中,可达性空间格局变化由主干道运行期的“极化特征”向支线完善期的“均衡特征”转变,东北“全域式旅游”发展格局开始形成;② 主干道形成期,高铁以“虹吸效应”为主导,加剧了东北旅游市场发展的不均衡,促进哈大旅游经济带形成;支线完善期,高铁以“扩散效应”为主导,均衡式发展格局开始凸显;③ 高铁推动了东北城市“同城化”发展进程,市内游、周边游模式将发生改变,省际游、跨地区游模式将逐步盛行。     

基于GIS的宁夏路网空间特征研究

宁夏回族自治区作为我国唯一的省级回族集聚地区,是一个很独特的地理-人口-交通单元,也是连接华北和西北的重要节点。以宁夏的交通路网数据为基础,通过设置阻抗改进网络分析法,并结合成本距离算法和GIS空间分析计算2011、2017年和2023年的县(区)可达性,研究全区路网的空间结构特征,并提出路网发展的决策建议。研究表明:宁夏已经构建路网的主骨架,但路网发展不均衡,北部的路网建设优于南部;县(区)的平均可达性由2011年的4.02 h缩短为2017年的3.75 h,路网可达性迅速提升,时空收敛效应显著;县(区)可达性的差异不断减小,全区路网空间结构的均衡性逐步增强。宁夏应重点建设以银川为中心的运输通道,通过加快南部地区的铁路建设来进一步优化全区路网布局,为全区的经济社会发展和“一带一路”建设提供运输支撑。