长江中游城市群城市网络空间结构研究

按照"点"→"线"→"面"→"网络"的分析思路,运用分形理论、引力模型、隶属度模型、空间句法模型、时间-空间可达性模型,研究2013年长江中游城市群31个城市的网络空间结构。结果表明:(1)在"点"层次上,长江中游城市群首位城市武汉为超大城市且垄断地位较强,城市体系呈序列型分布,规模结构呈"橄榄状"态势。(2)在"线"层次上,长江中游城市群城市联系整体偏弱,骨干联系由武汉、长沙、南昌组成,武汉城市圈、长株潭城市群和环鄱阳湖城市群内部城市间联系较强,3个省会城市与其腹地城市间呈星形结构特征。(3)在"面"层次上,长江中游城市群形成武汉、长沙、南昌3个辐射中心,在西北—东南方向呈现"中间高、两端低"的特征,武汉—南昌辐射连片趋势较明显。(4)在"网络"层次上,长江中游城市群城市网络的时间、空间可达性格局基本一致,与拓扑可达性存在一定偏差。时间、空间可达性格局中心向南、西北、东北方向沿长江河谷地带出现"波峰",受桐柏山、幕阜山影响在北、东南方向分布"波谷"。在路网的发育方面,武汉城市圈发育最好,长株潭城市群受地形影响最大,环鄱阳湖城市群发育最均衡。     

长江中游城市群铁路客运联系及其空间格局演变

基于铁路客运交通流数据,借助社会网络分析方法,从外部连通、内部连通两方面分析长江中游城市群铁路客运联系及其空间格局的演变。结果表明:(1)2009年~2015年间,长江中游城市群内武汉、长沙、南昌3大中心城市在对外联系和对内联系方面均呈现"武汉最强,长沙次之,南昌最弱","马太效应"日益显著;(2)武汉、长沙、南昌三市的对外联系主导方向各异,存在明显的空间错位现象;(3)2009年~2015年间长江中游城市群内31个城市的铁路交通地位发生较大变化,武汉、长沙、南昌三市的铁路枢纽地位得到巩固与提升,与其作为三大战略支点的地位逐渐匹配;(4)长江中游城市群铁路客运网络中心化程度较低,集中趋势不明显,表现为较低水平的多中心格局;(5)2009年~2015年间,长江中游城市群铁路客运联系网络空间格局由五边形转变为"品"形,省际毗邻城市之间的联系有待进一步增强;南昌市和环鄱阳湖城市群的铁路网络建设也有待完善,以增强其在"中三角"中的支撑地位。     

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。     

城市网络特征对吸引国内投资的影响——以长江中游城市群为例

投资是塑造区域经济格局的重要力量之一,城市在区域网络中的地位和组织关系对投资吸引力存在重要影响。基于企业投资联系数据,本文分别构建了长江中游城市群内部城市网络和吸引区外的国内投资联系,并刻画了其网络特征和投资空间格局;采用负二项回归方法回答了“长江中游城市群城市网络特征如何影响国内其他城市对该区域投资”的这一研究问题。研究发现（：1）长江中游城市群城市网络呈现以省会城市为中心的“轴-辐”式网络空间结构,省际存在着明显的壁垒,城市网络特征各项指标的时空分布存在明显的异质性（;2）长江中游城市群吸引国内投资的来源地呈现出“东密西疏”的空间格局,投资吸纳地集中在武汉、长沙、南昌三大省会城市（;3）长江中游城市群城市网络特征和区位因素共同对城市投资吸引力存在影响,网络特征中象征城市威望权的入度和权重入度,以及象征城市控制权的出度对国内投资的吸引力起到显著正向影响,然而由于网络发育尚不成熟,网络结构指标对投资吸引力的影响尚不显著。     

长江中游城市群城市活力水平空间格局及影响因素

地理“大数据”的出现为研究城市问题提供了新的契机。基于兴趣点（POI）和位置服务（LBS）的地理“大数据”，采用空间计量模型、数理统计分析等方法，尝试探讨了长江中游城市群城市活力水平及其影响因素。结果表明：①长江中游城市群城市活力整体处于较低水平，武汉、南昌和长沙中心地位突出，城市群边缘形成片状活力“洼地”的空间格局；②长江中游城市群城市活力与经济发展水平存在耦合关系，低度耦合城市少，较高度耦合和高度耦合城市较多；③高校资源、经济密度、基础设施水平和信息化程度4个因素是影响长江中游城市群城市活力的主要因素，各因素的影响效应具有空间异质性。     

长江中游城市群货运网络结构及影响因素分析

基于菜鸟货运路线数据,采用社会网络分析、QAP回归分析等方法解析长江中游城市群空间关联特征。结果表明：(1)长江中游城市群货运网络呈现“一核多极”的空间形态,以武汉为核心,长沙、南昌、九江、上饶为次级中心的散射状结构。(2)网络整体中心性水平较低且空间联系极化效应明显,武汉中心地位突出。(3)网络大致形成7类凝聚子群,出现优势城市强联系、弱势城市孤立局面,子群结构及协作关系有待优化。(4)人口规模、物流设施点、GDP、人均可支配收入对货运联系网络具有显著影响;其中,物流设施点与货运路线存在高度正相关。     

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。     

基于生产性服务业的长江中游城市群空间关联网络演变研究

基于生产性服务企业内部组织的关系型数据,从联系、节点、类型3个方面对长江中游城市群空间关联网络演变特征进行解析,在此基础上揭示影响城市群网络演变的主要驱动因素。结果表明:长江中游城市群处于以快速拓展网络联系覆盖范围为主的初级阶段,并逐渐呈现出轮轴状空间形态特征;空间关联网络结构层级化集聚态势明显,且网络节点数量和强度中心度分别呈现出清晰的“金字塔型”和“倒梯型”的结构特征;综合考虑各研究单元在网络中的相对联系规模和主导联系流向,可将研究单元分为网络流出活跃区、均衡活跃区、网络流入活跃区以及非活跃区4种类型,且空间分异格局日益清晰;市场力量、政府力量和技术力量等因素共同驱动着长江中游城市群空间关联网络的时空演变。     

长江中游城市集群经济网络结构分析

长江中游城市集群发展对统筹区域协调发展和促进中部崛起具有战略意义,分析长江中游城市集群经济网络结构有助于城市和区域发展战略的制定。本文在改进引力模型的基础上,借助社会网络分析方法(SNA),构建以经济联系强度和经济网络结构特性为核心的城市集群经济网络结构模型,实证分析了长江中游城市集群经济网络的网络密度、网络中心性和凝聚子群,以揭示其经济网络结构特征。研究结果显示:长江中游城市集群整体网络密度处于中高水平,已经形成实际意义上的经济网络;集群内小团体现象明显,一级层面形成了4 个凝聚子群,武汉都市圈和湖南环长株潭城市集群两子群内经济联动作用明显,但子群间经济影响较小,尤其是环鄱阳湖生态经济区内的两个凝聚子群,其联系纽带尚有待加强;集群内以武汉、长沙、南昌为主的中心城市驱动周边城市联动发展的格局基本形成,辐射带动作用明显,但吸收能力欠缺。     

长江中游城市群空间结构的多分形特征

在城市群越来越演化为多尺度、多区域复杂系统背景下,有必要引入多分形理论与方法研究其空间结构。本文基于2018年NPP-VIIRS夜间灯光数据,计算长江中游城市群整体及其局部的多分维谱,根据谱线分析不同尺度下长江中游城市空间结构的多分形特征。结果显示：① 长江中游城市群夜间灯光容量维在整体和局部都出现双标度现象。② q < -5.5时,整体广义关联维谱线突破理论上限2,在q > 0时,武汉城市圈和环长株潭城市群的分维显著较高。③ 整体的局部分维谱和武汉城市圈、环长株潭城市群、环鄱阳湖城市群、宜荆荆城市群局部分维谱表现为单峰偏右。根据上述结果,得到和验证了以下结论：① 长江中游城市群区域一体化程度较低。② 长江中游城市群不同层级和区域的空间结构差异显著,呈现出多尺度复杂特征。③ 长江中游城市群在不同尺度中均倾向于中心集聚式发展。研究揭示多分形模型能够从尺度依赖视角有效揭示巨型城市群空间结构的复杂性及其背后的问题,具有很好的理论探索和实践分析前景。     

中部地区城市体系空间结构特征研究

摘要：以“空间分布-空间组合”为研究框架,采用因子分析和GIS技术相结合的方法,对中部地区城市体系空间结构进行特征分析,结果表明：（1） 中部地区城市空间布局模式为凝聚型分布。（2） 城市空间分布的区域差异性及交通指向性特征显著,形成分别以武汉、长沙、郑州、合肥以及太原为核心的城市分布集聚区,环鄱阳湖地区城市节点发育弱。（3） 中部地区已形成以1个核心城市,3个区域中心城市,21个区域次中心城市以及55个地方性城市所构成的城市体系。（4） 京广线和长江是中部地区最重要的2条城市发展轴,陇海、京九和浙赣则较弱。（5） 城市域面发展水平的区域分异特征明显。基于上述结论,文章最后进一步探讨了长江中游各城市群进行整合发展的必要性。     

长江中游城市群潜在增长城市时空演变特征

通过改进引力模型和地缘系数,测算长江中游城市群先行政治、经济增长极的引力,探究潜在增长极的时空演化格局。结果表明：1）长江中游城市群潜在发展城市中心性分布不均,湖南、湖北、江西省分别呈“高值均衡化”“双核心化”“单核心化”特征。2）绝对地缘系数区域差异显著,湖南、江西两省具有“中心低、四周高”的特点,3个城市子群内部联系更多,存在省域行政切割现象;最佳地缘系数呈“双峰”型,受城市地缘政治引力影响较大的城市发展情况稍好于受经济引力影响较大的城市。3）潜在增长城市“边缘性”特征明显,集中于城市群周边,重心在西南方。结合城市发展潜力与城市群协调发展的现实需要,明确株洲、襄阳和九江3个一级增长极以及衡阳、宜昌和新余3个二级潜在增长极。     

长江中游城市群要素集聚能力的时空演变

随着城市化和工业化的快速推进,对资源要素的需求量大增,城市和区域间对要素的争夺不断加剧,强化自身要素集聚能力成为各城市和区域面临的紧迫挑战。以长江中游城市群为研究对象,对1995-2014年20年间长江中游城市群要素集聚能力的时空演变特征进行研究。结果表明：① 1995-2014年,长江中游城市群要素综合集聚能力在波动中保持增长,在全国处于第四极地位;城市群内城际要素集聚能力差异在波动中保持平衡;科技创新、金融、对外开放等要素更趋向于集聚分布。② 1995-2014年,长江中游城市群要素集聚格局形成了以武汉、长沙、南昌等核心城市为主导的多中心“核心—边缘”结构,空间格局变化较小;其要素集聚格局仍处于初级的中心城市极化发展阶段,一体化的要素集聚组合体尚未形成。③ 长江中游城市群要素集聚格局较为分散,首位城市武汉在整个城市群的要素集聚首位度较低;要素集聚重心跃迁路径沿“西北—东南”整体走向进行往复迁徙;各类要素集聚格局演化分异显著,大部分要素集聚格局呈中心城市指向特征。     

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。     

基于交通可达性与城市竞争力的城市腹地范围识别——以长江中游城市群为例

通过构建相应指标体系,采取主成分分析法测度长江中游城市群城市竞争力。在GIS软件支持下,基于时间成本距离栅格的交通可达性分析,利用场强模型,对2015年长江中游城市群31个城市腹地范围进行识别。研究发现：长江中游城市群城市竞争力空间分布差异较大,最大值和最小值相差达5.84倍,与行政级别具有一定关联性。从交通可达性来看,1 h圈空间范围主要集中在中心城市附近,≥3 h圈主要分布在远离省会城市的外围地区,以及岳九咸（岳阳、九江和咸宁）省际交界区。长江中游城市群城市间交通发展缺乏统一规划与协调性,内部交通联系较为薄弱。从空间场强来看,高场强区集中于中心城市及其周边地区,低场强区分布于交通通达性较差的边缘与外围地区,尤其是省际边界地区。场强空间分布与城市竞争力与交通可达性分布具有较强的吻合度,但省际间协同发展程度低。城市腹地范围来看,湖北省大部分城市腹地面积较小,江西省城市腹地面积相对广阔,湖南城市腹地面积居中,三大省会城市腹地面积远超过其他城市,意味着长江中游城市群业已形成以省会城市为多中心的复合型极核发展格局,但内部一体化程度偏弱。从腹地与行政范围的层叠结果来看,城市腹地与市域行政范围吻合度较差,省会城市扩伸率要高于其余城市,而且三大省会城市的域外腹地面积比例远高于其他城市,九江、岳阳、宜昌、常德、新余、景德镇等地域外腹地面积比例也较高。总体来说,长江中游城市群仍停留在子圈内一体化的阶段,还未实现三圈融合和高度一体化发展阶段。     

长三角城市网络外部性的空间异质性

城市网络中是否存在“低端锁定”现象,低等级城市能否从网络中获益,高等级城市是否发挥了辐射带动作用,这些问题关系城市群发展的战略导向,当前仍缺乏深入论证。城市网络外部性是指城市因联系而得到的效益,为回答上述问题提供了理论依据,已成为城市网络研究的新热点。但现有研究主要关注网络外部性的整体特征,忽视区域内城市间的网络外部性差异。本文使用地理加权回归模型将网络外部性测度精确到每个城市,揭示网络外部性的空间异质性特征。研究以长三角地区41个城市为研究对象,按城市汇总企业之间相互投资规模构建城市网络,分析网络联系对城市发展水平的影响,证实了长三角地区存在网络外部性。研究发现：① 虽然网络外部性未成为主导,但嵌入城市网络已经对江浙沪城市发展起到了积极影响。② 网络外部性的地域差异较大,江苏省城市的网络外部性普遍强于浙江省,安徽省的网络外部性不强,城市发展仍主要由人、土地和资本的本地集聚决定。③ 长三角地区的网络外部性主要是在上海的辐射带动作用下形成的,3个省会城市南京、合肥、杭州对周边城市的辐射带动作用有限。④ 低等级城市虽未从网络中获得明显的效益,但也未被“低端锁定”,高等级城市没有在周边形成“集聚阴影”。本文希望能有助于完善城市网络外部性理论,为区域网络化发展提供理论支撑。     

城市群视角下空间联系与城市扩张的关联分析

在城市群发展的不同阶段,城市扩张表现出不同的时空特征。从城市群视角研究城市扩张的时空规律,对于理解城市扩张与城市群网络化组织结构之间的复杂耦合关系具有重要意义。本文以长江三角洲城市群为例,基于交通网络、引力模型和空间句法模型,结合1980、1990、2000和2010年Landsat遥感影像提取建设用地扩张信息,计算城市扩张强度与速度指标;采用核心城市可达性与空间相互作用力强度分析城市的交通网络区位;采用空间句法模型计算城市交通网络的通达性和城市在城市群交通路网中的地位。结果表明：城市扩张强度与核心城市可达性、核心城市空间相互作用力强度、空间句法变量指标呈正相关关系。城市扩张速度与上述指标在第一阶段(1980-1990年)和第二阶段(1990-2000年)呈正相关关系;但在第三阶段(2000-2010年)整体表现为负相关,分布在城市群外围、交通路网联系程度较低的城市扩张速度更快,呈现出空间收敛的趋势。表明城市群中的城市空间联系在城市扩张中起到重要但又不断演变的作用,研究结果对于长三角城市群规划和其他城市群城市扩张调控具有借鉴意义。