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.     

基于空间句法的武汉城市圈城乡道路网通达性演化分析

将空间句法理论与GIS相结合,基于1989~2010年武汉城市圈城乡道路网数据,定量分析城乡道路网发育的空间通达性演化规律:1 1989~2010年,城乡道路网拓扑连接位序-规模结构日益发育典型,形成稳定的"金字塔"结构,高等级、高控制力的高通达性轴线发育水平较低,导致整个网络伺服效率和应对"拥堵"能力的低下;2武汉城市圈城乡道路网生长发育具有时空惯性,呈现典型的"核心-边缘"和"等级圈层"复合结构;并生成两条带状城乡交通走廊和多个不同等级有序融合的"轴-辐"网络体系;3城乡道路网这种通达性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,表现出周期性和螺旋式的空间嬗变,是城乡道路网自组织生长机制支配,以及路网扩张和细分两种内力共同交互作用的结果。     

武汉都市圈经济联系的空间结构

都市圈空间结构是城市体系中最综合、最富于变化的热点部分。基于武汉都市圈近年来的统计资料,构建经济联系强度模型,定量分析武汉都市圈空间竞争与范围的动态性特征:中心城市对外经济联系存在主要方向,具有时间惯性,空间极化明显;地域空间上经济联系作用强度距离衰减,形成圈层结构分异。从点、线、面组合关系角度,构建节点中心性、通道网络性、范围系统性指标,定量揭示出武汉都市圈经济联系的空间结构等级层次性特征:中心城市中心性等级差异明显,空间分布不均,与交通地理区位紧密相关;主要通道与侍服能力也存在等级层次性,明显形成两城际交通走廊;中心城市腹地范围与自身外向经济联系强度密切相关,受自然地理、行政区划影响明显。     

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。     

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。     

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。     

中国入境游客多城市旅游空间网络结构

借鉴社会网络分析技术和方法,综合运用GIS空间分析和数理统计等方法,分析了中国入境游客多城市旅游卒闻网络结构特征。结果显示：①入境游客多城市旅游空间网络共有46个节点,节点分布呈现“东南密、西北疏”的空间格局;②旅游网络中每个城市节点平均与2．96个节点具有旅游流联系,节点体系共分4个等级,等级越高,节点数量越小,传统热点城市和区域中心城市在中心性和结构洞指标方面表现好,在旅游网络中占有重要地位;③整体旅游网络密度很低,网络功能发育不完善,且均在较大的不均衡性,网络核心节点对边缘节点的入境旅游辐射效应很弱;④旅游网络共存在9个派系,区位交通、旅游资源、经济联系是派系形成的重要驱动力,城市空间距离对派系形成影响作用极小。基于旅游流联系的角度,构建以城市为节点的大尺度入境旅游空间网络结构并进行深入分析,具有理论意义和实践指导意义。     

高速铁路对滇桂黔地区铁路通达性及经济联系的影响研究

以通达性模型和空间经济联系强度模型计算了滇桂黔地区内32个城市在2014年和2017年两个年份的铁路通达性和各城市间的经济联系,对比高速铁路开通前后的变化;研究发现:高速铁路开通可显著提高沿线城市的区域通达性,促进了多个铁路网中心城市的形成,通达性水平优化移动方向从以贵阳安顺为中心向广西东南及南部沿海移动。高速铁路开通使沿线城市交流越来越密切,贵安经济走廊、昆明、曲靖、玉溪半小时圈、北部湾都市圈等多个空间格局的初步形成,但沿线城市的通达性水平和经济联系强度存在较大的差异。     

基于传输速度的中国城市节点间互联网信息联系通达性研究

通过对网站信息传输速度数据连续6个月的采集,编制出中国31个城市节点间信息传输速度矩阵。运用因子分析法计算出各城市节点对应的综合得分,并划分出等级,进而对最优等级/最差等级所涉及的城市节点进行频次统计,以分析信息联系通达性的等级特征。通过传输速度的等级划分,揭示高速连接线路和较高速连接线路的空间特征,最后对若干影响因素进行解释。研究发现:城市节点的输出和输入速度不一致,输出最优节点都处于主干网或与北京直接相连,输入最优节点与主干网关系不密切,输出和输入最差节点多处在网络末端;互联网信息联系通达性与传统城市等级间的正向对应关系发生偏转,传统等级靠前的城市节点信息传输通达性较弱;影响信息联系通达性的因素包括网络设置与网络组织、信息化建设与城市等级、网络服务运营商及其互通等,互联网服务商的供给和用户需求的对接有待改善。     

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。     

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。     

基于交通可达性的广佛都市区城市扩展的模拟与分析

可达性是连接土地利用与交通建设的关键环节,对城市扩展具有指向性。利用Auto-Logistic回归的CLUE-S模型,预测区域发展与交通规划两种情景下2020年广佛都市区的城市扩展,分析了1982~2020年交通可达性格局演变与城市扩展特征,并在此基础上揭示二者的耦合关系。结果表明：CLUE-S模型在城市扩展上具有较好的预测能力,且加入可达性因子有助于提高模拟精度;1982~2020年广佛都市区空间和时间可达性格局由双核心圈层结构演变为单核心圈层结构,且时间可达性格局有明显的交通主干道指向性;城市扩展强度与扩展差异逐渐拉大,预测2020年扩展区域集中在白云与花都交界处、天河黄埔一带、顺德部分乡镇;都市区由无序扩张转变为交通指向性,随着可被开发的土地的减少,交通指向性的影响减弱;初期的城市用地规模越大,交通可达性提高越显著,但随着交通基础设施先行建设的开展,城市规模对交通可达性的正向影响减弱。未来侧重于完善站点的公共配套设施和提高土地利用效率等方面。     

武汉城市圈内部空间联系及其轴-辐网络结构演化

轴-辐伺服网络是一种高效的网络类型,有利于降低要素流动成本,提高效率,并发挥规模效应。选取武汉城市圈内37个城镇作为网络节点,利用修正后的引力模型计算其1995—2015年空间联系并进行分析,之后根据联系强度分布构建空间联系网络,并运用Python第三方开源软件包Networkx对其轴-辐网络结构及演化进行评价,得到如下结论：① 城市间联系强度逐渐增强,由单极放射状向网状一体化渐次演化,总体联系呈现以武汉主城区为中心的核心—边缘格局。空间联系网络与联系强度同步发育,结构更加致密,同时关键节点的枢纽地位愈发凸显。② 关键轴心城镇与联系通道围绕武汉主城区逐步发育,最终形成覆盖武汉主城区东、北、南三向的多重连接环,构成辐点城镇与轴心城镇进行联系的主要路径。③ 整体网络形成以武汉主城区为一级轴心,部分地级城市主城区为二级轴心,其他城镇为辐点的轴—辐网络结构,形态则呈现点对式网络—初级轴-辐网络—层级轴-辐网络的演化过程,且仍处于继续发育中。     

长江经济带铁路客运通达能力空间格局及第三产业发展效应分析

铁路作为长江经济带综合立体交通走廊的基础组成部分,是构建运输大通道、实现要素快速无障碍流动、推动带域经济发展的重要支撑。以经济带内129个城市为研究对象,分析2000~2015年铁路快速化和高速化过程中客运通达能力演化特征,并利用市域面板数据模型分析其对城市第三产业发展的影响,结果表明：铁路客运通达能力随既有线提速增能和高等级新线开通大幅提升,但城市间旅行时间因铁路网建设空间密度和时间梯度差异产生“时空收敛”非均衡性;低旅行时间网络在主要都市区不断强化,向外持续扩张中沿区际联系主通道出现地带间高可达网络融合,铁路走廊以区域中心城市为节点重构经济带交通区位格局,实现城市群整合、地带间网络化交流;铁路客运发展促进第三产业能力提升和要素集聚,空间上表现为东中部高、西部低,铁路枢纽节点城市、传统干线通道沿线城市和新建铁路沿线城市受到较强的正向作用。     

安徽省县际经济联系网络结构演变及影响因素

选取安徽省全部78个县级经济区域作为网络节点,采用修正后的1996年、2004年及2013年的经济联系强度反映节点之间的联系,运用GIS工具和社会网络、空间马尔科夫等方法分析县际经济联系网络结构的动态变化及其影响因素。结果表明：① 安徽省县际经济联系网络密度不断增强,县际经济联系逐渐多向化、稠密化、纵深化;② 合肥中心城区一直处于网络中心,经济扩散能力不断增强;③ 无为、怀远、肥东等县逐渐成为衔接地区经济联系的“门户节点”;④ 县际经济联系网络结构具有分层集聚特征,基本上形成“四大八小”的空间格局;⑤ 影响县际经济联系网络结构演变的因素主要包括要素集聚与扩散、空间近邻作用、交通可达性改善、政策激励与引导。     

30 a青海省公路可达性及县域经济联系格局演化

采用加权平均旅行时间、引力模型与克里金插值、XY to line、自然间断点分级法、分级符号等GIS分析方法,以1986年、1995年、2004年、2016年为时间断面,分析了青海省公路网络中43个主要节点城镇的可达性及县域经济联系格局的演化规律,结论为：1986-2016年,青海省公路网络等可达性线呈现不规则的半环状分布,影响因素主要有位置、交通、经济及其时间距离等,可达性插值表现为交通主干道指向性;青海省公路网络可达性水平均有提升,可达性值的变化呈现相似性与差异性并存的特点;1986-2016年,青海省经济联系强度与对外经济联系总量均呈现增长态势,尤其经济联系总量增长愈来愈快;前五等级的经济联系强度与前三经济联系总量的县域基本集中于西宁、海东地区,体现出青海省典型的"单核"城市空间结构,省会城市辐射带动作用明显;经济联系强度、经济联系总量与可达性均呈现正相关。     

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。     

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。